capitulo iv - Repositorio Académico

Universidad de Chile
Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas
Departamento de Ciencia de los Alimentos y Tecnología Química
DISEÑO Y EVALUACIÓN DE UNA BEBIDA
FUNCIONAL EN BASE A CRANBERRY
PREBIÓTICO Y PROBIÓTICO
Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de los Alimentos
LORETO ANDREA MUÑOZ HERNANDEZ
Director de Tesis
: Emma Wittig de Penna
Co-Director
: Martin Gotteland
Director de Tesis
: Lilian Abugoch James
Santiago de Chile, Diciembre 2007
RESUMEN
En la última década, las empresas de alimentos han creado productos innovadores,
destinados a impactar positivamente sobre la salud de los consumidores y que han sido
denominados “Alimentos Funcionales”. El jugo de cranberry, que tiene numerosos
efectos saludables en razón de sus altas concentraciones de polifenoles con actividad
antioxidante, antibacteriana, antiinflamatoria y antitumoral, es un buen candidato para la
formulación de dichos alimentos.
El objetivo del estudio fue diseñar un producto en base a jugo de cranberry, jugo de
manzana, probiótico y prebióticos. Las cepas probióticas de Lactobacillus fueron
seleccionadas entre siete cepas en función de su estabilidad en el jugo de cranberry
(pH 2,8) y de su estabilidad en el tiempo; parámetros medidos en base a análisis de
viabilidad de las cepas. Los parámetros evaluados sensorialmente fueron generados
por medio de un “Focus Group” y posteriormente se desarrolló la fórmula de la bebida
funcional. Ésta fue evaluada sensorialmente por medio del Test de Karlsruhe, con una
tabla diseñada especialmente para este producto; determinando su calidad sensorial en
función de su apariencia, color, sabor, aroma, astringencia, turbidez, dulzor y acidez.
Dicha formulación fue optimizada empleando el Método de Taguchi con un arreglo
ortogonal L9 34, donde los factores de control (variables independientes) fueron la
relación inulina/oligofructosa, la cantidad de sucralosa y la concentración de jugo de
cranberry. También se incorporó jugo de manzana para disminuir la astringencia y
acidez del producto original y aumentar su aceptabilidad por parte de los consumidores.
La aceptabilidad de la formulación optimizada con la cepa seleccionada (Lactobacillus
acidophilus) y el prebiótico fue evaluada utilizando una escala Hedónica no estructurada,
la cual dio como resultado un alto grado de satisfacción.
Se concluye que el jugo optimizado tuvo un alto grado de aceptación (83 %) entre los
consumidores; sin embargo el pH ácido afectó la estabilidad del probiótico en el
producto, por lo cual se sugiere, en una etapa siguiente, microencapsular el lactobacilo
para lograr una vida útil de 30 días.
1
ABSTRACT
In the last decade the food companies have created innovative products destined to
impact positively on the health of the consumers and that have been called “Functional
Foods”. The cranberry juice have numerous healthy effects due to its high
concentrations of polyphenols with antioxidant, antibacterial, anti-inflammatory and antitumor activity, what make it a good candidate to the formulation of this kind of foods.
The aim of this study was to develop a product containig cranberry and apple juice,
probiotics and prebiotics. The probiotic strain of Lactobacillus was selected between
seven strains in function of its stability in cranberry juice (pH 2,8) and its sensibility
along the time. The parameters or characteristics evaluated were generated through a
Focus Group and subsequently the functional drink formulation was developed. This
formulation was sensory evaluated through a Karlsruhe Test, with a table specially
designed for this product; and was determinated its sensorial quality in function of the
appearance, color, taste, flavor, aroma, astringency, turbidity, sweetness and acidity.
Such formulation was optimized using Taguchi Method with an orthogonal arrangement
L9 34, where the factors of control (independents variables) were the ratio
inulin/oligofructose, quantity of sucralosa and concentration of cranberry juice. Apple
juice was also incorporated in order to decrease the astringency and acidity of the
original product and increase its acceptability by the consumers. The acceptability of the
optimized formulation with the selected strain (Lactobacillus acidophilus) and the
prebiotic, was evaluated using an Hedonic scale not structured, this gave as a result a
high degree of satisfaction. The conclusion was that the optimized juice have a high
acceptability (83 %) between the consumers; however the low pH affect the probiotic
stability in the product along the time, therefore a suggestion in a following step will be
microencapsulation of the strain to obtain a better shelf life.
2
CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
1.1 Alimentos Funcionales
El concepto de alimentos funcionales nació en Japón en los años 80. En esta época, las
autoridades de salud japonesas postularon que era posible controlar el aumento del
gasto de salud asociado con la mayor esperanza de vida de la población gracias a la
prevención, a través el consumo de alimentos de mejor calidad. Alimentos funcionales
fueron desarrollados en este país para mejorar la salud y reducir el riesgo de contraer
enfermedades; paralelamente se creó una nueva legislación denominada FOSHU
(Alimentos Funcionales, 2006).
En Europa aún no existe legislación específica sobre alimentos funcionales, sin
embargo existe un interés creciente de los consumidores europeos para mantenerse
sanos gracias al consumo de alimentos saludables, fenómeno que está contribuyendo
al desarrollo del mercado de los alimentos funcionales en Europa. (European
Commission Community Research, 2000). En respuesta al creciente interés del
consumidor, nuevos productos están apareciendo rápidamente por lo cual se vuelve
necesario establecer normas que regulen el desarrollo y la publicidad de dichos
alimentos (Roberfroid, 2005).
ILSI Europa (2006), define a los alimentos funcionales como “alimentos que se
consumen como parte de una dieta normal y que contienen componentes
biológicamente activos que ofrecen beneficios para la salud y reducen el riesgo de sufrir
enfermedades”. Como alimentos funcionales destacan aquellos que, en forma natural,
contienen concentraciones elevadas de minerales, vitaminas, ácidos grasos, fibra
dietética, o de antioxidantes como es el caso de los cranberries. Otros tipos de
alimentos funcionales son aquellos que han sido enriquecidos con componentes bioactivos, como fitoquímicos, antioxidantes, pre o probióticos.
1.2 El cranberry como alimento funcional
El cranberry es un fruto originario de New England que pertenece a la familia
Vaccinium. La especie mas consumida es Vaccinium macrocarpon pero también
3
incluye a Vaccinium oxycoccus (cranberry europeo) y Vaccinium vitis idaea, estas
variedades tardías siendo, sin embargo, mal aceptadas en Norte América debido a su
aspecto distinto (Starr y Leahy, 2001). El cranberry posee un sabor característico y un
color rojo brillante; se comercializa en forma de salsa, jugo o concentrado.
El cranberry y sus sub-productos han sido asociados a una gran variedad de beneficios
para la salud humana. Es uno de los pocos frutos nativos de Norte América para el cual
se conoce el uso que le daban los indios americanos. Se utilizaba para el tratamiento de
inflamación y, en razón de su alto contenido en vitamina C, para la prevención del
escorbuto por lo cual lo llevaban a bordo en los barcos que hacían viajes de larga
distancia (Stang, 1993).
A principios del siglo XX el cranberry se consumía en forma empírica para evitar
infecciones del tracto urinario. A fines de los años 80 se comprobó científicamente su
eficacia para este uso, por lo cual posteriormente se patentaron muchos productos
como suplementos beneficiosos con este propósito (Darnofall, y Eckard, [s.a.]).
Desde entonces, los científicos se han interesado en caracterizar los fitoquímicos
presentes en esta fruta y en determinar sus posibles efectos sobre la salud. Han
mostrado que el cranberry posee una alta concentración de polifenoles (alrededor de
1g/kg), predominantemente como glicósidos y ésteres y, en más baja proporción, como
ácidos fenólicos libres (Vvedenskaya, [s.a.].
Los siguientes doce ácidos fenólicos han sido identificados:

O-Hidroxibenzóico

Vinílico

m-Hidroxibenzóico

O-hidroxicinámico

p-hidroxibenzóico

Cafeico

p-hidroxibenzóico

P-cumarico

2,3-dihidroxibenzóico

Ferúlico

2,4-dihidroxibenzóico

Sinápico
4
y entre los flavonoles identificados están (Kandil , 2002):

Quercetina 3-O-galactosida (hiperina)

Miricetina 3-O-arabinosida

Quercetina 3-O-arabinosida

3-O-digalactosida

Quercetina 3-O-rhamnosida
Los contenidos totales de quercetina y miricetina fluctúan entre 73 y 250 y entre 4 y 27
mg/kg de peso fresco, respectivamente. Pequeñas cantidades de kaepferol (0,6 a 2,7
mg/kg de peso fresco) han sido también detectadas en algunas variedades de
cranberries. Las antocianinas predominantes en el cranberry americano son el 3-0
galactósido y 3-0-arabinosida de cianidina y peonidina mientras que en los cranberries
europeos se observan 3-0-glucósido de cianidina y peonidina (Zapsalis y Beck, 1985).
La tabla 1 muestra la composición química de dos productos derivados de cranberry
disponibles en el mercado internacional. Se puede apreciar que el contenido de
vitamina C en el jugo es superior a la ingesta diaria recomendada en USA. En la tabla 2
se describe la composición química centesimal del jugo de cranberry (USDA, 2002); se
caracteriza por su elevado contenido en flavonoides y antocianinas (40 mg/100 ml), y
por una composición en ácidos orgánicos que lo hace diferente de jugos de otras frutas.
5
Tabla 1 Composición nutricional del cranberry y productos derivados
Jugo de
Cranberry
Cranberry
Fresco
Cranberry
Deshidratado (*)
Salsa de
Cranberry
10 oz. de
cocktail 27 %
1 ½ taza
fresco o
congelado
1 oz. azucarado
½ taza
Energía (kcal)
180
71
95
144
Grasa Total (g)
0.3
0.3
0.4
0.2
Grasa Saturada (g)
0
0
0
0
Grasa monoinsaturada (g)
0
0
0.1
0
Grasa Poliinsaturada(g)
0.1
0.2
0.2
0.1
Fibra Dietaria (g)
0.4
6
2.5
0.3
Proteínas (g)
0
0
0.1
0
Carbohidratos (g)
45
18
25
36
Sodio (mg)
6
1.5
0.1
5
113
21
0.2
90
Vitamina C (mg)(**)
Fuente: USDA Nutrient Database for Standard Reference, Release 15 (August 2002).
(*)Fuente: Earlier version of USDA Nutrient Database for Standard Reference.
(**)U.S. Recommended Dietary Allowance (RDA) for adults is 60 mg vitamin C per day.
Los polifenoles presentes en el cranberry confieren a esta fruta sus propiedades
antioxidantes; algunos de ellos, además, también son capaces de ejercer actividades
anti-carcinogénicas,
anti-inflamatoria, anti-trómbica, antibacteriana y antifúngica, sin
contar su posible uso para prevenir el bloqueo de los catéteres urinarios o para la
desodorización de la orina (Ghanzanfar y Camire, 2002; Camire, 2002).
6
Tabla 2 Composición química del jugo de cranberry
Componentes
Azúcares (%)
Glucosa
Fructosa
Ácidos (%)
Cítrico
Quínico
Málico
Benzoico
Taninos (%)
Cantidad
2,9
1,0
1,0
1,0
0,7
0,01
0,3
Pectina (%)
0,1
Antocianinas (mg/100 ml)
40
Flavonoides (%)
Hiperina
Miricetrina
Quercitrina
Miricetina
Rutina
Quercetrina
Vitaminas (mg/100 ml)
Ácido ascórbico
Tiamina
Riboflavina
Niacina
Acido Fólico
11
3,5
2,0
0,44
0,43
0,38
2
Trazas
Trazas
Trazas
Trazas
Minerales (mg/100 ml)
Potasio
Calcio
Fosforo
Magnesio
Sodio
Hierro
Zinc
Cobre
Yodo
72
11
7,3
4,8
0,8
0,3
0,1
0,02
Trazas
Fuente: Ocean Spray Cranberries, Inc. 2006
En lo que se refiere a su efecto protector frente a infección urinaria, un estudio
conducido en mujeres ancianas que consumían diariamente 300 ml de jugo de
cranberry mostró una disminución del 58% del riesgo de infección (Weiss y col. 1998).
En un estudio posterior se describió la existencia de componentes que prevenían la
adhesión de microorganismos uro-patogénicos a las células epiteliales del tracto
7
urinario (Weiss y col. 2002). En el mismo período se observó que los mecanismos de
adhesión de ciertas bacterias orales eran semejantes a aquellos de las bacterias
patógenas en el tracto urinario y que en consecuencia, extractos o jugo de cranberry
también eran capaces de reducir la formación de la placa bacteriana a nivel bucal
(Weiss y col., 1998).
Por otra parte, los taninos presentes en los cranberries inhiben la adhesión a las células
del epitelio gástrico de Helicobacter pylori, el agente responsable del desarrollo de
patologías gástricas como la úlcera o el adenocarcinoma gástrico (Starr y Leahy, 2001).
Además, las propiedades antiinflamatorias, antitrómbicas y antioxidantes del cranberry
hacen de esta fruta un alimento interesante para la prevención de las patologías
cardiovasculares. Gracias a su contenido elevado en polifenoles, el consumo de
cranberry contribuye a la protección de la función endotelial y vascular, favorece la
fluidez sanguínea y previene la oxidación de las lipoproteínas, con un efecto equivalente
al de los polifenoles del vino tinto (Starr y Leahy, 2001).
Por lo tanto el cranberry constituye un buen candidato para el desarrollo de alimentos
funcionales, en razón de sus numerosas propiedades saludables. Otros ingredientes
frecuentemente utilizados en la composición de dichos alimentos son los prebióticos y
los probióticos.
1.3 Prebióticos
Los prebióticos se definen como carbohidratos no digeribles que, en el colon, estimulan
selectivamente el crecimiento y actividad de bacterias beneficiosas para la salud del
huésped (Roberfroid, 2005).
La inulina (figura 1) es uno de los prebióticos más estudiado. Es un componente natural
que constituye la reserva de energía de muchas de las plantas que forman parte de la
dieta normal del ser humano tales como el puerro, la cebolla, el ajo, la achicoria, el trigo
y las alcachofas. Es un polímero compuesto por unidades de fructosa unidas entre si
con enlaces ß (2-1) y terminado por una unidad de glucosa. El grado de polimerización
de la inulina varía entre 30 y 60.
8
H
O
HO
CH 2
O
H
HO
H
OH
O
H
HO
H
OH
OH
H
HO
O
H
HO
OH
HOH2C
H
H
H2C
H
HO
CH 2
O
H
H
OH
O
n = 35
CH 2
O
H
OH
H2C
H
OH
Figura 1 Estructura de la Inulina (Gibson 2003)
El proceso industrial de extracción de la inulina a partir de la raíz de achicoria es similar
al de la extracción de sacarosa a partir de betarraga (difusión en agua caliente) (De
Leenheer, 1994). Este proceso no cambia esencialmente la estructura molecular o la
composición de la inulina nativa. La inulina constituye un ingrediente ideal para
numerosas preparaciones alimenticias donde se usa para reemplazar grasa y reducir la
densidad energética del alimento. También puede ser utilizada para incrementar el
contenido de fibra dietética o por su efecto bifidogénico (Functional Food Science, 1998).
Posee un sabor neutral levemente dulce, un color y una solubilidad moderada.
Contribuye al cuerpo, textura y sensación bucal del producto; a altas concentraciones
posee una capacidad gelificante y entrega una textura similar a la de las grasas para la
elaboración de crema; también mejora la estabilidad de espumas y emulsiones
(Roberfroid, 2005).
La oligofructosa (Fructooligosacarido, FOS) se produce mediante la hidrólisis parcial de
la inulina y su posterior purificación usando tecnologías de la industria del almidón
(Figura 2). Es por lo tanto un polímero de fructosa con un grado de polimerización
9
inferior al de la inulina (3 a 10). Puede ser utilizado también para elaborar productos
reducidos en calorías y como ingrediente nutricional. Posee un gusto dulce neutro y una
alta solubilidad; contribuye al cuerpo, a la sensación bucal del producto que lo contiene.
Tiene una textura y una viscosidad comparable al jarabe de glucosa. Tiene propiedades
humectantes, eleva el punto de ebullición del agua y baja su punto de congelación
(Roberfroid, 2005).
H
O
HO
CH 2
O
H
HO
H
OH
O
H
HO
H
OH
OH
H
HO
O
H
HO
OH
HOH2C
H
H
H2C
H
HO
CH 2
O
H
H
OH
O
n=2-8
CH 2
O
H
OH
H2C
H
OH
Figura 2 Estructura de la Oligofructosa (Gibson 2003)
Como hidratos de carbono no digeribles, los prebióticos son clasificados como fibra
soluble (Roberfroid, 2000). Tienen un bajo índice glicémico por no ser digeridos y
absorbidos a nivel proximal. Se hidratan en el intestino delgado, aumentando su
volumen y viscosidad. Estas propiedades están asociadas con la regulación del
vaciamiento gástrico y del tránsito intestinal (Blum, y col., [s.a]).
El consumo de
prebióticos tiene importantes efectos fisiológicos y nutricionales. Su fermentación por la
microbiota intestinal, principalmente las bifidobacterias y lactobacilos, produce ácidos
grasos volátiles (AGV) que acidifican el pH colónico, aumentando la biodisponibilidad de
10
minerales como el calcio y el magnesio. De esta forma, una dieta rica en inulina y
oligofructosa incrementa la absorción y retención de calcio y la densidad mineral de los
huesos. Por otra parte la acidificación del medio colónico inhibe la multiplicación de
patógenos tales como E. coli, Clostridium, Listeria, Shigella o Salmonella. También se
puede mencionar que el consumo de inulina y/o oligofructosa puede afectar en forma
positiva los niveles circulantes de lípidos. En efecto, uno de los AGV liberados durante
la fermentación, el propionato, es absorbido y reduce la expresión de distintas enzimas
hepáticas lipogénicas implicadas en la síntesis de triglicéridos y colesterol (Gibson,
2003). Otra de las propiedades de los prebióticos sería la prevención frente al desarrollo
de procesos tumorales a nivel colónico o sistémico. Distintos mecanismos están
involucrados como, por una parte la competición de las bifidobaterias con poblaciones
bacterianas que expresan actividades enzimáticas (nitro-reductasa, ß-glucuronidasa,
etc) productoras de metabolitos pro-carcinogénicos y por otra parte la producción de
butirato que promueve la diferenciación del epitelio colónico y reduce el desarrollo de
tumores (Gotteland y col., 2005).
1.4 Probióticos
Los probióticos son definidos por la FAO (2002) como “microorganismos vivos que, al
ser administrados en cantidades adecuadas, ejercen una acción benéfica sobre la salud
del huésped” (FAO/OMS, 2006).
Las bacterias lácticas han sido utilizadas tradicionalmente para la conservación de
alimentos, mediante el proceso de fermentación que produce ácidos orgánicos que
reducen el pH del alimento e impiden la multiplicación de patógenos. Por ejemplo, los
alimentos lácteos frescos no refrigerados se descomponen en 2 o 3 días mientras que
al ser fermentados, su vida útil se prolonga.
Los probióticos son principalmente bacterias lácticas pertenecientes a los géneros
Lactobacillus (L. acidophilus, L. casei, L. delbrueki) o Bifidobacterium (B. lactis, B.
bifidum, B. longum, B. adolescentis), que han sido seleccionadas específicamente por
su inocuidad, su capacidad a sobrevivir en el tubo digestivo y por sus actividades
inmunoestimulantes, anti-bacterianas, anti-oxidantes o nutricionales beneficiosas para la
salud (Quera y col., 2005). Una vez consumida, estas bacterias exógenas alcanzan en
11
forma viable el colon, donde contribuyen a mantener el equilibrio de la microbiota
intestinal. La sobrevida de los probióticos en el tubo digestivo puede ser mejorada
administrando simultáneamente prebióticos, que pueden ser utilizados como substratos
para su crecimiento. Cepas probióticas como Lactobacillus GG producen substancias
antimicrobianas que son activas frente a diversos patógenos como H. pylori, E. coli
enteropatógenos, Clostridium difficile, Salmonella, etc. También son capaces de
estimular la inmunidad local y sistémica del huésped. Por estas razones han sido
utilizados en niños y adultos para el tratamiento de colonización gástrica por H. pylori,
diarreas agudas, diarreas del viajero, infecciones por rotavirus y diarreas asociadas al
uso de antibiótico. Los probióticos también pueden influir en la biodisponibilidad de
nutrientes gracias a sus actividades enzimáticas que hidrolizan la lactosa y proteínas y
participan en la síntesis de vitaminas como los folatos (Gotteland y col., 2005).
La administración de cepas probióticas como LGG también inhibe las actividades
enzimáticas
pro-carcinogénicas
(ß-glucoronidasa,
ß-glucosidasa,
ureasa,
nitroreductasa) expresadas por otras poblaciones bacterianas. Algunas cepas también
ejercen actividades anti-inflamatorias y/o antioxidantes que pueden reducir procesos
inflamatorios en el tubo digestivo. Las propiedades inmunomoduladoras podrían ser de
interés en los sujetos alérgicos para disminuir su sintomatología. Cabe destacar que
todas estas propiedades son cepas-específicas y que una misma cepa no ejerce todas
las propiedades descritas para los probióticos (Gibson, 2003).
1.5 Sucralosa
La sucralosa (Figura 3) es el único endulzante bajo en calorías que se obtiene de la
sacarosa por lo que su sabor es idéntico al del azúcar. Como lo indica la Figura 4, es
aproximadamente 600 veces más dulce que la sacarosa y se puede utilizar en su lugar
para reducir la densidad calórica de una amplia variedad de productos tales como
bebidas, productos horneados, postres, productos lácteos, frutas enlatadas, jarabes y
condimentos (O`Brien, 2001).
12
Figura 3 Estructura de la sucralosa
Figura 4 Intensidad de dulzor de la sucralosa (O`Brien L., 2001).
La sucralosa fue desarrollada en 1976 a partir de la sacarosa, a través de un proceso
patentado que sustituye selectivamente tres grupos hidroxilos por tres átomos de cloro
en la molécula de sacarosa. Los átomos de cloro crean una estructura molecular que es
excepcionalmente estable y resiste a la digestión por las enzimas del intestino y de la
microbiota (O`Brien, 2001).
13
Más de 100 estudios científicos realizados a lo largo de 20 años han demostrado la
inocuidad de la sucralosa para el ser humano. En 1990 el Comité Mixto FAO/OMS de
Expertos en Aditivos Alimenticios (JECFA) fue la primera instancia regulatoria
internacional que respaldó el uso de la sucralosa. En 1991, el Departamento de
Protección de la Salud de Canadá fue la primera agencia regulatoria nacional en
respaldar su inocuidad y permitir su uso en alimentos y bebidas. En 1998, la
Administración de Alimentos y Fármacos (FDA) de los Estados Unidos aprobó el uso de
sucralosa en 15 categorías de alimentos y bebidas—la aprobación inicial más amplia
jamás otorgada a ningún aditivo alimenticio. Posteriormente, en agosto de 1999, la FDA
amplió la aprobación y permitió el uso de la sucralosa como endulzante de uso general
en todos los alimentos, bebidas, suplementos dietéticos y alimentos médicos. En enero
de 2004, la Unión Europea modificó la Directiva sobre Edulcorantes para permitir el uso
de la sucralosa en una amplia gama de alimentos y bebidas. En la actualidad, el uso de
la sucralosa está autorizado en más de 60 países y este endulzante ha sido consumido
por millones de personas en todo el mundo (ILSI, 2006)
1.6 Método Taguchi
Taguchi desarrolló una serie de métodos para optimizar los procesos de ingeniería de
experimentación, estas técnicas son conocidas el día de hoy como “Metodología de
Taguchi”. Su gran contribución recae en el Diseño de Experimentos (ASI, 1989) y no en
una formulación matemática.
La metodología estadística de Taguchi usa arreglos
ortogonales para la optimización de productos. Permite reducir costos experimentales
pues reduce el número de evaluaciones, obteniéndose un producto de calidad,
optimizado según las características que los consumidores esperan (Marfil, 1991). Se
usan matrices ortogonales en las que cada fila produce un resultado bajo un conjunto
diferente de condiciones. Esto hace posible comparar diferentes niveles de los factores
con lo que se incrementa la seguridad que los resultados obtenidos en estos
experimentos sean reproducibles en el proceso de fabricación (ASI, 1989).
14
1.6.1 Test de valoración de calidad con escala por parámetros según Karlsruhe
Este test es un método de valoración en el cual un evaluador sensorial debe examinar
minuciosamente muestras de producto y evaluar definidos parámetros de calidad en
una escala de 1 a 9 puntos, donde cada valor está perfectamente descrito (Chuaqui y
col., 2004). Los parámetros que normalmente se evalúan son el color, la forma, la
apariencia, el aroma, el sabor, la textura, la consistencia y su descripción se hace en
base a los componentes del producto evaluado. Por ejemplo en nuestro caso se evaluó
la relación acidez/dulzor del jugo de cranberry y fue dada en base a las distintas
cantidades de azúcar y/o endulzante incorporado. La escala usada permite entonces
discriminar la intensidad de cada una de las características del producto. La valoración
debe ser realizada por evaluadores experimentados, es decir, evaluadores sensoriales
entrenados. El número de muestras a presentar en cada degustación está limitado por
la cantidad de parámetros que se van a evaluar y por la capacidad de los evaluadores a
resistir un tiempo muy prolongado de evaluación (Wittig, 2001).
1.6.2 Test de Aceptabilidad
Este tipo de ensayos permite tener una indicación de la reacción probable del
consumidor frente a un nuevo producto o mejorarlo. Debe ser realizado por evaluadores
y cuando es hecho de buena manera, permite ahorrar grandes cantidades de dinero
(Wittig, 2001).
15
CAPITULO II
OBJETIVOS E HIPÓTESIS
2.1 Objetivo General
Elaborar un alimento funcional, en base a jugo de cranberry, prebióticos y probióticos.
2.2 Objetivos Específicos

Determinar la concentración óptima de sucralosa a utilizar en reemplazo de la
sacarosa.

Determinar la dosis de inulina/oligofructosa a emplear en el producto de tal
manera que su concentración final en el producto corresponda a la recomendada
por el Reglamento Sanitario.

Seleccionar la cepa probiótica que posea mejores características para ser
inoculada en esta formulación y determinar su viabilidad en el tiempo.

Evaluar la aceptabilidad del producto optimizado.

Realizar los análisis físicos, químicos y microbiológicos tendientes a verificar la
vida útil del producto.

Estudiar la factibilidad técnica y económica de la elaboración y comercialización
de este producto.
2.3 Hipótesis del Trabajo
Es factible desarrollar y elaborar una bebida funcional en base a jugo de cranberry,
prebióticos, probióticos y sucralosa, que tenga buenas características organolépticas y
sea económicamente viable, de manera que resulte atractiva para el consumidor.
16
CAPITULO III
MATERIALES Y MÉTODO
3.1 Materias Primas
3.1.1 Jugo Concentrado de Cranberry
Jugo concentrado y clarificado de 50° Brix adquirido en la empresa CRANCHILE
ubicada en Lanco, X Región.
3.2 Ingredientes
3.2.1 Prebióticos
Se utilizó Inulina Beneo™ GR y Oligofructosa Beneo™ P95 (Orafti Chile, Pemuco);
ambos productos son un polvo blanco, inodoro, soluble, con un ligero gusto dulce y sin
sabor residual.
3.2.2 Sucralosa, SPLENDA® micronizada (TATE y LYLE) es un polvo cristalino dulce,
blanco o blanquecino, prácticamente inodoro, apropiado para el consumo humano.
3.2.3 Jugo Concentrado de Manzana
Para optimizar la bebida funcional y aumentar su aceptabilidad por parte del panel de
evaluación sensorial (reduciendo la acidez y la astringencia), se utilizó un jugo
concentrado y clarificado de 70° Brix elaborado por la empresa JUCOSA S.A. ubicada
en San Fernando.
17
3.3 Equipos y reactivos
3.3.1 Equipos
Se utilizaron los siguientes equipos: Balanza Analítica Presición AB 104 – S/FACT,
Biofotómetro Eppendorf modelo 6131, Campana de Flujo Laminar Pelstar BIO II-A/P
(flujo de 405 m3/h), Estufa de incubación Orthmann , Centrífuga Allegra modelo 21 R –
Beckman, Congelador Consul modelo CVU20, Refrigerador Mademsa Premium 4*,
Microprocessor pH/°C meter pH 200 Hanna Instruments, Viscosímetro ViscoBasic R,
Refractómetro portátil SPERSCIENTIFIC mod. 300003, HPLC, con columna Aminex
HPX – 87C (Bio-Rad).
3.3.2 Reactivos y Medios de Cultivo
Los reactivos y medios de cultivo empleados fueron los siguientes: Agar y Caldo MRS
(Biokar Diagnostic), Caldo Bilis Verde Brillante y Agar Patata Dextrosa
(Merck),
Bactopeptona (Oxoid), Solución PBS estéril 1X (Fosfato disódico) Sigma 71637
.
3.4 Diagrama del Método Taguchi para el Diseño de Experimentos
En la figura 5 se pueden observar las etapas empleadas en el Diseño de Experimentos
para el desarrollo de la bebida de cranberry, jugo de manzana, prebiótico y probiótico.
18
Definición del problema
Tormenta de ideas – Focus
Group
(Selección de características)
Diseño de Experimentos
L9 34
(variables y niveles)
Experimentación, Evaluación
Sensorial, recolección de
datos e información
Tabla de respuestas
ANOVA
Gráfica e interpretación para
efectos significativos
Optimización
Evaluación Confirmatoria
Conclusiones
Figura 5 Diagrama Método Taguchi para el Diseño de experimentos en el
desarrollo de la bebida funcional (ASI, 1989).
19
3.5 Desarrollo de la bebida funcional
3.5.1 Determinación de la concentración de sucralosa
La dosis óptima de sucralosa fue determinada a través de un preensayo con 4
evaluadores entrenados, empleando un rango de concentraciones (0,1; 0,2; 0,3; 0,4 y
0,5 g/L) elegidos en base a la información obtenida del mercado nacional, del fabricante
de dicho ingrediente y tomando en cuenta las recomendaciones establecidas por el
Reglamento Sanitario de los Alimentos (RSA, 2007).
3.5.2 Determinación de la concentración de prebióticos
Dicha determinación también fue realizada con un preensayo con 4 evaluadores
entrenados, para determinar si alguna de las concentraciones de fructooligosacáridos
empleadas alteraba significativamente las propiedades del jugo.
Los ensayos se realizaron con inulina u oligofructosa a concentraciones de 8, 10, 12, 14
y 16 g/L en el jugo. El rango de concentración utilizado se eligió tomando en cuenta el
Reglamento Sanitario de los Alimentos (2007) que determina que cualquier alimento
funcional en base a prebiótico debe contener como mínimo 1,5 g de fructo-oligosacarido
por porción de consumo (200 ml) y que un consumo mínimo de 3 g/día es necesario
para que se ejerzan los efectos funcionales esperados (R.S.A., 2007). También se tomó
en cuenta una posible pérdida por hidrólisis debido al bajo pH (2,8) y/o a la presencia
del probiótico en el producto.
3.5.3 Optimización de la bebida funcional
3.5.3.1 Formulación Preliminar
Con la información obtenida y los preensayos realizados, se obtuvo una formulación
preliminar mostrada en la tabla 3.
20
Tabla 3 Formulación preliminar de la bebida funcional
Ingredientes
Cantidades
IN/OF (g/l)
20
SUC (g/l)
0,2
JCB (%)
4
JMZ (%)
-
Donde:
-
I/O
: Concentración de inulina/oligofructosa
-
S
: Concentración de sucralosa
-
JCB
: Concentración del jugo de cranberry
-
JMZ
: Concentración de jugo de manzana
3.5.3.2 Diseños Ortogonales de Taguchi
Para optimizar la bebida funcional se utilizó la metodología de Taguchi (Taguchi, 1986)
utilizando un arreglo ortogonal L9 34 (tabla 4), donde el superíndice 4 corresponde a los
siguientes factores de control (variables independientes):
-
Concentración de prebiótico
-
Concentración de sucralosa
-
Concentración del jugo de cranberry
-
Concentración de jugo de manzana
21
El factor “3” corresponde a los tres niveles de concentración evaluados (bajo, mediano y
alto) para cada factor de control y el 9 representa el número de corridas experimentales
que describen las diferentes combinaciones de los factores de control.
Tabla 4 Niveles de los factores de control
Variables independientes
Bajo (1)
Mediano (2)
Alto (3)
Prebiótico (g/l)
15
22.5
30
SUC (g/l)
0.15
0.325
0.5
JCB (%)
3
4
5
JMZ (%)
0.5
1.25
2
Cada corrida se realizó en duplicado para observar el efecto de las condiciones no
controladas.
En la tabla 5 se muestra el Diseño Ortogonal de Taguchi utilizado con el panel de
evaluación sensorial:
Tabla 5 Diseño Ortogonal de Taguchi L9 34
Corridas
Experimentales
IN/OF
SUC
JCB
JMZ
1
1
1
1
1
2
1
2
2
2
3
1
3
3
3
4
2
1
2
3
5
2
2
3
1
6
2
3
1
2
7
3
1
3
2
8
3
2
1
3
9
3
3
2
1
22
3.5.3.3
Métodos de Evaluación Sensorial
3.5.3.3.1 Focus Group
Como el jugo de cranberry es un producto desconocido en la mayoría de los estratos
socioeconómicos de nuestro país, se realizó primero un Focus Group para conocer la
opinión libre y espontánea de dos grupos etarios respecto a un jugo de cranberry
comercial (Ocean Spray) y así seleccionar los atributos que caracterizan a este jugo
(Lambin, 1995).
Un primer Focus Group se realizó en 13 adultos jóvenes de 20 a 25 años, sin
conocimiento previo del producto y que por primera vez participaban en un Focus Group.
En esta oportunidad, sólo se les pidió dar su opinión, positiva o negativa, respecto al
producto. En el segundo Focus Group participaron 8 personas entre 30 y 45 años, que
ya habían estado vinculados a otros Focus Group y además algunas ya conocían el
producto. De acuerdo a las opiniones recibidas en los “Focus Group”, se seleccionaron
características que fueron utilizadas para diseñar una tabla describiendo la calidad del
producto en una escala de 1 a 6, la cual se usó posteriormente con el panel entrenado
(Wittig, 2001).
3.5.3.3.2 Panel de evaluación sensorial y test de Karlsruhe
El panel entrenado estuvo constituido por 20 personas y la evaluación fue realizada en
el Laboratorio de Evaluación Sensorial de la Universidad Tecnológica Metropolitana,
durante dos semanas, utilizando el diseño ortogonal de Taguchi previamente
desarrollado. De acuerdo a Wittig (2001), a cada evaluador sensorial se le entregó una
hoja de evaluación donde debía escribir el número de cada muestra y los valores
asignados a cada atributo (ver anexo 1). Cada muestra se entregó al evaluador a
temperatura de refrigeración y fue evaluada en duplicado.
23
3.5.4 Control de las materias primas
En un primer tiempo se comprobó la ausencia, en las materias primas, de
microorganismos que pudiesen crecer en el medio selectivo MRS utilizado para hacer el
recuento de lactobacilos. Para este efecto se sembraron en agar MRS diluciones en
buffer PBS estéril (pH 7,4) de Inulina (10 g/L), Oligofructosa (10 g/L), Sucralosa (0,2 g/L),
concentrado de cranberry (4 % p/v) y concentrado de manzana (2 % p/v). Cada una de
las soluciones se sembró en profundidad, en duplicado y las placas se incubaron a
37 °C por 24 y 48 horas antes de realizar los recuentos respectivos.
3.5.5 Selección del probiótico
3.5.5.1 Evaluación del efecto inhibidor del jugo de cranberry y de la sucralosa
sobre las cepas probióticas
Se probaron 7 cepas probióticas comerciales de lactobacilos provenientes del Cepario
del Laboratorio de Gastroenterología del INTA: L. rhamnosus DR20, L. rhamnosus GG,
L. acidophilus La1, L. plantarum, L. acidophilus, L. casei y L. casei CRL705.
En primera instancia las cepas congeladas en 20% glicerol fueron reactivadas,
traspasándolas con una asa de platino a tubos Eppendorf conteniendo 1 ml de caldo
MRS (De Man, Rogosa y Sharpe, selectivo para lactobacilos) y posteriormente
incubadas por 24 horas a 37 °C.
Para seleccionar la(s) cepa(s) con mayor probabilidad de mantenerse viables en el jugo
de cranberry optimizado, tomando en cuenta que tanto el jugo de cranberry como la
sucralosa pueden ejercer efectos inhibidores frente a microorganismos (Young y Bowen,
1990), se determinó su sensibilidad a estos compuestos a través de un ensayo de halos
de inhibición en agar MRS. Para este efecto cada una de las cepas estudiada fue
sembrada en tapiz sobre agar MRS. Luego se hicieron pozos de 5 mm de diámetro en
el agar, los cuales se llenaron con 30 μl de cada una de las distintas concentraciones de
jugo de cranberry (1, 2, 3 y 4 %) o de sucralosa (0,1; 0,2 y 0,3 g/L).
En el primer caso se usó ácido cítrico al 0.8% (pH 2.8) como control para evaluar si el
eventual efecto inhibidor del jugo se debía al pH u a otros compuestos presentes (como
24
polifenoles). Las placas se incubaron a 37 °C por 24 y 48 horas y luego se observaron
la presencia/ausencia de halos de inhibición.
3.5.5.2 Adaptación de las cepas al jugo de cranberry
Luego se continuó cada 24 horas realizando un traspaso de 50 ųl de cada cepa
incubada, a una nueva solución de caldo MRS con mayor contenido de jugo de
cranberry hasta lograr un 100 %, controlando cada tubo incubado en forma visual y
observando crecimiento. Las cepas fueron cultivadas durante 11 días sucesivamente en
caldo MRS a 37 °C, comenzando con 100 % caldo MRS al día 0, para posteriormente ir
aumentando las concentraciones de jugo de cranberry desde 0 a 100% (aumentando
un 10% cada 24 horas), de manera de producir la adaptación de las cepas a este medio.
El crecimiento de las bacterias se evaluó midiendo la DO600 de la suspensión con un
Biofotómetro
Eppendorf
modelo
6131,
usando
el
medio
con
las
distintas
concentraciones de jugo de cranberry como control.
3.5.5.3 Preparación de la cepa para ser inoculada al jugo
Las cepas seleccionadas en función de su capacidad en adaptarse al jugo de cranberry
fueron propagadas en caldo MRS más jugo de cranberry (1:1) en tubos Falcon de 50
ml; luego de una centrifugación, a 1600 rpm por 10 minutos a 4°C (Beckman, modelo
Allegra 21 R), el pellet fue resuspendido en 10 ml. de suero fisiológico estéril. Este
procedimiento se repitió dos veces y finalmente el pellet fue resuspendido en 1 ml. de
suero fisiológico.
En forma paralela se prepararon en forma aséptica matraces con 500 ml de la bebida
funcional; cada uno de ellos fue inoculado con el pellet de las cepas seleccionadas.
Luego los matraces se mantuvieron refrigerados por un tiempo de 30 días
correspondiente a la vida útil estimada del producto. Se realizaron recuentos
bacterianos regulares a los tiempos 0 (justo después de la inoculación) y a los 1, 2, 4, 7,
15 y 30 días para determinar la sobrevida de las cepas durante el período de
almacenamiento.
Dicho recuento se hizo en duplicado, sembrando las diluciones
25
seriadas en placas de MRS y contando las colonias después de 48 horas de cultivo a
37ºC.
3.6 Análisis de Producto terminado
3.6.1 Determinación de Aceptabilidad de la bebida optimizada
A manera de evaluación confirmatoria, se realizó un test de aceptabilidad de la fórmula
optimizada (Wittig, 2001). Para este efecto se entregó una muestra de 50 ml. del jugo
optimizado a 40 evaluadores entre 20 y 28 años (ver anexo 4).
A cada evaluador se le pidió evaluar el jugo optimizado empleando una Escala
Hedónica no estructurada (Norma UNE, 1997).
3.6.2 Análisis físicos y químicos
Luego de obtener la bebida optimizada se determinaron, a 20ºC el pH (AOAC, 1990), la
viscosidad (AOAC, 1990), la acidez titulable (AOAC, 1990) expresada en porcentaje de
ácido cítrico y los sólidos solubles (AOAC, 1990).
Las concentraciones de fructoligosacaridos fueron determinadas por HPLC utilizando
una columna Aminex HPX – 87C (Bio-Rad) con una fase móvil de agua desionizada a
85°C y un detector del índice de refracción. Estos análisis fueron realizados en la
Universidad de Buenos Aires, Facultad de Farmacia y Química (Zuleta y Sambucetti,
2001).
3.6.3 Análisis Microbiológicos
A tiempo 0 y luego de 30 días de almacenamiento del producto se realizaron los
recuentos de:

Coliformes totales (NMP, AOAC Official Method 991.15, 1997).

Hongos y levaduras, (AOAC, Official Method 995.21, 1997).

Lactobacilos, medio MRS (Desai y col., 2004)
26
3.7 Estudio de factibilidad técnico económica
Una vez realizados todos los análisis se procedió a la evaluación de la factibilidad
técnico-económica para decidir la posibilidad de introducir nuestro producto en el
mercado nacional.
3.8 Análisis Estadísticos
Todos los análisis estadísticos fueron realizados empleando los Programas:
Statgraphics Centurion XV y Qualitek-4 (Ranjit, 2001). Los resultados de las corridas de
Tagushi se analizaron mediante análisis de varianzas (ANOVA); en caso de ser positivo
el resultado de dicho análisis se utilizó análisis de Contraste (test de Tukey) para
determinar los efectos principales de cada factor.
27
CAPITULO IV
RESULTADOS Y DISCUSIONES
4.1 Determinación de las concentraciones óptimas de sucralosa y de prebiótico
La concentración óptima de sucralosa, determinada por medio del preensayo con cuatro
evaluadores entrenados fue establecida como de 0,2 g/L, lo que concuerda con los
valores establecidos por O`Brien (2001) y equivale al dulzor de las bebidas gaseosas
más dulces del mercado nacional (10 °Brix).
Respecto a los prebióticos, en todos los casos analizados utilizando oligofructosa e
inulina por separado en las diferentes concentraciones (8, 10, 12, 14 y 16 g/L) por
medio del preensayo, se determinó visualmente presencia de turbidez y se evaluó el
sabor y el color. Si bien, de acuerdo a la literatura (Roberfroid, 2000), la inulina
proporciona un leve dulzor al producto al cual es adicionado, la diferencia de dulzor
entre el jugo formulado con y sin inulina es imperceptible sensorialmente.
Por lo tanto, se decidió seleccionar una mezcla de ambos prebióticos en concentración
1:1 (P/P) debido a que juntos mejoran las propiedades funcionales de la bebida
optimizada (Mattila-Sandholm y Saarela, 2003).
4.2 Optimización de la bebida funcional
4.2.1 Focus Group
La evaluación del jugo comercial de cranberry obtenida a través de los Focus Group
generó los descriptivos listados a continuación:
28
Grupo I

Similar a jugo sintético, color
¿Qué le agregarían o sacarían al jugo

Jarabe para la tos
evaluado?

Similar a jugo de marrasquino

Bajar la astringencia

Aroma similar a ciruelas cocidas, huesillo,

Mayor dulzor
membrillo

Mayor color

Aroma muy suave

Más turbidez para que parezca

Ácido

Astringente, paladar áspero

Amargo

Color muy sintético

Acidez similar a las guindas

Sabor no muy popular

Preferencia adultos, niños NO
natural

Más aroma
Grupo II

Jugo rojo un poco artificial

Al ver el color se espera otro sabor

No se asocia característica visual con

Muy líquido
característica bucal

Hace espuma al servir, sensación

Ácido – parece ciruela – huesillos –
de jabón
guinda - granadina

Sabor con poca remanencia

Bajo aroma, aroma ácido

Niños NO, adultos SI

Agridulce

Amargoso, astringente, lengua pelada
¿Qué le agregarían o sacarían al jugo

Amargo remanente
evaluado?¿como modificaría el jugo?

Poco dulce

bajar amargor

Muy delgado, falta cuerpo

disminuir astringencia

Bueno para la sed

mayor cuerpo, pulpa

Sabor difícil de definir (algo de canela)

más azúcar
29
En base a la información obtenida y los datos recibidos se confeccionó la siguiente lista
de características o atributos que los evaluadores valorizaron en forma prioritaria:

Apariencia

Astringencia

Sabor

Turbidez

Color

Dulzor

Aroma

Acidez Sensorial
Estos atributos fueron empleados para confeccionar la Tabla 6 que describe la calidad
del producto en un escala de 1 a 6 y que fue utilizada posteriormente por los paneles de
evaluación sensorial (Wittig, 2001).
Debido a que ambos Focus Group coincidieron con el hecho que el jugo de cranberry
era demasiado ácido y astringente, se decidió incorporar jugo de manzana como un
nuevo ingrediente para tratar de disminuir estas dos características y mejorar la
aceptabilidad del producto.
Cabe destacar que esta reducción de la astringencia y acidez es muy importante para la
formulación del producto funcional debido a que en un estudio anterior realizado en
Santiago con jugo de cranberry (Gotteland y col., 2007) se observó que este producto
no era bien aceptado por niños de 10 a 15 años, precisamente por estas características.
4.2.2 Evaluación Sensorial y optimización del producto según Taguchi
La bebida funcional se optimizó a través de su evaluación sensorial y aplicando el Test
de Karlsruhe con la Tabla 6. Para este efecto, a cada evaluador sensorial se le entregó
una hoja de evaluación (anexo 1) más la Tabla 6 y se le pidió evaluar el producto.
30
Tabla 6 Valoración de Calidad de Jugo de Cranberry con escala de Karlsruhe
Característica
Apariencia
Grado de Calidad 1 :
Grado de Calidad 2 :
Grado de Calidad 3 :
Características típicas
Deterioro tolerable
Deterioro indeseable
Excelente
Bueno
Satisfactorio
Suficiente
Defectuoso
Pésimo
6
5
4
3
2
1
Muy agradable, translúcido,
Agradable, traslúcido,
Agradable, poco atractivo,
Poco agradable, opaco, sin
Desagradable, muy desigual,
Muy desagradable.
especialmente atractivo, se
atractivo, se asocia a la
levemente opaco, algo
atractivo, artificial.
alterado, artificial.
Atípico, artificial. Se observa
asocia a la fruta, natural
fruta natural.
asociado a la fruta natural
Leve separación de fases,
Ligera separación de fases y
separación de fases y notable
poco asociado a la fruta y
leve sedimento
sedimento.
Rojo alterado artificial.
Rojo oxidado, no
leve sedimento.
Color
Turbidez
Aroma
Rojo intenso Natural, típico,
Rojo intenso, agradable,
Rojo, ligeramente más claro
Rojo , muy claro o muy
muy agradable, brillante
levemente brillante.
o más oscuro, poco brillante.
oscuro, sin brillo.
Jugo sin presencia de
Jugo levemente turbio,
Jugo poco turbio, con poca
Jugo turbio con poco
Jugo muy turbio con
Jugo totalmente turbio. Con
turbidez, traslúcido. Sin
leve pérdida de traslucidez.
pérdida de traslucidez.
sedimento.
bastante sedimento.
sedimento fácilmente visible.
sedimento
Sin sedimento
Sedimento leve
Muy Característico intenso y
Característico, levemente
Característico, poco intenso y
Poco característico sin
No característico, Anormal,
Aroma no asociado a
pronunciado. Armónico y muy
intenso y pronunciado.
pronunciado.
intensidad, levemente plano
levemente deteriorado,
cranberry, atípico, artificial,
agradable.
Armónico y agradable
Poco armónico y algo
no se percibe la fruta.
atípico.
dañado o sin aroma.
Poco dulzor, muy ácido
Ausencia total de dulzor,
característico del cranberry
desagradable
Dulzor
Gusto ácido
Sabor
Astringencia
Dulzor justo, adecuado
Dulce, levemente adecuado
Dulce, poco adecuado equilibrio
Levemente dulce,
equilibrio c/acidez
en equilibrio c/acidez
c/acidez
muy ácido.
Acidez en su justa medida.
Acidez levemente alta. Bajo
Acidez alta. Poco equilibrio
Acidez alta sin equilibrio
Acidez muy alta sin equilibrio
En total equilibrio con el
equilibrio c/dulzor
c/ dulzor. Poco tolerable
c/dulzor.
con el dulzor.
dulzor. Tolerable
Algo tolerable
Levemente intolerable
Poco intolerable.
Muy característico, natural.
Característico, natural,
No tan característico. Aún
Poco característico, sin
Anormal, atípico,
Sabor diferente a cranberry,
Específico muy intenso y
intenso y pronunciado.
normal. Poco intenso.
intensidad.
Acidez-dulzor muy
atípico, artificial.
pronunciado. Acidez-dulzor
Acidez-dulzor bien
Acidez-dulzor equilibrado
Acidez-dulzor levemente
desbalanceado, muy ácido o muy
Repulsivo.
muy bien equilibrado.
equilibrado.
desbalanceado
dulce.
Astringencia normal y
Astringencia levemente
Astringencia levemente alta,
Astringencia alta casi
Astringencia constante, casi
Muy astringente, se asocia
tolerable en equilibrio con
anormal, tolerable.
levemente intolerable
intolerable.
intolerable.
con aspereza en lengua y
dulzor y acidez
muy ácido.
Acidez muy alta, intolerable.
paladar. Intolerable.
31
La Tabla 7 muestra los resultados obtenidos para las distintas corridas experimentales
realizadas según el diseño ortogonal de Taguchi. R1 y R2 corresponden al promedio de
las evaluaciones de calidad obtenidas a través de los panelistas por duplicado (anexo 2) y
el promedio corresponde al promedio de R1 y R2. Como se puede observar, los valores
del promedio final fluctúan entre 4,01 y 5,02, con un valor máximo de 6 de acuerdo a la
Tabla 6; por lo tanto está dentro de un grado de calidad 2 (Wittig, 2001).
Tabla 7 Diseño Ortogonal de Taguchi L9 34 y respuestas obtenidas
Corridas
Experimentales
Promedio de la calidad
IN/OF
SUC
JCB
JMZ
total ponderado
R111
Promedio
R2
1
1
1
1
1
4,2
4,13
4,16
2
1
2
2
2
4,86
4,73
4,80
3
1
3
3
3
5,09
4,89
4,99
4
2
1
2
3
4,42
4,51
4,46
5
2
2
3
1
4,68
4,68
4,68
6
2
3
1
2
4,81
4,93
4,87
7
3
1
3
2
4,02
3,99
4,01
8
3
2
1
3
5,06
4,97
5,02
9
3
3
2
1
4,59
4,65
4,62
Los análisis estadísticos correspondientes a estos resultados aparecen en la tabla 8.
32
Tabla 8 Resultados del Análisis de Varianza
Grados de
Suma de
Cuadrado
Factores
libertad
cuadrados
Medio
IN/OF
2
0,053
SUC
2
JCB
Valor F
P - value
Porcentaje
0,026
4,76
0,0434
3
1,521
0,76
135,28
0,0001*
76
2
0,047
0,023
4,18
0,0572
2
JMZ
2
0,376
0,188
33,44
0,0001*
19
Error
9
0,048
0,005
Total
17
2,047
178,28
100 %
* Valores significativos (p<0,05).
Los resultados del análisis de varianza indican que los factores más influyentes en la
calidad del producto fueron la concentración de sucralosa y de jugo de manzana, con un
peso ponderado de 76 y 19 % respectivamente (p=0,0001 para cada uno de ellos). Estos
resultados también están ilustrados por las Figuras 6 a 9 que muestran como la calidad
del producto está afectada por los distintos factores estudiados según su concentración.
La concentración de sucralosa (Figura 7) y de jugo de manzana (Figura 8) son los
factores que más afectan la calidad del producto, probablemente porque influyen
directamente sobre el dulzor y la astrigencia del producto. Esto concuerda con la literatura,
que ha descrito la confección de “cocktail” que agregan distintos tipos de jugo para bajar
la astringencia natural del jugo de cranberry (Ghanzanfar, 2002).
Al contrario, la calidad total del producto se ve menos afectada por las distintas
concentraciones de prebióticos (Figura 6), lo que concuerda con la literatura (MattilaSandholm y Saarela, 2003), o de jugo de cranberry (Figura 9). Estos resultados sugieren
que se podría usar mayores concentraciones de estos componentes de manera de
aumentar las propiedades funcionales y nutricionales del producto.
33
5,0
Promedio Calidad Total SUC
Promedio Calidad Total IN/OF
5,0
4,8
4,6
4,4
4,2
4,0
1
2
4,8
4,6
4,4
4,2
4,0
3
1
Nivel
2
3
NIvel
Figura 6 Efecto del contenido en
Inulina/Oligofructosa sobre la Calidad
Total
Figura 7 Efecto del contenido en
Sucralosa sobre la Calidad Total
5,0
Promedio Calidad Total JCB
Promedio Calidad Total JMZ
5,0
4,8
4,6
4,4
4,2
4,8
4,6
4,4
4,2
4,0
4,0
1
2
3
1
2
3
NIvel
Nivel
Figura 8 Efecto del Jugo de Manzana
sobre Calidad Total
Figura 9 Efecto de Jugo de
cranberry sobre la Calidad Total
En base a los resultados obtenidos (anexo 3) se calculó el valor  de la ecuación
esperada de Taguchi (ASI, 1989):
 = T + [(T – IN/OF(n2)) + (T – (SUC(n2)) + (T – JCB(n1)) + (T – JMZ(n3))] = 5,137
Donde:
T
: Promedio total de calidad o gran promedio
IN/OF(n2)
: concentración de inulina/oligofructosa al nivel 2
SUC(n2)
: concentración de sucralosa al nivel 2
JCB(n1)
: concentración jugo de cranberry al nivel 1
34
JMZ(n3)
: concentración jugo de manzana nivel 3
Esta ecuación da cuenta de la validez de los datos obtenidos estadísticamente y el valor
obtenido debe ser menor al obtenido mediante ANOVA del promedio de la Calidad Total.
El valor  = 5,137 obtenido debió ser validado.
4.2.3 Validación de la ecuación esperada según Taguchi
Empleando el nivel de cada uno de los ingredientes para el cual la calidad total promedio
es máxima (ver anexo 3), se construye la formulación optimizada. Posteriormente, para
validar el valor obtenido, se confeccionó la bebida funcional con la formulación optimizada
y se realizó una nueva evaluación sensorial utilizando el Test de Karlsruhe (Tabla 6).
Se obtuvo un valor de calidad total de 5,4 en esta ocasión, levemente superior al valor de
 obtenido por la ecuación (5,137), validándose de esta forma la calidad de la
formulación optimizada. En la Tabla 9 se muestra la formulación optimizada de la bebida
funcional con los niveles seleccionados.
Tabla 9 Formulación optimizada de la bebida funcional validada
Ingredientes
Cantidades
Nivel
Inulina/oligofructosa (g/L)
22,5
2
Sucralosa (g/L)
0,325
2
JCB (%)
3
1
JMZ (%)
2
3
35
4.3 Selección del probiótico, sensibilidad y adaptación de las cepas
El cultivo en agar MRS de las distintas materias primas utilizadas en el estudio no mostró
ningún crecimiento de microorganismos.
Como indica la figura 10, no se observaron halos de inhibición cuando las 7 cepas
probióticas evaluadas fueron cultivadas por 48 horas en presencia de distintas
concentraciones de cranberry o de sucralosa. Por lo tanto se puede concluir que la
sucralosa y el jugo de cranberry por sí mismos, a las concentraciones empleadas, no
afectan el crecimiento de las cepas probióticas estudiadas
.
Figura 10 Ensayo de inhibición en agar MRS
Para aumentar la probabilidad de las cepas de sobrevivir en el jugo de cranberry durante
el período de almacenamiento de 30 días, se realizó una etapa de adaptación (tabla 10),
haciéndolas crecer en medio MRS con concentraciones crecientes de cranberry
36
Tabla 10 Crecimiento de las cepas en caldo MRS con concentraciones crecientes
de jugo de cranberry (DO600).
Jugo de
Caldo
Cranberry
MRS
(%)
Lactobacillus Lactobacillus Lactobacillus Lactobacillus Lactobacillus Lactobacillus Lactobacillus
acidophilus
plantarum
casei
ramnosus
casei
rhamnosus
acidophilus
CRL705
GG
R – 20
La 1
(%)
0 - 60
40
>2.0
>2.0
>2.0
>2.0
>2.0
>2.0
>2.0
80
20
0,468
0,427
0,590
0,650
0,413
0,546
0,331
100
0
0,252
0,331
0,256
0,213
0,289
0,283
0,238
El crecimiento de las cepas no fue afectado por la incorporación de jugo de cranberry en
un rango de 10 a 60% (DO>2.0). Para concentraciones >60% se observa una disminución
del crecimiento que afecta a todas las cepas en forma similar. Un crecimiento bajo se
puede observar en el jugo de cranberry puro. Los cultivos obtenidos se mantuvieron 7
días a 4ºC a manera de simular las condiciones de almacenamiento; las únicas cepas
que mantuvieron su concentración durante este período fueron Lactobacillus GG
Lactobacillus acidophilus. Por lo tanto, estas dos cepas
y
fueron empleadas para el
desarrollo de la bebida funcional.
4.4 Determinación de la sobrevida de los probióticos en la bebida funcional
La sobrevida de los probióticos (Desai y col., 2004) en el producto se determinó mediante
el recuento de L. acidophilus o de Lactobacillus GG justo después de la inoculación
(tiempo 0) y a los días 1, 2, 3, 15 y 30 (figura 11).
Se observó que, a pesar de haber utilizado cepas previamente adaptadas al jugo de
cranberry y a pesar que el producto contiene FOS que dichas cepas podrían usar como
substrato (Roberfroid, 2000), existía una rápida y drástica reducción de los recuentos de
las cepas de Lactobacillus de tal manera que el producto llegó al final de su período de
almacenamiento (día 30) con una población de probiótico igual a cero. Esto se debe
probablemente a que la exposición por tiempo prolongado a pH tan bajo ( 3) y a baja
temperatura, afecta a los microorganismos.
37
Si bien los probióticos se caracterizan por su capacidad en resistir al pH ácido del
estómago, el tiempo de exposición a este pH bajo, es considerablemente menor, que en
el caso del jugo.
9
8
Log UFC/mL
7
6
5
Lactobacillus GG
4
Lactobacillus acidophilus
3
2
1
0
0
10
20
30
40
Tiempo (dias)
Figura 11 Sobrevida de los lactobacilos durante el almacenamiento del producto.
Es importante mencionar que desde el año 2000 a la fecha, existen muchos estudios en
relación al efecto “simbiótico” que tienen los probióticos y prebióticos, donde el uso de
ambos potencia su acción y mejora las propiedades funcionales de cada uno por
separado (Mattila-Sandholm y Saarela, 2003).
4.5 Caracterización físico, química y microbiológica del jugo optimizado
4.5.1 Análisis Físicos
En la Tabla 11 se pueden observar los resultados de la determinación de pH y viscosidad.
Cabe mencionar que se esperaba un cambio de viscosidad en el tiempo, debido a la
incorporación de prebióticos y/o la producción de exopolisacáridos por las cepas
seleccionadas (Quera y col., 2005); pero de acuerdo con los resultados de los análisis
38
físicos, que concuerdan con los resultados de los análisis sensoriales, no se observó
modificación de este factor con el tiempo.
Tabla 11 Resultados de los Análisis Físicos
Control
Tipo de microorganismo
Usado
Tiempo
(días)
pH
LGG
0
30
0
30
3,02 ± 0,01
2,91 ± 0,01
3,13 ± 0,01
2,95 ± 0,01
0
30
0
30
9
9
9
9
L. acidophilus
Viscosidad (cP )
LGG
L. acidophilus
Resultados
X*
* Desviación estándar
El pH de las bebidas funcionales optimizadas y con cada una de las cepas fue
determinado en duplicado a nivel basal y después de 30 días de almacenamiento. Se
observó una leve disminución del pH en ambos productos, pero detectable
sensorialmente. Cabe mencionar que el hecho que la bebida funcional tenga un pH tan
bajo influye en la vida útil del producto dado que inhibe el crecimiento de otras cepas. En
cuanto a la viscosidad, no se observaron cambios de este parámetro durante el período
de almacenamiento bajo condiciones de refrigeración.
4.5.2 Análisis Químicos
En la Tabla 12 se presentan los resultados de los análisis químicos realizados al jugo
optimizado.
39
Tabla 12 Resultados de los análisis químicos
Control
Acidez
(expresada en % ácido
cítrico)
Tipo de microorganismo
usado
Tiempo
Resultados
(Promedio ± DE*)
LGG
0
30
0
30
0,25 ± 0,01
0,26 ± 0,01
0,24 ± 0,01
0,24 ± 0,01
0
30
0
30
8,5 ± 0,1
8,0 ± 0,1
8,5 ± 0,1
8,0 ± 0,1
0
30
0
30
22,5 ± 0,1
22,3 ± 0,1
22,5 ± 0,1
20,1 ± 0,1
L. acidophilus
LGG
Sólidos solubles (° Brix)
L. acidophilus
LGG
Concentración de
inulina/oligofructosa (g/L)
L. acidophilus
* Desviación estándar (DE)
No se observaron cambios significativos (p<0,05) en la acidez, sólidos solubles o niveles
de fructoligosacáridos durante el período de almacenamiento. Los niveles de FOS
cambiaron levemente en el producto con L. acidophilus pero no, en el con LGG,
confirmando el hecho que los microorganismos probióticos no sobrevivieron bien en el
jugo (Quera y col., 2005) ya que no usaron a los fructanos como substrato.
4.5.3 Análisis Microbiológicos
Los análisis microbiológicos (Tabla 13) fueron realizados con la finalidad de verificar la
presencia de microorganismos patógenos o alteradores.
Tabla 13 Resultados de los análisis microbiológicos
Control
Tipo de Microorganismo
RAM (UFC/ml)
LGG
L. acidophilus
Recuento gérmenes
coliformes totales
(NMP/ml)
LGG
Recuento de hongos y
Levaduras
(UFC/ml)
LGG
L. acidophilus
L. acidophilus
Tiempo
(días a 4 °C)
Resultados
n.d.
0
30
0
30
<3
<3
<3
<3
0
30
0
30
<1
<1
<1
<1
40
No se realizó el recuento de aerobios mesófilos debido a que se trabajó con cepas
lácticas, las cuales pueden crecen en agar para recuento total y podrían dar una
respuesta que indujera a error en la interpretación.
Referente a coliformes y hongos y levaduras, se puede deducir que el jugo funcional
optimizado es apto para ser consumido, debido a que no presenta una contaminación que
sea un riesgo sanitario (RSA, 2007).
4.6 Estudio de Aceptabilidad del jugo optimizado
El test de aceptabilidad fue realizado con la formulación optimizada a temperatura de
refrigeración y los resultados graficados se muestran en la Figura 12. El 82,5 % de los
encuestados respondió que la bebida optimizada era muy agradable, lo que significa una
buena tasa de aceptación, mientras que le era indiferente al 17,5 % y nadie la evaluó
como desagradable. Cabe destacar que generalmente cuando se analiza un producto
nuevo, el grado de aceptación es inferior comparado con productos similares
preexistentes. En la evaluación, es de suma importancia que el nivel de rechazo sea lo
más bajo posible, debido a que, en la mayoría de los casos, cuando el producto es
lanzado al mercado y se hace conocido, lo normal es que el 50 % de los evaluadores
indiferentes se pasen a la zona de aceptación (Wittig, 2001). Podemos concluir, por lo
tanto, que nuestra bebida funcional tiene un excelente grado de aceptación y que tiene
buenas proyecciones de ver aumentado su grado de aceptación en el futuro.
17,5 %
Indiferencia
0 % Rechazo
82,5 %
Aceptación
Figura 12 Aceptabilidad de la bebida optimizada
41
CAPITULO V
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD TÉCNICO-ECONÓMICA
El producto desarrollado corresponde a un jugo fresco de cranberry y manzana con
probiótico y prebiótico, que será comercializado en botella PET para consumo individual
(230 ml) y familiar (1 L), en vista que son los formatos a los cuales los consumidores
están acostumbrados y disponibles en el mercado.
5.1 Antecedentes de Mercado
5.1.1 Consumidores
El producto está dirigido al estrato socioeconómico ABC1 ubicado principalmente en las
comunas de Providencia, Vitacura, Las Condes, La Reina, Ñuñoa, Lo Barnechea y parte
de Peñalolén.
Las razones que avalan este foco de consumidores (tabla 14) es que el consumidor del
estrato ABC1 es menos conservador en término de gustos y más abierto para conocer
nuevos productos y sabores, además de estar dispuesto a pagar un poco más por tener
un producto con un “plus” a nivel de salud. De esta manera se puede considerar que esta
bebida funcional corresponde a un producto “Premium” en términos de su disponibilidad.
Dentro de este segmento socioeconómico, nuestro producto será dirigido a adultos
jóvenes (20 a 49 años), debido a que es en este grupo de edades donde el interés por
“productos saludables” se observa en crecimiento, ya que cada vez se tiene mayor
conciencia de que una buena alimentación es un factor imprescindible para el desarrollo
humano.
42
Tabla 14 Consumidores potenciales
Tabla de grupos etáreos de acuerdo a la población Chilena (Fuente INE)
Rango de edad
RM
Providencia
Vitacura
Las Condes
20 - 24
448.585
24.949
16.822
51.579
25 - 29
450.626
25.062
16.898
51.813
30 - 34
427.208
23.760
16.020
49.121
35 - 39
441.101
24.533
16.541
50.718
40 - 44
408.459
22.717
15.317
46.965
45 - 49
323.364
17.984
12.126
37.181
Total
2.499.344
139.005
93.724
287.377
% de ABC1 por Comuna
La Reina
19.972
20.063
19.020
19.639
18.186
14.397
111.276
Ñuñoa
33.749
33.903
32.141
33.186
30.730
24.328
188.038
Peñalolen Lo Barnechea
44.595
15.428
44.798
15.499
42.470
14.693
43.852
15.171
40.606
14.048
32.147
11.122
248.469
85.961
Total
207.094
208.037
197.226
203.639
188.570
149.284
1.153.850
35,9
58,6
48,6
40,6
28,7
11,1
43,2
35,4
Total
49.903
54.922
139.665
45.178
53.967
27.580
37.135
408.351
20 - 24
25 - 29
30 - 34
35 - 39
40 - 44
45 - 49
8.957
8.997
8.530
8.807
8.155
6.456
9.857
9.902
9.388
9.693
8.976
7.106
25.067
25.181
23.873
24.649
22.825
18.070
8.109
8.146
7.722
7.973
7.383
5.845
9.686
9.730
9.224
9.524
8.820
6.982
4.950
4.973
4.714
4.868
4.507
3.568
6.665
6.695
6.347
6.554
6.069
4.805
73.291
73.625
69.799
72.068
66.735
52.832
5.1.2 Competencia
En realidad más que competencia se puede hablar de productos sustitutos en la medida
que en el mercado nacional no ofrece al consumidor bebidas funcionales con las mismas
características propuestas (tabla 15). En comparación podemos observar que existen
productos del tipo jugo fresco en envase Tetrapack con precios promedio USD 1,60/L
(IVA incluido). Por otra parte existen leches cultivadas con pre y probióticos, con precio
promedio de USD 1,09/L (IVA incluido) y además existe en algunos supermercados del
barrio alto un jugo de Cranberry importado (Ocean Spray) con un precio de USD 2,35/L
IVA incluido.
Esta competencia lleva a situar el producto en la zona de USD 2,00 IVA incluido para el
envase de 1 L y de USD 1,10 los 230 ml IVA incluido.
Tabla
15 Competidores
Competidores
Jugos Frescos
Leche Cultivada
Jugo Cranberry Importado
P. Venta Estimado
P. Venta
USD Lt
1,60
1,09
2,35
2,00
P. Venta
USD 600cc
0,96
P. Venta
USD 200cc
0,48
1,1
43
5.1.3. Producción y/o Fabricación
Se contratarán los servicios de una planta instalada (maquila) en Santiago en la que se
elaborará y envasará el producto, por lo que no será necesario contar con equipos
propios (activos fijos); para fines de confidencialidad comercial, se alquilará bodegaje y
despacho de terceros.
Este modelo establece inversiones únicas (como escritura), anuales (patentes) y
mensuales (sueldos, imposiciones).
Las tareas logísticas y administrativas serán realizadas desde una oficina arrendada y
ubicada en el sector de Providencia. Los costos asociados son los que se visualizan en la
tabla 16.
Tabla 16 Costos Asociados
Inversiones
USD
Activos
Computador
Muebles
Tele/Fax
Escrituras/Abogados
Total
1.000
1.500
500
3.000
6.000
Gastos anuales
Patentes
Permisos
Total
900
800
1.700
Gastos mensuales
Alquiler of
Leasing Transporte
Bodega
Despacho
Contabilidad
Total
900
350
450
550
500
2.750
44
RRHH mensuales
Vendedores (2)
Reponedores (7)
Administrativo
Total
3.000
3.325
800
7.125
Marketing anual
Lanzamiento
POP Cash back
POP
Total
20.000
7.000
5.000
32.000
Marketing mensual
Incentivos Ventas
Muestras y Test
Total
1.000
500
1.500
5.1.4 Tamaño de la Producción/Demanda
Para estimar el volumen de producción se utilizaron los datos de la tabla 14, que permite
preveer con algún grado de precisión las cantidades a producir en base a los
consumidores potenciales y al porcentaje de mercado que se podría capturar con este
nuevo producto. Las ventas proyectadas hasta el año 2011 se presentan en la tabla 17:
Tabla 17 Ventas Proyectadas
Ventas
Proyectadas
I Trim 2008
II Trim 2008
III Trim 2008
IV Trim 2008
I Trim 2009
II Trim 2009
III Trim 2009
IV Trim 2009
I Trim 2010
II Trim 2010
III Trim 2010
IV Trim 2010
I Trim 2011
II Trim 2011
III Trim 2011
IV Trim 2011
Envase 1L Envase 230 ml %Mercado
Unidades
Unidades
25.300
19.550
24,5%
23.000
17.250
23.000
17.250
28.750
23.000
28.750
23.000
26,2%
24.150
20.700
24.150
20.700
29.900
24.150
29.900
24.150
27,6%
25.300
21.850
25.300
21.850
32.200
25.300
32.200
25.300
29,3%
26.450
23.000
26.450
23.000
34.500
27.600
45
5.1.5 Costos de Producción
Con la cantidad de unidades a producir, se puede conocer con precisión los costos
unitarios y totales que se pagarían por estos lotes de producción (tabla 18).
Tabla 18 Costos de producción
Ingredientes
Precio Unit
USD/k
2,396
5,112
4,200
6,300
323,194
0,002
Jugo de Manzana
Jugo de Cranberry
Inulina
Oligofructosa
Sucralosa
Agua
Total Ingredientes
Dosis
Medida
2,00
3,00
11,25
11,25
0,325
csp
% p/p
% p/p
gr/lt
gr/lt
gr/lt
lt
Costo Unit
USD/L
0,048
0,153
0,047
0,071
0,105
0,002
0,426
Envase PET 1 L
Sub Total envase 1L
0,10
1
0,095
0,521
Envase PET 230 ml
Sub Total envase 230 ml
0,05
1
0,048
0,154
Sello + operculo
0,04
Etiqueta
% Part
11%
36%
11%
17%
25%
0,45%
100%
0,036
0,03
0,03
Maquila
Costo envase 1 L
Costo envase 230 ml
0,19
0,08
Costo unit Envase 1 L
Costo unit Envase 230 ml
Todos
los
precios
1
1
0,19
0,08
0,776
0,230
detallados
corresponden
a
cotizaciones
realizadas
a
industrias/empresas del mismo rubro que estarían dispuestas a vender y realizar la
maquila de este producto.
46
5.2 Evaluación económica
5.2.1 Viabilidad del proyecto
Tomando en cuenta toda esta información, es posible determinar la viabilidad del
proyecto (Sapag, 2001). La viabilidad se determina a partir de una tabla donde aparecen
todos los ingresos y egresos generados por un período de 4 años (tabla 19).
Tabla 19 Viabilidad del Proyecto
Ventas
Envase 1 L Envase 230 ml Envase 1 L Envase 230 ml Envase 1 L Envase 230 ml Envase 1 L Envase 230 ml Envase 1 L Envase 230 ml
Proyectadas Unidades
Unidades
PVenta USD PVenta USD Ingresos
Ingresos
Costos
Costos
Margen
Margen
I Trim 2008
25.300
19.550
2,00
1,10
50.600
21.505
19.634
4.495
30.966
17.010
II Trim 2008
23.000
17.250
2,00
1,10
46.000
18.975
17.849
3.966
28.151
15.009
III Trim 2008 23.000
17.250
2,00
1,10
46.000
18.975
17.849
3.966
28.151
15.009
IV Trim 2008 28.750
23.000
2,00
1,10
57.500
25.300
22.312
5.288
35.188
20.012
I Trim 2009
28.750
23.000
2,10
1,15
60.375
26.450
22.312
5.288
38.063
21.162
II Trim 2009
24.150
20.700
2,10
1,15
50.715
23.805
18.742
4.759
31.973
19.046
III Trim 2009 24.150
20.700
2,10
1,15
50.715
23.805
18.742
4.759
31.973
19.046
IV Trim 2009 29.900
24.150
2,10
1,15
62.790
27.773
23.204
5.552
39.586
22.220
I Trim 2010
29.900
24.150
2,20
1,21
65.780
29.222
23.204
5.552
42.576
23.669
II Trim 2010
25.300
21.850
2,20
1,21
55.660
26.439
19.634
5.024
36.026
21.415
III Trim 2010 25.300
21.850
2,20
1,21
55.660
26.439
19.634
5.024
36.026
21.415
IV Trim 2010 32.200
25.300
2,20
1,21
70.840
30.613
24.989
5.817
45.851
24.796
I Trim 2011
32.200
25.300
2,25
1,30
72.450
32.890
24.989
5.817
47.461
27.073
II Trim 2011
26.450
23.000
2,25
1,30
59.513
29.900
20.527
5.288
38.986
24.612
III Trim 2011 26.450
23.000
2,25
1,30
59.513
29.900
20.527
5.288
38.986
24.612
IV Trim 2011 34.500
27.600
2,25
1,30
77.625
35.880
26.774
6.346
50.851
29.534
Margen %Mercado
Bruto
47.976
24,5%
43.160
43.160
55.200
59.225
26,2%
51.019
51.019
61.806
66.245
27,6%
57.441
57.441
70.647
74.534
29,3%
63.598
63.598
80.385
5.2.2. Evaluación económica
Gráficamente se visualiza en términos de positivo y negativo cada período y se “traen” a
valor presente esos valores (VAN). Luego se calcula la máxima tasa de descuento a la
cual el proyecto continúa siendo rentable para fines de inversionistas (TIR) y en conjunto
se extrae el flujo de caja y capital de trabajo involucrado.(Sapag, 2001) Ver tabla 20.
Se obtuvieron los siguientes valores:
Valor Actual Neto (VAN12): USD 55,611
Tasa Interna de Retorno (TIR): 38,80%
Lo cual es un proyecto considerado rentable y viable pero con un atractivo medio-bajo en
las condiciones planteadas. Sin embargo tiene un margen de crecimiento alto en la
medida que existen áreas geográficas y demográficas inexploradas.
47
Como se mencionó anteriormente, este producto no tiene competidores reales, si no que
en el mercado existen productos con propiedades funcionales similares.
Pero, cabe
mencionar que es especialmente atractivo si lo comparamos con leches cultivadas con
pre y probióticos, debido a que podría ser bebido en cualquier ocasión como bebida
refrescante y funcional, a diferencia de los productos lácteos en general, que se asocian
siempre con la alimentación.
48
Tabla 20 Estado de resultados del proyecto
Estado de Resultados del proyecto
Períodos
0
I Trim
2008
Ingresos por Venta
72.105
Costo Producto
II Trim
2008
64.975
III Trim IV Trim I Trim
2008
2008
2009
64.975 82.800 86.825
II Trim
2009
74.520
III Trim IV Trim I Trim
2009
2009
2010
74.520 90.563 95.002
II Trim III Trim IV Trim I Trim II Trim III Trim IV Trim
2010
2010
2010
2011
2011
2011
2011
82.099 82.099 101.453 105.340 89.413 89.413 113.505
(24.129) (21.815) (21.815) (27.600) (27.600) (23.501) (23.501) (28.756) (28.756) (24.658) (24.658) (30.806) (30.806) (25.815) (25.815) (33.120)
Margen Bruto
47.976
43.160
43.160
55.200
59.225
51.019
51.019
61.806
66.245
57.441
57.441
70.647
74.534
63.598
63.598
80.385
Costo Inicial
Costos Anual
Costos Mensuales
(6.000)
(33.700)
(11.375)
(23.700)
(23.700)
(23.700)
(23.700)
(23.700)
(22.750) (34.125) (34.125) (34.125) (34.125) (34.125) (34.125) (34.125) (34.125) (34.125) (34.125) (34.125) (34.125) (34.125) (34.125) (34.125)
Total costos
(51.075)
(22.750) (34.125) (57.825) (34.125) (34.125) (57.825) (34.125) (34.125) (57.825) (34.125) (34.125) (57.825) (34.125) (34.125) (57.825) (34.125)
Margen Neto
(51.075)
Acumulado
(51.075)
VAN 12%
TIR
25.226
9.035 (14.665)
21.075
(25.849) (16.814) (31.480) (10.404)
25.100 (6.806)
16.894
27.681
8.420
14.696
24.784
52.465
60.885
7.890
23.316
23.316
12.822
40.409
29.473
5.773
46.260
84.201 107.517 120.339 160.748 190.221 195.994 242.254
55.611
38,80%
49
CONCLUSIONES

La metodología de Focus Group permitió caracterizar el producto y a partir de los
resultados sugirió la necesidad de reducir tanto la acidez como la astringencia del
jugo de cranberry para aumentar su aceptabilidad por parte de los consumidores,
por lo cual se incorporó el jugo de manzana, con este objetivo.

El uso de la metodología de Taguchi permitió determinar las concentraciones
óptimas de cada uno de los componentes (jugo de cranberry, jugo de manzana,
inulina/oligofructosa y sucralosa) que influyen sobre la calidad organoléptica del
producto, permitiendo de esta forma optimizar la formulación de la bebida
funcional.

Al determinar vida útil, si bien, ambas cepas de Lactobacillus seleccionadas
resistieron bien en todos los ensayos, se debe concluir que ninguna de ellas fue
capaz de sobrevivir los 30 días de vida útil del producto, esto se debe a que las
cepas están expuestas por tiempo prolongado a un pH que no supera 3 y eso
impidió su sobrevivencia por el período de tiempo propuesto para el producto.

A pesar de haber realizado una etapa de adaptación de las cepas probióticas al
jugo de cranberry, no fue posible conseguir una viabilidad aceptable de estos
microorganismos en el producto durante el período de almacenamiento, por lo cual
se podría sugerir microencapsularlos de manera a aumentar su resistencia.

Respecto a la Aceptabilidad, se puede concluir que la bebida funcional tiene un
excelente grado de aceptación (83 %) y que tiene buenas proyecciones de ver
aumentado su grado de aceptación en el futuro.

Otro estudio a realizar, sería la comprobación de las propiedades funcionales a
través de ensayos in vivo.
50

El estudio de factibilidad técnico-económica sugiere que el producto es viable, con
las consideraciones y bajo los escenarios descritos, sin embargo, existen algunos
elementos que sería prudente considerar:
-
Todo el análisis está hecho en dólares americanos, de manera que se
actualiza permanentemente este estudio. Además que gran parte de los
insumos varían según los mercados internacionales (PET, Papel, etc.)
-
El precio de dos insumos relevantes representan el 61% del costo del
producto (Jugo de Cranberry y Sucralosa), de manera que son aquellos
sensibles y sobre los cuales
es recomendable obtener mejoras o
estabilidad.
-
El resultado de la evaluación es positivo, aun cuando el mercado objetivo y
la zona donde se desea realizar es pequeña, por lo que se recomienda
expansión geográfica y no expansión en el grupo socioeconómica, es decir,
en ABC1 en cada región. Aunque, explorar el sector exportaciones, apoyado
en la red de exportación de fruta; creemos que podría ser un espacio de
mejora inexplorado.
51
BIBLIOGRAFÍA

ALIMENTOS FUNCIONALES, http://ific.org © 2006 International Food Information
Council Foundation <www.eufic.org/sp/quickfacts/alimentos_funcionales> [consulta:
octubre 2006]

AOAC, 1997, Official Methods of Analysis of AOAC, 16 ° Edition

ASI INTERNACIONAL. 1989, Centro para el Método de Taguchi. Instituto
Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey. Introducción a la Ingeniería de
la Calidad. Manual del Curso. México., 317 pp.

BLUM S., ROCHAT F. y SCHRIFFIN E. [s.a.], “Prebiotics, probiotics and immunity”,
NCR, Food and Nutrition Comunications, Nestlé.

CAMIRE M.H., 2002, Phytochemicals in Nutrition and Health, phytochemicals in the
vaccinium family : bilberries, blueberries and cranberries, CRC Press LLC

CHUAQUI P.; WITTIG DE PENNA, E. VILLARROEL T., M.. 2004, Método de
Taguchi para optimizar calidad de postres funcionales destinados al adulto mayor y
estudio de prefactibilidad técnico - económica. . Rev. Chil. Nutr. 31(2): 118-127.

DARNOFALL,
MIKE
y
ECKARD,
STEWART
[s.a.]
www.geocities.com/chadrx/cranberry.html> [consulta: junio 2006]

DE LEENHEER L. , 1994, Production and use of inulin: industrial reality with a
Cranberry
promising future, in Carbohydrates as organic raw materials III, Workshop
Wageningen, NL, 28-29/11

DESAI A.R., POWELL I.B. AND SHAH, 2004, Survival and Activity of Probiotic
Lactobacilli in Skim Milk Containing Prebiotics, J. Food Sci., 69(3): 57-69

EUROPEAN COMMISSION COMMUNITY RESEARCH, 2000, Project Report:
Functional Food Science in Europe, Volume 1; Functional Food Science in Europe,
Volume 2; Scientific concepts of functional foods in Europe, Volume 3. EUR-18591,
Office for Official Publications of the European Communities, L-2985, Luxembourg.
52

FAO/OMS, 2006, Probióticos en los Alimentos, Propiedades saludables y
nutricionales y directrices para la evaluación

FUNCTIONAL FOOD SCIENCE IN EUROPE., 1998, British Journal of Nutrition,
80(1):S1-S193.

GIBSON G.R., 2003, Probiotics & Prebiotics and their Function. Functional Nutrition
2 (2): 11-13

GHAZANFAR S. y CAMIRE M.E., 2002, Influence of health attitudes on the
acceptability of cranberry juice, JFS Sensory and Nutritive Qualities of Foods, J.
Food Sci., 67(9): 3497-3501.

GOTTELAND M., ANDREWS M. y TOLEDO M., 2007, Inhibition of H. pylori
colonization with cranberry juice and/or L. johnsonii La1 in children: A randomized,
double blind, placebo-controlled clinical trial.

GOTTELAND M., BRUNSER, CRUCHET S. 2005, Are probiotics and functional
foods useful in Helicobacter pylori associates gastroduodenal patologies, A Review
of the evidence INTA Universidad de Chile

ILSI
EUROPA,
2006,
Functional
Foods Task
Force
<http://europe.ilsi.org/
FunctionalFood.htm> [Consulta: Noviembre 2006]

KANDIL E.F., 2002, Composition of a chemopreventive proanthcyanidin rich fraction
from cranberry fruits responsible for the inhibition of 12-O-tetradecanoyl phorbo-13acetate induced ornithine decarboxylase activity, Journal Agriculture, Food
Chemistry (50): 1063-1069

LAMBIN J., 1995, Marketing Estratégico, 3° Edición, Mc Graw-Hill, Madrid

MATTILA-SANDHOLM T. Y SAARELA M., 2003, Functional Dairy Products, CRC
Press LLC, Woodhead Publishing Limited, England.

MARFIL R. 1991, Método Taguchi, una herramienta para el mejoramiento de la
calidad” Tecnología de Alimentos (México) 26: 5
53

NORMA UNE,
1997; ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE NORMALIZACIÓN Y
CERTIFICACIÓN. Recopilación de Normas UNE. Análisis Sensorial. Editorial
AENOR.

O`BRIEN L., 2001, Alternative Sweeteners, Third Edition Revised and Expanded,
Marcel Dekker Inc., USA, 566 p.

QUERA R. P., QUIGLEY EAMONN, MADRID S. ANA MARÍA, 2005, El rol de los
prebióticos, probióticos y simbióticos en gastroenterología, Gastroenterología
Latinoamericana; 16 (3): 218-228

RANJIT K ROY, 2001, Design of experiments using Taguchi approach, New York Ed.
Wiley-IEEE

REGLAMENTO SANITARIO DE LOS ALIMENTOS, última modificación Junio 2007,
Ministerio de Salud, Chile

ROBERFROID M. B., 2000 El rol de los prebióticos en la alimentación humana.
Nutrición. Nestlé. Año 2. No 3 pp.6-11

ROBERFROID M. B., 2005, Inulin Type Fructans, Chapter 3, CRC Press

SAPAG C. N. y SAPAG C. R., 2001, Preparación y evaluación de proyectos,
Segunda Edición, Editorial Mc Graw Hill

STANG, E.J., 1993, The North American cranberry industry. Acta Hortic. 346, 284

STARR M. y LEAHY, M., 2001, The health benefits of cranberries and related fruits.
CRC PRESS LLC

TAGUCHI, G., 1986, Introduction to Quality Engineering : designing quality into
products and processes. Trad. por Sekkeisha. 6. ed. Tokyo : The Organization.

USDA,
2007,
Agricultural
Research
Service,
Nutrient
Data
Laboratory
<http://www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/ [consulta: marzo 2007]

VVEDENSKAYA IO y col., [s.a.], Characterization of flavonols in cranberry
(Vaccinium macrocarpon) powder. J Agric Food Chem. 2004 Jan 28;52(2):188-95.
54

WEISS EI, LEV-DOR R, KASHAMN Y, GOLDHAR J, SHARON N, OFEK I. , 1998,
Inhibiting interspecies coaggregation of plaque bacteria with a cranberry juice
constituent. JADA, 129:1719-1723.
<http://www.uscranberries.com/eng/consumer/health.cfm> [consulta: marzo 2006]

WEISS EI, LEV-DOR R, SHARON N, OFEK I., 2002, Inhibitory effect of highmolecular-weight constituent of cranberry on adhesion of oral bacteria. Critical
Reviews in Food Science & Nutrition, 42(Suppl.): 285-292.

WITTIG R. E. 2001, Evaluación Sensorial, una metodología actual para la tecnología
de alimentos,Edición Digital.

YOUNG D.A. y BOWEN W.H., 1990, The influence of sucralosa on bacterial
metabolism, Journal of Dental Research 69 (8): 1480-1484

ZAPSALIS CH, y BECK A.R., 1985 Food Chemistry and Nutritional Biochemistry,
Wiley, New York.

ZULETA A. AND SAMBUCETTI M.E. J., 2001, Inulin determination for food labeling,
J Agric.Food.Chem, 49: 4570-72
55
ANEXOS
Anexo 1 Pauta entregada al evaluador para la realización de la Evaluación
Sensorial.
MUESTRA
Excelente
Bueno
Satisfactorio
Suficiente
Defectuoso
Pésimo
Apariencia
Sabor
Color
Aroma
Astringencia
Turbidez
Dulzor
Acidez
Sensorial
56
Anexo 2 Datos Experimentales Obtenidos con 24 jueces
Corrida
Experimental
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
Duplicado
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
Apariencia
4,4
4,2
5,3
4,8
5,5
5,1
5,1
5,2
5
5,2
4,7
4,8
4,8
4,7
5,1
4,9
4,8
4,6
Color
4,1
3,9
5,3
4,9
5,3
5,3
4,7
5,3
5,3
5,1
4,5
4,6
5,3
4,8
4,8
5
5
5
Turbidez
5,4
5,3
5,3
5,3
5,3
4,8
5,5
5,1
5,2
5,4
5,5
5,3
4,8
5,1
5,1
5,3
4,3
4,4
Aroma
3,6
3,8
4,3
4,3
5,1
4,8
4,6
4,8
4,8
4,4
4,5
4,6
4,4
4,4
4,8
4,5
4,3
4,4
Dulzor
3,7
3
5,1
4,8
4,9
4,8
3,6
3,6
4,2
3,8
4,9
4,8
3,3
2,9
5,1
4,8
4,4
4,7
Gusto ácido
4,4
4,8
4,9
5,1
4,9
5
4,3
4,3
4,8
4,7
4,8
5,3
3,3
3,4
5,6
5,2
4,9
4,8
Sabor
3,5
3,4
4,6
4,1
4,9
4,7
3,6
3,9
4,1
4,2
4,5
4,6
2,9
2,6
4,8
4,8
4,6
4,3
Astringencia
4,5
4,5
4,4
4,7
4,9
4,7
4
4
4,4
4,6
5,1
5,4
3,6
4,1
5,2
5,3
4,3
5
57
Anexo 3 Valores Delta y Promedio de Calidad Total
Niveles
IN/OF
SUC
JCB
JMZ
1
4,65
4,21
4,68
4,49
2
4,67
4,83
4,63
4,56
3
4,55
4,83
4,56
4,82
Delta
-0,100
0,617
- 0,123
0,337
Anexo 4 Pauta de Evaluación bebida optimizada
Exprese su gusto o disgusto
Muestra n° ________
0
Muy desagradable
10
Muy agradable
58