t e s i s - instituto politécnico nacional · chocolate 24 3.2 proceso del chocolate 25 3.3....

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS

SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN

PROPUESTA DE LA APLICACIÓN DEL DISEÑO DE

EXPERIMENTOS, PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO EN UNA EMPRESA

CHOCOLATERA

T E S I S

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE

M A E S T R Í A E N

I N G E N I E R Í A I N D U S T R I A L

P R E S E N T A:

C. YANET SORIANO MIRANDA

DIRECTORES DE TESÍS:

M.EN C. JOSÉ MANUEL GARCÍA CORDOVA

M.EN I. JUAN JOSÉ HURTADO MORENO

MÉXICO, DF. AÑO 2010

RESUMEN El presente trabajo propone un rediseño en la confección del chocolate obscuro y el

manejo de las semillas para la elaboración del trampee de nuez en una empresa

chocolatera, para obtener un mayor brillo en la presentación del chocolate y un mayor

nivel de vida, incrementando así la atracción del cliente y la disponibilidad del producto

a la venta, aumentando las utilidades del producto.

Se analizó la extensa información que se ha desarrollado, con respecto a Diseño de

experimentos, para transformar a los productos y procesos en diseños robustos que

resistan los factores que intervienen en sus procesos, eligiendo el mejor método que

asegure la confiabilidad del producto optimización la utilización de los recursos en la

elaboración de un producto como lo es el chocolate obscuro empleado en el trampee

de nuez.

En el primer capítulo se presenta a la organización en estudio y el proceso de

actividades que logran el producto de trampee de nuez además de otros productos

que emplean el chocolate obscuro en su elaboración. Posteriormente en el capítulo

dos, se muestra la importancia de la calidad en la elaboración del chocolate en México

y la normatividad que rige la fabricación del chocolate, como se describe en el capítulo

tres; así como las semillas utilizadas en la confección de chocolates, haciendo

hincapié en el uso de la nuez para la elaboración del trampee de nuez

En el capítulo cuatro se exponen el papel que juega el Diseño de experimentos en la

mejora de productos y proceso y el Análisis de varianza ANOVA en la formulación de

metodologías para desarrollar nuevas hipótesis satisfactorias, finalizando en el

capítulo cinco, con la aplicación del diseño de experimentos y el análisis de los

factores modificados para obtener un producto mejorado.

ABSTRACT

This thesis proposes a redesign in the making of dark chocolate and seed

management in the development of a trick nut chocolate company to obtain a higher

brightness in the presentation of chocolate and a higher shelf-life, thereby increasing

customer attraction and availability of product for sale, increasing the profits of the

product.

We analyzed the extensive information that has been developed with respect to design

experiments to transform products and processes robust design to withstand the

factors involved in its processes, choosing the best method to ensure product reliability

optimization using resources in developing a product like the dark chocolate used in

the trick of nut.

In the first chapter presents the organization's study and process of activities that

manage the trick of nut product and other products that will be using dark chocolate in

its preparation. Then in the chapter two, shows the importance of quality in the

production of chocolate in Mexico and the norms in the manufacturer from chocolate

as well as describe in the chapter three the seeds used in the manufacture of

chocolates, with emphasis on the use of the nut for the development of walnut Trick

In Chapter four sets out the role of Design experiments in product and process

improvement and ANOVA analysis in the formulation of methodologies to develop new

hypotheses satisfactory ending in the chapter five, with the application of experimental

design and analysis of the factors modified to obtain a product improvement.

AGRADECIMIENTOS

El presente trabajo fue desarrollado con el apoyo de profesores quienes en cada clase

me dieron herramientas para poder incorporar información útil para esta tesis.

Agradezco a mis directores de tesis M en I Juan José Hurtado Moreno y M en C José

Manuel García Córdova; quienes fueron pieza clave para concluir mis estudios de

maestría, gracias por su amistad y su confianza. Gracias a mis profesores M en C

Marco Cristóbal, Dr. M en C. Faustino García, M en C Junior Sandoval, Dr. Ignacio

Reyes, M en C Mario Aguilar, M en C Carlos Gutiérrez, Dr. Libertad Reyes y al Prof.

Marco Flores por compartir sus conocimientos con tanto esmero y dedicación.

Agradezco de manera especial a las profesoras de la Escuela Nacional de Ciencias

Biológicas del IPN las profesoras M en C Laura Esther Olguín Martínez, y M en C

Alicia Myreya Ramírez Schoettlin, quienes apoyaron considerablemente a este

proyecto no sólo como expertas en chocolate sino como amigas.

A mi madre Ma. De Lourdes Miranda Fuentes quien siempre me ha recordado que en

la vida hay dos tipos de personas las que se paralizan por temor a equivocarse y las

que se atreven e intentan las cosas una y mil veces hasta alcanzar sus sueños. A mi

padre C.P. Fidel Alberto Soriano Díaz quien con su ejemplo me ha demostrado que la

vida se construye, paso a paso, día a día. Que el destino se forja porque la constancia

y la disciplina siempre traen recompensas.

A mi hermana la Lic. Lourdes Soriano Miranda con quien he comprobado que sí se

puede, sin importar cuántos obstáculos hallan en la vida, estos nos harán más fuertes.

A mi hermana la C.P. Karina Soriano Miranda quien con su ejemplo me comprueba;

que rendirse nunca es, ni será una opción, que el orden, la tenacidad y la alegría van

de la mano para tener plenitud en la vida . A mis sobrinos Juan Pablo Trejo. Soriano y

Diana Trejo Soriano quienes con su presencia iluminan cualquier lugar y motivan con

tan sólo decir; te quiero Tía.

A mis amigos, Ing. Julio Saavedra, Ing. Aidé Márquez, Ing. Yesenia Gutiérrez, Ing.

Jacqueline Osorio y Erika Aguilera, a quienes aprecio y llevo siempre en mi corazón y

mis pensamientos. A mis amigos Ing. Angélica Ramírez, Ing. Alejandro Soto, Lic.

Antonio Rodríguez, y C. P. Armando Calderón a quienes agradezco su valiosa

amistad y sus consejos.

I

ÍNDICE Página

INTRODUCCIÓN VI

CAPITULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO

1.1. Antecedentes de la empresa

1.2 Principales productos

1.3 Principales actividades

1.4 Estructura organizacional y factores que intervienen en el

proceso

1.5 Análisis de información

Conclusiones particulares del capítulo

CAPITULO II HISTORIA DEL CHOCOLATE

1

1

2

4

8

13

2.1 El Chocolate origen en México 14

2.2 Chocolate en el mundo y situación actual en México

2.3 Industrialización del chocolate

15

18

2.4 Propiedades y uso del chocolate 19

2.4.1 Tipos de chocolate 20

2.5 Normatividad y estándares Internacionales 21

Conclusiones particulares del capitulo 22

CAPITULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCIÓN DEL TRAMPEE DE NUEZ

3.1 Tecnología de transformación del cacao para la elaboración del

chocolate

24

3.2 Proceso del chocolate 25

3.3. Elaboración del chocolate obscuro 26

3.4.Tiempo de vida y brillo del chocolate 28

3.5 Atemperado del chocolate 28

3.5.1 Proceso de atemperado del chocolate obscuro

3.5.2 Proceso de atemperado del chocolate obscuro.

29

32

3.6 La nuez como centro para la elaboración del chocolate 32

3.6.1 Centros de nuez 34

3.7 El Trampee de nuez 34

II

Conclusiones particulares del capitulo 35

CAPITULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORAR

PRODUCTOS Y PROCESOS

4.1 Calidad 36

4.2 Diseño de producto 38

4.3 Desarrollo de producto 39

4.4 Ingeniería de Producto 39

4.5 Optimización de proceso

4.6 Diseño de experimentos

41

41

4.7 Clasificación de diseño de experimentos 42

4.8 Diseños no paramétricos

4.9 Análisis de varianza (ANOVA)

4.10 Factores controlables

44

45

47

4.11 Factores no controlables

4.12 Diseño robusto

4.13 Metodología Taguchi

Conclusiones particulares del capitulo

47

48

50

51

CAPITULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA

AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE

OBSCURO

5.1 Factores en la elaboración del trampee de nuez 52

5.2 Listado técnico para la elaboración del trampee de nuez

5.3 Proceso de elaboración del trampee de nuez

5.4 Metodología de la aplicación de diseño de experimentos en la

elaboración del trampee de nuez

54

60

62

5.4.1 Investigación

5.4.2 Variables

5.4.3 Procedimiento

5.4.4 Datos y observaciones del nivel de brillo

5.4.5 Determinación de respuesta promedio

5.4.6 Determinación de ANOVA

5.4.7 Factor de ruido para el chocolate obscuro

62

63

63

64

65

65

65

III

5.5.1 Datos y observaciones para prueba del nivel de vida

5.5.2 Variables para nivel de vida para prueba de nivel de vida

5.5.3 Determinación de respuesta promedio para prueba de nivel de

vida

5.5.4 ANOVA para prueba de nivel de vida

5.5.5 Factores de ruido

5.6 Resultados del experimento

5.7 Trampee de nuez mejorado en nivel de vida y brillo

5.8 Corrida confirmatoria para el análisis de brillo del trampee de nuez

5.9 Corrida confirmatoria para el análisis del nivel de vida del trampee

de nuez

5.10 Resultados finales y conclusiones

CONCLUSIONES

SUGERENCIAS

BIBLIOGRAFÍA

INDICE DE DIAGRAMAS

Diagrama 1. Estructura por divisiones

Diagrama 2 Organigrama de la Empresa Chocolatera de estudio

Diagrama 3 Estructura por divisiones de la Empresa familiar de la

Empresa Chocolatera de estudio

Diagrama 4 Flujo del proceso de la Empresa Chocolatera de estudio

Diagrama 5 Proceso de obtención del chocolate

Diagrama 6 La transformación del cacao y la producción de chocolate

Diagrama 7 Clasificación de los diseños experimentales

Diagrama 8 Diagrama de Ishikawa

Diagrama 7 Curso grama analítico del proceso actual,

INDCE DE GRAFICAS

Gráfica 1 Producción de cacao en México

Gráfica 2 Efectos para la variable señal/ruido (S/R), Brillo del

chocolate obscuro

Gráfica 3 Efectos para la variable señal/ruido (S/R), nivel de vida

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5

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12

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66

IV

INDICE DE TABLAS

Tabla 1 Comparación de estructuras orgánicas y mecánicas

Tabla 2 Principales países exportadores e importadores de cacao en el

mundo.

Tabla 3 Propiedades y efectos del chocolate

Tabla 4. Usos del cacao

Tabla 5 Características de pruebas libres de distribución no

paramétricos

Tabla 6 Arreglo ortogonal L8, 2 niveles y 4 factores

Tabla 7 Factores a combinar del experimento

Tabla 8 Arreglo ortogonal L-8 4 factores

Tabla 9 Criterio de calificaciones

Tabla 10 Calificaciones del arreglo ortogonal L-8 para nivel de brillo

Tabla 11 Suma de calificaciones para nivel de brillo

Tabla 12 Determinación de respuesta promedio para nivel de brillo

Tabla 13 Determinación de ANOVA para nivel de brillo

Tabla 14 de factor de ruido para el chocolate obscuro

Tabla 15 Calificaciones del arreglo L-8 para el nivel de vida

Tabla 16 Suma de calificaciones para nivel de vida

Tabla 17 Determinación de respuesta promedio para nivel de vida

Tabla 18 Determinación de ANOVA para nivel de vida

Tabla 19 Factor de ruido para el nivel de vida

Tabla 20 Calificaciones de nivel de brillo del proceso mejorado

Tabla 21 Calificaciones de nivel de vida del proceso mejorado

Tabla 22 Registro de corrida confirmatoria de nivel de vida y brillo

INDICE DE IMÁGENES

Imagen 1. Códice Náhuatl. Representación de dos reyes de la cultura

mixteca compartiendo una bebida de chocolate

Imagen 2. Mazorcas de cacao en Tabasco

Imagen 3. Chocolate de mesa

Imagen 4 Cobertura

Imagen 5 Olla y cacerola

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7

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14

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19

28

V

Imagen 6 Espátula y tenedor

Imagen 7 Control de temperatura

Imagen 8 Comparativo de Brillo en el chocolate obscuro

Imagen 9 Trampee de nuez sin goma arábiga

Imagen 10 Trampee de nuez

Imagen 11 Fórmula de prueba de Kruskal Wallis

Imagen 12 Cocoa en polvo,

Imagen 13 Cacao en trozos,

Imagen 14 Nuez trampeada

Imagen 15 Nuez trampeada en bombo

Imagen 16 Corte de la nuez, recubrimiento a 2mm sobre la nuez

Imagen 17 Nuez sanitizada con plata coloidal al 0.08%

Imagen 18 Goma arábiga en polvo

Imagen 19 Goma arábiga líquida

Imagen 20 Talco industrial

Imagen 21 Selección de nueces

Imagen 22 Sanitizado de Nuez plata coloidal al 0.08%

Imagen 23 Sanitizado de nuez con cloro al 2%

Imagen 24 Sanitizado nuez con cloro al 2% seca

Imagen 25 Comparativo de nuez con cloro y con plata coloidal

Sanitizado de nuez con cloro al 2%

Imagen 26 Comparativo de atemperados

Imagen 27. Tratamiento 1 del Trampee de nuez








Imagen 35 Tratamiento Final del Trampee de nuez mejorado

Imagen 36 Corrida confirmatoria del trampee de nuez

29

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76

VI

INTRODUCCIÓN

El chocolate es llamado alimento de los Dioses por su incomparable sabor y

por sus beneficios saludables. El consumo de este alimento se ha incrementado,

colocándose cómo una de las golosinas con más preferencia para consumidores de

todas las edades.

El diseño del chocolate ha sido perfeccionado de acuerdo a gustos costumbres y los

avances tecnológicos que cada vez hacen la producción más sencilla rápida y

económica. La búsqueda de mejoras ha sido el reto de muchas empresas

chocolateras, para alcanzar un desarrollo y una evolución en sus productos y

procesos; en distintos ámbitos, que reflejan la inquietud por satisfacer con mayor

empeño las necesidades del cliente y cumplir las expectativas deseadas.

La mejora de procesos y productos es una retroalimentación constante entre el

proveedor y el usuario de un bien o servicio, que se ofrece al cliente. Esta

retroalimentación se pone de manifiesto en un producto o servicio que es mejorado y

se ha incrementado la aceptación del cliente.

La presente tesis está diseñada para obtener un proceso y diseño de un chocolate con

nuez mejorado su nombre original es Trampee de nuez, ya que es una nuez cubierta

fina y uniformemente, con chocolate obscuro El trampee de nuez es un chocolate que

alcanzó aproximadamente el 30% de las ventas totales en años anteriores, ya que el

chocolate obscuro es elegido por una parte considerable del mercado del chocolate,

esto sin mencionar que la nuez es una semilla muy usada en el ramo de la confitería.

Por medio de la variación de los factores que intervienen en el proceso, de la

elaboración del trampee de nuez que aumenten el nivel de brillo, además un mayor

tiempo de vida promedio, de la nuez cubierta de chocolate que de cómo resultado una

mayor oportunidad de exponer el producto por más tiempo al público. La nuez al ser

una semilla que representa la mayor parte de los costos en la elaboración del

chocolate se le debe dar un cuidado especial. En el capítulo 3 y 5 se muestra el

análisis del cuidado de la nuez y su límite de vida.

El origen inicial de la experimentación, se remonta desde tiempos muy antiguos,

cuando el hombre descubre como generar fuego ó cuando decide hacerse sedentario

y empieza a sembrar. Estos hallazgos, nacen de una necesidad y de la observación,

VII

que es utilizada en la experimentación, estos esfuerzos son llevados a cabo con el

único objetivo de ofrecer al ser humano una vida más placentera y satisfactoria.

El diseño de un elemento sea cual sea este o de un proceso es concebido en la mente

del hombre, en una idea, para que posteriormente, el ingenio, la creatividad, la

experiencia y los conocimientos de éste, puedan lograr que esta idea se materialice.

Cuando son analizados los factores y los elementos que conforman un producto o

proceso, hacen posible tener un control sobre la evolución del mismo.

Todo análisis de un producto que valla dirigido hacia las expectativas del cliente, no

solo perdura su utilización y manejo, sino que también, exige sea continuamente

mejorado. Como resultado de la identificación de los factores significativos, serán

corregidos, para fortalecer al producto, es decir que le permiten ubicarse en mejores

niveles de manejo en su elaboración y grado de aceptación para el cliente, logrando

así, un mejor producto con un proceso robusto.

Un proceso se transforma en un proceso robusto cuando en todas sus facetas se han

contemplado los detalles y las circunstancias adversas que pudieran remotamente

afectarlo y de esta manera sean controlados, el o los probables riesgos, por los que

usualmente son expuestos, los distintos procesos y/o productos.

El diseño de experimentos permite con base en un análisis estadístico de

calificaciones cualitativas y/o cuantitativas concretas, evaluadas previamente, obtener

los valores más significativos que intervienen en un proceso, para ser mejorado para

un fin identificado inicialmente. Con el conocimiento de los factores que hacen más

robusto al proceso, se realizan las modificaciones necesarias, y se obtiene como

resultado un producto o proceso mejorado, que alcanza las especificaciones

propuestas por el fabricante y esperadas por el cliente.

El diseño de experimentos, aplicado en la elaboración del chocolate obscuro, permitirá

mejorar las características con las que debe de cumplir el diseño del chocolate,

abarcando los gustos y exigencias, en el diseño y proceso, para obtener un chocolate

con las especificaciones de sabor, forma, tamaño, consistencia, textura e imagen,

entre otros. Obteniendo un chocolate que sin importar las condiciones externas de

riesgo pueda cumplir con las características y especificaciones con las que fue

diseñado previamente, con la menor cantidad de conservadores para ofrecer un

producto sano y natural.

VIII

El tiempo de vida de la nuez y el abrillantado en el chocolate juegan un papel decisivo

para la venta del trampee de nuez, así como el proceso que envuelve la preparación

del trampee. El análisis del trampee de nuez, permitirá que se incorpore el producto en

las ventas y el aprovechamiento del equipo que actualmente no se aprovecha en su

máxima capacidad ya que al no asegurar un tiempo de vida más extenso, se fabrica

por cantidades pequeñas desperdiciando la capacidad del equipo, generando gastos

por los recursos utilizados, a causa de elaborar pequeñas cantidades de trampee de

nuez.

TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO

YANET SORIANO MIRANDA

1

CAPÍTULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE

ESTUDIO

1.1. ANTECEDENTES DE LA EMPRESA

La empresa chocolatera en estudio se ubica en el municipio de Texcoco, donde se tiene

la planta de elaboración y diseño del los chocolates que ofrecen de tipo artesanal, desde

el año de 1920. Son tres generaciones las que han trabajado en la elaboración de

chocolates de múltiples diseños, sabores y formas; combinando semillas como las

nueces, almendras, el cacao, entre otras, en cubiertas de distintos tipos de chocolates;

los cuales son; el chocolate obscuro, amargo y semi amargo, de leche y chocolate

blanco. Los chocolates son distribuidos en el Distrito Federal, en la zona local de Texcoco

y San Miguel de Allende. De acuerdo a Parsons 1960, se clasifica en una organización de

producción. De acuerdo a Hall, R (1996), su clasificación de empresas es una

microempresa, privada, con fines de lucro.

En la preparación del chocolate, se cuida la calidad del chocolate, solicitando a sus

proveedores de marcas reconocidas la proporción exacta de cacao, para no solo cumplir

con el reglamento de proporciones de cacao, sino también, con los más exigentes

paladares de sus clientes, ofreciendo un producto con un excelente sabor y calidad. Los

chocolates son elaborados con la ayuda de cierta maquinaria pero en el proceso siempre

se ve involucrado el toque artesanal que les da los últimos detalles.

1.2 PRINCIPALES PRODUCTOS

Dentro de sus principales productos se encuentran todo tipo de semillas cubiertas con

chocolate, nougat, mazapanes, también se tienen los chocolates envinados, los

chocolates obscuros con cerezas. En toda la gama de diseños se vigila que la



2

combinación de sabores sea la ideal para lograr un equilibrio en la combinación de

ingredientes, y captar la preferencia del cliente

1.3 PRINCIPALES ACTIVIDADES

Hall, R (1996) menciona que existe una forma, de obtener información de la organización,

a partir de sus miembros, por lo cual, se realizó una entrevista de tipo, lluvia de ideas, con

los responsables de cada departamento, individual y grupal observando los procesos que

se mencionan en la tabla 1, analizando los procesos de estructura, ya sea orgánica o

mecánica. Dicha entrevista se diseñó para obtener toda la información posible, con

respecto al alcance de sus actividades, si estás corresponden al tipo de departamento y

función y la responsabilidad que tienen en ellas.

Después de obtener los datos, analizarlos y representarlos en una gráfica, serán

interpretados, para poder ubicar a la empresa en una estructura orgánica tipo, donde se

puedan observar claramente las ventajas, desventajas y las probables recomendaciones

que puedan aplicar.

Se planteó una junta con metodología de lluvia de ideas, con los responsables de cada

área y se obtuvo la siguiente información, con respecto a las actividades que desarrollan

dentro de la empresa y su problemática dentro de cada área.

Departamento de Producción y Almacén

Revisión de los pedidos solicitados en el Software

Desarrolla los pedidos en el software para obtener las proporciones de cantidad

de materia prima

Solicita el material faltante

Recepción de materiales

Preparación de materiales

Revisión de inventarios en almacén

Programar surtido de material

Programación de producción y entrega de producto

Elaboración de productos

Diseño de nuevos productos



3

Empaquetado de productos

Inspección de materia prima

Conservación de materia prima

Inspección de usos de equipo de protección

Realiza la lista de inventarios

Departamento de Ventas (Mayoreo) y Compras

Responsable de levantar el pedido

Ventas y distribución y Entrega del producto al cliente mayorista

Dar indicaciones al cliente del cuidado del chocolate

Retroalimentación con el cliente para diseño de nuevos productos

Revisión de Tiempos de entrega

Cuentas por cobrar (Clientes)

Mantenimiento de las unidades de transporte

Revisión y seguimiento de la lista de clientes para una atención cercana y

oportuna para levantar nuevos pedidos

Visitas frecuentes a clientes cautivos y potenciales

Llenado del Formato de pedido en papel, Excel y en un software que realiza

las proporciones para elaborar los pedidos.

Recepción de solicitud de material del área de Producción

Compras con proveedores

Servicio al cliente (Devoluciones)

Departamento de Ventas (Menudeo)

Ventas y atención a clientes

Realiza el inventario en el punto de venta

Hacen el pedido a producción para punto de venta

Capacita a las empleadas de los puntos de venta para el cuidado de los

Chocolates, como envasado y rotación y retiro de chocolates

Publicidad y mercadotecnia

Encargada del diseño de la envoltura

Distribución de publicidad

Diseño e imagen para puntos de venta

Verificación de cantidad y tipo de producto en stock que hay en el punto de venta



4

Programar el pedido envío y rastreo

Departamento de Ventas Contabilidad y Jurídico

Encargado de la Contabilidad y Finanzas de la empresa

Encargado de los asuntos legales de la empresa

Evalúa la compra de equipo y rentabilidad del mismo

Pago de sueldos y salarios

Encargado del crédito y cobranza de la empresa

1.4 ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL Y FACTORES QUE INTERVIENEN EN

EL PROCESO

La empresa está constituida por familiares, quienes de generación en generación, ha

seguido los consejos, costumbres y recetas de sus progenitores. La estructura

organizacional funciona como tal aunque no esté formalmente establecida, aunque este

no es el alcance de la tesis se analizó superficialmente la estructura orgánica de la

empresa y se propone una configuración de las áreas con un orden establecido que

beneficiara al proceso de trampee de nuez .

Se considera importante, el análisis de la empresa chocolatera familiar, ya que de

acuerdo a estadísticas realizadas, el 90% de las empresas nacionales son familiares,

(Quintero, M., 2008) y contribuyen de manera considerable en la economía nacional. Una

estructura organizacional es la plataforma sobre la que se plantean los alcances y

limitaciones de la empresa, considerando el objetivo que debe cumplir, los recursos con

los que cuenta, marca el rumbo que debe tomar la organización para alcanzar sus

objetivos.

Con el fin de establecer la estructura organizacional que le corresponde, a la empresa de

estudio, se analizaron los elementos, que definirán su estructura. Con el establecimiento

de su estructura se obtuvo el conocimiento de las ventajas de clasificarse como una

estructura por divisiones, orgánica, las ventajas que esto ofrece, y los puntos de

oportunidad que se manifiestan para el logro de sus objetivos, lo cual se muestra en el

diagrama 1.



5

LA ESTRUCTURA POR DIVISIONES

La estructura por divisiones le ayudará a la empresa chocolatera de estudio, a delimitar

las actividades y responsabilidades de cada área, para un mayor control del proceso. Las

limitaciones de capacidad de la organización, se dirigen a tener un tipo de estructura

simple, pero la obliga a que esta sea más efectiva, por tener un mayor control de los

recursos.

Dentro de las ventajas que ofrece la estructura por divisiones es la factibilidad de motivar

a los gerentes, cuando su trabajo se desarrolla dentro de un marco que brinda mayores

oportunidades de control. Además la existencia de centros de utilidades, donde se facilita

el proceso de evaluación del rendimiento, en cada una de las divisiones de la compañía

como se muestra en el diagrama 1.

Diagrama 1. Estructura por divisiones (Bryans, P y Cronin, T.P. 1990)

A continuación se presenta un cuadro comparativo (diagrama 2), de estructuras

mecánicas y orgánicas, el cual es una adaptación de Likert, R., (1967) hecha por Gibson

e Ivancevich, (2006); el cual explica claramente los tipos de procesos, que intervienen en

el logro de objetivos en una empresa, como lo son; el liderazgo, la motivación, la

.

.

DIRECTOR

SUBDIRECTO

R

PLANEACIÓN Y ASIGNACIÓN

DE RECURSOS

DIVISÓN DE

SIISTEMAS DE

COMPUTACIÓN

DIVISIÓN DE

SISITEMAS DE

NAVEGACIÓN

DIVISIÓN DE

SISTEMAS DE

CONTROL DE

VUELO



6

comunicación, la interacción, la decisión, el establecimiento de metas, el control y las

metas de desempeño, que caracterizan y diferencian a una organización orgánica de una

mecánica.

COMPARACIÓN DE ESTRUCTURAS MECÁNICAS Y ORGÁNICAS

PROCESO ESTRUCTURA MECÁNICA ESTRUCTURA ORGÁNICA

1.Liderazgo

No incluye confianza e

integridad percibida. Los

subordinados no se sienten

libres para analizar los

problemas del puesto con sus

superiores, quienes a su vez

no solicitan sus ideas y

opiniones.

Incluye confianza y

honestidad percibida entre

sus superiores y

subordinados en todos los

asuntos. Los subordinados se

sienten libres de analizar los

problemas del puesto con sus

superiores, quienes a su vez

solicitan sus ideas y

opiniones.

2. Motivación

Propone sólo motivos físicos,

de seguridad u económicos a

través del uso del temor y las

sanciones. Prevalecen

actitudes desfavorables hacia

la organización entre los

empleados.

Propone una amplia gama de

motivos a través de métodos

de participación. Las actitudes

son favorables para la

organización y sus metas.

3. Comunicación

La información influye en

forma descendente y tiende a

ser distorsionada, imprecisa y

vista con suspicacia por parte

de los subordinados.

La información fluye

libremente a través de la

organización: hacia arriba,

hacia abajo y en forma lateral.

La información es precisa y

no distorsionada.

4. Interacción

Cerrada y restringida. Los

subordinados tienen poco

efecto en las metas, métodos

y actividades

departamentales.

Abierta y extensa. Tanto los

superiores como los

subordinados pueden afectar

las metas, métodos y

actividades departamentales.

5. Decisión

Relativamente centralizada.

Ocurre sólo en la cima de la

organización.

Relativamente

descentralizada. Ocurre en

todos los niveles a través del

proceso de grupo.



7

6. Establecimiento de

metas

Localizada en la cima de la

organización, desaliente la

participación de grupo.

Alienta la participación en el

establecimiento de objetivos

altos y realistas.

7. Control

Centralizado. Enfatiza el

culpar a alguien por los

errores.

Disperso en toda la

organización. Enfatiza el

autocontrol y la solución de

problemas.

8. Metas de desempeño

Bajas y buscadas de manera

pasiva por los

administradores quienes no

tienen un compromiso con el

desarrollo de los recursos

humanos de la organización.

Altas y activamente buscadas

por los superiores, quienes

reconocen la necesidad de un

compromiso total para

desarrollar a través de la

capacitación, los recursos

humanos de la organización.

Tabla 1 Comparación de estructuras orgánicas y mecánicas, Fuente (Gibson, J. y Ivancevich, J.,

2006).

En el caso de la empresa chocolatera de estudio, el tipo de proceso que se lleva a cabo

dentro de la estructura se inclina a la estructura orgánica ya que la comunicación es

amplia con los empleados; un ejemplo de ello, es el tipo de liderazgo que predomina, en

una dirección que guía y dirige, con la opción de tomar en cuenta las opiniones de los

departamentos, delegando autoridad.

En la motivación se plantean opciones de participación de los empleados, para ser

tomadas en cuenta y alcanzar las metas de la organización, en el tema de la

comunicación, los niveles no son muy amplios lo cual sintetiza la comunicación tanto de

arriba hacia abajo, como de manera lateral, la interacción es abierta y el personal de

producción tanto como las áreas de confitería, trampeado y empaque que son las áreas

que se ubican en un tercer nivel, pueden hacer recomendaciones de nuevos diseños que

amplíen sus ofertas a los clientes.

En la toma de decisiones es relativamente descentralizada ya que se permite que exista

cierta retroalimentación y toma de decisiones para que quién dirige las pueda tomar en

cuenta y tome una mejor decisión, además de que pueden realizar sus funciones en la

línea media de acuerdo a Mintzberg, H. (1993), sin necesidad de consultarlo con el

director. Este análisis nos da como resultado un conocimiento de la participación grupal



8

en el establecimiento de metas, para alcanzar objetivos altos y realistas, permite que las

actividades estén mejor distribuidas tomando en cuenta el flujo del proceso.

A pesar de que el control se encuentra disperso motiva a la creatividad en la solución de

problemas, obteniendo así un crecimiento individual con aportaciones de nuevas ideas y

sean estas consideradas para un desarrollo del trabajador.

Dentro del cuadro comparativo de estructuras mecánica y orgánica, se mencionan los

efectos que causan, considerando sus ventajas y desventajas del mismo. Resalta la

inclinación por la estructura orgánica, la cual ofrece múltiples ventajas como la toma de

decisiones, la cual se puede tomar en todos los niveles por ser descentralizada, aunque

también repercute en un riesgo, la amplia participación en la toma de decisiones que se

realicen dentro de la organización.

1.5 ANÁLISIS DE INFORMACIÓN

Después de mostrar alternativas de estructuras organizacionales que más se adecúen al

tipo de empresa, con el único objetivo de formalizar la estructura organizacional y, dirigir

estratégicamente las actividades para beneficiar y asegurar los mejores resultados en la

elaboración del trampee de nuez. En el diagrama 2 se muestra la estructura

organizacional, en donde se dirige al área de producción sea la encargada del buen

manejo de los materiales y contar con la materia prima en las condiciones necesarias

para la elaboración del trampee de nuez.

Con respecto a la información obtenida, se observan ciertas actividades que no

pertenecen a las funciones típicas del departamento, se observa un involucramiento de

personal en más de un área como el área de ventas donde también se hacen actividades

de marketing o comercialización. En la entrevista, se comentó, que este fenómeno se

presenta por el tamaño de la empresa y las limitantes de cantidad de personal a cargo.

Se realizó una estructura por divisiones, para esquematizar como están establecidas sus

áreas, mostrar el tipo de estructura que le corresponde, de acuerdo al proceso que

maneja la organización.



9

Es importante mencionar que el tipo de toma de decisiones es descentralizada, ya que se

puede tomar las decisiones, dentro de la diferenciación horizontal. En la empresa se

menciona que cada quién se hace responsable de sacar adelante las actividades que les

corresponde, contemplando la información obtenida de las demás áreas.

Como se observa en el Diagrama 2, se tiene a la dirección en el nivel más alto y de

manera horizontal en un segundo nivel, los departamentos, entre ellos se encuentra;

producción y almacén, ventas mayoreo, distribución y compras, ventas menudeo y

marketing, jurídico y contabilidad y finalmente como un tercer nivel de responsabilidad, el

área de trampeado, confitería y empaque.

Se plantea la estructura por divisiones en el Diagrama 3, como una adaptación de

estructura por divisiones ya que se adapta la autonomía que maneja la empresa

chocolatera de estudio. En el diagrama 3, se establece un centro de utilidad, que indica,

el ingreso y los gastos por área, analizando en donde se puede reducir el gasto o prever

algún tipo de desperdicio o recurso no aprovechado.

De acuerdo al proceso identificado en la entrevista, se estableció un flujo de materiales

que esquematiza, de manera más clara y sencilla, el flujo del proceso de la organización,

el cual está representado en el diagrama 4.



10

ORGANIGRAMA DE LA EMPRESA CHOCOLATERA

DIRECCIÓN

VENTAS MENUDEO

Y MARKETING

JURÍDICO Y

CONTABILIDAD

VENTAS MAYOREO,

DISTRIBUCIÓN Y

COMPRAS

PRODUCCIÓN

Y ALMACEN

CONFITERIA

EMPAQUE

TRAMPEADO

Diagrama 2 Organigrama de la Empresa chocolatera de estudio, (Creación propia, fuente de información Empresa Chocolatera)



11

Diagrama 3 Estructura por divisiones de la Empresa familiar de la Empresa Chocolatera de estudio (Creación propia, fuente de información

(Bryans, P y Cronin, T.P. 1990) y Empresa Familiar Chocolatera)

.

.

DIRECTOR

SUBDIRECTOR

PLANEACIÓN Y ASIGNACIÓN

DE RECURSOS

DIVISÓN DE

SISTEMAS DE

VENTAS

MENUDEO Y

MARKETING

DIVISIÓN DE

SISITEMASDE

VENTAS

MAYOREO

DISTRIBUCIÓN

Y COMPRAS

DIVISIÓN DE

SISTEMAS

PRODUCCIÓN Y

ALMACÉN

DIVISÓN DE

SISTEMAS DE

JURIDICO Y

CONTABILIDAD

TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPITULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO


12

FLUJO DEL PROCESO

PEDIDOREVISION DE MP EN ALMACEN Y

SOLICITUD A COMPRAS

SE COMPRA EL

MATERIAL FALTANTE

SE ALMACENASE ENTREGA

SE FABRICA EL PEDIDOSE EMPAQUETA

SE DISTRIBUYE

SE RECIBE MP

Diagrama 4 Flujo del proceso de la Empresa Chocolatera de estudio, (Creación propia,

fuente de información empresa Chocolatera, 2010).

El flujo del proceso inicia, con la orden de pedido, la que es transmitida al encargado

de almacén, quién revisa si hay MP existente, en caso de no haber la MP requerida,

se realiza la solicitud a compras con el proveedor, y el proveedor hace entrega de la

MP solicitada, posteriormente se empieza a fabricar el pedido, se empaqueta, se

almacena, para posteriormente ser distribuido y entregado al cliente.

TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPITULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO


13

CONCLUSIONES PARTICULARES DEL CAPÍTULO

La estructura organizacional de una empresa describe como está constituida y como

está distribuido el poder dentro de ella. Permite esclarecer los medios, para alcanzar

los fines y poder establecer ejecuciones claras y concisas.

Al delimitar el tipo de organización a la que pertenece, la empresa chocolatera

permitirá observar la problemática que se tiene, para dar una mejor solución, ya que

en el rediseño de cualquier producto o proceso es necesario analizar el flujo de

materiales de inicio a fin, para poder considerar todos los factores que se involucran

en el mismo.

El establecer una estructura organizacional en una empresa familiar genera una

ventaja competitiva, ya que crea conocimiento en la empresa. Si se tiene el

conocimiento de ser una empresa orgánica, tipo de estructura por divisiones, y los

efectos que esto causa, se podrán contemplar los puntos de oportunidad a superar. El

adecuado balance de la distribución de poder en la toma de decisiones, establecerá

los límites adecuados en las mismas.

La estructura por divisiones mostrada en el diagrama 3, contempla la ideología que

prevalece en una empresa familiar, haciendo de cada área un sistema autónomo

donde no sea necesario tolerar los errores familiares ya que se tienen indicadores por

arriba de los lazos familiares. Estos indicadores son los centros de utilidad, que

permiten llevar un registro por división de gastos e ingresos mostrando así la

rentabilidad de cada división y atacar los puntos de oportunidad que los indicadores

señalen.

TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO II HISTORIA DEL CHOCOLATE


14

CAPÍTULO II HISTORIA DEL CHOCOLATE

2.1. ORÍGEN DEL CHOCOLATE EN MÉXICO

La historia del chocolate se remonta muchos siglos atrás, siendo en México el país

donde por primera vez, fue utilizada la semilla de caco (Theobroma cacao) para

elaborar chocolate. Esta semilla fue cultivada por los aztecas, pero muy

probablemente ya era conocida por los Olmecas y los mayas, ya que los mayas la

describieron en sus jeroglíficos en 1000 a.C. (Bogin, B. 1997).

Imagen 1. Códice Náhuatl. Representación de dos reyes de la cultura mixteca compartiendo

una bebida de chocolate (Jones, M., 2005)

El nombre común del Árbol que da el caco se le llama cacaotero y su nombre científico

se deriva del griego Theos que significa Dios y broma que significa alimento,

(Theobroma), este nombre lo asigno el botánico Carlos Lineo a causa de los

significativo que era este alimento para los nativos americanos.(Botánica, 2009)

El árbol de cacao se cultivaba en el siglo XVI, cuando los españoles llegaron a México,

donde las habas de cacao se utilizaban como moneda. Esto muestra la importancia de

la semilla de cacao. La preparación del chocolate consistía, en dorar las habas de

cacao, y en este proceso de tostado, utilizaban vasijas de barro, para después



15

molerlas con piedras; a este molido se le agregaba agua fría, en algunos casos

especies o miel para que finalmente se agitara y se obtuvieran una bebida espumosa.

(Beckett, S.T.1994)

En 1520 Hernán Cortés fue quién comercializó, inicialmente las habas de cacao en

Europa, después de haberlo saboreado por el emperador azteca Moctezuma, en 1528

lo difunde como una nueva bebida y en 1585 se desarrolla en la Península Ibérica el

comercio del cacao, donde aparecen las primeras chocolaterías. (Zchocolat, 2009).

Se dice que los españoles no estaban muy conformes con la bebida ya que era muy

amarga y pastosa. Al parecer unos monjes españoles mezclaron probablemente por

casualidad azúcar de caña a la bebida y en el siglo XVI lo dieron a conocer a la corte

española de Carlos V para después dejar de ser un privilegio de la cultura

mesoamericana y fuera conocido y degustado por el resto del mundo. (Zchocolat,

2009)

En 1646 desde Italia, llega a Alemania el chocolate, donde se consideró por un largo

tiempo como una medicina y era ofrecido en droguerías, posteriormente en 1650

coincide la llegada del chocolate en Inglaterra con el té de China y el café de oriente y

en 1657 se ofrece por todo Inglaterra en forma de pastelillos (Beckett S.T.1994)

En 1727 se le añade por primera vez leche a la bebida del chocolate y fue registrada

en el R.U. por Nicholas Sanders. Para obtener un chocolate sólido y buscar que se

funda con facilidad, en 1876 Van Houten de Holanda, desarrolla la posibilidad de

extraer la manteca de cacao para obtener dicha textura. (Beckett S.T.1994)

El cultivo del cacao requiere ciertas características de altitud, latitud y humedad, es por

ello que el 75% de las plantaciones comerciales se ubican en una franja de 17° de

latitud del ecuador. El árbol de cacao, se cultiva en todas las regiones de la selva

tropical húmeda (Beckett, S.T.1994).

2.2. EL CHOCOLATE EN EL MUNDO Y SITUACION ACTUAL EN MÉXICO

El periódico británico “The Guardian” publicó en abril del 2006 los principales países

en consumo del chocolate, entre ellos se encuentran los británicos, que en promedio

consumen 10 kilos por año, seguidos de los alemanes 8,1 Kg, los franceses 6,8 kg, los



16

españoles 3,9 kg y por último los italianos con 2,2 kg por año. Donde también se

menciona que en los siguientes años se incrementarán las ventas chocolate oscuro,

impulsadas principalmente por las noticias de beneficios para la salud que proporciona

el chocolate negro, (The Guardian, 2006) Recientes estudios han demostrado que el

chocolate negro ayuda a controlar la presión arterial y disminuyendo el consumo de

calorías en otros alimentos. Esto se debe a la alta cantidad de flavonoides que

contiene el cacao, y más a delante se mencionaran sus amplios beneficios al ser

humano, entre ellas retarda la aparición de Diabetes (Elmundo.es salud 2005) la cual

ha sido una de las principales causas de muerte en México y sería útil para futuras

investigaciones en salud para el País. (fmdiabetes.org 2010)

Actualmente el cacao es cultivado por alrededor de 37 mil productores, destacando

Tabasco con una superficie sembrada y cosechada de 41 mil 117 hectáreas y una

producción de 16 mil 560 toneladas; le sigue Chiapas, con 20 mil 203 hectáreas y una

producción de 7 mil 855 toneladas, y con un porcentaje menor Guerrero y Oaxaca, con

240 hectáreas (196 toneladas) y 36 hectáreas, respectivamente. (Actualidades México,

2009). Cabe señalar que el cultivo de cacao ha ido a la baja ya que los productores

han elegido dedicarse a negocios vinculados con la actividad petrolera, A comienzos

del 2010, Tabasco se posicionó como el mayor productor nacional de la semilla del

cacao, con el 70 por ciento de la producción, mientras que la producción total de

México representó el uno por ciento de la producción mundial de cacao (El financiero

Mayo 2010). Estas cifras indican la importancia de apoyar a la producción el cacao en

México y aprovechar la demanda mundial, la cual se muestran en la gráfica siguiente.

Gráfica 1 Producción de cacao en México fuente El financiero Mayo 2010

Producción de cacao en México

Tabasco

Chiapas

Guerrero

Oaxaca

http://www.directoalpaladar.com/archivos/2005/07/22-dulce-manera-de-controlar-la-p.php

http://www.directoalpaladar.com/archivos/2005/07/22-dulce-manera-de-controlar-la-p.php

http://es.wikipedia.org/wiki/Flavonoide



17

De acuerdo a la FAO por sus siglas en inglés, La Organización de las Naciones

Unidas para la agricultura y la alimentación en el 2004 hubo una producción de caco

de 3.3 millones de toneladas en todo el mundo, cabe destacar que los principales

productores de cacao en el Mundo son: Costa de Marfil, Ghana, Indonesia, Nigeria,

Brasil, Camerún, Ecuador y Colombia. (Botanical-online, 2009)

En la siguiente tabla se relacionan los principales países que exportan el cacao y los

países importadores y el componente del cacao que es de su interés.

Tabla 2 Principales países exportadores e importadores de cacao en el mundo. (Elaboración

propia, Información de (Botanical-online, 2009)

En México se produce cacao en la zona sureste y el 55% de la producción nacional es

aprovechada por el país, dentro de las principales empresas consumidores se

nombran a; La Azteca, La corona y Nestlé a este último lo utiliza para la elaboración

del licor, manteca y confitería. El 45% de la producción del país es exportada

principalmente a Estados Unidos y a Europa. (infoserca.gob, 2008)

Nuestro país tiene más de 40 mil hectáreas de cacao en los estados de Tabasco y

Chiapas, esto permite obtener 20 mil toneladas y se contempló que la demanda

mundial para el 2010 y los siguientes años es superior a un millón de toneladas. A

causa de las constantes plagas que afectan a los cultivos de cacao se consideró

Movimiento comercial Componente del cacao País

Países exportadores

Principales proveedores del cacao

Costa de marfil Indonesia Ghana Nigeria

Países Importadores

Países Importadores

Grano de Caco Pises bajos Estados Unidos Reino Unido Francia

Manteca de cacao

Alemania Francia Estados Unidos Países Bajos Canadá Suiza

Pasta de cacao desgrasada

España Francia Estados Unidos Canadá

Polvo de cacao Estados Unidos Alemania Francia Países Bajos



18

aumentar las medidas fitosanitarias para mejorar la calidad del caco y conseguir

mejores precios según la Dirección del Instituto Nacional de Investigación Forestal,

Agrícola y Pecuaria (INIFAP) de México y la Dirección General de Fomento a la

Agricultura de la SAGARPA, (Presidencia de la república, 2009).

Imagen 2. Mazorcas de cacao en Tabasco (Fuente Playas México, 2010)

2.3. INDUSTRIALIZACIÓN DEL CHOCOLATE

En la revolución industrial se origina la producción en serie y el precio del chocolate

disminuye, con ello más gente pudo obtenerlo, y provocó un cambio en la

popularización del chocolate y la forma de fabricarlo la cual en gran parte ha

permanecido hasta nuestros días. (Chocoibarra, 2010).

La industria chocolatera crece continuamente provocando que distintas marcas estén

compitiendo a nivel mundial como “The Hershey Company MR” ó “Lancaster Caramel

Company” MR, entre otras, esto ha motivando a las empresas chocolateras mexicanas

a aumentar la capacidad de exportación, entre ellas se encuentran las marcas; “Ibarra”

MR, “Mayordomo” MR y “La soledad” MR, las cuales producen y comercializan chocolate

de mesa.

Es un reto exportar chocolate ya que el mercado es altamente competitivo donde el

sabor y la calidad definen la preferencia del cliente. La infraestructura de las empresas

chocolateras mexicanas, se ha distribuido en todo el país para llegar a más ciudades y

países, abarcando en mayor cantidad al mercado del chocolate (La conquista, 2009).

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Lancaster_Caramel_Company&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Lancaster_Caramel_Company&action=edit&redlink=1



19

Imagen 3. Chocolate de mesa, (Cafeterías Café, 2010)

2.4 PROPIEDADES Y USO DEL CHOCOLATE

El chocolate produce una sensación de bienestar, porque contiene estimulantes y

provoca un estado de euforia, por estos motivos hay una asociación entre el chocolate

y los buenos momentos, es por ello que se regala en momentos especiales.

El cacao puro es muy amargo y sin azúcar no podría disfrutarse el chocolate de la

misma manera, esta es la razón por la cual se le agrega a la mezcla hasta un 50% de

azúcar, o se puede utilizar otras féculas que apoyan a espesar la mezcla como la

harina de maíz, de trigo o el algarrobo, todos estos condimentos componen un

alimento energizante, ya que un chocolate de 40gr contiene más de 200 calorías

(Botanical-online, 2009).

La tabla 3, menciona los elementos que contienen el cacao y su efecto en el ser

humano y sus similitudes con otras sustancias. Los siguientes componentes se

obtienen de la pasta del caco o de la manteca del cacao esta pasta se consigue, al

procesar las semillas del cacaotero. Es importante mencionar que si a la fórmula del

chocolate se le agrega leche disminuirá sus propiedades antioxidantes ya que se

diluye la composición.



20

Propiedades Compuesto Químico Efectos en el cuerpo

Estimulantes Alcaloides Cafeína Theobromina

Excita el sistema nervioso, aumenta el ritmo cardiaco y es auxiliar en la eliminación de orina

Estimulante y euforizante

Feniletilamina Euforia y Bienestar emocional

Estimulante Cannabinoides Generadores de placer

Antioxidante Flavoniodes, quercetina, quercitrina, epicatequinas orutina

Ayuda a bajar el colesterol Previene la acción de los radicales libres y la degeneración de las células del organismo

Exfoliantes, vigorizantes e

Hidratantes Lanolina

En aplicación externa facilita el drenaje de las capas profundas y superficiales de la piel

Tabla 3 Propiedades y efectos del chocolate (Creación Propia Información de Botanical-online,

2009)

El chocolate además de ser un alimento dulce para ser disfrutado también tiene

efectos medicinales. A continuación la tabla 3, describe los usos de acuerdo a los

diferentes componentes del cacao y las áreas de utilización.

Presentación del cacao Uso

Cacao en polvo Producción del chocolate aromatizar galletas, pasteles, bebidas o tartas heladas

Manteca de cacao Se utiliza en la industria farmacéutica para fabricar medicamentos Industria de cosméticos para fabricar productos de belleza, limpiadores de piel, mascarillas jabones Medicinal, curar heridas , quemaduras, reuma, tos

Pulpa de cacao Para elaborar bebidas Bebidas con contenido de alcohol

Cáscara del fruto Con el jugo se puede elaborar mermeladas La cáscara para la alimentación animal

Tabla 4. Usos del cacao (Elaboración Propia Información de Botanical-online, 2009)

2.4.1 TIPOS DE CHOCOLATE El chocolate se elabora a partir de la mezcla de los productos del cacao, considerando

la azúcar entre otros ingredientes, Los tipos de chocolate están determinados por la

cantidad y calidad del licor de cacao, manteca de cacao, azúcar, leche entre otras

materias primas que lo acompañan. (E.N.C.B. I.P.N, 2004)

De acuerdo a la elección de las materias primas se obtienen un chocolate de distintos

tipos y calidad. Esta clasificación se divide en tres categorías principales (E.N.C.B.

I.P.N, 2004)



21

Chocolate obscuro: El cual contiene licor de cacao, cocoa, manteca de

cacao y no contiene leche o muy poca.

Chocolate claro: Contiene licor de cacao, leche y manteca de cacao

Chocolate blanco: Se hace a base de leche y manteca de cacao, no

contiene licor de cacao ni cocoa.

La calidad del chocolate se agrupa en extrafino, fino, medio y corriente; esta calidad

depende del origen del cacao con el que se elabora el licor y la manteca de cacao

utilizados en el chocolate (E.N.C.B. I.P.N, 2004)

2.5 NORMATIVIDAD Y ESTANDARES INTERNACIONALES

Como se sabe los estándares son útiles para tener un mismo concepto de algún

elemento ya sea de características que deba cumplir el producto, medidas, procesos

de elaboración, que en su conjunto asegure calidad en el producto, el cual se va a

comercializar. Por este motivo es importante mencionar las características que debe

de contar el cacao al ser exportado y los cuidados que se deben de tener para que se

envíe y se reciba a los países involucrados con las especificaciones previas.

El cacao debe estar fermentado

Que este seco completamente

Que no tenga granos o que no huela a humos u otros olores anormales

Que carezca de evidencias de adulteración

Que este razonablemente de insectos vivos, granos partidos, fragmentos y

partes de cáscara

Y que sea razonablemente uniforme en tamaño

(Botanical-online, 2009)

En las normas oficiales del CODEX (Alimentarius Commission) por la FAO La

Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, FAO (Food

and Agriculture Organization por sus siglas en Inglés), y WHO, la Organización

Mundial de la salud (World Health Organization por sus siglas en inglés), desarrolló

normas y directrices de alimentos, para proteger la salud de los consumidores y

asegurar las prácticas en el comercio de alimentos, además de promover la

coordinación de todo el trabajo de normas de alimentos emprendido por



22

organizaciones internacionales gubernamentales y no gubernamentales. (CODEX

Alimentarius, 2010)

Esta norma está dirigida al chocolate y los productos del chocolate, los cuales tienen el

fin del consumo humano, el chocolate y los productos del chocolate requieren sean

preparados a partir del cacao o sus derivados del cacao, como lo es la manteca de

cacao. En esta norma se menciona el proceso adecuado de fabricación, iniciando con

las materias primas de cacao, tomando en cuenta que estas se pueden combinar con

productos lácteos, azúcares y/o edulcorantes, entre otros aditivos. (CODEX

Alimentarius, 2010)

En la elaboración de distintos productos de chocolate se pueden incluir productos

alimenticios comestibles excluyendo la harina y el almidón, con sus respectivas

excepciones la cuales también son mencionadas en dicha norma, además de grasas

animales distintas de la materia grasa de la leche. Estas adiciones están limitadas en

un 40% del peso total del producto (CODEX Alimentarius, 2010).

La norma de CODEX indica que cuando se añaden grasas vegetales distintas de la

manteca de cacao, no deberán exceder el 5% del producto terminado, con el fin de no

reducir el contenido mínimo de la manteca de cacao. La norma menciona las

proporciones de extracto seco total de cacao, para cada tipo de chocolate, como lo

son; el chocolate amargo, el chocolate semidulce, el chocolate obscuro, el chocolate

fondant, el chocolate dulce, la cobertura, el chocolate blanco, entre otros. También

menciona la información que debe contener en el etiquetado, concluyendo en este

apartado, con el relleno del chocolate, revestimiento y la determinación del contenido

de grasas vegetales distintas a la manteca de cacao. (CODEX Alimentarius, 2010).

CONCLUSIONES PARTICULARES DEL CAPITULO

El hallazgo de utilizar el cacao para elaborar chocolate se encuentra en México por los

Aztecas y probablemente por los Olmecas y Mayas 1000 A.C de acuerdo al proceso

de elaboración, se ha ido perfeccionando con los años y se ha ido modificando de

acuerdo a los gustos y necesidades de los países que han recibido esta herencia.



23

Dentro de los principales productores de cacao en México destaca Tabasco quien es

el estado que lo produce en mayores cantidades, le siguen los estados de Guerrero y

Oaxaca. Hay muchos países que importan el cacao y sus componentes, los cuales

son un mercado latente, que México puede considerar para proveer cacao y

desarrollar en mayor escala la industria del cacao.

El chocolate es utilizado para elaborar varios productos, desde el giro alimenticio hasta

el giro farmacéutico, por las propiedades curativas con las que cuenta el cacao, como

el colesterol. En la Norma Oficial Mexicana NOM-186-SSA1/SCFI-2002, Productos y

servicios. Cacao, productos y derivados. I Cacao. II Chocolate. III Derivados.

Especificaciones sanitarias. Denominación comercial especifica las buenas prácticas

que se deben seguir en la fabricación del chocolate, como lo son las materias primas,

análisis microbiológico del producto terminado, control y erradicación de fauna nociva ,

los proveedores deben de tener un comprobante de fumigación, desinfección y

limpieza del equipo utilizado y un proceso documentado que describa la elaboración

del producto.

Se debe de revisar los límites de coliformes mohos y levaduras que pueden contener

el cacao tostado, también menciona el manejo que se le debe de dar al chocolate

como indicar la leyenda de “Consérvese en un lugar fresco y seco” para perdurar su

nivel de vida

La norma está dirigida a la elaboración de productos alimenticios con el cacao;

mencionan las proporciones requeridas de cacao y sus derivados en la combinación

con otros ingredientes, además de tener los cuidados necesarios para el manejo del

cacao como su fermentación, completamente seco, entre otras condiciones que se

deben de tomar en cuenta para los productos del chocolate.

TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y

CONFECCION DEL TRAMPEE DE NUEZ


24

CAPÍTULO III

FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCIÓN

DEL TRAMPEE DE NUEZ

3.1 TECNOLOGÍA DE LA TRANSFORMACIÓN DEL CACAO PARA LA

ELABORACIÓN DEL CHOCOLATE

Del cacao se extrae el polvo del cacao, la manteca de cacao entre otros, y estos

productos forman parte importante dentro de la elaboración del chocolate. Hay tres

principales tipos de cacao; el criollo, que es un cacao fino o de “aroma” con el que se

producen chocolates más dulces, su fruto tiene una corteza muy suave y las semillas

redondeadas y su color es blanco o violeta y ocupa el 10% de la producción mundial

entre ellos se encuentra México (Botánica, 2009).

Otro tipo de cacao es “El forastero” y se le conoce como el “caco ordinario” como tiene

poco sabor se combinan con el criollo y este tiene el 90% de la producción mundial.

Entre otras variedades se tiene al cacao Trinitario, su nombre proviene de la Isla de

Trinidad, que es de donde proviene su nombre, es más aromático que el forastero y

más resistente que el criollo. La más reciente variedad del cacao es el cacao CCN51

se obtuvo en el Ecuador y posee gran resistencia a enfermedades y sus árboles

producen 4 veces más que las variedades clásicas y los frutos contienen gran cantidad

de grasa y poca cáscara (Botánica, 2009).




25

El cacao clonal CCN51 genera un alto índice en tamaño de la semilla de cacao 1.4

gramos c/u, un porcentaje de 54% de manteca y un contenido de impurezas del

0%,hacen del cacao CCN-51 conocido como “DON HOMERO” una excelente opción

para la industria de chocolates finos o de semi-elaborados de cacao (Industrial y

Agrícola Cañas C.A.,2010). Se han desarrollado en las últimas décadas mejores

técnicas de transformación del cacao. La calidad de la manteca del cacao, el cacao en

polvo y el chocolate dependen de la capacidad de la industria para convertir el grano

de cacao en licor (Botánica, 2009).

3.2 PROCESO DEL CHOCOLATE

El proceso de obtención del chocolate se muestra en el diagrama 5; donde se

adquiere la almendra de cacao. El proceso inicia en la extracción de las habas de las

mazorcas que produce el árbol del cacao, las cuales están incluidas en la pulpa.

(Beckett, S.T.1994)

Se separa la cubierta exterior y se dejan fermentar las habas, en este proceso de

fermentación se desarrollan ciertos compuestos químicos que son los responsables

del sabor del chocolate que se producirá. Posteriormente se desecan las habas y debe

de haber un control eficiente para no generar mohos, los cuales transmiten un sabor

desagradable. (Beckett, S.T.1994)

Dentro del proceso de generación del chocolate se tienen que tener condiciones

adecuadas de transporte para trasladar las habas del país de cultivo al de fabricación,

aunque al llegar a este se limpian las habas de metales y piedras, otros materiales

extraños pueden contaminar el producto. (Beckett, S.T.1994)

Después de limpiar las habas se tuestan, lo que hace que se incremente su sabor y se

le retira la cáscara, ya que su ingreso en el proceso, estropea el sabor. Al fnalizar el

proceso de tostado de habas continuar con el proceso de molturación como se

muestra en el diagrama de flujo 6 donde se obtiene tanto el licor como el chocolate.

El chocolate obscuro consiste en una formula básica que contiene Azúcar, sólidos de

cacao, manteca de cacao, agentes antieflo-rescencia, lecitina la cual es un

emulsionante y saborizante. (Botánica, 2009)




26

3.3 ELABORACION DEL CHOCOLATE OBSCURO

PROCESO DE OBTENCIÓN DE COMPONENTES DE CHOCOLATE

Diagrama 5 Proceso de obtención del chocolate (Creación propia, Fuente Beckett, S.T.1994)

FERMENTACIÓN DEL CACAO

SECADO DE LAS HABAS DE CACAO

LIMPIEZA DE LAS HABAS

TUESTE DE LAS HABAS

TRITURACIÓN DE LAS HABAS Y ELIMINACIÓN DE LA CÁSCARA PARA OBTENER LA ALMENDRA DE CACAO

MOLTURACIÓN PARA OBTENER LA PASTA DE

CACAO

AMASADO CON AZUCAR*

CON O SIN LECHE EN POLVO Y GRA **

* MOLIDA O GRANULADA ** MANTECA DE CACAO Y / O LECITINA




27

La transformación de cacao consiste básicamente en convertir el cacao en grano, en

cacao sin cáscara, licor, manteca, torta y polvo. La fabricación de chocolate incluye la

mezcla y refinado del licor de cacao, la manteca de cacao y otros ingredientes tales

como la leche y el azúcar (UNCTAD 2004).

Diagrama 6 La transformación del cacao y la producción de chocolate UNCTAD 2004




28

3.4 TIEMPO DE VIDA Y BRILLO DEL CHOCOLATE

El tiempo de vida del chocolate o Shelf Life del chocolate es generalmente un año la

vida útil del chocolate, los ingredientes tales como nueces acortarán la vida útil del

chocolate. El chocolate que se conserve más de un año puede sufrir la pérdida de

sabor o cambios en su textura.

El cacao se considera un alimento no perecedero y debe mantener su frescura si se

almacena a temperatura ambiente en un recipiente cerrado herméticamente El

chocolate cuando se refrigera y no se ha fundido adecuadamente puede sudarse o

subir la grasa a la superficie del mismo y camba su apariencia uniforme en el brillo.

El chocolate contiene manteca de cacao una grasa vegetal que es sensible al calor y

la humedad las temperaturas superiores a los 75 °F hará que el chocolate se derrita, la

manteca de cacao puede subir a la superficie y formar una coloración grisácea

llamada flor de manteca de cacao la condensación de la leche o el chocolate

semidulce puede causar que la azúcar se disuelva y suba a la superficie como flor de

azúcar esta flor” no afecta la calidad ni el sabor del chocolate (Gourmetspot, 2010)

3.5 ATEMPERADO DEL CHOCOLATE

La Chef Angela Arzave Pstry del restaurante EOS en San Francisco explica para la

revista Exploratorium Magazine 201, un método para atemperar el chocolate,

menciona que es un método de fundir y enfriar el chocolate. Esto le da al chocolate el

brillo y el crujido que se oye cuando se rompe en pequeñas piezas el chocolate al

morderse

El atemperado no solo produce resultados deliciosos esto también nos da la

oportunidad de aprender un poco de ciencia. La temperatura juega un papel muy

importante en el proceso de hacer el chocolate. Diferentes grupos de grasas en el

chocolate, tienen diferentes puntos de fusión. El proceso de atemperado estabiliza los

cristales y las grasas del cacao fundidas en el chocolate, es decir se uniforma el

tamaño de los cristales que conforman la estructura del chocolate.




29

3.5.1 PROCESO DE ATEMPERADO DEL CHOCOLATE

Ingredientes esenciales o herramientas que se utilizan generalmente son: la cobertura

(12 onzas o más) Se utilizará un tipo especial de chocolate que se usa en pastelerías

o confiterías (con el que se cubrirá la fruta o semilla que se desee, puede ser un

chocolate semidulce de buena calidad chocolate amargo

Imagen 4 Cobertura, Fuente (Exploratorium Magazine, 2010)

Se utilizara una olla y una cacerola, esta última se utilizará como un recipiente de

metal que quepa dentro de la olla antes mencionada (baño maría) (el cuenco de metal

tienen que caber en la parte superior de la cacerola), Se cocinara con un termómetro,

los chefs recomiendan un lector instantáneo, que se pueda obtener la lectura de

temperatura por medio de sensores para obtener datos con mayor precisión que un

termómetro común.

Imagen 5 Olla y cacerola, Fuente (Exploratorium Magazine, 2010)




30

Se utilizara una espátula de goma y un tenedor para dulces, el cual hace un muy buen

trabajo aunque también se puede utilizar un tenedor normal.

Imagen 6 Espátula y tenedor Cobertura, Fuente (Exploratorium Magazine, 2010)

La losa de mármol es muy utilizada para extender el chocolate para que baje su

temperatura y ayuda en le proceso de atemperado. Se emplean ingredientes como,

frutas o semillas, entre ellas la nuez o fresas. Es importante el asegurarse de que los

ingredientes, herramientas y ambiente de trabajo estén completamente secos durante

todo el proceso, incluso una pequeña cantidad de agua harán que el buen chocolate

líquido se convierta en una masa pegajosa y desigual. También es importante que la

cocina donde se prepara el chocolate no tenga una temperatura elevada la cual debe

ser de 70 ° o menos.

El primer paso dentro del procedimiento del atemperado es llenar la olla con un tercio

de agua y colocarla en la estufa, se calienta el agua pero sin dejar que hierva,

posteriormente la barra de chocolate se corta en pequeños y similares trozos. Se pone

2/3 de la cobertura de chocolate en el tazón de acero y se coloca el recipiente en la

parte superior de la cacerola. Es importante asegurarse de que el agua toque el

recipiente directamente en el fondo del tazón.

El chocolate debe comenzar lentamente a derretirse es necesario no perturbar el

chocolate durante este proceso. Y poco a poco se moverá con una espátula de goma

hacia el final de proceso se mezclará el chocolate derretido.




31

Imagen 7 Control de temperatura, Fuente (Exploratorium Magazine, 2010)

A medida que el chocolate se derrita, se debe controlar la temperatura con el

termómetro. La temperatura de fusión del chocolate puede variar según el fabricante

pero se recomienda que no exceda los 115°F. Tan pronto como el chocolate este

derretido se retira el tazón de la cacerola, esto evitara que el agua entre dentro de la

cacerola con el chocolate derretido, el agua puede diluir el chocolate y se arruinaría el

lote.

El chocolate derretido se coloca sobre la tabla de mármol y se vigila como disminuye

la temperatura alrededor de 100°F y luego de 90°F (32.22°C). Utilizando la espátula de

goma, se mezcla el chocolate hasta que esté completamente derretido. Si el chocolate

no está completamente derretido, de lo contrario se deberá colocar el recipiente sobre

el agua caliente por unos segundos agitándolo, posteriormente se retirará del fuego.

Ahora se puede utilizar el chocolate para crear dulces mientras se tienen que

monitorear la temperatura. Si ha utilizado el chocolate obscuro deber estar entre 80 y

90 °F si ha utilizado chocolate blanco o chocolate con leche debe estar entre 85 y 86

grados (Exploratorium Magazine, 2010)




32

3.5.2 PROCESO DE ATEMPERADO DEL CHOCOLATE OBSCURO.

El chocolate obscuro consiste en una formula básica que contiene Azúcar, sólidos de

cacao, manteca de cacao, agentes antieflo-rescencia, lecitina la cual es un

emulsionante y saborizante. (Botánica, 2009)

El chocolate requiere un manejo cuidadoso para poder aprovechar al máximo sus

cualidades de brillo y sabor. El proceso de atemperado en el chocolate obscuro

aumenta la dureza original, brillo, untuosidad y resistencia ante ciertas temperaturas.

El proceso de atemperado consiste en la aplicación de oscilar la temperatura de

fundición de chocolate con el objetivo de estabilizar los cristales de la manteca de

cacao, grasa natural del chocolate y los componentes de su estructura

Lo más aconsejable es utilizar una máquina atemperadora que realice el principio

original, de baño maría, el cual también se puede realizar de manera manual. Se corta

la barra de chocolate en una superficie limpia, seca y a temperatura ambiente, para

evitar que se contamine o cambie su composición de estructura sólida.

El chocolate obscuro se derrite a baño maría, lo cual consiste, en colocar un recipiente

con una capacidad mayor al recipiente que contendrá. Se agrega agua caliente al

recipiente mayor y el recipiente menor debe estar seco y listo para recibir el chocolate

solido. Se aumenta la temperatura a 48°, para después retirar del baño maría y dejar

que baje la temperatura a 28 °, en esta temperatura se eleva nuevamente a una

temperatura entre 30° a 32 °. Este proceso debe realizarse con un método controlado,

utilizando un termómetro. (E.N.C.B. I.P.N, 2004)

Es importante considerar que mientras se lleve a cabo el proceso de atemperado, se

debe de mover constantemente el chocolate que se está derritiendo con una espátula,

para no dejar que en las paredes del recipiente se seque el chocolate y lograr que sea

homogénea la temperatura en todo el chocolate derretido.

Después de atemperar el chocolate se puede utilizar para el diseño de cualquier

chocolate. La oscilación de la temperatura depende en cierta medida del tipo de

chocolate que se esté utilizando ya sea chocolate con leche, chocolate amargo ó




33

chocolate blanco; el proceso descrito se inclina más para el proceso de atemperado

para el chocolate obscuro.

La apariencia de un atemperado realzado adecuadamente con las especificaciones

correctas de oscilación de temperatura es la siguiente

Imagen 8 Comparativo de Brillo en el chocolate obscuro. (Elaboración propia, fuente,

E.N.C.B. IPN 2010 de acuerdo a Beket S.T. 1994)

El chocolate que está a la izquierda, se elaboró con la oscilación de temperatura

según Beckett, S.T. (1994) a 48, 28 y 31° Celsius y el chocolate que está a la

derecha se realizó con una oscilación de temperaturas de 36, 28 ,32. Por lo cual se

tomará en cuenta como muy brilloso, un chocolate similar al lado izquierdo y muy

opaco como el chocolate que aparece en el lado derecho para el experimento que

muestra en el capítulo IV.

3.6 LA NUEZ COMO CENTRO PARA LA ELABORACIÓN DEL CHOCOLATE La nuez es un fruto que se da del nogal y su origen se dio en el sur de EU y el norte

de México de acuerdo a fósiles encontrados en estas áreas, identificada como nuez

pecanera. La nuez pecanera, se da en el estado de Chihuahua donde se tienen

plantación de Nogales criollos. (Comenuez.org, 2009).

En las huertas de nogal, se encuentran diversos tipos de nuez como lo son: Western,

Shley, Bradley. Wichita, Burkett, San Saba improved, Stuart, Barton, Mahan, con

variedades de cáscara de papel, predominando las plantaciones Stuart, Western y

Bradley en el estado de Sonora. (Comenuez.org, 2009)




34

Los principales productores de nuez en México se encuentran al Norte del País y son

los estados de, Chihuahua, Coahuila, Nuevo León, Sonora y Durango.

(Comenuez.org, 2009)

3.6.1 CENTROS DE NUEZ

Las nueces tienen una larga historia en el uso de la confitería, la razón es que de ella

proveen una buena elección natural de sabor. Un contraste de textura y una

confección de apariencia visual. El mazapán es una tradicional preparación con una

base de nuez ha sido usada por años y probablemente tuvo su origen en Persia

(Greweling, P., 2007).

Las nueces son usadas de distintas maneras: como inclusiones, cualquier centro o en

el chocolate mismo, dejándola toda o sobre el chocolate o en el centro molienda

nueces juntas con chocolate para crear Gianduja es una tradición que es casi tan

antiguo como el chocolate mismo. Debido a su bajo contenido de humedad, los frutos

secos se pueden utilizar de diferentes maneras, como inclusiones, ya sea en centros o

en el chocolate en sí, ó en la parte superior de los centros y revestidos como

decoración en pasta para hacer rellenos o adornar el exterior de dulces para el interés

visual (Greweling, P., 2007).

La gran variedad de frutos secos que se tienen al alcance, permite versatilidad de

utilización, con su amplia gama de texturas, sabores y apariencias, proporcionando

posibilidades casi ilimitadas para la confitería. Las nueces contienen un gran

porcentaje de polyunsaturada, mono insaturadas saludables y grasas omega 3 que

hacen que sea su consumo, sea un placer libre de culpa, lo que aumenta el atractivo

para el mercado de dulces artesanales o producciones industriales (Greweling, P.,

2007).

3.7 EL TRAMPEE DE NUEZ

El trampee de nuez es un tipo de chocolate que se hace con una base de nuez

cubierta uniformemente de chocolate obscuro , haciendo que está cubierta respete la

forma original de la nuez ofreciendo un sabor balanceado entre nuez y chocolate

reflejando este ultimo su frescura y sabor en una apariencia brillante y homogénea.




35

El proceso de elaboración del trampee de nuez inicia con el atemperado antes

mencionado en el punto 3.5, 3.5.1 y 3.5.2, donde se menciona la oscilación requerida

para el chocolate obscuro el cual como se indica anteriormente varía de acuerdo al

tipo de chocolate,

Imagen 9 Trampee de nuez sin goma arábiga Imagen 10 Trampee de nuez


El trampee de nuez es un tipo de confección de chocolate que se elabora con una

base de nuez cubierta uniformemente de chocolate en distintas capas que con la

ayuda de un bombo, ayuda a cubrir uniformemente la nuez y con el aire que se inyecta

proporciona cierto enfriamiento en el chocolate proporcionado a la nuez cada capa

para que sea nuevamente cubierta por chocolate con el fin de obtener una nuez

uniformemente cubierta de chocolate obteniendo un sabor 60% nuez 40% chocolate.

El proceso de atemperado del chocolate que se utiliza para la elaboración del trampee

de nuez ayuda a uniformizar el tamaño de los cristales del chocolate lo que lo hace

mas fuerte su estructura y su conservación es por ello que se tienen que tener un

estricto control en el proceso de atemperado ya que es un factor importante para la

obtención del brillo del mismo.

El cuidado adecuado en el manejo de la nuez asegurará un producto con mayores

posibilidades de soportar las inclemencias del clima o algún tipo de contaminación que

pudiera interactuar con la materia prima del trampee de nuez.

TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA

MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS


36

CAPÍTULO IV

DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORAR

PRODUCTOS Y PROCESOS

4.1 CALIDAD

La calidad es un tema que se ha ido mencionando, en el paso de los años y se sigue

considerando para los negocios actuales, un ejemplo de ello es el hincapié que hace el

nieto del fundador de Procter & Gamble, William Cooper Procter, en octubre de 1887,

a sus trabajadores “El primer trabajo que tenemos es producir mercancía de calidad

que los clientes compren y sigan comprando. Si la producimos de manera eficiente y

económica, obtendremos una ganancia, que ustedes van a compartir”. (Evans R,

Lindsay W. 2005)

La aseveración que hace William Cooper se dirige muy específicamente a

productividad, costo y calidad , y estos factores son importantes para que un

comprador siga comprando, pero no solo eso en su discurso también hace hincapié en

la motivación del trabajador no solo asegurándoles que obtendrán una ganancia sino

también marcándoles, el camino haciendo que enfoquen sus esfuerzos en producir

con calidad, es decir hacer las cosas bien a la primera, de esta manera se estará

asegurando una calidad a un costo razonable. (Evans R, Lindsay W. 2005)

La calidad tiene tres niveles los cuales son el nivel de la organización, el nivel de los

procesos, el nivel del empleado y el puesto. (Evans R, Lindsay W. 2005).




37

Nivel de la organización La preocupación de la calidad para satisfacer las necesidades

del cliente como ¿Qué productos y servicios cumplen con sus expectativas?, de esta

manera se estarán estableciendo objetivos que le darán dirección y diferenciación a la

empresa. (Evans R, Lindsay W. 2005).

Nivel de los procesos, Es el análisis de las actividades y funciones que se realizan en

las áreas o departamentos con el objetivo de que sean optimizadas sin que les reste

eficiencia, como ¿Qué procesos producen, los productos o servicios más importantes

para el cliente (externo)? (Evans R, Lindsay W. 2005).

Nivel de empleado y de puesto, La calidad debe entenderse en todos los niveles

Desde la alta dirección hasta el nivel operativo y lograr la participación respectiva

como ¿Cuál es el estándar específico para cada indicador del producto o servicio de

los clientes internos y externos? (Evans R, Lindsay W. 2005).

Dentro de las filosofías de la calidad se pueden encontrar muchas similitudes entre

ellas, considerando a filósofos de la calidad a Deming, Juran y Crosby, donde, se

considera la competitividad en los mercados globales resultado de la aplicación de la

calidad, donde la responsabilidad de la calidad inicia desde la alta dirección ya que las

practicas de calidad ahorran dinero y la alta dirección constantemente protege este

factor para que la empresa sea redituable, pero también es reflejada en los

trabajadores tomando en cuenta de un cambio en la cultura organizacional y lo que

ello implica (Evans R, Lindsay W. 2005).

Existen otras filosofías de calidad que también han sido destacadas por A.V.

Feigenbaum, Karou Ishikawa quienes fueron miembros honorarios de la American

Society for Quality en 1986, además de los cuatro miembros y dos de ellos era W.

Deming, y Joseph Juran y se presenta otro pensador de la calidad quien es Genichi

Taguchi (Evans R, Lindsay W. 2005).

Deming se centró en la mejora continua y en la calidad de los productos y servicios

buscando disminuir la incertidumbre y con ello la variabilidad en los proceso de diseño

manufactura y servicio, con el liderazgo de la alta dirección. Deming establece una

guía de mejora continua el cual es llamado el circulo de Deming el cual es un ciclo

expresado en cuatro pasos, por sus siglas en inglés PDCA, Plan, Do, Check y Act,




38

que se traducen como Planificar, Hacer, Verificar y actuar. Calidad, productividad y

competitividad: la salida de la crisis, W. Edwards Deming (Evans R, Lindsay W. 2005).

Haciendo una comparación, Juran se enfoca en tres procesos los cuales le llama la

Trilogía de la calidad

1 La planeación de la calidad el proceso del cumplimiento de los objetivos de la

calidad.

2 Control de la calidad el proceso del cumplimiento de los objetivos de calidad durante

las operaciones.

3 Mejora de la calidad, el proceso de alcanzar los niveles de desempeño sin

precedentes.

Genichi Taguchi se concentra básicamente en la filosofía de Deming ya que se enfoca

en el ahorro que se genera por la disminución de la variación con respecto a límites

de especificaciones es decir la reducción de rango de permisibilidad de error en un

ajuste al reducirse se obtiene un proceso controlado y un ahorro por reducción de

reproceso. Taguchi midió la calidad como una variación del valor meta o establecido

de una especificación de diseño y luego transformo esta variación en una función de

pérdida es decir un producto fuera de rango. (Evans R, Lindsay W. 2005).

Taguchi no solo realizó estas contribuciones sino también en el diseño de producto y

es donde hace puntuales sugerencias en el diseño de experimentos para identificar las

variables significativas de diseño con el objetivo de reducir los efectos de los factores

no controlables de la variación en los productos. (Evans R, Lindsay W. 2005).

4.2 DISEÑO DE PRODUCTO

La investigación y la ingeniería van ligadas una con otra ya que ingeniería define el

ingenio aplicado en investigaciones para innovar productos, la investigación de nuevos

productos en una empresa la convierte en una empresa competitiva como lo indica

Vahan Richard Vaughn, aquellos que no avanzan con sus productos, desaparecen. Es

importante continuar mejorando el producto actual para continuar compitiendo con

éxito para futuros compradores. (Vaughn, R. 2004)




39

4.3 DESARROLLO DEL PRODUCTO

Constantemente en diversas empresas se hacen mejoras del producto desde épocas

pasadas y en empresas artesanales, se busca cierta mejora e innovación del producto,

pero no se tenía algún plan o programa para ello ya que la competencia no era tan

asidua como en esta época. Incluso con el sistema de fabricación industrial, hubo muy

pocos departamentos formales de investigación, hasta principios del siglo XX de

acuerdo a Vaguen. (Vaughn, R. 2004)

Hasta después del siglo XX se empezaron a implementar mejoras de manera informal

de operarios a su jefe directo esto favorecía no solo al producto sino a las patentes

que se obtenían. Con este inicio empezaron a haber más laboratorios, fueron

ampliados y se instalaron otros nuevos. (Vaughn, R. 2004)

Existen dos clases de investigación la básica y la aplicada. La investigación básica

ofrece la adquisición de más conocimientos y no necesariamente que estos

conocimientos tengan a alguna aplicación. La investigación aplicada tiene como

objetivo principal la aplicación de los descubrimientos, sea un producto, sea la mejora

de un producto actual. (Vaughn, R. 2004)

El personal investigador podrá adquirir aprendizaje y experiencia con base en los

conocimientos básicos hoy para poder desarrollar la investigación aplicada para

innovación o mejora de un producto. La investigación no solo la desarrollan las

empresas sino también las instituciones educativas y los laboratorios para hacer

importantes aportaciones en el campo de la investigación en especial investigaciones

para generar conocimiento (Vaughn, R. 2004)

4.4 INGENIERÍA DEL PRODUCTO

Existen dos etapas que definen el concepto de Ingeniería de producto las cuales son

la investigación y la producción real entre ellas hay un lazo que las une de afinación de

producto y como se ha planeado la fabricación del mismo. Se tienen conocidas

formalmente como Ingeniería del producto e ingeniería de fabricación. (Vaughn, R.

2004)




40

La estandarización y la simplificación están comprendidas en la ingeniería del producto

con ello se contempla, el diseño, los dibujos, y cada uno de ellos con sus debidos

componentes. Es vital que el producto diseñado realice la función para la cual fue

creado y cumpla las características con las que fue previamente pensado. (Vaughn, R.

2004)

Al diseñar un producto como una visión más global del objetivo de ofrecer un nuevo

producto se tiene que cumplir con las expectativas del costo minimizado de

producción. Para evitar problemas en la fabricación, con respecto a la especificación

única del producto se estará involucrando otros conceptos como fiabilidad,

mantenimiento entre otros requisitos de acuerdo al tipo de producto. (Vaughn, R.

2004)

Para la obtención de la información necesaria y para que esta sea a su vez

documentada es necesario ensayar modelos. Estos ensayos de modelos usualmente

se realizan cambios ya que un ensayo permite la mejora de la acción ya que nos

permite planear la acción a tomar. Vaughn, (2004), indica que un diseño es congelado

cuando se le pone final a las prácticas de ensayo del modelo y la configuración con la

que cuenta el modelo en el momento de ser congelado se conserva ya que se

obtienen un producto definido se puede producir.

La creación de un nuevo producto debe estar, en constante monitoreo por el área de

ingeniería del producto, aunque un contacto continuo acaba con las especificaciones y

diseño final. Este diseño va modificando las especificaciones por la optimización del

proceso de fabricación y por las sugerencias de los clientes. Previo a la trasferencia

del producto del diseño a la fabricación se define, las dimensiones, tolerancias y otros

requisitos de los componentes del producto y son consultados cuando lleguen a surgir

algún tipo de problema en la fabricación por la necesidad de cumplir con requisitos

preestablecidos. Vaughn, R. 2004

El papel de la ingeniería industrial se define como “aquella parte de la ingeniería que

debe aplicarse a todos los factores, incluyendo el factor humano, que afectan a la

producción y distribución de bienes y servicios” (Maynard, H. B. 1953). Es decir, en el

diseño de un producto además de contemplar todos y cada uno de los factores que

intervienen en la fabricación y el proceso se debe de contemplar el factor humano




41

además de considerar elementos básicos analíticos, matemáticos, y una formación

técnica aplicada.

4.5. OPTIMIZACIÓN DE PROCESO

Douglas C. Mongomery (1991) menciona que para la optimización del proceso, es

necesario identificar cuáles son las variables que influyen en la respuesta.

Posteriormente en la optimización se identifica cuales son los pasos que conducen a la

mejor respuesta posible. Un ejemplo de ello es cuando el objetivo es optimizar un

rendimiento como resultado, se buscará la región donde este el máximo rendimiento,

por otro lado, si la respuesta fuera la variabilidad en una dimensión crítica del

producto, se buscaría la región donde la variabilidad sea mínima, con estas acciones

se lograría una mejora ya sea en el producto y / o en el proceso.

4.6 DISEÑO DE EXPERIMENTOS

El diseño de experimentos puede ser usado desde una prueba simple para analizar las

causas y efectos que se presentan en algún proceso, hasta en la industria para

mejorar el producto más complejo.

De acuerdo a Gutiérrez, H. y De la Vara R., (2004) el diseño de experimentos es la

aplicación del método científico para generar conocimiento acerca de un sistema o

proceso. Actualmente se utiliza en la industria como un conjunto de técnicas

estadísticas y de ingeniería con ellas se maximiza la eficacia de los procesos

minimizando los costos. El diseño de experimentos no solo permite que un producto

contenga la calidad requerida desde la etapa del diseño del producto y del proceso

El diseñar un experimento es planear un experimento de acuerdo al problema y

objetivos a tratar para encontrar la información que se busca. Por lo cual el diseño de

un experimento es el seguimiento de pasos que se establecen en el método científico,

para obtener el resultado que se planteo en el objetivo del experimento, para obtener

un análisis valido y comprobable y asequible.

El diseño de experimentos la técnica de definir e investigar todas las condiciones

posibles en un experimento que envuelve múltiples factores como lo es el diseño de




42

experimentos. En la literatura esta técnica es también referenciada como diseño

factorial. Los conceptos de diseño de experimentos han sido usados desde el trabajo

de Fisher (Fisher, R. 1930).

El diseño experimental de acuerdo con Kalpakjian (2006), identifica los efectos de las

variables controlables (factores) de un producto o proceso, para minimizar las

variaciones en sus características y propiedades así como para ajustar finalmente el

valor medio, obtenido como resultado del experimento, a un objetivo deseado

previamente establecido. El uso del diseño experimental incluye el desarrollo del

diseño factorial, combinándolo con los arreglos ortogonales. La combinación de estas

técnicas reducen la cantidad de experimentos que se tendrían que realizar si

únicamente se utiliza un diseño factorial o multifactorial completos. Lo anterior permite

tener la visión de aplicar el diseño de experimentos en conjunto con otras disciplinas

cuyo objetivo sea el diseño de un producto, proceso o servicio. (Kalpakjian, 2006).

4.7 CLASIFICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS

Existen diversos tipos de diseño de experimentos por lo cual es necesario elegir

adecuadamente el tipo de diseño experimental para la solución que se desea obtener,

para ello se mencionan los diversos tipo de diseño de experimentos de acuerdo a su

objetivo y a su alcance.

De acuerdo a Gutiérrez, H. y De la Vara R., (2004) mencionan los siguientes puntos

1. El objetivo del experimento

2. El número de factores a controlar

3. El número de niveles que se prueban en cada factor.

4. Los efectos que interesa investigar (relación factores –respuesta)

5. El costo del experimento, tiempo y precisión deseada.

Las características de pruebas libres de distribución no paramétricos se muestran a

continuación en la Tabla 5. En la tabla se explica en qué casos se utiliza cada prueba.

Métodos no paramétricos Características

Prueba del signo No se toma en cuenta la magnitud de la diferencia, solo el sentido (o dirección) de la misma. Se utiliza en pruebas del antes y el después como el de un sistema de unidades ensambladas de productos rediseñado serán mas que las ensambladas con el antiguo sistema




43

Prueba de la mediana

Se usa como una metodología para afinar un coche. El valor de a mitad de las observaciones son mayores que el de la otra mitad. Considérese que si un valor es igual que la mediana se elimina el análisis.

Prueba de rangos de con signo de Wilcoxon

Se usa en los casos de analizar, si se perdió peso después de un programa de ejercicios

Prueba Wilcoxon de suma de rangos

Se analiza dos de los valores absolutos de las diferencias, se clasifican de menor a mayor asignando el rango de 1 a la diferencia absoluta menor. No se requiere ningún supuesto acerca de las formas de distribuciones. Se usa para probar la diferencia entre dos medianas de datos recolectados como observaciones apareadas.

Prueba de Mann – Whitney

Se usa para evaluar y comparar dos métodos de instrucción para aprendices industriales. Se realiza un conjunto combinado de las calificaciones en examen de aprovechamiento con rangos asociados.

El análisis de varianza por rangos de Kruskal Wallis

Para probar que de varias poblaciones tienen las mismas medianas. Se usa para un análisis de varianzas analizando calificaciones de exámenes utilizando tres métodos de instrucción.

Tabla 5 Características de pruebas libres de distribución no paramétricos fuente Douglas A, Marchal, L., y William, G., 2004

Diseño completamente al azar

1. Diseños para comparar dos Diseño de bloques completos al azar

o más tratamientos Diseño de cuadros latino y grecolatino

2. Diseños para estudiar el efecto Diseños factoriales 2k

de varios factores sobre una o Diseños factoriales 3k

más variables de respuesta. Diseños factoriales fraccionados 2k –p

Diseños para el Diseños factoriales 2k y 2k-p

3. Diseño para la modelos de primer Diseño de Plakett-Burman

optimización de orden Diseño simplex

procesos

Diseño para el modelo Diseño de composición central

De segundo orden Diseño de Box-behnken

Diseños factoriales 3 k y 3k-p

Arreglos ortogonales (diseños factoriales)

4. Diseños robustos Diseño con arreglos interno y externo




44

Diseño simplex - reticular

5. Diseño de mezclas Diseño simplex con centroide

Diseño con restricciones

Diseño axial

Diagrama 7 Clasificación de los diseños experimentales Gutiérrez, H. y De la Vara R., (2004)

4.8 DISEÑOS NO PARAMÉTRICOS

El objetivo de los diseños no paramétricos es determinar la relación entre diferentes

características, clasificadas como frecuencias observaciones y frecuencias esperadas.

(Marchal, 2007). Para realizar este tipo de diseño, es necesario traducir la variable de

respuesta en valores de tipo ordinal.

El análisis de varianza por rangos o prueba de Kruskal-Wallis no considera suposición

sobre las poblaciones, esto significa que, no importa el tipo de distribución que siguen

y tampoco si son o no iguales sus desviaciones estándar. Para poder aplicar este

método, es importante que no exista dependencia entre las poblaciones.

La metodología consiste en unir todas las muestras y ordenar sus valores de menor a

mayor. Posteriormente se reemplazan los valores ordenados por rangos, iniciando con

el número 1 para el valor más pequeño. Para los casos en los que el valor ordenado

tenga empates, se calcula el promedio de los rangos que por orden les corresponde y

se les asigna a todos los empates, este promedio como rango.

El estadístico de prueba, intenta comprobar la hipótesis nula de que existe igualdad

entre las variables de respuestas de las poblaciones estudiadas. La distribución

utilizada para la comparación del estadístico, es la Ji cuadrada con un nivel de

significancia α y k-1 grados de libertad, donde k es el número de poblaciones que se

están estudiando, siempre y cuando el tamaño de las muestras sean mínimo de cinco.

(Marchal, 2007). El estadístico se calcula con la siguiente expresión:

Imagen 11. Fórmula de Prueba de Kruskal-Wallis. Fuente: Marchal, 2007.

)1(3)()()()(

)1(

12:

4

2

4

3

2

3

2

2

2

1

2

1

n

n

R

n

R

n

R

n

R

nnH




45

4.9 ANÁLISIS DE VARIANZA (ANOVA)

Se utiliza análisis de varianza (ANOVA) para el diseño completamente al azar (DCA),

el nombre de (ANOVA) surge del hecho de que se utilizan cocientes de varianzas para

probar la hipótesis de igualdad de medias. La idea general de esta técnica es separar

la variación total en las partes con la que contribuye cada fuente de variación en el

experimento. En el caso del DCA se separan la variabilidad debida a los tratamientos y

la debida al error. Cuando la primera predomina “claramente” sobre la segunda es

cuando se concluye que los tratamientos tienen efecto o, las medidas son diferentes.

Cuando los tratamientos contribuyen igual o menos que el error, se concluye que las

medidas son iguales. Antes de comenzar con el análisis del DCA se introduce alguna

notación que simplifica la escritura de las expresiones involucradas en dicho análisis.

(Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004)

Experimento con un solo factor de varianzas ANOVA. Cuando el objetivo es analizar

más de dos tratamientos se utiliza este tipo de tratamientos para análisis del diseño,

aunque se siga utilizando un solo factor. Cuando se realiza una investigación o una

mejora sugiere analizar la situación actual para que con base a esta, sea mejorada y

posteriormente comparada con la nueva técnica para obtener una mejor alternativa y

además un conocimiento más profundo de las variables y los factores que se

involucran y como afectan al proceso o elemento a analizar (Gutiérrez, H. y De la

Vara R., 2004).

Gutiérrez, H. y De la Vara R., (2004) mencionan en su libro Análisis y diseño de

experimentos un ejemplo de este caso es la comparación de cuatro proveedores del

mismo material, con el fin de quedarnos con los dos mejores; en este caso, se toma

una muestra del material de cada proveedor y se comparan los valores de una o varias

características de calidad medidas sobre el material.

Por lo general el interés del experimentador se centra en comparar los tratamientos en

cuanto a sus medidas poblacionales, sin olvidar que también es importante

compararlos en relación a sus varianzas y su capacidad actual y futura para cumplir

con los requerimientos de calidad y productividad. Así desde el punto de vista

estadístico, la hipótesis fundamental a probar cuando se comparan varios tratamientos

es:




46

Ho: µ 1 = µ2 = … = µk = µ

HA. µ ≠ µj para algún i ≠ j, ..

Con la cual se quiere decidir si los tratamientos son iguales estadísticamente en

cuanto a sus medidas, contra la alternativa de que al menos dos de ellos son

diferentes. La estrategia natural para resolver este problema es obtener una muestra

representativa en mediciones en cada uno de los tratamientos, con base en las medias

y varianzas muestrales, construir un estadístico de prueba para decidir el resultado de

dicha comparación (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004

La ANOVA para Phillip J.R, (1989); es el propósito de desarrollar un producto o

proceso es mejorar las características de la elaboración de un producto o proceso

relacionado con las necesidades y expectativas del cliente.

El propósito de la experimentación debería ser reducir el control de la variación de un

producto o proceso subsecuentemente y las decisiones deberían de ser hechas

concernientes a cada efecto de los parámetros de un proceso o producto. (Phillip J.R,

1989)

La función de pérdida cuantifica la necesidad de los factores que influyen en el diseño,

el promedio y la variación de las características de un proceso o producto. Por ello es

ajustado el promedio y la reducción de variación los productos y procesos y las

pérdidas son minimizadas. (Phillip J.R, 1989)

Desde que la variación es un gran parte una discusión relacionada a la calidad. El

análisis de varianza ANOVA es un método estadístico usando una interpretación de

datos experimentales y tomar las decisiones necesarias. Este método fue desarrollado

por Sir Ronald Fisher en 1930s como una forma de interpretar los resultados de

experimentos en la agricultura (Phillip J.R, 1989).

ANOVA no es un método complicado y tiene matemáticas relacionadas con ello.

ANOVA es una herramienta estadística para tomar decisiones para detectar cualquier

diferencia en un resultado promedio de grupos de una misma prueba de artículos para

toma de decisiones las que se usan para un juicio de variación y la importancia que

este tiene (Phillip J.R, 1989).




47

La discusión de ANOVA empezó con un caso muy simple y se puede ir intensificando

para situaciones de mayor grado de comprensión. ANOVA puede aplicarse a algunas

situaciones experimentales muy especializadas aunque este método de análisis puede

ser usado en cualquier juego de datos que tenga alguna estructura (Phillip J.R, 1989).

Los diseños de experimentos y los análisis subsecuentes están intrínsecamente

unidos uno con otro pero la interpretación de diseño de experimentos puede llegar a

ser más fácil si el fundamento del método analítico se estipula desde el principio.

(Phillip J. R.., 1989).

4.10 FACTORES CONTROLABLES

Son variables de proceso o variables de entrada que se pueden fija en un punto o en

un nivel de operación. Algunos de éstos son los que usualmente se controlan durante

la operación normal del proceso, y se distinguen porque para cada uno de ellos existe

la manera o el mecanismo para cambiar o manipular su nivel de operación. Esto último

es lo que hace posible que se pueda experimentar con ellos .Por ejemplo, si en el

proceso se usa agua a 60°C entones debe de haber un mecanismo que permite fijar la

temperatura del agua dentro de un rango de operación. Algunos factores que

generalmente se controlan son: temperatura, tiempo de residencia, cantidad de cierto

reactivo, velocidad, presión, etc. A los factores controlables también se les llama

variables de entrada, condiciones de proceso, variables de diseño, parámetros del

proceso, o simplemente factores. (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004)

4.11 FACTORES NO CONTROLABLES

Factores no controlables o de ruido son variables que no se pueden controlar durante

la operación normal del proceso. Por ejemplo, algunos factores que suelen ser no

controlables son las variables ambientales (luz, humedad, temperatura, partículas,

ruido, etc.) el ánimo de los operadores, la calidad del material que se recibe del

proveedor (interno o externo) y los diversos usos que el cliente pueda dar al producto.

Un factor que ahora es no controlable puede convertirse en controlable, cuando se

detenga el mecanismo o tecnología para ello (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004)




48

Por lo tanto, los Factores estudiados; son las variables que se investigan en el

experimento, en cuanto a cómo influyen o afectan a la(s) variable(s) de respuesta. Los

factores estudiados pueden ser factores controlables o no controlables, donde estos

últimos sea posible y de interés controlarlos durante el experimento. Para que un

factor pueda ser estudiado es necesario que durante el experimento se haya probado

en al menos dos niveles o condiciones. (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004)

En principio, cualquier factor, sea controlable o no, puede tener alguna influencia en la

variable de respuesta que se refleje en su media o en su variabilidad. Para fines de un

diseño de experimentos deben seleccionarse los factores que se considera, por

conocimiento del proceso y conjeturas, que pueden tener efecto sobre la respuesta de

interés. Y parte de la problemática a superar durante el diseño es ver la manera en

que se controlará durante el experimento un factor que normalmente es no controlable.

(Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004).

Razón señal / ruido se calcula en cada combinación de los factores controlables y se

analiza como cualquier variable de respuesta. La combinación más robusta de los

niveles de los factores controlables es la que maximiza el estadístico razón señal a

ruido. La alternativa más directa y práctica, que en muchos casos da buenos

resultados, es utilizar con cualquier tipo de respuesta continua el estadístico nominal,

lo mejor es emplear el tipo II (-10 log (S2)) (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004).

4.12 DISEÑO ROBUSTO

El diseño robusto es una filosofía que es iniciada por el ingeniero japonés Genichi

Taguchi con métodos de ingeniería y calidad desde la década de los años 50. En la

industria automotriz y electrónica tuvo una importante aplicación y fue todo un éxito, es

por ello que el occidente puso atención en esta metodología y empieza a ser utilizada

por ellos. Los métodos Taguchi fueron utilizados por estados Unidos a partir de la

década de los años ochenta. (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004)

Taguchi ha hecho contribuciones numerosas como definiciones de calidad, control

estadístico de procesos (online quality control) diseño de experimentos para la

mejora y optimización de proceso y productos, en este último hace una aportación




49

importante a lo que el lama diseño de parámetros (Taguchi 1987). (Gutiérrez, H. y De

la Vara R., 2004)

La metodología Taguchi establece tres metas

1. Diseños robustos ( insensibles) ante el medio ambiente para productos y

procesos;

2. Diseño y desarrollo de productos de modo que sean robustos a la variación de

componentes

3. Minimización de las variaciones respecto a un valor objetivo

(Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004)

Las tres metas de la filosofía de Taguchi se expresan en tres etapas en el desarrollo

de un producto:

1. Diseño del sistema: el ingeniero utiliza principios científicos y de ingeniería para

determinar la configuración básica ;

2. Diseño de parámetros : se determinan los valores específicos para los

parámetros del sistema, minimizando la variabilidad aportada por las variables

de ruido;

3. Diseño de tolerancias: se determinan las mejores tolerancias para los

parámetros. (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004)

Taguchi al recopilar las observaciones de W. E. Deming´s descubre que el 85% de

una calidad pobre es atribuible a los procesos de manufactura y sólo el 15% al

trabajador. (Ranjit, R.1990)

La disciplina está basada en entender las funciones de pérdida la cual está dividida en

tres etapas; diseño de sistema, diseño de parámetros y diseño de tolerancias. Cada

una de estas fases fue llamadas alguna vez la tienda de conocimiento basado en los

fundamentos de ingeniería y usados en métodos de diseño de experimentos.

(Bendell, A., Disney, J and Pridmore, W.A. 1989)




50

4.13 METODOLOGÍA TAGUCHI

La aplicación de esta metodología permite identificar rápidamente aquellas variables o

factores con mayor afectación en el resultado como variable de respuesta, mediante la

observación de los principales efectos. La metodología Taguchi propone una serie de

arreglos ortogonales que parte de un arreglo completo, el cual se va fraccionando por

la mitad, hasta obtener una serie de combinaciones de factores. Los arreglos

propuestos en esta metodología, considera de 2 a 3 niveles por cada factor y están

formulados de acuerdo con estos niveles. (Ross, P.J., 1988). El arreglo ortogonal que

L8 se muestra en la tabla 6, contemplando solamente 4 factores, tómese en cuenta

que este arreglo puede utilizarse hasta 7 factores a la vez.

Tabla 6. Arreglo ortogonal L8, 2 niveles y 4 factores. Fuente: Ross, 1988.

La ecuación pronóstico es un modelo matemático cuyo objetivo es determinar el valor

estimado de la variable de respuesta. Este modelo se basa en los promedios por nivel,

de los resultados obtenidos en cada intento del experimento, que cumplen los

siguientes tipos de estudio: entre más pequeña mejor, entre más grande mejor o

nominal es mejor. (Ross, P.J., 1988)

El valor estimado de la variable de respuesta corresponde al resultado del experimento

confirmatorio que, de acuerdo con la metodología Taguchi, se realiza con los niveles

de los factores utilizados en la ecuación. Para determinar el grado en que los factores

participan en la variable de respuesta, se realiza el análisis de la varianza de los

resultados del primer experimento. De esta forma, se observará si los factores

utilizados son los más significativos o, en su caso, si existen factores no considerados

Intento no. 1 2 3 4

1 1 1 1 1

2 1 1 1 2

3 1 2 2 1

4 1 2 2 2

5 2 1 2 1

6 2 1 2 2

7 2 2 1 1

8 2 2 1 2

Columna no.




51

en el experimento, los cuales elevan el valor del error total del experimento. (Ross,

P.J., 1988)


El diseño de experimentos ayuda a transformar un proceso o producto en robusto. Con

la identificación adecuada de la variación de factores involucrados en el proceso el

producto logra ser un producto robusto ya que se contemplan los factores tanto de

ruido como los controlables, es por ello que ninguna inclemencia afecta al proceso

siempre y cuando sea un factor que se halla contemplado previamente.

El análisis de varianza muestra el porcentaje en el que los factores son significativos

en el proceso, con este análisis es posible corregir el proceso en la corrida

confirmatoria para obtener así un proceso o producto robusto capaz de contemplar

cualquier factor identificado que afecte al proceso.

Como se muestra en el diagrama de la clasificación de diseños, para obtener un

diseño robusto se utilizan el arreglo ortogonal el cual se estará desarrollando más

adelante para obtener el análisis experimental en un arreglo ortogonal L 8, lo que

expresará 8 corridas a dos niveles es decir con dos opciones a variar, tomando en

cuantas los factores controlables que intervienen en el proceso y los factores de ruido.

El objetivo de plantear los factores es, obtener un proceso no solo robusto por

considerar los factores de ruido y buscar un beneficio al aprovecharlos de la mejor

forma sino plantear cuales son los niveles en que se tiene que desarrollar el

experimento para optimizar la variable de respuesta deseada alcanzando la mejor

calificación cualitativa o cuantitativa.

TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA

AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO


52

CAPÍTULO V

APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA

AUMENTAR EL NIVEL VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE

OBSCURO

5.1 FACTORES EN LA ELABORACIÓN DEL TRAMPEE DE NUEZ

Existen múltiples características fundamentales del chocolate que marcan la

diferencia, en el mercado, las cuales son su sabor, textura, olor y pero su brillo y nivel

de vida como se mencionó en el capítulo II, estos son factores que merman con el

tiempo por lo cual se tienen que cuidar dentro del proceso de fabricación. La textura

debe permanecer sólida en un cuarto cerrado a una temperatura que oscila de entre

los 20 y 25 °C y al ser saboreado sea a 37°C.

El brillo hace atractivo al chocolate y su durabilidad en tiempo de frescura, representa

la robustez del producto, con base en estas premisas se aplicó diseño de

experimentos en el proceso de trampee de nuez, para aumentar el nivel de vida y brillo

en el mismo, en donde juega un papel importante el proceso de atemperado y el

cuidado y tratamiento que se le da a la semilla de la nuez que es tan usada en la

elaboración del chocolate.




53

Se analizó el proceso de fabricación utilizando la herramienta de pescado o de

Ishikawa, para analizar los principales factores que afectan al producto de trampee de

nuez, con la ayuda de una tormenta de ideas de los integrantes de una empresa

chocolatera, obteniendo los siguientes resultados representados en la imagen 8.

MEDIO

AMBIENTE

MAQUINARIA Y

EQUIPO

MANO DE OBRAMEDICIÓN MÉTODO

MATERIA

PRIMA

MALA PRESENTACIÓN EN EL

TRAMPEE DE NUEZ

TEMPERATURA

HUMEDAD

VELOCIDAD DEL

BOMBO

CONTROL EN EL

ATEMPERAMIENTO

ESTANDARIZACÓN

EN EL PESO DEL

CHOCOLATE AGREGADO

NO SE TIENE

REPETIBILIDAD

EN EL PROCESO

FALTA CAPACITACIÓN Y

ACTUALIZACÓN

EN RECETAS Y

METODOS DE TRABAJO

FALTA MANO DE OBRA

LIMPIEZA Y CALIDAD

DE LA NUEZ

PROPORCIONES EN LA

COCOA

PARA PREPARACION

DEL CHOCOLATE

Diagrama 8 Diagrama de Ishikawa factores que afectan a la presentación del trampee

de nuez

Como se observa en el diagrama 8, existen diversos factores que intervienen en la

presentación del trampee de nuez. Con respecto al medio ambiente, se toma en

cuenta la temperatura y la humedad ya que de ellos dependen que la cubierta de

chocolate seque de manera rápida y uniforme.

Con respecto a la maquinaria y equipo, la velocidad del bombo y el llenado del mismo

a un 80% de su capacidad, esto ayuda a que entre las nueces halla un roce más

frecuente y al ser frotadas entre ellas aumente el brillo, es importante considerar que el

llenado del bombo depende de el aumento en las ventas.




54

La materia prima, forma una parte primordial en la elaboración del trampee de nuez ya

que tanto el chocolate como la nuez deben de ser de alta calidad para obtener el

trampee de nuez deseado.

La medición y el control del atemperado de chocolate, es un proceso que no se tiene

establecido las oscilaciones de temperatura ya que se realiza con un rango amplio de

+_5 ° y la precisión en este atemperado requiere que tenga un mayor control, iniciando

por la documentación del atemperado.

La medición en la cantidad del chocolate derretido vertido en las nueces no se tiene

controlado por la variabilidad de la forma natural de las nueces y la dulzura del

chocolate que aunque la especificación no cambia, en ocasiones el sabor es más

amargo o más dulce y depende de eso agregar un poco mas de chocolate.

Dentro de la documentación de los procesos es necesario plasmar formalmente el

proceso de elaboración del trampee de nuez que aunque realizan las mismas

funciones se puede aumentar las posibilidades de mejora al documentar el proceso y

observar los puntos de oportunidad en el.

Con respecto a la mano de obra, se siguen conservando los conocimientos adquiridos

de generación en generación y la actualización de métodos podría ser un apoyo para

la mejora de los procesos.

5.2 LISTADO TÉCNICO PARA LA ELABORACIÓN DEL TRAMPEE DE NUEZ

El material que se utilizó, consta de los elementos que se nombran a continuación, los

cuales forman parte importante en la elaboración del trampee de nuez.

Dentro del listado técnico para la elaboración del trampee de nuez, se menciona tanto

las herramientas a utilizar como la materia prima, entre ellos se encuentra, bombo

giratorio el cual permite girar las nueces mientras se les rocía uniformemente el

chocolate, espátulas, paletas de nylamid el cual es muy conveniente, para evitar la

formación de bacterias, y atemperadora o en su caso dos ollas que permitan realizar la

función de baño maria. Dentro de la materia prima se encuentra el chocolate obscuro

el cual no contiene leche y tienen una gran concentración de cacao, también la azúcar,

goma arábiga la cual se utiliza para fijar el chocolate y el talco industrial.




55

Imagen 12 Cocoa en polvo, (Fuente, empresa chocolatera)

Imagen 13 Cacao en trozos, (Fuente, empresa chocolatera)

Imagen 14 Nuez trampeada (Fuente, empresa chocolatera)




56

Imagen 15 Nuez trampeada en bombo (Fuente, empresa chocolatera)

Imagen 16 Corte de la nuez, recubrimiento a 2mm sobre la nuez (Fuente, empresa

chocolatera)

Imagen 17 Nuez sanitizada con plata coloidal al 0.08% (Fuente, empresa chocolatera)




57

Imagen 18 Goma arábiga en polvo (Fuente, empresa chocolatera)

Imagen 19 Goma arábiga líquida (Fuente, empresa chocolatera)

Imagen 20 Talco industrial (Fuente, empresa chocolatera)




58

Imagen 21 Selección de nueces (Fuente, empresa chocolatera)

Imagen 22 Sanitizado de Nuez plata coloidal al 0.08%(Fuente, empresa chocolatera)

Imagen 23 Sanitizado de nuez con cloro al 2% (Fuente, empresa chocolatera)




59

Imagen 24 Sanitizado nuez con cloro al 2% seca (Fuente, empresa chocolatera)

Imagen 25 Comparativo de nuez con cloro y con plata coloidal Sanitizado de nuez con

cloro al 2% (Fuente, empresa chocolatera)

Imagen 26 Comparativo de atemperados (Fuente, empresa chocolatera)




60

5.3 PROCESO DE ELABORACIÓN DEL TRAMPE DE NUEZ

En el siguiente cursograma analítico, se muestra el proceso actual para la elaboración

del trampee de nuez.

Resposable

Diagrama # 1

Propues

ta Mejora

Método:

Lugar:

Operarios

Fecha

Actividad:

Temperatura Humedad

Can

tid

ad

Dis

tan

cia

Tie

mp

o

Op

era

ció

n

Ins

pe

cc

ión

Dem

ora

Tra

ns

po

rte

Alm

ac

én

Observaciones

Se sacan las nueces y el chocolate

oscuro en barra del almacén*

Se seleccionan las nueces *Por apariencia y

color

Se rocían las nueces con alcohol *

Se espera a que absorban el

alcohol por 15 min.*

Se corta la barra de chocolate

oscuro, en trozos pequeños*

Se colocan trozos de barra de

chocolate oscuro en el recpiente

para ser atemperado*

En el recipiente de

menor tamaño

Se calienta el agua del recipiente

mayor a 60°*

Se derrite el cocolate hasta llegar a

la temperatura de 40° a 45° *

Se revisa la temperatura que este

dentro de los 40 a 45°*

Se revisa con un

termómetro

Se disminuye la temperatura hasta

llegar de 26° a 30°*

Se retira del baño

mara el recipiente

menor


de 26° a 30°*

Se revisa con un

termómetro

Se eleva la temperatura de 30° a

32°*


de 30 a 32°*

Se revisa con un

termómetro

Se vierte el chocolate líquido en un

cono de plástico*

Se le hace un corte en la punta del

cono de plástico *

Se llevan las nueces a la maquina

de bombo*

Actvidad

Cursograma análitico

15° 91% Hr

Elaboración del trampee de nuez

Cubrir uniformemente la nuez con chocolate oscuro

Actividad

Operación

Transporte

Espera

Inspección

Almacenamiento

Distancia

Ing. Yanet Soriano

Hoja # 1

Actual

Planta de empresa chocolatera

2

Feb-10




61

Resposable

Diagrama # 1

Propues

ta Mejora

Método: 21

Lugar: 4

Operarios 3

Fecha 6

Actividad: 2

Temperatura HumedadC

an

tid

ad

Dis

tan

cia

Tie

mp

o

Op

era

ció

n

Ins

pe

cc

i

ón

Dem

ora

Tra

ns

po

r

te

Alm

ac

én

Observaciones

Se coloca un kg. de nuez

previamente seleccionada en el

bombo *

Se pone en posición de encendido

el bombo para que empiece a girar*

Se conecta el

bombo y empezará

a girar a 13 rpm.

Se lleva el chocolate a la máquina

de bombo*

Se vierte 10 gr. del chocolate líquido

sobre las nueces que giran dentro

del bombo 20

*

Un total de 1.5 kg

de chocolate

derretido, cada 2

min , 50gr.

Se espera a que se seque el

chocolate 20 *

Se inyecta, aire por medio de un

ventilador después de cada capa de

chocolate que fue vertido 20

*

Se mueven las nueces con la mano

cubierta con un guante50

45

mi

n

*

Se revisan que no se peguen las

nueces entre si 20 *

Se inspecciona la nuez que ya halla

sido cubierta por completo sin

perder su forma original 50%

chocolate 50 % nuez

*

Se sacan las nueces cubiertas de

chocolate del bombo*

Se toma una

muestra y se corta

en dos partes, se

verifica que el

grosor sea 2mm.

sobre la nuez

Se colocan las nueces cubiertas de

chocolate en charolas de aluminio*

Se pesan las nueces cubiertas de

chocolate*

Nuez cubierta

2.655 kg chocolate

vertido 1.655 kg

Se deja en una charola perforada

para que se ventile por un día*

Actvidad

Inspección

Elaboración del trampee de nuez

Feb-10

Almacenamiento

Cubrir uniformemente la nuez con chocolate oscuro Distancia

15° 91% Hr

Actual Operación

Planta de empresa chocolatera Transporte

2 Demora

Hoja # 1 Actividad

Cursograma analítico Ing. Yanet Soriano




62

Diagrama 7 Cursograma analítico del proceso actual, (Creación propia, Fuente: empresa Chocolatera.

5.4 METODOLOGÍA DE LA APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS EN LA ELABORACIÓN DEL TRAMPEE DE NUEZ

Se seleccionaron los factores primordiales en la elaboración de Trampee de nuez

para obtener una mayor aceptación en el mercado de la industria chocolatera

5.4.1 INVESTIGACIÓN

• Se Investigó distintas maneras de elaborar el trampee de nuez

• Se seleccionó la receta más adecuada para la investigación, que ofreciera

mayor número de parámetros a modificar tanto cualitativos como cuantitativos.

• Se seleccionaron 4 factores a modificar para realizar los diferentes

tratamientos, en un arreglo ortogonal L-8 nivel 2.

Resposable

Diagrama # 1

Propues

ta Mejora

Método: 21

Lugar: 4

Operarios 3

Fecha 6

Actividad: 2

Temperatura HumedadC

an

tid

ad

Dis

tan

cia

Tie

mp

o

Op

era

ció

n

Ins

pe

cc

i

ón

De

mo

ra

Tra

ns

po

r

te

Alm

ac

én

Observaciones

Se prepara la goma arábiga *Con 30 gr. de polvo

de goma arábiga y

70 de agua

Se coloca el trampeé de nuez

dentro del bombo*

Se coloca goma arábiga disuelta en

agua en una mano cubierta con

guante y se le unta al trampee de

nuez

*20ml. Por

operación

Se enciende el ventilador *

Se rocea talco industrial *50 gr de talco

industrial

Se deja en una charola perforada

para que se ventile*

Se almacenan en bolsas para

vederse a granel*

15° 91% Hr

Actvidad

Feb-10 Inspección

Elaboración del trampee de nuezAlmacenamiento

Cubrir uniformemente la nuez con chocolate oscuro Distancia

Actual Operación

Planta de empresa chocolatera Transporte

2 Demora

Cursograma analítico Ing. Yanet Soriano

Hoja # 1 Actividad




63

• Se realizó la investigación con la observación de brillo del Trampee de nuez a 8

diferentes formas de preparar el Trampee de nuez, con profesoras expertas en

la materia de la escuela de Ciencias Biológicas del IPN, sin sesgo para obtener

64 datos en total.

• Se sumaron los resultados, y por cada arreglo se calculó la ecuación

pronóstico y se realizó el análisis de varianza para encontrar el factor más

significativo, en la elaboración del trampee de nuez.

• Se realizó nuevamente observación de brillo de trampee de nuez con la receta

mejorada, encontrada por los datos de ANOVA.

• Se comprueba la mejora, si fue significativa en la elección de factores a

combinar para la optimización de la receta en la elaboración de trampee de

nuez.

5.4.2 VARIABLES

Los 4 Factores a combinar en 2 niveles son los siguientes

Factor a variar Nivel 1 Nivel 2

A Tipo de sanitizante

Cloro 2% Plata colloidal 0.08%

B Tipo de atemperado

Actual Propuesto

C Goma arábiga

30 gr. 35 gr.

D Talco Industrial

Si No

Tabla 7 Factores a combinar del experimento 5.4.3 PROCEDIMIENTO Se realizan las combinaciones de acuerdo con un arreglo ortogonal L-8




64

Tabla 8 Arreglo ortogonal L-8 4 factores

5.4.4 DATOS Y OBSERVACIONES DEL NIVEL DE BRILLO Calificaciones de acuerdo a criterio mayor es mejor de acuerdo al patrón comparativo de nivel de brillo la imagen 4 de esta Tesis

Característica Nivel de Brillo

Muy brilloso 4

Brilloso 3

Opaco 2

Muy opaco 1

Tabla 9 Criterio de calificaciones Las calificaciones se realizaron con respecto al atemperado que sugiere Beckett, S.T.

(1994). Se plantea la siguiente Hipótesis

Ho= El atemperado actual es el correcto para obtener un mayor nivel de brillo en el

chocolate obscuro empleado en la elaboración del trampee de nuez.

Ha = El atemperado actual no es el correcto para obtener un mayor nivel de brillo en el

chocolate obscuro empleado en la elaboración en el trampee de nuez

ARREGLO L-8 CON 4 FACTORES

TRATAMIENTOS FACTORES CALIFICACIONES

No A B C D 1 2 3 4 5 6 7 8 SUMA

1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 2 1 1 11

2 1 1 1 2 1 2 1 1 2 2 2 2 13

3 1 2 2 1 2 2 3 3 2 3 3 3 21

4 1 2 2 2 3 4 3 4 3 4 4 4 29

5 2 1 2 1 2 2 3 2 2 3 2 3 19

6 2 1 2 2 2 2 1 2 3 2 2 2 16

7 2 2 1 1 2 2 3 2 3 3 3 2 20

8 2 2 1 2 3 4 3 4 4 3 3 4 28

16 20 19 19 20 22 20 21 157

Tabla 10 Calificaciones del arreglo ortogonal L-8 para nivel de brillo


Tratamientos A B C D

T1 1 1 1 1

T2 1 1 1 2

T3 1 2 2 1

T4 1 2 2 2

T5 2 1 2 1

T6 2 1 2 2

T7 2 2 1 1

T8 2 2 1 2

Factores




65

Arreglo 8 Nivel 2

Tabla 11 Suma de calificaciones para nivel de brillo

5.4.5 DETERMINACIÓN DE RESPUESTA PROMEDIO

Tabla 12 Determinación de respuesta promedio para nivel de brillo

5.4.6 DETERMINACIÓN DE ANOVA

Tabla 13 Determinación de ANOVA para nivel de brillo

5.4.7 FACTOR DE RUIDO PARA EL CHOCOLATE OBSCURO

Los factores de control se encuentran descritos en la tabla 7 de este capítulo y los

factores de ruido se describen a continuación

K: Humedad 1= 91%Hr y 2= 75%Hr

L: Temperatura 15° C y 19°

M: Calidad del chocolate - % cacao +% cacao

A B C D SUMA

1 1 1 1 1 11

2 1 1 1 2 13

3 1 2 2 1 21

4 1 2 2 2 29

5 2 1 2 1 19

6 2 1 2 2 16

7 2 2 1 1 20

8 2 2 1 2 28

TRATAMIENTOS

FACTORES

DETERMINACION RESPUESTA PROMEDIO

Factor Nivel 1 Nivel

2

PROM

EDIO

A 18.50 20.75 19.63

B 14.75 24.50 19.63

C 18.00 21.25 19.63

D 17.75 21.50 19.63

ANOVA

Fuente

A 1 2.25 2.25

B 1 9.75 9.75 4.333 7.50 0.582

C 1 3.25 3.25 1.444 1.00 0.194

D 1 3.75 3.75 1.667 1.50 0.224

Error

agrupado

1 2.25 2.25

Total 4.00 19.00 4.75 7.444 1

S* %df SS ms Razón

F

M 2 1 1 2

L 1 1 2 2

K 1 2 1 2




66

A B C D 1 2 3 4 X S s2 .-10log10 (S2)

T1 1 1 1 1 10 20 20 10 15.000 5.774 33.333 -15.229

T2 1 1 1 2 10 20 10 10 12.500 5.000 25.000 -13.979

T3 1 2 2 1 20 20 30 30 25.000 5.774 33.333 -15.229

T4 1 2 2 2 30 40 30 40 35.000 5.774 33.333 -15.229

T5 2 1 2 1 20 20 30 20 22.500 5.000 25.000 -13.979

T6 2 1 2 2 20 20 10 20 17.500 5.000 25.000 -13.979

T7 2 2 1 1 20 20 30 20 22.500 5.000 25.000 -13.979

T8 2 2 1 2 30 40 30 40 35.000 5.774 33.333 -15.229 Tabla 14 Factor de ruido para el chocolate obscuro (Creación propia) A B C D -14.29

-14.60

-14.91

1 2 1 2 1 2 1 2 Gráfica 2 Efectos para la variable señal/ruido (S/R), Brillo del chocolate obscuro (Creación propia) La solución propuesta es A=2, B = 1, C= $, D= $

Imagen 27. Tratamiento 1 del Trampee de nuez (Elaboración propia, fuente empresa

chocolatera)




67

Tipo de sanitizante: Cloro al 2%

Tipo de atemperado: Proceso actual

Goma arábiga: 30 gr. en 1 lt.

Talco Industrial: Si contiene


chocolatera) Tipo de sanitizante: Cloro al 2%



Talco Industrial: No contiene


chocolatera)




68


Tipo de atemperado: Proceso propuesto



Imagen 30. Tratamiento 4 del Trampee de nuez (Elaboración propia, fuente empresa chocolatera)









69

Tipo de sanitizante: Plata coloidal al 0.08%













70










5.5.1 DATOS Y OBSERVACIONES PARA PRUEBA DEL NIVEL DE VIDA Se plantea la Hipótesis

Ho= El tipo de sanitizante actual es el correcto para obtener un mayor nivel de vida en

el chocolate obscuro y la nuez empleados en la elaboración del trampee de nuez.

Ha = El tipo de sanitizante actual no es el correcto para obtener un mayor nivel de vida

en el chocolate obscuro y la nuez empleados en la elaboración del trampee de nuez.




71

Tabla 15 Calificaciones del arreglo L-8 para el nivel de vida

5.5.2 Variables para nivel de vida

Tabla 16 Suma de calificaciones para nivel de vida

5.5.3 DETERMINACIÓN DE RESPUESTA PROMEDIO PARA PRUEBA DE NIVELD E VIDA

Tabla 17 Determinación de respuesta promedio para nivel de vida

5.5.4 ANOVA PARA PRUEBA DE NIVEL DE VIDA

A B C D SUMA

1 1 1 1 1 26

2 1 1 1 2 28

3 1 2 2 1 28

4 1 2 2 2 30

5 2 1 2 1 27

6 2 1 2 2 29

7 2 2 1 1 28

8 2 2 1 2 31

TRATAMIENTOS

FACTORES

DETERMINACION RESPUESTA PROMEDIO

Factor Nivel 1 Nivel

2

PROM

EDIO

A 28.00 28.75 28.38

B 27.50 29.25 28.38

C 28.25 28.50 28.38

D 27.25 29.50 28.38

TRATAMIENTOS

No A B C D 1 2 3 4 5 6 7 8 SUMA

1 1 1 1 1 4 4 3 2 3 3 4 3 26

2 1 1 1 2 4 3 4 1 4 4 4 4 28

3 1 2 2 1 3 3 4 4 3 4 4 3 28

4 1 2 2 2 3 3 4 4 4 4 4 4 30

5 2 1 2 1 4 3 4 3 3 2 4 4 27

6 2 1 2 2 4 3 3 4 4 4 3 4 29

7 2 2 1 1 4 3 3 3 4 4 4 3 28

8 2 2 1 2 4 4 4 4 4 4 3 4 31

30 26 29 25 29 29 30 29 227

FACTORES


CALIFICACIONES




72

Tabla 18 Determinación de ANOVA para nivel de vida

5.5.5 FACTORES DE RUIDO

Los factores de control se encuentran descritos en la tabla 18 de este capitulo y los

factores de ruido se describen a continuación

K: Humedad 1= 91%Hr y 2= 75%Hr L: Temperatura 15° C y 19° M: Calidad en la nuez - buen manejo 2 mal manejo

A B C D 1 2 3 4 X S s2 .-10log10 (S2)

T1 1 1 1 1 40 40 30 20 32.500 9.574 91.667 -19.622

T2 1 1 1 2 40 30 40 10 30.000 14.142 200.000 -23.010

T3 1 2 2 1 30 30 40 40 35.000 5.774 33.333 -15.229

T4 1 2 2 2 30 30 40 40 35.000 5.774 33.333 -15.229

T5 2 1 2 1 40 30 40 30 35.000 5.774 33.333 -15.229

T6 2 1 2 2 40 30 30 40 35.000 5.774 33.333 -15.229

T7 2 2 1 1 40 30 30 30 32.500 5.000 25.000 -13.979

T8 2 2 1 2 40 40 40 30 37.500 5.000 25.000 -13.979 Tabla 19 Factor de ruido para el nivel de vida A B C D

-14.60

-16.43

-18.27

1 2 1 2 1 2 1 2 Gráfica 3 Efectos para la variable señal/ruido (S/R), nivel de vida (Creación propia) La solución propuesta es A=2, B=2, C=2, D=$

Fuente

A 1 0.75 0.75 1 0.00 0.15

B 1 1.75 1.75 2.333 1.00 0.35

C 1 0.25 0.25 0.333 -0.50 0.05

D 1 2.25 2.25 3 1.50 0.45

Error

agrupado

1 0.75 0.75

Total 4.00 5.00 1.25 6.667 1.00

S* %df SS ms Razón

F

M 2 1 1 2

L 1 1 2 2

K 1 2 1 2




73

5.6. RESULTADOS DEL EXPERIMENTO

En la prueba del nivel de vida se observa que hasta los 54 días el trampee de nuez

permanece fresco, tomándose en cuenta que frescura es la ausencia del desarrollo de

la carga bacteriana, que contienen la nuez de manera natural.

A partir del día 55 se notó que la semilla venía contaminada con larva de insecto, el

cual no pudo eliminarse por el tratamiento que se le dio, ya que el resto de 64 pruebas

no se vio afectado por la aparición de algún objeto extraño ajeno a la naturaleza de la

nuez y el chocolate. El trampee de nuez que presentó el elemento extraño es el

tratamiento 2 número 4 con las siguientes especificaciones de variación de factores:



Goma arábiga: 30 gr. en 1 Lt.


Por lo cual además de ser un tipo de sanitizante con alto poder antibacterial, como lo

es el cloro al 2%, si se modifica este factor por un sanitizante con mayor potencia,

afectaría al ser humano. Al analizar el resto de las pruebas ninguna tiene desarrollada

la carga bacteriana es por ello que se procedió a realizar el experimento con el

proceso mejorado.

5.7 TRAMPE DE NUEZ MEJORADO EN NIVEL DE VIDA Y BRILLO

Se realizó nuevamente el experimento con los factores significativos identificados

encontrándose la siguiente combinación de factores.




74

Imagen 35 Tratamiento Final del Trampee de nuez mejorado (Elaboración propia, fuente empresa chocolatera)

Tipo de sanitizante: Plata coloidal 0.08%


Goma arábiga: 30 gr. en 1 Lt.


5.8 CORRIDA CONFIRMATORIA PARA EL ANÁLISIS DE BRILLO DEL

TRAMPEE DE NUEZ

Para el análisis de brillo, se utilizó el cuadro comparativo de la Imagen 8 y con el

principio de mayor es mejor, con el criterio de 4 a 1. A continuación se presentan las

calificaciones obtenidas para el proceso mejorado en la tabla 20.

Numero de

Experimento

Calificación

1 4

2 4

3 3

4 4

5 4

6 4

7 4

8 4

Suma Tot 31

Tabla 20 Calificaciones de nivel de brillo del proceso mejorado




75

5.9 CORRIDA CONFIRMATORIA PARA EL ANÁLISIS DEL NIVEL DE VIDA

DEL TRAMPEE DE NUEZ

Para el análisis del nivel de vida promedio, se utilizó el mismo cuadro comparativo de

la imagen 8 y con el principio de mayor es mejor, con el criterio de 4 a 1. A

continuación se presentan las calificaciones obtenidas para el proceso mejorado en la

tabla 21.

Numero de

Experimento

Calificación

1 4

2 4

3 4

4 4

5 4

6 4

7 4

8 4

Suma Tot 32

Tabla 21 Calificaciones de nivel de vida del proceso mejorado

El análisis en la corrida confirmatoria se observa el trampee de nuez se registra

sin presencia de alguna bacteria o alguna larva que pudiese afectar el nivel de

vida del trampee de nuez.




76

Imagen 36 Corrida confirmatoria del trampee de nuez (Creación propia)

NO. TRATAMIENTO

NIVEL

DE

VIDA

IMAGEN OBSERVACIONES

1 66 días

Excelente sabor

brillo

2 71 días

Muy Buen sabor a

brillo




77

3 76 días

Buen sabor y brillo

4 81 días

Regular sabor y

brillo

5 86 días

Sabor a rancio sigue

conservando el brillo

6 91 días

Sabor a rancio y brillo

regular

7 96 días


regular




78

8 101 días


regular

Tabla 22 Registro de corrida confirmatoria de nivel de vida y brillo (Elaboración propia)

5.10 RESULTADOS FINALES Y CONCLUSIONES

Los factores significativos encontrados para el aumento de brillo en el chocolate son la

oscilación de la temperatura; partiendo a temperatura ambiente para aumentarse a 48°

se retira del baño maría para disminuir la temperatura a 28° y volver a incrementar la

temperatura ahora a 32° y otro de los elementos es la goma arábiga, lo cuales dieron

un resultado positivo al variar sus características, en la apariencia de brillo en el

trampee de nuez.

Con respecto al nivel de vida del trampee de nuez, el factor significativos fue el tipo de

sanitizante utilizado, el cual hace le proceso robusto, utilizando plata coloidal al 0.08%

la cual además de desinfectar de manera efectiva la nuez no le restar olor al

chocolate como lo hace el cloro aunque actualmente no se tiene ninguna restricción

por el uso de plata coloidal y en el producto especifica que la ingesta prolongada no

causa daños además de ser recomendado por la profesoras encargadas de planta

piloto de la ENCB y se podría dejar para estudios posteriores para dar seguimiento a

de una nueva investigación del uso de la plata coloidal en alimentos.

Se observa en la corrida confirmatoria que se obtuvo un excelente aumento en el nivel

de vida, a causa del tratamiento que se le realizo a las nueces antes de ser

trampeadas creciendo de 45 días a 76 lo cual representa un 40% de mejora en el nivel

de vida con ello se aumentará el tiempo en anaquel y mayor oportunidad de ser

vendido.

TESIS DE GRADO DE MAESTRIA


79

CONCLUSIONES En el análisis realizado de la experimentación, se concluye que los factores que

intervienen en un mayor porcentaje con el nivel de brillo y nivel de vida, son, el tipo de

atemperado y la el tipo de sanitizante utilizado, estos resultados se vieron reflejados

en la tabla de ANOVA, que indica el porcentaje de significancia en los factores, los

cuales indican que la hipótesis alternativa se aprueba ya que efectivamente el tipo de

atemperado si influye en el nivel de brillo y el tipo de sanitizante de igual forma.

La obtención de los datos fue significativamente importante ya que se tenía un nivel de

vida promedio de 45 días utilizando alcohol de caña a 96°, al cambiar el factor de tipo

de sanitizante a plata coloidal al 0.08% aumento a 76 días, el cual despeja la carga

bacteriana de la nuez y con esto se asegura que el nivel de vida promedio sea de 31

días más, que lo que se tenía anteriormente con la aplicación de alcohol lo que

representa un 40 % en el aumento del nivel de vida del trampee de nuez como tipo de

confección de chocolate cumpliéndose con ello el objetivo propuesto inicialmente.

El diseño de experimentos no solo permite un optimo resultado de combinación de

factores, sino también, permite sustentar una mejora repetible considerando las

mismas condiciones en que se elabora el experimento, con esto se logra solidificar el

desarrollo del conocimiento. El diseño de experimentos informa si los factores que se

utilizaron son significativos en su totalidad o no y además si faltan factores por

contemplarse.

El proceso de atemperado propuesto asegura un mejor brillo en la elaboración del

trampee de nuez y la proporción de 30gr de goma arábiga en un litro de agua,

logrando un aumento de brillo de poco a muy brilloso, con base en las indicaciones

que recomienda (Beket S.T. 1994) el cual es utilizado en el taller de Ciencias

Biológicas a cargo de las profesoras M en C Laura Esther Olguín Martínez, y M en C

Alicia Myreya Ramírez Schoettlin donde se indicó que fue la mejor proporción utilizada

para aumentar el brillo en el trampee de nuez, sin mencionar que al aumentar el nivel

promedio de vida y brillo se estará asegurando un aumento en la probabilidad de que



80

mayor cantidad del trampee de nuez sea vendido incorporándose un 30% en las

ventas totales que se tienen actualmente.

SUGERENCIAS

Con el fin de tener un mayor control en el consumo fresco del trampee de nuez

propone una etiqueta que especifique la caducidad, y tenga las indicaciones previas,

como lo son, del día de elaboración del lote, la fecha máxima para consumirse, y los

cuidados necesarios para conservar su brillo y frescura para que estos sean

contemplados por el distribuidor. Se sugiere evaluación o posible cambio de proveedor

que asegure la calidad y el buen manejo en la conservación de la nuez.

Dentro de las sugerencias se recomienda establecer un lugar con control de

temperatura y humedad que le permita un desarrollo en el proceso óptimo y con un

mayor control.

Para el caso de no poder utilizar el quipo se recomienda implementar pequeñas bolas

o esferas que realicen la simulación de nuez donde estas mismas contribuyan al brillo

del choque en la máquina del bombo,



81

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