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INDICE I. INTRODUCCION…………………………………………….………………….2 II. REVISIÓN DE LITERATURA…….…………………….…………..…………4 III. PLAN DE TRABAJO.……………………………………...………….………24 IV. DESARROLLO DE PLAN DE TRABAJO…………..………………..…….25 4.1 Reconocimiento y distribución de la cooperativa agraria industrial naranjillo………………………………………………………………..…..25 4.2 Reconocimiento de las maquinarias y equipos utilizados en el procesamiento de chocolate para taza…...….……………………...….29 4.3 Procesamiento del chocolate para taza………..…...…....………..…..34 4.4 Balance de materia prima de chocolate para taza……………………41 VI. DISCUSIONES…………………………………………………………………49 5.1 Del reconocimiento y distribución de la cooperativa agraria industrial naranjillo……………………………………………………………………49 5.2 Del Procesamiento de chocolate para taza……………………….……54 5.3 Del balance de materia prima………………………………...………….58 VII. CONCLUSIONES………………………………………………………….…..60 VIII. RECOMENDACIONES……………………………………….……………61 VIV. BIBLIOGRAFIA…………………………………………………….………62 ANEXO………………………………………………………………………………65

I. INTRODUCCION

La exportación y consumo de cacao es por su valor benéfico en la salud de las personas (actividad antioxidante), lo cual lo ha convertido en uno de los productos mas requeridos en el mercado, motivo a esto debe reunir obligatoriamente requisitos especiales de “calidad” para su comercialización. Esto ha hecho que las empresas procesadoras y los países compradores de granos y de productos derivados del cacao, muestren cada vez un mayor interés en ofrecer un producto más aceptable a base de una materia prima de buena calidad. Sin embargo, la “calidad final” de los productos derivados de cacao están acondicionados directamente con el tipo de genotipo y por la efectividad del proceso de beneficio post-cosecha (fermentación y secado); es por tal motivo que el proceso del tostado en las plantas procesadoras es de gran importancia debido a que contribuye a desarrollar el “flavor” característica del cacao y a la obtención de productos elaborados (chocolate, licor, pasta, polvo y manteca de cacao). En esta etapa son importantes, el control del tiempo y de la temperatura del tostado. Tradicionalmente las habas de cacao eran transportadas al país en el que se iba a fabricar el chocolate, que normalmente se situaba en un área de clima templado. Sin embargo, cada vez los países productores de cacao, empiezan a procesar sus propias habas de cacao. Esto presenta la ventaja de que los productos ya procesados es mucho mas fácil de transportar. Es así que la Cooperativa Agraria Industrial Naranjillo procesa sus propias habas de cacao obteniendo así productos intermedios o productos terminados (manteca, pasta de cacao, cocoa, chocolate de taza y otros). La

presente práctica Pre-profesional permite conocer las operaciones de control de calidad del chocolate de taza. Por los motivos mencionados se planteo los siguientes objetivos: • Cumplir con la exigencia curricular de la facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarías dentro de la carrera profesional. • Conocer el proceso de elaboración de chocolate para taza • Determinar el balance de materia prima • Determinar el control de calidad del chocolate para taza

II. REVISIÓN DE LITERATURA 2.1 GENERALIDADES DEL CACAO. 2.1.1 Origen. El cacao científicamente denominado Theobroma cacao L, es una planta nativa del nuevo mundo y el origen de este radica en América Latina, extendiéndose por el norte desde el Sur de México, hasta países alto amazónico como el Brasil; esto se afirma debido a que en estos territorios se encontró la mayor variedad de especies (Arévalo, 2 004). 2.1.2 Descripción Botánica. Adriazola (2 003), indica la siguiente clasificación taxonómica Nombre Científico Theobroma cacao L Nombre Común Cacao Origen América latina Reino Vegetal Orden Málvales Clase Dicotiledóneas

Familia Esterculiaceae Tribu Birtheriaceae Género Theobroma División Spermatophyta Sub división Angiosperma

2.1.3 Usos del grano de cacao. 2.1.3.1 Cacao en pasta (licor de cacao/chocolate). Durante el procesamiento del cacao se siguen muchas operaciones preliminares, siendo la pasta o licor de cacao uno de los primeros productos obtenidos después de realizar la molienda. La pasta no debe contener, más del 5 % del resto de cascarilla calculado sobre la materia seca sin grasa. La composición química del licor de cacao se presenta en el siguiente cuadro. Cuadro 1. Composición química del licor de cacao Componentes Porcentaje Grasas 55 Carbohidratos 17 Proteínas 11 Compuestos Técnicos 6 Cenizas 3 Ácidos Orgánicos 2,5 Humedad 2 Teobromina 1,5 Fuente: Potter (1 973). El cacao en pasta o licor de cacao/chocolate es el producto obtenido del cacao sin cáscara ni germen que se obtiene de vainas de cacao de calidad comerciable, que ha sido limpiado y liberado de la cáscara del modo técnicamente más completo posible, sin quitar ni añadir ninguno de sus elementos constituyentes norma para el cacao en pasta (licor de cacao/chocolate) y torta de cacao Codex Alimentarius (1 994). 2.1.3.2 Cacao en polvo (cocoa). Es un producto obtenido de la pulverización con o sin desgrase previo de la pasta de cacao el cual contenga como mínimo el 18 % de manteca de cacao, este porcentaje de grasa dejado en la torta varia mediante la regularización de la prensa, al moler las tortas se obtienen diferentes cocoas que se clasificaron de acuerdo a la cantidad de grasa que contiene, (Montes, 1 985). Según Beckett (2 000) clasifica a las cocoas en: naturales y holandeses, esta última cocoa se somete a un tratamiento para aumentar su color, solubilidad y suspensión en los líquidos. El cacao en polvo puede mezclarse con otras grasas para obtener coberturas de chocolate aromatizadas (compuestas) o para elaborar mezclas para pasteles o rellenos, etc. 2.1.3.3 Manteca de cacao.

La manteca de cacao, es la grasa producida a partir de una o más de las sustancias siguientes: cacao en grano, cacao sin cáscara ni germen, cacao en pasta, torta del prensado de cacao obtenido por expulsión o polvo impalpable del cacao, por un procedimiento mecánico y/o con la ayuda de disolventes autorizados (ITINTEC, 1 989). La manteca de cacao no deberá contener grasa de cáscara ni grasa de germen en calidad superior a la proporción de que se presente el grano entero (Codex Alimentarius, 1 994). Pérez (2 001), indica que, la manteca de cacao es una grasa vegetal natural extraída de la almendra del grano de cacao tostado. 2.1.3.4 Fabricación de chocolate. Chocolate se entiende a la mezcla homogénea (en pasta, polvo, laminas o tabletas) trabajada por el procedimiento aproximado del 32% como mínimo de pasta de cacao, con mas no del 68% de azúcares y sustancias aromáticas como son: (canela, vainilla, especies, etc.) y con el no más del 3% de humedad (Amos, 1 968). 2.2 GENERALIDADES DEL CHOCOLATE. 2.2.1 Definición de chocolate para taza. El chocolate se hace de la semilla de cacao que se fermenta convenientemente en el lugar de origen. Las semillas se tuestan, descascarillan y se le quita el germen para dejar el grano de cacao limpio. En estas condiciones se muelen los granos hasta conseguir una pasta que se denomina masa o licor de cacao. Esta masa se mezcla con azúcar y manteca de cacao y se somete a un proceso de refinamiento. Después se añade un condimento apropiado (generalmente vainilla), y el producto ya esta dispuesto para su uso. La manteca de cacao se obtiene por extracción de la grasa de la manteca; de manera que toda la masa permanezca expuesta al aire. Esta operación produce una notable mejora en el sabor (Sydney, 1 975). 2.2.2 Clasificación de chocolate. Según Beckett (1 994) por el contenido de azúcar se clasifican de la siguiente manera: • Refinado del chocolate oscuro para cocinar. Este chocolate se elabora mezclando azúcar finamente molido con pasta de cacao finamente molida, para lograr obtener esto se puede refinar utilizando un molino de bolas o de rodillos • Refino de coberturas oscuras (ricas en grasa). Las materias primas son: azúcar granulada, lecitina y pasta de cacao muy finamente molida. El contenido acuoso de la pasta de cacao debe ser de 1.5%. Son posibles dos procesos diferentes, el primer proceso el más corriente, se muele el azúcar granulado hasta el azúcar de glasear en molino de impacto y se mezcla con pasta de cacao finamente molida, de la forma que la mezcla pueda refinarse fácilmente y pasar al “conchado”. También, se puede refinar previamente una premezcla de pasta de cacao y azúcar granulada (con espacio fijado entre los rodillos) antes de ser triturados completamente en el refinador de rodillo. Los ingredientes adicionales y quizá algo de pasta de cacao finamente molida, se esparce en el “conchado”; la pasta de cacao se suele tratar previamente en lo referente al sabor y de ser posible también se puede incorporar polvo de cacao y otros tipos de grasa. En el segundo proceso más moderno aunque raramente utilizado, el azúcar finamente molido pulverizado se mezcla con los otros ingredientes también en un amasador previo, o se añade directamente a la “concha” y se amasa con los otros componentes.

La operación de “conchado” es afectada en este caso por la secuencia en la que se añaden otros componentes. • Refino de coberturas con leche (ricas en grasa). El proceso es similar a refino de las coberturas oscuras, se pueden seguir los dos métodos, pero es preferible moler el azúcar utilizando un refinador previo. De igual forma es preferible la molturación previa de la leche en polvo ya que esto facilita el refino final. Cuando reutiliza el molino de bolas con el método (b), se ha encontrado preferible añadir la leche en polvo, manteca de cacao y pasta de cacao. • Refino para la producción de chocolate en bloque (postre). En el caso del chocolate en bloque es de vital importancia el sabor generado durante el proceso. Pero hay también una conexión entre las cualidades de flujo en estado de fusión y la “fusión” del chocolate en la boca. El procedimiento seguido exclusivamente en Europa Continental es el de refinado previo seguido por un segundo refino con rodillos hasta la finura definitiva. • Refino de masas ricas en grasa sin manteca de cacao (coberturas con sabor a chocolate). En este caso, no es tan vital reducir la grasa y se utilizan frecuentemente los molinos de bolas. 2.2.3 Ingredientes para la elaboración de chocolate para taza. El chocolate oscuro es principalmente compuesto por licor de cocoa y azúcar (Beckett, 2 006). 2.2.3.1 Licor de cocoa. Factores como la semilla de cacao, donde crece y como es tratado (en particular el proceso de fermentación) afectará la calidad del chocolate simple. Una vez que lleguen a la fábrica no obstante la temperatura a la cual son tostadas puede ser crítica. La figura 1 se ilustra el tostado de diferentes tamaños de semillas. Tamaño pequeño Quemado

Tamaño medio Desarrollo optimo del aroma Grandes Centro sin tostar Figura 1: El tostado de diferentes tamaños de semillas. Hace muchos años era posible separar diferentes tamaños de semillas y tostarlos a diferentes temperaturas, esto ya no es más económicamente viable por muchas razones, otros métodos son usados. Uno involucra el removido de la cáscara tostando las piezas de los cotiledones, conocidos como nibs de cacao. La temperatura y tiempo al cual son tostados los cotiledones tienen un efecto en el balance de sabor del chocolate final (Beckett, 2 006).

2.2.3.2 Azúcar Esto provee la dulzura y también afecta la viscosidad, sabor de cocido y (en ciertos casos) provee una sensación de cocinado. Otros azucares como la glucosa pueden

ser usados para limitar el nivel de dulzura y para reducir el valor calorífico. La sacarosa es generalmente usada en una forma cristalina, pero a veces puede tomar una estructura vidriosa amorfa, la forma amorfa puede unirse en sabores las cuales pueden ser ventajosas, pero también pueden hacer duros a los chocolates. Esto es debido a que atrae partículas de humedad y un pequeño quebrado de partícula individual, juntos facilitan un flujo fácil. Esta propiedad ha sido usada para hacer un chocolate resistente al calor para vender en países calurosos, ha habido mucho desarrollo para hacer chocolates de más bajas calorías usando alcohol de azúcar o poli dextrosa. Algunos requieren dulzores adicionales como el aspartame, mientras que otros dan un efecto de cocinado mientras se disuelve el chocolate en la boca. Muchos tienden a tener un efecto laxante y así un consumo limite. Muchísimo progreso se está haciendo en este campo, sin embargo y algunos reemplazantes de sacarosa han sido usados para producir chocolates con similar sabor y textura que el producto estándar, pero restricciones reguladoras limitan el uso de algunos de ellos en ciertos países. La mayoría de los fabricantes de chocolate utilizan azúcar medio fino, ya que puede influir en el flujo del chocolate final. Las partículas de azúcar son hidrófilas pero también son lipófobas, en otras palabras, que atraen el agua pero tienden a repeler a la grasa (Beckett, 2006). 2.2.3.3 Lecitina Es una sustancia que se obtiene con frecuencia de la soya, este es capaz de unirse al azúcar dejando el otro extremo de la molécula libre en la fase grasa para facilitar el flujo, la lecitina es capaz de unirse de un modo particularmente fuerte al azúcar es este fenómeno el que la convierte en tan efectiva en la fabricación del chocolate. La adición de entre 0,1 y 0,3 % de lecitina de soya, reduce la viscosidad más de 10 veces su mismo peso de manteca de cacao también puede tolerarse cantidades mayores de humedad que los que no tiene emulgentes esto es muy perjudicial para la viscosidad del chocolate, sin embargo demasiada lecitina puede ser perjudicial para las propiedades de fluencia ya que por encima de 0,5 % la lecitina podría quedar libre para unirse a sí misma y formar micelas o formar una bicapa alrededor del azúcar (Beckett, 2002). 2.2.3.4 Almidón El principal objetivo es aportar espesor y/o textura en el chocolate. Además cuando la maicena se calienta en presencia de agua, gelatiniza formado una pasta viscosa que aporta propiedades de viscosidad, adhesión, retención de agua, formación de películas y otras propiedades físicas que le hace deseable en muchos alimentos (Giannola, 1 977).

2.2.4 Proceso de elaboración de chocolate para taza. Las operaciones del proceso para la obtención de chocolate para taza son: 2.2.4.1 Recepción Para el procesamiento de los granos de cacao es necesario determinar la calidad de las almendras que van a ingresar al proceso. La calidad del grano, está en función al proceso de cada uno de las etapas del beneficio de este cultivo; si estas prácticas son malas se obtendrán un producto de mala calidad, si este es bueno se obtiene un

cacao rico en materia grasa y libre de granos defectuosos (pizarrosos, violáceos, sobre fermentados, enmohecido, apolillados, germinados, dañados, etc.) (ICT, 2 003) 2.2.4.1.1 Muestreo En el siguiente cuadro se presenta las consideraciones que debe tenerse en cuenta para el muestreo de cacao. Cuadro2: Número de muestras al azar para determinar la calidad del cacao Número de sacos del lote N Número de sacos (muestreo) 1 a 10 Todos los sacos 11 a 100 10 sacos Más de 100 N1/2 redondeado al número inmediato superior Fuente: Indecopi (2 007) Un grano fermentado adecuadamente, es aquel grano de cacao que presenta las siguientes características: cáscara o tegumento de color marrón, rojizo o pardo rojizo, que se desprende fácilmente de la almendra. Almendras de color marrón o pardo rojizo oscuro (color chocolate), con cotiledones bien definido de forma arriñonada, con color agradable y sabor ligeramente amargo, dichas características se presentan en el siguiente cuadro. Cuadro 3: Tipos de granos defectuosos sus características principales Grano defectuoso Descripción Grano mohoso Granos que en su partes internas tienen moho visible a simple vista; siendo el defecto más grave ya que afecta el sabor del chocolate terminado. Granos pizarrosos Los granos de color pizarrosos resultan de sacarlos antes de que se hayan efectuado los cambios iniciales asociados con la fermentación. Grano violeta Grano insuficientemente fermentado que presenta un color violáceo por lo menos a la mitad de su superficie Grano infestado Granos cuyas paredes se encuentran insectos en cualquier fase de su desarrollo o presenta señal de daño causados por los mismos detectables a simple vista Grano germinado Grano cuya cascara ha sido perforada, rajada o rota por el crecimiento del germen de semilla Granos múltiples Granos unidos íntimamente por una de sus caras con restos de mucílago Grano partido Grano roto o fragmentado Fuente: Indecopi (2 007) Durante el proceso de muestreo se considera también la calidad en base a los puntajes que se indican en el cuadro 4 y en el cuadro 5 se presenta las características sensoriales que debe cumplir un grano de cacao. Cuadro 4: Grado de calidad según los granos defectuosos. Defecto de los granos Calidad 123

Mohosos 3 4 4 Pizarrosos 3 6 8 Violáceoas 5 10 20 Otros defectos (Infestados, germinados, atrofiados y partidos 3 6 6 Fuente: Indecopi (2 007) Cuadro 5: Normas técnicas de los granos de cacao Características Descripción Color Uniforme, de pardo claro o marrón oscuro. Olor Exento de olores extraños como ahumado, mohoso, podrido, derivado de petróleo u otros. Tamaño Uniforme Impurezas visibles (trozos de cascara, tierra, piedras, ramas, etc.) % máximo 2 Humedad, % máximo 7,5 Contenido de cascara, % máximo 12 Granos mohosos, % máximo 3 a 4 Granos germinados, % máximo 3 a 6 Granos picados, % máximo 3 a 6 Granos partidos, % máximo 3 a 6 Granos violáceos, % máximo 15 Fuente: Indecopi (2 007) 2.2.4.2 Mezclado de ingredientes El mezclado se define como una operación de combinación uniforme de dos o más componentes, cuyo objetivo es de alcanzar una distribución uniforme por procedimientos mecánicos (Brennan, 1 980). Para la obtención de diferentes tipos de chocolate se mezcla el cacao molido “chocolate amargo” con otros ingredientes, según se desea obtener el tipo semi dulce, dulce, etc. (Montes, 1 985) Según Brennan (1 980) dice que la mezcla de sustancias de gran viscosidad requiere el uso de una gran variedad de aparatos de diseño diferente y para la manufactura de productos de chocolate se utilizan las mezcladoras de hoja en Z o mezcladoras de bandeja. 2.2.4.3 Refinado del chocolate Esta operación se aplica para obtener una consistencia optima del chocolate por desintegración de sus partículas hasta un tamaño coloidal o casi coloidal y una mezcla intima de sus componentes, se logra mayor suavidad de la masa agregando manteca de cacao y actualmente se emplea lecitina como estabilizador. Los molinos usados para el refinado consta de unos cilindros lisos de acero templado, superpuestos, cada vez mas juntos unos de otros y cada vez giran más rápido, pudiendo el ultimo girar a 200 rpm. El chocolate sufre a la vez un estrujamiento y una cortadura que desgarran las partículas hasta desintegrarlas; los cilindros son refrigerados por medio de agua circulante y la pasta sale de los molinos en forma de polvo seco y algodonoso que es encaminado hacia unas estufas, la pasta puede sufrir así durante un día o más una moderación favorable al desarrollo del aroma del chocolate (Braudeau, 1 981). Los rodillos son ajustados por un sistema electrónico de manera que la adhesión es perfecta e igual para todos los rodillos evitando así el desgaste de los mismos

(Giannola, 1 977). 2.2.4.4 Conchado, amasado o sobado del chocolate El chocolate refinado es sometido a esta operación con la finalidad de obtener un producto de máxima suavidad, la viscosidad estable y optimas propiedades rápidoaromáticas. La concha es un recipiente de fundición de paredes espesas, en la cual un rodillo o disco dador va y viene removiendo, agitando regular y continuamente la pasta de chocolate para hacerla cimbrosa, fina y aromática. En algunos chocolates deben evitarse los flavores tipo Maillard, de manera que la temperatura de conchado debe mantenerse por debajo de 50 ºC. (Beckett, 2002). La función final del conchado es asegurar que el chocolate tiene las propiedades de fluencia de correctas para las siguientes etapas (Horst-Dieter, 2 001). La calidad del chocolate depende de su distribución de tamaño de partículas. En un buen chocolate para tasa la masa deberá tener un tamaño de la partícula entre 50 - 80 micras y la pasta de cacao está entre 60 – 114 micras (Desrosier, 1 985) Según Braudeau (1 981) y (Montes, 1 985) la duración del conchado varía según la calidad del producto de 24 a 72 horas, la temperatura de la pasta durante el conchado está entre 60 y 80 ºC en el cual se tiene cuidado con estos parámetros: - Una intima mezcla de los ingredientes y un mejor sabor y aroma. - Reducir la tendencia a formar “flores” de grasa en la superficie, el desarrollo de aroma adicional por oxidación de los taninos del cacao y por interacción de otros constituyentes, así como canalización parcial del azúcar. - El redondeo de los cristales de azúcar que contribuyen a suavizar el gusto. - Estabilización de la viscosidad, logrando que cada partícula de azúcar se recubra con una delgada capa de manteca de cacao. - Eliminación de humedad y ácidos volátiles. 2.2.4.5 Templado del chocolate. Con el refinado y amasado se logra que las confituras estén en un sistema estable y para ello es importante que todos los ingredientes estén firmemente divididos. Pero como durante el moldeo se funde toda la grasa, es importante el templado y el enfriado no debe ser demasiado rápido y se debe controlar la temperatura de los túneles de enfriado y el tiempo de enfriado. Esta operación de templado es importante porque es necesario ya que la grasa está constituido por una mezcla de glicéridos de distintos puntos de fusión, entonces por lo tanto no tiene una temperatura de fusión definida, el cual deben ajustarse las condiciones de templado, de modo que todos los glicéridos estén fundidos cuando se hacen la mezcla y todas endurezcan cuando es moldeado. De otra manera puede resultar una distribución irregular, con tendencia a formar en las superficies manchas grasas (flores de chocolate) (Montes, 1 985). 2.2.4.6 Almacenamiento Se deben tomar precauciones para que el chocolate no sea afectado por las condiciones ambientales de humedad y temperatura. Si se condensa humedad sobre su superficie puede disolver azúcar de la mezcla y al evaporarse la humedad aparecen los cristales de azúcar florescencia grisácea. Este fenómeno es inhibido por el agregado de la lecitina. Si la temperatura de almacenamiento es muy alta la grasa se funde y pasa a la superficie; si luego baja la temperatura se solidifica la grasa en la

superficie y se forma una capa blanca-grisácea (Montes, 1 985). También pueden suceder otros cambios durante el almacenamiento como puede suceder con la manteca de cacao el cual se cristaliza en cuatro diferentes formas como gamma, alfa, beta y beta prima. Bajo la forma de beta es la forma estable y en propósito del templado es cristalizar el chocolate en esa forma estable, de otra manera el chocolate seria inestable, y gradualmente se invertiría durante el almacenamiento, hasta llegar a la forma estable provocando contracción y esfuerzo en el chocolate. Así mismo una evaluación de temperaturas dará como resultado que se desprenda los colores de recristalización, así como un mal templado de un producto de aspecto deficiente debido a la florescencia (Desrosier, 1 985). 2.3 CONTROL DE CALIDAD DE CHOCOLATE PARA TAZA. 2.3.1 Calidad del cacao. Los cacaos finos, como se les conoce, son utilizados principalmente en los chocolates oscuro y en la coberturas de chocolate de alta calidad (Reyes et al., citado por Gómez, 2004) A pesar de que la calidad tiene mucho que ver con factores genéticos (cacaos finos y cacaos ordinarios), no es menos importante el trabajo de beneficio que inicia con la maduración de los frutos, la fermentación y el secado, para lograr finalmente un producto de buena apariencia, con sabor y aroma que indudablemente dará como resultado un chocolate de finísima calidad (Enriquez, citado por Gómez, 2004). 2.3.2 Normas de chocolate Cacao y chocolate El último real decreto aprobado se refiere a la elaboración, circulación y comercio de los productos de cacao y chocolate. Este decreto supone la incorporación al ordenamiento jurídico español de la Directiva 2000/36/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de junio de 2000. La citada directiva comunitaria tiene por objetivo establecer los requisitos esenciales que deben cumplir los productos de cacao y chocolate destinados a la alimentación humana, a fin de llevar a cabo su regulación y permitiendo que puedan circular libremente en el mercado interior. Esta nueva norma define y fija las condiciones y características que deben cumplir estos productos para su presentación, comercialización y consumo; respecto a la legislación anterior, la modificación de determinadas definiciones de los mismos, teniendo en cuenta la evolución tecnológica que les afecta. 2.3.3 Legislación 2.3.3.1 Chocolate para taza Se entenderá por chocolate para taza al producto obtenido a partir de productos de cacao, azúcar y harina o almidón de trigo, de arroz o de maíz, que contenga materia seca total de cacao 35 %, de la siguiente manera:  Manteca de cacao 18%  Materia seca desgrasada de cacao 14%  Harina de almidón 8% (Codex Alimentarius, 1994). 2.3.3.2 Adición de grasas vegetales distintas a manteca de cacao según la comunidad Europea:

Debe cumplir los siguientes criterios:  Ser grasas vegetales no láuricas ricas en triglicéridos monoinsaturados simétricos del tipo POP, POST Y STOST (P (ácido palmítico), O (ácido oleico) y ST (ácido esteárico))  Ser miscibles en cualquier proporción con manteca de cacao y son compatibles con sus propiedades físicas (punto de fusión en temperatura de cristalización, velocidad de fusión, necesidad de una fase de temperado);  Únicamente pueden obtenerse mediante el tratamiento de refinado o de fraccionamiento; la modificación enzimática de la estructura de triglicérido queda excluido. Según estos criterios pueden utilizarse las siguientes grasas, obtenidas de las plantas que se mencionan a continuación: Cuadro 6: Grasa vegetales distintas a la de manteca de cacao Nombre común de los vegetales Nombre científico de las plantas de las que se pueden obtenerse Aceite de palma Elaeis guineensis, Elaeis olifera Sal Shorea robusta Shea Butyrospermun parkii Kokum gurgi Garcinia indica Hueso de mango Mangifera indica Fuente: Beckett (2 002) En el año 2000 la Unión Europea aprobó una ley por la cual todos los tipos de chocolate que contengan grasa vegetal, estas deben estar claramente etiquetada. También hay un límite en la cantidad de lecitina y los tipos de otros emulgentes que puedan emplearse (Beckett, 2 002).

III. PLAN DE TRABAJO El plan de trabajo desarrollado durante la ejecución de la presente práctica Preprofesional, abarca lo siguiente: 3.1 Reconocimiento y distribución de la Cooperativa Agraria industrial Naranjillo. 3.2 Reconocimiento de las maquinas y equipos utilizados en el procesamiento de chocolate para taza. 3.3 Procesamiento de chocolate para taza. 3.4 Balance de materia prima de chocolate para taza. 3.5 Control de calidad del chocolate para taza.

VII. DESARROLLO DEL PLAN DE TRABAJO

4.1 RECONOCIMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE LA COOPERATIVA AGRARIA INDUSTRIAL NARANJILLO 4.1.1 Ubicación y superficie. La planta agroindustrial Naranjillo está ubicada en el kilómetro 3.5 de la carretera Tingo María – Huánuco, en el caserío de Afilador, ocupando un área de 2 371 m2.

4.1.2 Organización de la Cooperativa Agraria Industria Naranjillo. La organización de la Cooperativa Agraria Industria Naranjillo Ltda., está enmarcada dentro de un organigrama estructural que se muestra en el anexo (A-I). Se trata de una Cooperativa de s cuyo objetivo principal es ofrecer venta de bienes y servicios. Los socios participan de la estructura orgánica de la cooperativa a nivel de la asamblea general y demás órganos directivos y representativos, tales como: Consejo de istración, Consejo de vigilancia, Comité de educación, entre otros. Los órganos de ejecución y operación lo constituye la gerencia y los demás órganos operativos que dependan de ella.

4.1.3 Distribución de planta. El área total de la planta industrial es de 2 371 m2 dentro de la cual se halla las diferentes áreas tanto de proceso, oficinas istrativas, almacén de materia prima y producto final, laboratorio de control de calidad y ambientes de futuras ampliaciones. La planta industrial del cacao presenta un sistema de flujo de proceso en forma de “S”, este sistema de flujo se acopla al área de trabajo para cada operación. La cual comprende las siguientes áreas. 4.1.3.1 Almacén de materia prima. En esta área se distribuye la materia prima por lotes de 15 a 20 sacos, comprende un área de 350 m2. 4.1.3.2 Sala de proceso. Abarca la mayor área (440 m2) de la planta, porque aquí se encuentra la mayoría de maquinarias y/o equipos de procesamiento 4.1.3.3 Sala de fuerza Se encuentran distribuidas las calderas, ablandador de agua, grupos electrógenos, compresor de aire y los equipos de refrigeración de agua, en esta área también está el pozo de agua. Esta comprende un área de 126 m2 .

4.1.3.4 Sala de pulverizado Área adyacente a la sala de proceso, se trabaja reduciendo el tamaño de las tortas de cacao que provienen de la prensa, esta área comprende 40 m2. 4.1.3.5 Laboratorio de control de calidad. En este ambiente se realiza evaluaciones periódicas de la materia prima, de la marcha del proceso y los productos terminados. Se encuentra adyacente a la sala de proceso y está equipado de materiales, equipos y reactivos requeridos para diferentes análisis y controles teniendo un área de 48 m2 el primer piso y el segundo piso cuenta con un área de 28 m2. 4.1.3.6 Almacén de productos fríos Ambiente a temperatura y humedad relativa adecuadas que permiten la cristalización total de los productos antes de ser sellados.

4.1.3.7 Almacén de insumos y materiales de embalaje En este ambiente se guardan los insumos y los materiales que serán utilizados para elaboración de los diferentes productos, azúcar, manteca vegetal, maizena, cajas, bolsas y demás rios goma, cinta adhesiva, etc.

4.1.3.8 Almacén de productos terminados. Este ambiente comprende una área de 150 m2 se almacenan los productos terminados en sus diferentes presentaciones, listos para ser despachados en el mercado nacional e internacional. 4.1.3.9 Área de envasado de chocolate. Comprende una área de 50 m2, en este ambiente se realiza el envasado del chocolate; cuenta con mesas de aluminio, selladora de bolsas y una balanza, el ambiente cuenta con sistema de frío (18-25 ºC), y humedad relativa de 60-65%. 4.1.4.10 Oficinas istrativas En ella se encuentran ubicadas las oficinas de gerencia, departamento de producción. Se encuentra fuera del área de procesamiento, tiene un área de 300 m2. 4.1.4.11 Servicios higiénicos: Lugar donde se realizan las necesidades fisiológicas, existe por separado para damas de varones. 4.1.4.12 Guardianía Es el lugar donde se controla y anota la entrada y salida de los vehículos, productos terminados, materiales, etc. así como del personal de planta. 4.2 RECONOCIMIENTO DE LAS MAQUINARIAS Y EQUIPOS UTILIZADOS EN EL PROCESAMIENTO DE CHOCOLATE DE TAZA. 4.2.1 Caldera pirotubular Marca INTENSA, el tipo de combustible es el D-2, consumo de petróleo es de 18 GPH, presión de trabajo 0-150 psi, año de fabricación 2001, esta caldera es la que proporciona vapor a la sala de proceso. 4.2.2 Secadora rotatoria de granos RI/100 Marca IMSA (Villarrica, Perú), tiene una capacidad de 10 TN. Con una potencia de 80 Hp. Con un voltaje de 880 v, tiene un peso 2 toneladas. Este equipo está conformado por una tolva de alimentación; un elevador de cangilones; una unidad de calor (generado por la quema de cascarilla de café); tiene un ventilador; y por último tiene una tolva de 10 TN de capacidad para decepcionar los granos secos. 4.2.3 Limpiadora SPCN-1 Marca Carle & Montanari, tiene una capacidad de 500-700 kg/hora, y está conformada por un cargador, elevador de cangilones, ventilador, ciclón succionador y un sistema de transporte helicoidal, con una potencia instalada de 2.42 Kw.

4.2.4 Transporte mecánicos para la alimentación del torrecfactor Potencia instalada de 1.3 Kw, el sistema de transporte se compone de un elevador vertical de cangilones y de un transportador helicoidal que descarga el cacao en la tolva silo del torrecfactor. 4.2.5 Torrecfactor ETS/1000 Marca Carle & Montanari, tiene una capacidad de 600-1000 kg/hora; un consumo de vapor de 300 kg/hora, a la presión de 12 atm, y una potencia instalada de 9,92 kw. También cuenta con los siguientes dispositivos: • Termoguladores, actúan sobre la alimentación de vapor a las tuberías. • Variador de velocidad, permite regular el tiempo de residencia de cacao en las zonas de tueste. • Reguliración del caudal de aire del ventilador, permite regular la relación de intercambio de calor entre baterías y cacao que realiza por medio del aire. • Funcionamiento del equipo de aire: la aspiración del aire se efectúa mediante e ventilador acoplado de 7.5 Hp .El aire luego de haber atravesado la maquina pasa en los dos ciclones donde deposita las partes volátiles en los barrilejos apropiados. 4.2.6 Sistema de transporte del cacao tostado Tiene una potencia instalada de 2,24 Kw., y está compuesto por un transportador helicoidal que recoge el producto por debajo del rotor de descarga del torrefactor llevándolo fuera del aparato, donde hay dos salidas, una permite recoger el producto en sacos y la otra descarga el producto directamente al transportador neumático; este tipo de impulsión por presión compuesto de un comprensor rotativo tipo Roots, que genera aire comprimido a 0,05-0,50 atm, además de un filtro- silenciador al lado de la aspiración que depura el aire del polvo y reduce el ruido. 4.2.7 Descascarilladora RCM/7 Marca Carle & Montanari, está compuesta de un transportador neumático; compresor RTE/21, silo pulmón; indicador de nivel máximo-mínimo; molino acanalado; tamiz vibrador transportador helicoidal para cáscara; transportador helicoidal para granela, tiene la capacidad de 500 Kg./hr. Y una potencia instalada de 5.99 Kw. 4.2.8 Transportador neumático Este transportador tiene una potencia instalada de 1.87 Kw. Y su función es llevar el grano de cacao desde la descascarilladora al silo-pulmón del molino. 4.2.9 Molino MDH 413 Tiene una potencia instalada de 81 Hp; tensión 220 v.; corriente 182 Amperios. Esta máquina además tiene un silo-pulmón (que recoge el grano); un desintegrador formado por dos discos dispuestos por clavijas; una tolva de repartición permite la distribución uniforme de la pasta a lo largo de los molinos de rodillos pre-refinadores; finalmente tiene un mezclador de recepción de la pasta pre-refinada donde un cuchillo rascador separa la pasta del tercer cilindro, el mezclador esta calentado por vapor. 4.2.10 Bombas para la pasta – PCL1 y PCL3 La bomba para pasta PCL1, tiene una potencia instalada de 1.5 Kw. y la bomba PCL3, tiene una potencia instalada de 4 Kw.; son bombas volumétricas y el movimiento de fluido esta realizado mediante dos rotores de lóbulos compenetrados, el cuerpo de la bomba está calentado por circulación de agua caliente para prevenir la solidificación

de la pasta en el interior. 4.2.11 Tuberías tecnológicas para pasta y manteca de cacao La pasta de cacao al estado fluido son canalizados por tuberías mediante dos tubos concéntricos, en el interior circula la pasta o manteca de cacao mientras en el espacio entre tubo interior y tubo exterior circula agua caliente. 4.2.12 Los tanques AMV/50 para depósito de la pasta de cacao La potencia de instalada en cada tanque es de 5.5 Kw, tienen una capacidad e 5000 kg de pasta fluida, están provistos de un sistema de agitación y la pared es encamisado de doble pared para calefacción/enfriamiento, cada depósito tiene su cuadro de mando donde al lado de los interruptores del agitador figuran los reguladores termostáticos (malogrado), la función de estos tanques además de ser depósitos también acondicionan la pasta a la temperatura y condiciones adecuadas a los procesos de la etapa siguiente. 4.2.13 Mezcladora / Refinadora / Concha Este equipo es de la marca lloveras; tipo U-500; tiene una capacidad de 500 Kg.; motor de 220 v, 60 Hz y 18 Kw; sus dimensiones son 2,28 m. de largo; 1.2 m. de ancho; 1,52 m. de largo y tiene un peso de 2450 Kg. y la fecha de fabricación 26/03/2007; tiene un de control donde se controla; la temperatura de agua, la temperatura del chocolate y el amperaje. La maquina realiza simultáneamente (por bach), las funciones de molienda de cacao, azúcar, mezcla homogénea de los ingredientes u el refinado de los mismos hasta los niveles requeridos así como el conchado del chocolate. La máquina en si misma consiste de un cilindro con camisa doble, dentro hay un eje con una pala, que esta ajustado con un ángulo tal que puede rozar y elevar la masa manteniendo así en constante movimiento. 4.2.14 Atemperado TAN/10 Tiene una capacidad de 600 -800 kg/hr; esa provista de un motor trifásico de 4,5 Hp de potencia; tiene una chaquetas donde circula agua fría, caliente y vapor; también tiene un agitador helicoidal. Esta máquina son un tipo de intercambiador de calor que calienta y enfría el chocolate según pase a través de él. 4.2.15 Túnel frigorífico o de enfriamiento Esta equipo es de la marca ASEA con un motor trifásico de 1,5 Hp. 1760 rev/min.; túnel de 10 metros de largo. Tiene un rango de temperatura de 0 - 20 ºC. Esta provista de ventiladores y un sistema de refrigeración el gas refrigerante es el Diclorodifluorometano (CCL2F2).

4.2.16 Selladora de bolsa Marca C. A fabricaciones; maquina manual; selladora a pedal; con corriente de 2220v. Esta máquina tiene la finalidad de sellar los envases de chocolate. 4.3 PROCESAMIENTO DE CHOCOLATE PARA TAZA

La elaboración de chocolate para taza se presenta en la figura 2, La descripción de las operaciones se presenta a continuación: 4.3.1 Recepción. Se recibe los granos de cacao fermentado y seco entre 7.5 – 10% de humedad, en sacos de 60 – 70 Kg. 4.3.2 Pesado. Esta operación se realiza para comprobar el peso enviado por los proveedores, luego de pesados son llevados por un operario a la limpiadora. 4.2.3 Limpieza. Las almendras de cacao se depositan en el cargador; luego por intermedio de cangilones el grano es llevado a una altura superior a la vibradora y resbalan hasta un tamiz en vibración quedando atrapados los granos cubiertos con mucílago, el polvo e impurezas, los granos livianas son aspiradas por un ventilador extractor, los cuales por intermedios de ciclón se deposita a un saco. 4.3.4 Torrefacción o tostado. Esta operación se realiza a una temperatura de 80 - 100 ºC por un tiempo de 30 - 45 minutos dependiendo del grado de humedad reduciendo hasta la humedad del grano de 7.5 – 10% hasta 2.5 – 3.0%. 4.3.5 Descascarillado. En esta operación se elimina la cascarilla adherida en el grano tostado, la cascarilla son retiradas mediante un transportador helicoidal, son recogidos en costales para ser pesados y destinados a la venta; las granelas salen de diferentes tamaños y son recogidas y transportados por un tornillo sin fin. 4.3.6 Molienda y pre-refinado. La granela procedente de la descascarilladora llega a un pequeño transportador de tornillo sin fin que alimenta al desintegrador donde es sometido al impacto de los pines y reducido a una pasta a lo largo de los molinos de rodillo pre-refinadores. Finalmente tiene un mezclador de recepción de la pasta pre-refinada donde un cuchillo rascador separa la pasta del tercer cilindro, el mezclador esta calentado por vapor para dar mayor fluidez a la pasta que pasa a las tuberías por bombeo. La presión está entre 38 - 40 Mpa, siendo la temperatura de la molienda entre 18 – 20 ºC.

4.3.7 Homogenizado I. Se realiza en tanques, en ella la pasta de cacao procedente del molino es homogenizada mediante agitación por 8 – 12 horas a la temperatura de 80- 100 ºC y al mismo tiempo se debe alcanzar una humedad hasta 1-1,8%. 4.3.8 Mezclado. Para esto se adiciona a la maquina los siguientes ingredientes; manteca vegetal el 70% del total (en estado liquido); azúcar blanca refinada; polvo de cacao; maizena; licor o pasta de cacao; sal lecitina de soya y por último el 30% de la manteca vegetal

restante. Esto se realiza por un tiempo de 15-20 minutos a una temperatura de 40 - 45 ºC. 4.3.9 Refinado Se realiza con el equipo de refinadora/ conchadora (lloveras ), por un tiempo de 2 horas, y la del chocolate entre 50 - 55°C, obteniéndose así partículas de 73 - 78 micras. 4.3.10 Homogenizado II La pasta mezclada y refinada es almacenada en los tanques, en ella se mantiene entre 70 - 80ºC, con un tiempo de 8 horas con agitación de modo que el chocolate este homogeneizándose y no capte humedad, en esta operación también se adiciona la esencia de canela y clavo de olor.

Figura 2: Flujograma para la obtención del chocolate para taza.

4.3.11 Atemperado Se debe temperarse o templarse evitando que la manteca entre en sobrefusión. Para ellos la temperatura se disminuye entre 30 - 40 ºC, lo cual permite atemperar la pasta de chocolate para ser enmoldado. 4.3.12 Moldeado La pasta templada pasa a unos moldes mediante una válvula manual donde un operario dosifica los moldes precalentados, luego estos moldes con la pasta son sometidos a vibraciones para uniformizar y desairar la pasta. 4.3.13 Enfriado. La pasta moldeada pasa a una cámara frigorífica donde se solidifica el chocolate, esta cámara está programada para una temperatura entre 10-15ºC HR 50 a 55 % /30min. 4.3.14 Desmoldado y pesado El chocolate ya solidificado se lleva hacia al área de envasado de chocolate para ser desmoldado. Se realiza el pesado de las tabletas de chocolate 85-95 g con un margen de error ± 5g., en esta operación también se realiza el control de calidad de tabletas de chocolate defectuosos. Los chocolates que su peso no está dentro del peso requerido y los chocolates defectuosos (floración de la grasa y agujeros en las tabletas de chocolate) son devueltos hacia los tanques de almacenamiento para su posterior atemperado. 4.3.15 Oreado En esta operación las tabletas son oreados a una temperatura de 18 - 25 ºC, y una humedad relativa de 60 - 65% por 8 horas esto con la finalidad eliminar el agua impregnada en la superficie de las tabletas del chocolate. 4.3.16 Envasado y sellado. Se realiza el envasado de las tabletas de chocolate en bolsas de papel de aluminio rotulado (nombre del producto, ingredientes, registros sanitario, registro empresarial, RUC, razón social, dirección y peso neto), posteriormente estos son sellados tratando de evitar sellar los chocolates con mucho aire.

4.3.17 Empacado. Los chocolates envasados son empacados en caja de 12 y 50 unidades seguidamente estas cajas son etiquetadas con la fecha de producción, la fecha de vencimiento y el lote de producción.

4.3.18 Almacenado. El producto final es almacenado entre 20-25 ºC y una humedad relativa de 60-70%, bajo estas condiciones permanece hasta se distribución y comercialización. 4.4 BALANCE DE MATERIA En cada operación de procesamiento se consideró el balance de materia, para ello se tomo en cuenta las cantidades que entran y salen, es decir cuanta materia prima se está utilizando y cuanto de producto terminado se va a obtener. 4.4.1 Balance de materia para la pasta o licor de cacao Para determinar el balance de materia para la pasta de cacao se tomo un lote de 20100 Kg. de granos cacao, los resultados se presentan en el cuadro 7. 4.4.2 Balance de materia del chocolate para taza Para determinar el balance de materia y el rendimiento se inicio con pasta o licor de cacao y los resultados se presentan en el cuadro 8.

Cuadro 7: Balance de materia y rendimiento en el procesamiento de la pasta o licor de cacao. Operación Entra Cantidad' Adiciona Sale Cant. Continua Rend. X Rend. X (kg) (kg) (kg) (kg) Operación Proceso Pesado Grano de cacao 20100 20100 100.00 100.00 (7,5%H) Limpiado Grano de cacao 20100 polvos, pajilla, etc. 201 19899 99.00 99.00 (1 %) Tostado Grano de cacao 19899 Agua (8 %) 1591.92 18307.10 91.00 91.10 limpio Descascarillado Grano de cacao 18307.10 Cascarilla 2013.78 16293.32 80.00 81.06 tostado (11 %) Molienda Granela (1.5% 16293.32 16293.32 100.00 81.06

cascarilla) Homogenizado Pasta de cacao 16293.32 Agua (0.6%) 132.47 16459.60 99.40 81.89 Almacenado Pasta de cacao 16459.60 16459.60 100.00 81.89 Fuente: Planta Agraria Industrial naranjillo

Cuadro 9: Balance de materia y rendimiento en el procesamiento del chocolate para taza.

Operación Entra Cantidad' Adiciona Sale Cant. Continúa Rend. X Rend. X (kg) (kg) (kg) (kg) operación proceso

Mezclado Pasta de cacao, 400.00 400.00 100.00 100.00 manteca vegetal, azúcar, maizena, polvo de cacao, lecitina y sal Refinado Pasta de chocolate 400.00 agua (0.8%) 3.2 396.80 99.20 99.20

Homogenizado II Pasta de Chocolate 396.80 0.40 agua (0.2%) 0.79 396.01 99.10 99.00 Esencia de canela y clavo de olor Moldeado Chocolate para taza 396.01 restos de 0.25 396.26 99.24 99.07 chocolate

Envasado Chocolate para taza 396.26 396.26 100.00 99.07 Almacenado Chocolate para taza 396.26 396.26 100.00 99.07

Fuente: Planta Agraria Industrial naranjillo

4.5 Control de Calidad El control de calidad se realiza tanto en la materia prima como en el polvo de cacao con la finalidad de verificar si se encuentran dentro de los parámetros establecidos por la ITINTEC (1 989). 4.5.1 Métodos de análisis que se realiza al chocolate para taza

4.5.1.1 Determinación de impurezas visibles Para determinar las impurezas visibles se toma una muestra y se separa las impurezas visibles: trozos de cáscara piedras, rastros de madera, larvas, insectos, tierra, etc. Luego se pesa y se expresa en porcentaje: %Impureza Visible= Impurezas (gr) * 100 Muestra inicial (gr)

4.5.1.2 Determinación cáscara Se toma una muestra de granos y se separa la cáscara y se pesa: % Cáscara = Peso de la cáscara * 100 Peso de la muestra

4.5.1.3 Determinación de pH Para determinar el pH se utilizo el potenciómetro, debidamente calibrado antes de cada determinación con la solución de buffer o tampón de 4.0 y 7.0 de pH. Para el caso de pasta de cacao se toma 1 g de muestra y se mezcla con 9 ml de agua destilada.

4.5.1.4 Determinación de Humedad Para realizar la determinación de la humedad se uso el Método de la estufa, la cual se detalla a continuación; se pesa de 2 a 3 9 de la muestra, homogenizada adecuadamente con una precisión 0,01 g, en un pesa filtro tarado, esparciéndola uniformemente; se coloca en la estufa a 100°C ± 1°C, durante 3 horas. Se seca, se tapa, se enfría en el desecador y se pesa. Se repite este procedimiento, pesando cada 60 minutos, hasta que dos pesadas consecutivas arrojen una diferencia menor de 1 mg. Se anota la cifra menor, el resultado se obtiene en términos de porcentajes y se expresa de la siguiente manera:

Donde: W0 = Peso del envase (g) W1 = Peso del envase + muestra antes del secado (g) W2 = Peso del envase mas muestra después de secado (g) 4.5.1.5 Determinación de grasa El análisis de grasa se realiza por el método Soxhlet; descrito a continuación: se pesa de 1 a 2 g de la muestra en el papel filtro y se colocan en el dedal de la extracción; se coloca el dedal en el "sifón" del aparato Soxhlet, al cual se le añade éter de petróleo, redestilado a temperatura menor de 60°C (250 ml); se conecta este al balón, cuyo peso seco y vacío se tiene anotado, se enciende la cocinilla que es calentado con arena y se extrae durante un periodo de de 4 a 6 horas y hasta que el solvente no presente residuos de materia grasa. El residuo graso en el balón se evapora hasta sequedad en la estufa hasta peso constante. El resultado se expresa de la siguiente manera:

Donde: Wo= Peso del balón limpio y seco (g). W1= Peso del balón con el residuo de grasa envase (g). W = W1 - Wo peso de la muestra (g). 4.5.1.6 Determinación de Fineza Para medir el espesor de las partículas del chocolate, la muestra se le coloca entre los topes (A y C), se gira (D) el cabezal hasta el tope e toque suavemente cuerpo interpuesto en (A). La medida efectuada resulta igual al número de milímetros de la escala del mango que quedan al descubierto, más un número de centésima de milímetros igual al número de divisiones del cabezal que coincida con la raya de la escala del mango.

Figura 2. El Palmer o micrómetro 4.5.2 Resultados de los análisis de control de calidad En el presente cuadro se reporta los resultados de los diferentes análisis realizados en el chocolate para taza. Cuadro 9. Resultados del control realizado en el proceso Operación Análisis % Recepción Humedad 7,5-10 Granos mohosos 3 Granos Pizarrosos 5 Granos violáceos 9 Otros defectos 6 Limpieza Humedad 9,5 Cáscara 10,3 Impurezas 0,5 Tostado Humedad 2.5 Descascarillado Cáscara en la granela 1,0-1,5 Molienda Fineza (micras) 62,0 Homogenizado Humedad 1-1,8 Fuente: Planta Agroindustrial Naranjillo

Cuadro 10. Resultados del análisis físico-químico para la pasta de cacao. Componente Prom1. Prom2 Prom3 Prom1-2-3 Grasa de cacao (%) 53.82 53.66 54.66 54.05 Humedad (%) 2.00 1.57 1.73 1.77 pH 5.42 5.2 5.41 5.33 Fineza (µm) 62 63 63 62.67 Fuente: Planta Agroindustrial Naranjillo

Cuadro 11. Resultados del análisis físico-químico para el chocolate para taza.

Componente Prom1. Prom2 Promi3 Prom1-2-3 Grasa de cacao (%) 35.20 36.52 36.66 36.13 Humedad (%) 0.77 0.65 0.76 0.73 pH 5.87 5.66 5.62 5.72 Fineza (µm) 74 73 78 75.00 Fuente: Planta Agroindustrial Naranjillo

V. DISCUSIONES 5.1 DEL RECONOCIMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE LA COOPERATIVA AGRARIA INDUSTRIAL NARANJILLO. 5.1.1 Ubicación y superficie. La ubicación de la planta se realizó hace 25 años, cuando se creó la empresa y hasta la fecha permanece en el mismo lugar. Generalmente las decisiones de localización solo se toman una vez en la historia de las fábricas, no descartándose la necesidad de relocalizarse por no cumplir con las condiciones que originaron su ubicación. Los efectos favorables y desfavorables para la planta prevalecen en el largo plazo, afectando la rentabilidad de la empresa (Maynard, 1 985).

5.1.2 Organización de la Cooperativa Agraria Industria Naranjillo. La organización de la planta Agroindustrial Naranjillo está enmarcada dentro de un organigrama estructural, esta organización apoya al desarrollo agrícola, a través de asistencia técnica gratuita en el cultivo de café y del cacao. Según Kast y Rosenzwing (1 977) nos menciona que la estructura de la organización es un medio primordial para alcanzar ventajas técnicas y económicas de la especialización y la división del trabajo. 5.1.3 Distribución de planta. 5.1.3.1 Almacén de materia prima. El almacén de la planta tiene 350 m2 esto permite tener el espacio adecuado para que se recepcione la materia prima, al respecto Maynard (1 985) nos indica que la zona de recepción debe ser amplia para que el movimiento del material se realice eficientemente en la primera operación. 5.1.3.2 Sala de proceso. Como se indico anteriormente la sala de proceso es la que ocupa el mayor espacio de la planta, en ella se tiene maquinas y equipos ordenados de acuerdo a las líneas de proceso, siempre respetando la longitud y altura de cada máquina. Comparando la distribución de la sala de proceso con la bibliografía esta indica que el trabajo de distribución en planta es la ordenación de ciertas cantidades específicas de espacio, en relación unas con otras, para conseguir una combinación optima. La forma de las maquinas (largas y estrecha, corta y compacta, circular o rectangular) afecta la ordenación de las mismas y su relación con otras maquinarias. Además es preciso conocer las dimensiones de cada máquina, la longitud, el ancho y la altura (Maynard, 1 985). Así mismo, al momento de diseñar una planta es necesario tener en cuenta con la altura de los equipos y maquinarias, al respecto (Mutter, 1 977), menciona que la altura del techo se considera tomando referencia a la maquinaria más alta adicionando más el 25 % el cual se cumple en la Planta Agroindustrial Naranjillo. 5.1.3.3 Sala de pulverizado. Esta área está preparada con aire acondicionado para que las partículas de polvo se tornen más densas y facilite la operación de pulverizado además las paredes se encuentran recubiertas con mayólicas, tal como recomienda (Maynard, 1 985). 5.1.3.4 Sala de fuerza. Maynard (1 985) nos menciona, que el caldero debe estar ubicado a unos 10 metro como mínimo de la sala de proceso para evitar riesgos, la cooperativa no cumple este requisito. 5.1.3.5 Laboratorio de control de calidad. Maynard (1 985) menciona que esta debe ser ubicada en la parte adyacente de la sala de proceso, en la Cooperativa cumple dicha norma. 5.1.3.6 Almacén de insumos y materiales de embalaje. Según Maynard (1 985), menciona que un almacén debe estar cerca de la sala de proceso para evitar pérdidas de tiempo y dificultar el proceso; pero en la Cooperativa dicho ambiente está muy alejado de la sala de proceso.

5.1.3.7 Almacén de productos terminados. El almacén de la cooperativa tiene una distribución ordenada de acuerdo a cada tipo de producto, esto es importante cuando se maneja alimentos que son destinados a exportación y mercado nacional. Según Maynard (1 985), menciona que el espacio del almacén debe estar bien distribuidos para un buen control de existencias. 5.1.3.9 Área de envasado de chocolate. Para trabajar con chocolate en esta zona tropical es necesario contar con un amiente en el cual la temperatura este alrededor de 6- 8 °C y esta área esta considerada en la distribución de planta de la cooperativa. Según Beckett (2 002) las áreas de acondicionamiento deben contar con un sistema de frío para mantener la temperatura adecuada para que no se afecte la calidad del chocolate. 5.1.3.10 Oficinas istrativas. La cooperativa naranjillo cuenta con un ambiente destinado a oficinas, en ella está ubicado todo el personal relacionado al trabajo istrativo, pero siempre el trabajo que se desarrolla en ella está relacionado al trabajo de planta, al respecto Kast y Rosenzwing (1 977) indica que en las oficinas istrativas se evalúa el número de personal que labora, maquinas, materiales utilizados y las necesidades principales de todas las áreas de la planta; así mismo se controla el flujo de material y los os que se deben establecerse en toda la planta, visualizándose así, la distribución en un plano adecuado que facilitará la idónea ubicación de las 5.1.3.11 Servicios higiénicos. Este ambiente está situado a 3 metros de la sala de proceso, distancia que no es recomendada por Maynard (1 985) ya que el específico de los servicios higiénicos es de 10 metros como mínimo. 5.1.3.12 Guardianía. Aquí se controla la entrada y salida del personal de la planta, vehículo, y personas visitantes; lo cual cumple con lo que menciona (Maynard, 1 985). 5.2 PROCESAMIENTO DE CHOCOLATE PARA TAZA. 5.2.1 Recepción. Éstas provienen con una humedad de 7.5 a 10%. Estos valores se encuentra en el rango establecido por la ITINTEC (1 989), de 7 a 10% de humedad del grano; el Código Alimentario Argentino, indica una humedad máxima de 8,5%. 5.2.2 Limpieza. Se realiza eliminando los cuerpos extraños presentes en ellos por tamices vibratorios. Según Madrid (2 001), esta operación se realiza para eliminar piedras, polvo, etc. el cacao debe tener como máximo 5% de impurezas (granos defectuosos, cascarilla). 5.2.3 Torrefacción o tostado. En esta operación los granos obtienen las características de color, olor y sabor, exclusivas de polvo de cacao y además se reduce la humedad. Madrid (2 001), menciona que en el tostado de las almendras se desarrolla las características de color, olor y sabor deseadas y la reducción de la humedad. 5.2.4 Descascarillado.

En esta operación se separa la granela de la cascara de cacao, Según Montes (1 985) indica que la cascarilla debe ser eliminada porque es un material fibroso de difícil molienda y proporciona propiedades sápido – aromáticas desagradables de polvo de cacao. 5.2.5 Molienda y pre-refinado. La temperatura de agua que circula en los rodillos está entre 18 - 20 ºC y la presión esta entre 38 – 40Mpa. Estos parámetros son manejados de acuerdo a los requerimientos y al diseño de los molinos de la planta Agroindustrial Naranjillo, según Horst-Dieter (2 001), las temperaturas de molturación deben mantenerse constante (20ºC la mas baja al entrar y 40ºC la más alta al salir). 5.2.8 Homogenizado I. En la practica esto se realiza a una temperatura de 80- 100ºC por 8 a 12 horas según Montes (1 985), esta operación se realiza a una temperatura de 60 - 80ºC, por un tiempo de 12 a 24 horas con la finalidad de homogenizar el chocolate y evaporar la humedad. 5.2.9 Mezclado. En esta operación se adiciona azúcar blanca refinada, manteca vegetal, maicena, licor de cacao y lecitina según Beckett (2 002), recomienda que es importante añadir la mayoría de la lecitina en las ultimas etapas del mezclado ya que un extremo de la molécula de la lecitina es muy higroscopico y se unirá al agua, haciéndola mas difícil de eliminar. 5.2.10 Homogenizado II. En la práctica esto se realiza a una temperatura de 70 – 80ºC y con agitación, Beckett (2 002), menciona que si el chocolate no se agita un periodo tiempo prolongado, parte de la grasa se separa hacia la superficie, dejando un chocolate espeso en el fondo del tanque la temperatura se mantiene alrededor de 45ºC. el mantenerlo durante periodos mas largos a temperatura mas altas originaria un cambio en el flavor. 5.2.11 Atemperado En la práctica se lleva un adecuado control de la temperatura, sino se toma esta precaución presentara lo mencionado por Beckett (2 002), si se encuentra presente un tipo de grasa equivocada, o si el chocolate no ha cristalizado de forma adecuada, aparece en la superficie un polvo blanquecino y en las partes del chocolate donde la grasa ha desaparecido el color será mas claro y de esta manera aparecerá las tabletas con manchas claras y oscuras esto puede denominarse como “separación de grasas”, este hecho indica que el producto se ha expuesto a temperaturas altas. Así mismo Sydney (1 981), indica que a temperaturas de 32 – 36ºC la grasa son mas estables, esta es una forma dura que produce un buen chasquido y da un aspecto brillante. También se contrae y se vierte bien el chocolate liquido a los moldes Beckett, (2 002). 5.2.12 Moldeado En la práctica esto se realiza en forma manual confiando con la experiencia del operario para calcular la cantidad deseada por los moldes. Braudeau (1 981), menciona que la pasta atemperada debe pasar por una tolva pesadora que deposita a

cada molde la cantidad deseada para así evitar perdidas de tiempo y trabajo. 5.2.13 Enfriado. En la practica esto se realiza en una cámara frigorífica a temperatura de 10 – 15 ºC, esta temperatura asegura la solidificación del chocolate tal como menciona (Braudeau, 1 981). 5.2.14 Envasado y sellado. En esta operación las tabletas de chocolate moldeado se envasan en bolsa de polietileno con el nombre del producto y otros datos de información tal como recomienda (Beckett, 2 002). En la practica es importante el desairado de las bolsas, se cumple parcialmente ya no todos los trabajadores no se encuentran adiestrados para dicha operación, según Sydney (1981) menciona que el envasado se debe cerrar adecuadamente de manera que no quede aire en las bolsas para evitar la proliferación de mohos.

5.3 DEL BALANCE DE MATERIA PRIMA. 5.3.1 Balance de materia para la pasta o licor de cacao. De acuerdo al balance de materia el rendimiento por operación fue 99.40% y el rendimiento por proceso 81.89 %. Según Adriano (2 008), reporta un rendimiento por operación de la pasta de cacao de 99.30% y un rendimiento por proceso de 82.87%. 5.3.1 Balance de materia del chocolate para taza El balance de materia en el proceso de elaboración de chocolate para taza por operación fue 99.24% y el rendimiento por proceso fue 99.07 %. Según Adriano (2 008), reporta un rendimiento del chocolate para taza 99.94% y un rendimiento por proceso de 99.14%. 5.4 DEL CONTROL DE CALIDAD 5.4.1 Humedad La humedad de los granos en recepción fue de 7,5 – 10% cuadro 9; para la pasta o licor de 1.77% (cuadro 10) y para el chocolate para taza 0.73% (cuadro 11), estos resultados están dentro del rango establecidos por las normas técnicas peruanas (Indecopi, 2 007). 5.4.2 Grasa El contenido de grasa de la pasta de cacao fue 54,05% (cuadro 10), Horst-Dieter (2 001) reporta el contenido de la grasa de la pasta de cacao que es 55% teniendo esto una pequeña diferencia al resultado obtenido y del chocolate para taza en la práctica fue 36.13%. 5.4.3 Fineza Para la pasta de cacao fue de 62.67 micras (cuadro 10) y para el chocolate para taza 75 micras (cuadro 11), estos parámetros son manejados de acuerdo a los requerimientos y la disposición de la planta agroindustrial naranjillo. La que la calidad

del chocolate depende de su distribución de tamaño de las partículas (Desrosier, 1 985).

VII. CONCLUSIONES En el presente informe de práctica pre- profesionales se llego a las siguientes conclusiones: • Se cumplió con la exigencia curricular de la facultad de ingeniería en industrias alimentarias. • El procesamiento de chocolate para taza sigue las siguientes operaciones: recepción (7,5 - 10% humedad); pesado; limpieza; torrefacción (80 -100ºC/30-45min.); descascarillado; molienda y pre-refinado (18 - 20ºC/38-40bar); homogenizado I (80 100ºC, 1,0 -1.5% H); mezclado (40 - 45ºC/10-15min. y 18-20Amp); refinado (50 – 55ºC/2 hr); homogenizado II (70 – 80ºC/8 hr.); atemperado (30 – 40ºC); moldeado; enfriado (10 – 16ºC/45 min); desmoldado y pesado (85 – 95 g/tableta); oreado (18 – 25ºC y 60 – 65% HR/8 hr.); envasado y sellado; empacado y almacenado (20 – 25 ºC y 60 – 70% HR). • El balance de materia por proceso para pasta de cacao fue 81.89% y para chocolate para taza 99.07%. • El contenido de humedad para grano de cacao fue humedad 9.5% y para el chocolate para taza humedad 0.73%, pH 5.72 y fineza 75 µm.

VIII. RECOMENDACIONES

Al finalizar el presente informe de práctica pre-profesional se plantea las siguientes recomendaciones:  Implementar con tuberías y bombas de succión para el transporte de la pasta de chocolate de la conchadora hacia los tanques homogenizadores para evitar posibles

contaminaciones.  El personal de la planta procesadora debe tener cursos de capacitación de manejo e higiene de la planta de procesamiento.  Establecer programas de capacitación sobre el manejo de maquinaria para evitar accidentes con el personal.  Se debe dar mantenimiento a los equipos de laboratorio, así como implementar con equipos nuevos y reactivos para llevar a cabo un mejor control de calidad.

IX. BIBLIOGRAFIA 1. ADRIANO, F. J. 2008.Elaboracion e chocolate para taza. Practicas preprofesionales Universidad Agraria de la Selva. Tingo María - Perú. Pág. 49 - 51. 2. ADRIAZOLA D. 2 003 Producción de los Alimentos de los Dioses (Theobroma cacao L) UNAS. Perú Tingo Maria. Pág 5-8. 3. AMOS, A. 1968, Manual de la Industria de los Alimentos, Derobia (Zaragoza) España. 1062 pp 4. AREVALO G, E. 2 004. Manejo Integrado del Cultivo y Transferencia de Tecnología en la Amazonia Peruana. Primera edición. Institutos de Cultivos Tropicales. Perú Tarapoto. Pág 15-17. 5. BECKETT, S. T. 1994 Fabricación y utilización industrial del chocolate. Editorial Acribia S. A. Zaragoza España. Pág.115-117. 6. BECKETT, S. T. 2000. La Ciencia del Chocolate. Editorial Acribia S. A. Zaragoza España. Pag. 50-53 7. BECKETT, S. T. 2002. La Ciencia del chocolate. Editorial Acribia S. A. Zaragoza España. 193 pág. 8. BECKETT, S. T. 2006. La Ciencia del chocolate. Editorial Acribia S. A. Zaragoza España. 310 pág 9. BRAUDEAU, J. 1981. El cacao – Coleccion agrícola Tropical. Ed. Blume Barcelona España. 297 pág 10. BRENNAN, J. (1980). Operaciones de la ingeniería de los alimentos. Segunda Ed. Zaragoza, Derobia, 540 pág 11. CODEX ALIMENTARIUS, 1994. Azucares, productos del cacao y el chocolate y productos diversos. 2 da edición. Publicado por FAO/OMS Roma. 33 pág. 12. DESROSIER, N. W. 1 985. Elementos de tecnología de alimentos. 3ra edición Ed. CECSA. México. 783 pág. 13. GIANNOLA, C. 1977. La industria del chocolate, bombones, caramelos y confitería.

Ed. Paraninfo, Madrid. 278 Pág. 14. GOMEZ, L. C. 2004. Control de calidad de los granos de cacao en la industria. Practicas pre-profesionales Universidad Agraria de la Selva. Tingo María - Perú. 51 Pág. 15. HORST- DIETER, T. 2001 Fundamentos de ltecnologia de alimentos. Segunda Edición. Editorial Acribia S. A. Zaragoza España. 746 pág 16. ICT, 2003. Manejo integrado de cultivo y transferencia en la tecnología en la amazonia peruana “Cacao”. Instituto de cultivos tropicales. Tarapoto – PERU. 184 pág. 17. INDECOPI. 2007. Normas técnicas peruanas: NT/210.003, NT/208.005. 18. ITINTEC 1989 Normas Técnicas Nº 208. 005, 208.006, 208.007 19. KAST, E. F. y ROSENZWING, E. J. 1 977. istración de las organizaciones 4ta edición Ed. Mc Graw – Hill. 753 pág. 20. MADRID, V. A. 2001. Nuevo manual de Industrias Alimentarias. Tercera Edición Ed. Iragra S. A. Madrid – España. Pág 508-515. 21. MAYNARD H. B. 1 985 Manual de ingeniería y organización industrial. 3era edición Reverte, S. A. Barcelona – España 1900 pág. 22. MONTES, L. A. 1985. Bromatologia del cacao. 2da edición. Buenos AiresArgentina. Vol 2 609 pág. 23. MUTTER, R. 1 977 Distribución de planta 3era edición Ed. Hispano Europeo Barcelona – España 432 pág. 24. PÉREZ, G. 2001, Nacional de chocolates Boletines de edición Nº 1 y 2. Medellín Colombia (WWW.nacionaldechocolate.Boletin01.htm), (WWW.nacionaldechocolate.Boletin02.htm), 25. POTTER, N. 1973. La ciencia de los alimentos. Ed. Offset Universal. México. 749 pág. 26. SYDNEY, C. 1975 Dulces elaborados con azúcar y chocolate Editorial Acribia s. A. Zaragoza España. Pág 29.

X. ANEXO

A-1 Organigrama estructural de la Cooperativa Agraria Industrial Naranjillo