1 I. I. INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN Cacao, es el nombre que recibe la planta Theobroma cacao L. término que igualmente es empleado para referirse al grano producto de este cultivo. El cacao en grano es la materia prima para las industrias procesadoras de alimentos en las líneas de confitería y chocolate de mesa y productos cosméticos. En la actualidad, en el mercado nacional e internacional de este producto se han presentado balances deficitarios puesto que ha sido mayor la demanda que la oferta, con las consecuencias que ello acarrea como lo es el incremento en el precio en las bolsas en que se llevan a cabo los negocios del producto en el mundo, que se reflejan a nivel nacional dada la libertad de precios y mercados que rige en el Perú. Se prevé que dicha situación se mantendrá por algún tiempo, motivando a las diferentes entidades que giran en torno a este producto a fomentar el establecimiento de nueva áreas con este cultivo.
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Control de Calidad de Granos de Cacao en La COPAIN
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I.I. INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
Cacao, es el nombre que recibe la planta Theobroma cacao L. término que
igualmente es empleado para referirse al grano producto de este cultivo. El
cacao en grano es la materia prima para las industrias procesadoras de
alimentos en las líneas de confitería y chocolate de mesa y productos
cosméticos. En la actualidad, en el mercado nacional e internacional de este
producto se han presentado balances deficitarios puesto que ha sido mayor la
demanda que la oferta, con las consecuencias que ello acarrea como lo es el
incremento en el precio en las bolsas en que se llevan a cabo los negocios del
producto en el mundo, que se reflejan a nivel nacional dada la libertad de
precios y mercados que rige en el Perú.
Se prevé que dicha situación se mantendrá por algún tiempo, motivando a las
diferentes entidades que giran en torno a este producto a fomentar el
establecimiento de nueva áreas con este cultivo.
En el Perú esta situación debe ser aprovechada, no sólo para el fomento del
cultivo, sino para estimular la práctica de las labores que mejoran la calidad del
grano, respondiendo de mejor manera a garantizar las necesidades de las
industrias procesadoras que demandan un grano que proporcione las
características deseada de sabor y aroma. Se requiere originar en los
agricultores una cultura de beneficio que afiance el mercado de calidad.
En tal sentido la Cooperativa Agroindustrial Naranjillo, con la finalidad de
garantizar productos terminados de cacao de buena calidad, considera en su
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proceso productivo trabajos de caracterización del grano de cacao que acopia
para sus programas de producción.
Además siendo el conocimiento y aplicación de las técnicas de
elaboración del cacao y sus productos derivados, aspectos muy importantes
que pasan a constituir un factor fundamental para el desarrollo de la Industria
Alimentaria, que la Cooperativa Agroindustrial Naranjillo a través de su planta
industrial ha hecho realidad en el Alto Huallaga materializando de esta manera
una alternativa de desarrollo y bienestar para el agricultor de la zona.
Es así que en la realización de las prácticas Preprofesionales se
plantearon los siguientes objetivos.
Cimentar conocimientos de ciencia tecnología e ingeniería de los
alimentos que estén directamente relacionados con la industria del cacao el
cual tiene una vinculación estrecha con la ingeniería de los alimentos.
Conocer la distribución, organización e infraestructura de la Planta
Agroindustrial Naranjillo.
Conocer los parámetros de control de calidad de los granos antes
y durante el proceso.
Cumplir con la realización de las practicas Pre profesionales que
exige el currículo de la Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias.
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II. REVISIÓN DE LITERATURA
2.1. Generalidades del cacao
2.1.1. Origen
El cacao, Theobroma cacao L., es una de las 22 especies que
constituyen el género theobroma, miembro de la familia Sterculiaceae. El
género es nativo del nuevo mundo y la especie se extiende por el norte de
México, hasta Brasil y Bolivia en el sur. Se considera que su centro de origen
está en la cuenca del alto Amazonas (WOOD, 1982).
2.1.2. Descripción botánica del fruto y semilla de cacao
Botánicamente el fruto del cacao es una drupa pero comúnmente se
le denomina mazorca. Su tamaño y forma varía considerablemente desde
elipsoides a esféricas. Tienen cinco prominencias longitudinales y en la mayoría
se presentan diez surcos regulares, sus colores básicos son amarillo claro a
rojo oscuro. Algunas mazorcas tienen hasta 32 cm. De largo, mientras que otros
solo llegan hasta los 10 cm. (HARDY, 1970).
Según Sullca (1992), la taxonomía del cacao es el siguiente:
REINO : Vegetal
DIVISIÓN : Spermatophyta
SUB DIVISIÓN : Angiosperma
CLASE : Dicotiledóneas
ORDEN : Malvales
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FAMILIA : Sterculácea
GENERO : Theobroma
ESPECIE : Theobroma cacao
2.1.3. Variedades Comerciales.
El cacao es un producto de consumo industrial. Es necesaria cierta
elaboración agroindustrial para que se le pueda consumir, en forma de
chocolates, manteca de cacao, etc.
Existen dos tipos de cacao:
El cacao fino (a él pertenecen las variedades
criollo y trinitario).
El cacao común (a él pertenece la variedad
Forastero).
A nivel mundial solo un 5 % de la producción anual pertenece al
Cacao fino. En el Perú el tipo de cacao que producimos, es en su mayoría
forastero, aunque también existe en menor cantidad el cacao tipo Criollo. El
cacao Forastero se caracteriza por tener una cáscara algo dura y un sabor algo
ácido, a diferencia del cacao Criollo cuya cáscara es blanda y su sabor algo
dulce.
El cacao es un producto (al igual que el café), que se negocia en las
bolsas de productos internacionales. (Ochse, 1994).
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2.1.4. Composición química del Cacao.
La composición de la semilla fresca de cacao se indica en el cuadro
1.
Cuadro 1. Composición de la semilla Fresca de cacao
COMPONENTES COTILEDONES
%
PULPA
%
CASCARA
%
Humedad
Celulosa
Almidón
Pentosa
Sacarosa
Glucosa
Grasa
Proteína
Teobromina
Cafeína
Polifenoles
Ácidos
Sales inorgánicas
35,0
3,2
4,5
4,9
---
1,1
31,3
8,4
2,4
0,8
5,2
0,6
2,6
84,5
---
---
2,7
0,7
10,0
---
0,6
---
---
---
0,7
0,8
9,4
13,8
46,0
---
---
---
3,8
18,0
---
---
1,6
---
8,2
Fuente: FUNDEAGRO indicado por Sullca (1992)
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La composición química del cacao comercial esta descrita en el
cuadro 2.
Cuadro 2. Composición Química Del Cacao Comercial
COMPONENTE %
Humedad
Grasa
Proteína
Almidón
Otros Carbohidratos
6 – 8
50 – 55
9 – 14
20 - 25
10 – 15
Fuente: Mc Graw Hill Encyclopedia of Food, Agriculture and Nutrition 1977
2.2. Aspectos tecnológicos preliminares de transformación del grano de
cacao
2.2.1. Transformación de la etapa de pre industrialización.
El grano de cacao es sometido a un proceso de fermentación y
secado, con la finalidad de desarrollar el aroma y sabor del chocolate.
Este producto final tiene una humedad aproximada del 7 % y sirve
como materia prima en las plantas de industrialización de cacao. NOSTI (1963).
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La figura 1, nos muestra el tratamiento primario del cacao, el cual
abarca todas aquellas operaciones en las que se somete el cacao fresco para
obtener como producto final el cacao comercial, o sea el grano, fermentado y
secado. Cesare (1983).
Figura 1. Flujograma de operaciones de la etapa de Pre Industrialización del
cacao. Fuente: Cesare (1983)
2.2.1.1. Descripción del flujo.
Cáscara
COSECHA
RECEPCIÓN
DESVAINADO
FERMENTADO
SECADO
ENSACADO
ALMACENADO
Jugo y pulpa
8 – 9%
8
Cosecha
Las mazorcas maduras, incluyendo las pintonas se cortan el
pedúnculo con machetes o cuchillos para separarlos del árbol. Las mazorcas
deben quebrarse para el desgrane, el mismo día y no retrasar la quiebra mas
allá de las 24 horas, porque las mazorcas separado del árbol aceleran el
proceso de maduración. (Cesare, 1983).
Aunque puede prolongarse hasta dos días, para después abrirlos
con instrumentos manuales. (Dessrosier, 1995).
Recepción
Las mazorcas recolectadas de cacao, son trasladadas de inmediato
al lugar donde se va a realizar la fermentación en recipientes no metálicos, tales
como canastas, cajones y se efectúa el control de peso. (Cesare, 1983).
Desvainado
Llamado también desgrane, consiste en partir las mazorcas y extraer
los granos, los cuales van a ser sometidos a la fermentación. Las vainas se
abren con un machete y los granos y la pulpa se eliminan a mano o con
herramientas manuales. (Desrosier, 1995).
Fermentación
Esta operación es el objeto de la transformación primaria del cacao.
Los granos se fermentan para ayudar a la eliminación de la pulpa adherida a
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ellas y separarlos mediante el secado. Sin embargo los cambios químicos y
biológicos que lleven a cabo durante la fermentación son esenciales para el
desarrollo adecuado del sabor a chocolate en la etapa de tostación. (Desrosier,
1995).
La acción enzimática mas la oxidación y condensación da como
resultado la eliminación de gran parte del sabor amargo original .Para saber si
se ha complementado la fermentación hay que notar la presencia de un anillo
pardo periférico bien definido en la superficie de un corte da por ejemplo el 50
% de una muestra representativa. Esto ocurre generalmente al sexto día
obteniéndose un color marrón el cual es seguro que termino la fermentación.
CESARE (1983).
El cacao bien fermentado es fácilmente identificable, por la pérdida
de la pulpa mucilaginosa, modificación de su color original hacia castaño,
disminución del amargor, astringencia y enfriamiento de la masa. (Sullca, 1992)
Secado
El secado se realiza inmediatamente para evitar la sobre
fermentación lo que originaria un olor a amoniaco. (Desrosier, 1995).
El secado tiene la misión de llevar el contenido de 60 %
aproximadamente de humedad, a un valor de 6 a 7 %. El contenido de
humedad del cacao secado debe ser mantenido de cualquier modo por debajo
del 8 % si se quiere asegurar buenas condiciones de conservación. (Brandeau,
1981).
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Generalmente se realiza mediante el método de secado directo al
sol, y para ello se recomienda utilizar superficies de madera y evitar superficies
metálicas o de cemento porque los ácidos que contienen las almendras los
afectaría. (Cesare ,1983).
Ensacado
El grano de cacao fermentado y secado se coloca en sacos de
diferentes tipos y tamaños.
Almacenaje
El cacao seco no debe almacenarse cerca de lugares que son
fuertes de olores penetrantes porque la almendra de cacao rico en pasa
adquiere fácilmente dichos olores y en ambientes de humedad relativa
adecuadas.
Los granos con humedad mayor al 8 %, se enmohecen, por lo tanto,
el contenido de humedad de la atmósfera donde se encuentra el cacao no debe
exceder al 80 % debido a que los granos son giroscópicos y en condiciones de
mucha humedad la absorben. (Sullca, 1992).
2.2.2. Descripción de las operaciones preliminares.
2.2.2.1. Selección del grano.
Por lo general los granos se consideran en 2 categorías, granos
básicos y granos de sabor.
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Los granos básicos tienen un fuerte sabor, son las más comunes y
menos costosas.
Según (Desrosier, 1995) menciona que la selección del grano
depende de la calidad del sabor que se desee y del producto que se prepare.
Esta selección se hace en base a las características particulares de cada
variedad.
2.2.2.2. Limpieza del grano.
Los granos de cacao una vez llegado a la planta de procesamiento
se limpian para eliminar la materia extraña como piedras, carbón, granos rotos,
cáscara, etc. La operación que se realiza se hace mediante técnicas de
agitación continua, combinado con un fuerte aventamiento.
Unos imanes potentes eliminan las partículas metálicas según
(Brandeau, 1981) las perdidas por cribado son del orden del 1 al 1.5 % en peso.
2.2.2.3. Tostado de almendras.
El tostado de las almendras se hace con la finalidad de:
Desarrollar las características de sabor y aroma deseados.
Reducir la humedad de 8 a 1.2 %.
Eliminar las sustancias volátiles de gusto y aroma
desagradable.
Matar los huevos y larvas de la polilla de cacao.
Lograr la desecación de la cascarilla tornarla quebradiza y
fácilmente separable.
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Se produzcan cambios químicos en los taninos y sustancias
astringentes amargas presentes lo que mejora el gusto. (Montes, 1981).
El grado de tostado es muy amplio, un tostado ligero se le denomina
“Fondent” y cuando es elevado se conoce como café tostado o tostado de
acabado. Al escogerse un tostado, debe darse atención al producto final que se
obtengan, a su uso y al tipo de granos que se empleen o usen. (Desrosier,
1995). El tostado entonces consiste en un secamiento intenso a una
temperatura de 100 a 120 °C durante 20 a 40 minutos o en partes continuas,
después de esta operación el cacao es enfriado rápidamente por ventilación,
para conservar su aroma y evitar que la materia grasa pase a las cascarillas.
La temperatura de tostado depende del tipo de tostado que se utilice
y según se desee preparar chocolate o cocoa, las perdidas en el tostado van
del 4 al 6 %.(Brandeau, 1981).
2.3. Control de calidad
2.3.1. Definición
Es todo un conjunto de actividades mediante las cuales se logra la
aptitud para el uso, es decir, desarrollar la función de calidad de una empresa.
Los principios básicos de la organización del control de calidad en la Industria
del Cacao, difieren de los aplicados a cualquier producto de la Industria
Alimentaría. En primer lugar, debe comprenderse con claridad que necesidades
tiene que alcanzarse para los términos del proyecto final y tratamiento que se
exige al producto original, en segundo término, el personal cuya responsabilidad
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es vigilar que se cumplan las especificaciones, debe conocer con claridad
cuáles son sus misiones. Y tercero, en el caso de no cumplir con las
especificaciones, las medidas correctivas que puedan tomarse, deben ser
firmes. (Varnam, 1997).
Según las especificaciones técnicas establecidas, existen una serie
de pruebas para determinar la calidad del cacao (grano).
2.3.2. Control de calidad de los granos de Cacao.
La calidad del grano es muy importante para los fabricantes del
chocolate como son el tamaño del grano, el porcentaje de cáscara y el
contenido de grasa.
El reglamento modelo define como sigue el cacao de calidad
comercial.
El cacao de calidad comercial debe estar fermentado, bien seco, libre
de granos ahumados, de olores anormales o extraños o libres de muestras
de adulteración.
Debe estar razonablemente conforme en tamaño, libre de granos
quebrados, fragmentos y trozos de cáscara y virtualmente libre de materia
extraña.
El número de granos defectuosos se determina con la prueba del
corte, que es el método aceptado para evaluar la calidad. Después de
cortar la muestra de granos tomados de un lote al azar, se cuentan
aquellos defectuosos.
Los granos defectuosos son expresados en porcentaje de:
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Granos mohosos
Aquellos que en sus partes internas tienen moho visibles 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 secarlos antes de que se
hayan afectado por los cambios iníciales asociados con la fermentación. Esos
granos no tienen ninguno de los precursores del sabor de chocolate.
Granos infestados
A los granos de cacao los atacan diversas plagas de productos
almacenados, la infestación puede evitarse o prevenirse sin mucha dificultad
manteniendo limpios los almacenes y asegurándose que no se almacenen
cerca del cacao productos infestados.
Granos germinados
Se consideran como defecto debido a la perforación que deja en la
partícula al emerger, ofrece una vía de entrada para que las palomillas e
insectos invadan el grano.
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Granos planos
Son aquellos que no tienen cotiledones y por lo tanto no son
utilizables.
2.3.3. Normas de calidad del grano
Clase I:
a) Granos mohosos, máximo 3%
b) Granos pizarrosos, máximo 3%
c) Granos dañados por insectos, germinados o planos máximo total
3%.
Clase II:
a) Granos mohosos, máximo 4%
b) Granos pizarrosos, máximo 8%
c) Granos dañados por insectos germinados o planos máximo
total 6%
Otros controles de calidad del grano son:
Humedad máximo 8%
Cuerpos extraños máximo 0,5%
De acuerdo al contenido de granos defectuosos, el cacao se clasifica en tres
calidades:
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Calidad 1ª
Calidad 2ª
Calidad 3ª
Cuadro 3. Contenido de granos defectuosos, % máximo.
Calidad
1ª 2ª 3ª
Mohosos
Pizarrosos
Violáceos
Otros defectos
(Infectados, germinados, atrofiados, partidos)
3
3
5
3
4
6
1
6
4
8
20
6
Contenido de cáscara, % máximo: 12
El cacao en grano deberá cumplir con los límites máximos señalados
en el cuadro 3, al efectuar la prueba de corte.
2.4. Almacenes para granos
Los almacenes son estructuras estables de almacenamiento para
usos generales, que ofrecen protección contra la lluvia, el sol y el viento.
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La mayoría de los almacenes de grano están previstos para
almacenamiento en sacos. Las capacidades varían de 50 a 5000 toneladas de
grano ensacado por almacén, que requieren de 50 a 2000 m2 de superficie.
(FAO, 1993).
2.4.1. Características Generales.
Según Friedheim (1993); las instalaciones para almacenaje deben
estar proyectadas y construidas de forma que:
Estén ubicadas en un sitio fresco y limpio, donde pudieran habitar plagas
y libres de posibles inundaciones.
Sean de construcción sólida que eviten voladuras o rajaduras de
paredes, techos, etc.
Sus materiales de construcción no trasmitan sustancias indeseables al
grano
Sus pisos sean de material impermeable, no absorbente, lavable y no
toxico, fáciles de limpiar y desinfectar.
Estén suficientemente ventilados para evitar la acumulación de humedad.
Las ventanas y aberturas impidan la entrada de insectos, aves, roedores,
etc.
Sus paredes sean lisas, sin grietas, con ángulos estancos y cóncavos
para facilitar la limpieza.
Reduzcan al mínimo el deterioro de las especias.
Es aconsejable reparar toda rotura rápidamente, mantener los
locales limpios y secos, proteger la entrada de insectos, ácaros y roedores,
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aves u otras plagas, contaminantes químicos o microbiológicos, desechos,
polvo, etc.
2.4.2. Volumen y Utilización.
Según FAO (1993); los almacenes no deberán llenarse
completamente con grano ensacado. Se requieren vías de acceso, y el espacio
aparentemente desaprovechado para pasillos más estrechos, espacios sobre la
cabeza en torno a las pilas, es esencial para la ventilación, acceso, higiene y
fumigación. Para un almacén de 500 toneladas, el volumen utilizable puede ser
inferior al 50 % del volumen interno bruto disponible por debajo del nivel del
alero. Según se aumenta el tamaño del almacén, aumenta el volumen utilizable
hasta un máximo de un 80 % en almacenes de 10 000 toneladas de capacidad.
El volumen utilizable disminuye por otra parte, para un tamaño dado
de almacén, de acuerdo a mayor variedad de productos almacenados,
almacenamiento a breve plazo en que se deshacen y rehacen constantemente
las pilas.
2.4.3. Cuidado de Productos en Almacén
Evitar que la humedad del suelo llegue al producto. Al construir el
almacén podrá colocarse una barrera contra la humedad en el suelo de
cemento del almacén. Se utilizan tarimas para formar barreras contra la
humedad.
Impedir que la humedad de los muros llegue al producto.
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Apilar los sacos adecuadamente para utilizar al máximo el espacio;
facilitar el barrido del suelo; facilitar la inspección del producto por lo que
respecta a la presencia de roedores e insectos; facilitar el recuento de los
sacos; permitir la ventilación de las pilas.
Control de insectos y roedores cerrando todos los orificios en las
puertas, techos, etc. ; por donde puedan entrar las plagas; reparando las grietas
de las paredes donde puedan esconderse las plagas, tratar el almacén y el
producto con sustancias contara plagas; manteniendo el almacén
completamente limpio; eliminando y destruyendo todo residuo que pueda
contaminar el producto recién introducido ( FAO, 1993).
2.4.4. Apilamiento de Sacos
Si los sacos se ponen uno encima de otro, sin traslapo en estratos
sucesivos, las pilas serán muy inestables. Se recomienda, en cambio, “ligar “los
estratos sucesivos disponiendo los sacos de forma diferente en cada estrato.
De este modo no solo se logra apilar más sólidamente, sino que facilitan
también las tareas de inventario, ya que los sacos pueden contarse más
rápidamente.
Los sacos se apilan generalmente en estratos de tres, cinco u ocho
sacos por estrato (FAO, 1993).
El apilamiento de sacos deben ser de tal forma que permita la
circulación del aire libremente; los sacos deben apilarse sobre parihuelas de
madera, sin pegar las rumas a las paredes para permitir la circulación del aire y
del operario. Se considera que el espacio aprovechable de un almacén, debe
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utilizarse 70% con ruma y estibas, y el 30% debe quedar con espacios libres
para la ventilación y pasillos (FUNDEAGRO, 1991).
2.4.5. Tratamiento de instalaciones
Según FAO (1993); se deben efectuar los siguientes tratamientos
sobre las mismas:
Barrer techos, paredes, columnas y pisos y si es posible
con la utilización de aparatos aspiradores.
Eliminación de los residuos fundamentalmente si es
posible quemarlos.
Luego de lo anterior aplicar plaguicida residual ya sea en
polvo o líquido.
Las alternativas más usadas son:
Pulverización
Con plaguicidas líquidos emulsionados en agua y de aplicación con
mochila.
Nebulización
Similar al anterior pero con gotas muy pequeñas.
Termonebulización
Igual al anterior pero se calienta el producto antes de la nebulización
(se expande más la nube).
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Espolvoreo
Hay veces que este no se adhiere a las paredes, esto se soluciona
agregando talco o algún otro producto inerte que ayude a su adherencia.
III. PLAN DE TRABAJO
3.1. Ubicación, historia y organización de la Cooperativa
3.1.1. Ubicación
3.1.2. Historia
3.1.3. Organización Administrativa de la Empresa y Planta
3.2. Distribución y descripción de las áreas de la planta de la industria de
cacao
Almacén de materia prima
Sala de proceso
Sala de pulverización
Sala de fuerza
Almacén de productos fríos
Almacén de productos terminados
Laboratorio de control de calidad
Almacén de insumos
Almacén de materiales de embalaje
Almacén de materiales y Accesorios
Oficinas administrativas
Servicios higiénicos
Guardianía
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3.3. Control de calidad de los granos
3.3.1. Equipos utilizados en el laboratorio.
3.3.2. Materiales de uso en el laboratorio.
3.3.3. Controles antes del proceso.
3.3.4. Reconocimiento de granos y análisis que se realizan a entrada de
almacén y entrada al proceso en el laboratorio.
a. Reconocimiento de los granos
b. Muestreo
c. Análisis que se realizan a la entrada del almacén
d. Requisitos
e. Condiciones generales
f. Análisis de Humedad
g. Organización de almacén de granos.
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IV. DESARROLLO DEL PLAN DE TRABAJO
La presente práctica se realizo en la industria del cacao Naranjillo,
desde el 19 de Noviembre, hasta el 19 de Diciembre del 2009.
La práctica se efectuó en el laboratorio de control de calidad y en
forma ligera en producción.
4.1. Ubicación, historia y organización de la Cooperativa Agroindustrial
Naranjillo.
4.1.1. Ubicación.
La planta industrial de procesamiento de cacao de la Cooperativa
Agraria Industrial Naranjillo, está ubicada en el Km. 3,5 de la carretera central
en dirección a la ciudad de Tingo María.
La sede principal se encuentra ubicada en la ciudad de Tingo María
Av. Erickson N° 342.
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4.1.2. Historia.
La cooperativa Agraria Industrial Naranjillo limitada, se constituyo el
20 de diciembre de 1964, en el distrito de Padre Felipe Luyando, provincia de
Leoncio Prado, departamento de Huánuco, republica del Perú por 32
agricultores conducidos por el señor Leoncio Lezcano Alva presidente del
comité de organización.
Para efectos de su identificación en el presente informe se lo
mencionara como “La Cooperativa” y sus siglas serán: “COOPAIN”.
La ejecución e implementación de la industria de cacao de la
Cooperativa Agraria Industrial Naranjillo se realizo en los años de 1981 a 1985,
entrando en funcionamiento en el año de 1985, siendo presidente del consejo
de administración: Felipe Ascensión Paúcar Mariluz y el gerente general Raúl
Martínez Huamán.
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4.1.3. Organización Administrativa de la Empresa y Planta.
COOPERATIVA AGRARIA INDUSTRIAL NARANJILLO LTDA.
ORGANIGRAMA ESTRUCTURAL / AÑO 2009
ASAMBLEA
GENERAL DE
DELEGADOS
CONSEJO DE
VIGILANCIA
COMITÉ DE
EDUCACIÓN
CONSEJO DE
ADMINISTRACIÓN COMITÉ
ELECTORAL
ESTRUCTURA ASOCIATIVA
COMITÉ DE
PRODUCTORES
ORGANICOS COMITÉ DE
DESARROLLO
DE LA MUJER
α β
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Figura 2: Organigrama de la Cooperativa Agroindustrial Naranjillo.
GERENCIA GENERAL
AUDITOR INTERNO
JEFE ADMINISTRATIVO -
CONTABLE
Contabilidad
General:
- Financiera
- Costos
- Tesorería
Jefe de
PERSONAL
PROGRAMA
CULTIVOS
ORGANICOS
JEFE DE
COMERCIALIZACION
JEFE DE
PLANTA CACAO
ALMACEN
DE ACOPIO
PRINCIPAL
Ventas
Nacional
es
ExportacionesProducción y
Mantenimiento
ASESOR LEGALESTRUCTURA EMPRESARIAL
JEFE DE PLANTA
CAFÉ
Producción y
MantenimientoControl de
Calidad
Almacén
Raymondi
Alm. Pto.
Guadalup
e
Almacén
Aucayacu
Almacén
Tocache
Café
Orgánico
Cacao
Orgánico
Promotores Técnicos
Beneficiarios
α β
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4.2. Descripción de las áreas de la planta de la industria de cacao.
Almacén de materia prima
Es el lugar donde se recepciona la materia prima, granos de cacao
en sacos, en este ambiente se cuenta con una balanza y una maquina
limpiadora de granos, para realizar las operaciones de pesaje y limpieza
respectivamente.
Sala de proceso
Es el ambiente que comprende la mayor área de la planta, debido a
que en ella se encuentran todas las maquinarias como son: torrefactor,
descascarillador, molino, prensa, filtro prensa, temperador de manteca,
temperador de licor, túnel de enfriamiento, encontrándose también en este
ambiente las tuberías como los tanques de batido y tanques de decantado.
Sala de pulverización
Es el área que cuenta con un ambiente acondicionado para la
obtención de polvo de cacao o cocoa, en el cual las paredes están recubiertas
de mayólica, y un sistema de aire acondicionado y sistema frigorífico para
mantener una temperatura de 10° C en promedio.
En este ambiente se encuentra dos máquinas, una que es la
trituradora que rompe o tritura las tortas de cacao que salen de la maquina
prensadora y la otra es la pulverizadora que consta de un molino que lo reduce
a polvo.
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Sala de fuerza
Es el área de la planta donde se encuentran las máquinas y
utilizados para la generación de energía eléctrica y calorífica, para el
funcionamiento de la planta.
En este ambiente se encuentra el caldero, el cual produce vapor para
el funcionamiento de las maquinarias que se hallan en la sala de procesos,
también se encuentran aquí los grupos electrógenos así como también el
compresor de aire.
Almacén de productos fríos
Es el lugar donde se encuentra el túnel de enfriamiento, que tiene
una longitud aproximada de 10 m. Por el cual pasan los productos terminados,
como la pasta o licor de cacao, así como la manteca de cacao, esto con la
finalidad de reducir o disminuir la temperatura del producto hacer que se
solidifique, esto se logra debido a que por el túnel circula una corriente de aire
frió, lo que mantiene una temperatura de 10°C aproximadamente.
Almacén de productos terminados
Es el ambiente en el cual son colocados todos los productos
terminados, listos para ser comercializados y distribuidos.
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Laboratorio de control de calidad
Este laboratorio se halla ubicado en la parte adyacente de la sala de
proceso, es el lugar donde se encuentran todos los materiales, equipos,
reactivos, etc. Para realizar los diferentes análisis y controles desde el ingreso
de la materia prima, durante el procesamiento y el producto terminado.
Almacén de insumos
Es el ambiente donde se guardan envases, productos de limpieza e
insumos que van a ser utilizados durante el procesamiento del cacao.
Almacén de materiales de embalaje
Es el área donde se guardan las cajas vacías y accesorios (goma,
cinta adhesiva, etc.)
Almacén de materiales y Accesorios
Es el área o lugar donde se guardan accesorios, herramientas,
materiales de los diferentes equipos y máquinas de la planta.
Oficinas administrativas
Es el área donde se encuentran ubicados las oficinas de gerencia,
departamento de producción y mantenimiento.
Actualmente el Gerente es el Sr Isaac Zuñiga Aguilar, el jefe industrial
la Ing. Mey choy paz y el jefe de Control de Calidad el Ing. Juan Carlos
Muguerza Egusquiza.
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Figura 3. Plano de distribución de planta de la Cooperativa Agroindustrial
Naranjillo.
CACAOORGÁNICO
Bal
anza
ALMACÉN DE CACAO
LIMPIADORA
LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD T
OR
RE
FA
C
TO
R
SS
.HH
. M
SS.HH. VARONES
MmolinoOLINO DE BOLAS
TANQUES LICOR DE
CACAO
1 2
3 4
PR
EN
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LA
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RA
MOLINO DE DISCOS
5
6
7
8
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ÁREA DE PULVERIZADO
SALA DE FUERZA
POZOS DE AGUA
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ALMACÉN DE PRODUCTOS TERMINADOS
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RECEPCIÓN DE PRODUCTOS TERMINADOS
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TALLER DE MANTENIMIE
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MEZCLADORA
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31
Leyenda:
A. Almacén de materia prima.
B. Sala de proceso.
C. Sala de pulverización.
D. Sala de fuerza.
E. Almacén de productos fríos.
F. Almacén de productos terminados.
G. Laboratorio de control de calidad.
H. Almacén de insumos.
I. Almacén de materiales de almacenaje.
J. Almacén de materiales y accesorios.
K. Oficinas administrativas.
L. Servicios Higiénicos.
M. Guardianía.
Servicios higiénicos
Es el ambiente que comprende los servicios higiénicos tanto para
damas como caballeros (operarios), consta de armarios donde guardan sus
implementos de trabajo.
Guardianía
Es el lugar donde se controla y anota la entrada y salida de
vehículos, así como del personal de la planta.
32
4.3. Control de calidad de los grano.
4.3.1. Equipos utilizados en el laboratorio.
Estufa
Marca: VIA BOCCACIO, TREZZANO, capacidad de
calentamiento: 290°C.
Balanza gramera
Marca: OHAUS; Capacidad: 2610 g.
Balanza Analítica electrónica
Marca: GIBERTINI; Modelo: 703 –704/N; Capacidad 199 g
Desecador de vidrio
Marca Pirex, para mantener muestras aisladas para mantener una
humedad constante.
Psicrómetro
Para determinar una serie de variables Psicrométricas, que
permitan mejorar las condiciones de almacenamiento.
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4.3.2. Materiales de uso en el laboratorio
Cristalizadores
Marca: PIREX
Cuchilla
De acero inoxidable.
Vasos de precipitación
De capacidad: 1L; marca: PIREX
Envase de plástico
De diferentes capacidades para colocar muestras.
Pinzas
Para toma de muestras pequeñas.
Muestreador (punta) para granos de cacao
4.3.3. Descripción del proceso para los granos de cacao.
La descripción de las operaciones son las siguientes:
34
Recepción
Se recepciona la materia prima (cacao) en el almacén, dicha
materia debe tener una humedad de 8 – 10 %.
Pesado
Se realiza el pesado utilizando una balanza comercial, que tiene
una capacidad de 1000 Kg., luego son llevados a la limpiadora en forma
manual.
Almacenamiento de la materia prima
Se almacena la materia prima hasta su procesamiento.
Limpieza y clasificación
Esta operación se realiza con la maquina llamada limpiadora, en
esta máquina el grano se recibe directamente de los sacos en una tolva de
recepción, de donde por medio de cangilones son llevados hacia la parte
superior, cayendo en los tamices vibratorios que son en juego de 2, una de
mayor diámetro donde quedan los granos dobles, triples (llamado mucílago) y
por el segundo tamiz se retienen los granos buenos , cayendo por gravedad a
un compartimiento donde se encuentra un imán permanente que retiene las
impurezas ferrosas, luego cae a un sistema de transporte mecánico que
alimenta al tostador en la sala de proceso.
Las impurezas y cuerpos extraños que pasan por el segundo tamiz
vibratorio se reciben en sacos que de acuerdo al tamaño y peso caen por 3
aberturas. En la parte superior existe un ventilador extractor que absorbe las
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partículas de polvo y las más ligeras recogiéndose en un ciclón separador y son
recibidas en otro costal.
Las impurezas que comúnmente se encuentran en el cacao están
conformadas por:
Tierra, arena, piedras de varios tamaños.
Cuerpos metálicos.
Fragmentos de cáscara y pulpa procedente de la mazorca.
Habas dobles, triples (mucílagos).
Fragmentos de las mismas habas o de otras plantas.
Cascarilla suelta, trozos de plástico.
Recortes de hojas de papel periódico, pedacitos de rafias.
Los granos pegados, dobles y triples son despegados manualmente
y puestos al proceso.
Torrefacción
Los granos llegan al torrefactor mediante un tornillo sin fin que se
encuentra en la parte más alta del equipo, donde también se encuentra un
ventilador que es el encargado de absorber el vapor que entra por el otro lado
del torrefactor, permitiendo de esta manera el tostado uniforme.
Una vez tostado el grano y enfriado, son llevados por un
transportador helicoidal hacia un transportador neumático que es la encargada
de enviar los granos hasta la descascarilladora.
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4.3.4. muestreo y análisis realizados a los granos de cacao.
4.3.4.1. Muestreo
El muestreo de los granos que van a ser analizados para su posterior
internamiento es realizada al azar tomando diversas muestras de un lote;
establecidos por INDECOPI.
Productos en sacos
La elección de los sacos destinados a la extracción de muestras
primarias se efectúa al azar de manera que estén repartidos en todo el lote y de
acuerdo al Cuadro 4.
Plan de muestreo para lotes de más de 100 sacos
- Para lotes superiores a 100 sacos, el número de sacos a muestrear debe
ser aproximadamente igual a la raíz cuadrada del número de sacos del
lote.
- En el cuadro 5 se indica el número n de sacos para un número N de
sacos del lote, comprendido entre 101 y 1600.
- Se divide el lote en un numero r de grupos, de manera que cada grupo
contenga n sacos, y se calcula:
r = N / n
Siendo:
r = el número de grupos aproximado al número entero superior.
N = el numero de sacos del lote.
n = el numero de sacos que se debe muestrear.
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Cuadro 4. Muestreo de sacos según en número acopiado.
Número de sacos del lote
N
Número de sacos a muestrear
N
1 a 10
11 a 100
Más de 100 superior
todos los sacos
10 sacos
100 redondeando al número inmediato
Se muestrea un saco al azar de cada uno de estos grupos. Si luego
de la división del lote en un número determinado de n sacos, queda un resto, se
toma igualmente un saco de este resto y se muestrea.
Para asegurarse que se eligen los sacos al azar se hace una lista
de números de 1 a n en los distintos grupos, se tacha un número cualquiera de
la lista y se extrae el saco correspondiente a ese número.
Como ejemplo se considera un lote que comprende 200 sacos.
Según la tabla 3 se deben muestrear 15 sacos en el caso de lotes de un
numero N comprendido entre 197 y 225. En este caso:
r = 200 / 5 = 13,3 que se aproxima a 14.
Se divide el lote en 14 grupos de 14 envases y queda un resto de 4
envases que forman el grupo N° 15.
Se escribe la serie de números de 1 a 14. Se tacha un número, por
ejemplo el 7, se toma el séptimo saco del primer grupo y se extrae una muestra,
se tacha otro numero el 3, por ejemplo y se muestrea el tercer saco del
segundo grupo. Se continúa de esta manera hasta que se continúa de esta
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manera hasta que se hayan extraído 14 sacos. Del grupo restante de 4 envases
se extrae un saco al azar, completando así el número de 15 envases que se
deben muestrear.
Cuadro 5. Número de sacos del lote y el número de sacos que
Anexo XIII. Protocolos para la evaluación de la fineza.
1. Materiales y métodos.
Materiales y reactivos.
-- Balanza analítica
-- Tamiz de 75 micras, 200 mesh
-- Vibrador termostático
-- Estufa eléctrica
-- Bencina
Metodología
-- Se pesa el tamiz vació, luego se vuelve a pesar más los 2gr de la
muestra
-- Se disuelve al incorporarlo el benceno, mediante el vibrador
termostático.
-- Se hace pasar por el tamiz, lavándolo con mas bencina
-- El tamiz con las partículas retenidas de la muestra, se procede a
secarlo en la estufa a 105°C / 20’. Luego se saca el tamiz y se
coloca en la campana de desecación para que se enfriar
-- Cundo esté listo se procede al pesado final del tamiz mas la muestra
seca.
2. Cálculos.
66
El porcentaje de fineza es calculado por medio de la siguiente fórmula:
% Fineza = * 100
Anexo XIV. Metodología para la evaluación del pH.
Para determinar el pH de la muestra se utiliza un potenciómetro.
Modo de calibrar el equipo:
-- Se lava el electrodo con agua destilad.
-- Se introduce la parte sensible en la solución buffer de pH 4.
-- Se ajusta la temperatura
-- Se enciende el potenciómetro
-- Se espera que se estabilice
-- Se ajusta con el tornillo para que marque el pH 4.
-- Modo de hacer la lectura en el equipo:
-- Se vierte la muestra en un vaso de precipitación (1g de cocoa bahía
mas 9ml de agua destilada hervida por un minuto y enfriado a 28°C)
-- Se coloca en la muestra el electrodo y se enciende el equipo
-- Se espera un minuto y se toma la lectura, luego se apaga el equipo.
-- Se casa el electrodo de la muestra para seguidamente lavarlo con
agua destilada y colocar el buffer de pH 4.
Peso final de la muestra
Peso de muestra
67
Anexo XV. Metodología para la determinación de humedad.
1. Materiales y métodos.
Materiales
-- Estufa eléctrica
-- Pinzas metálica
-- Vasos de pirex
-- Desecador
-- Balanza analítica
Metodología
-- Se introduce los vasos de pirex a le estufa a 104°C/2h, luego se deja
enfriar en el desecador esto ayudándose con la pinza metálica, para
evitar que se deje sucia que obstaculice la exactitud del peso en la
balanza analítica. Cuando alcance la temperatura del ambiente se
pesa con cuatro decimales de aproximación y se registra el peso.
-- Los vasos de pirex con la muestra se coloca en la estufa hasta el día
siguiente, luego del cual se deja enfriar y se vuelve a pesar.
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2. Cálculos.
Los datos obtenidos se calculan con la ayuda de la siguiente fórmula:
% Humedad =
Anexo XVI. Protocolo para la evaluación del grasa.
1. Materiales y métodos.
Materiales y reactivos
-- Equipo de destilación
-- Pinzas metálica
-- Papel filtro
-- Cartucho
-- Balanza analítica
-- Eter de petróleo
-- Metodología
-- Se pesa el papel filtro y se añade la muestra que pesa 2gr, también
se pesa el balón con el que se trabajara.
-- Con cuidado de procede a doblar y colocarlo dentro del un cartucho
Muestra fresca - muestra seca x 100
Muestra
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rellenado de algodón.
-- Se prosigue a colocarlo en la cámara central con sifón del soxhlet.
-- Se agrega éter de petróleo en cantidad suficiente.
-- Se hace la extracción de la grasa mediante el equipo de destilación a
reflujo por 6 horas.
-- Al final de la destilación el matraz y su contenido se coloca dentro de
una estufa a 104°C/3h.
-- Se enfría el balón en el desecador para luego ser pesado.
2. Cálculos.
Los datos obtenidos se calculan con la ayuda de la siguiente fórmula:
% de grasa =(Peso del balón + grasa-peso de balón) x 100
Peso de la Muestra
70
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVAUNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA
FACULTAD DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIASFACULTAD DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
PRÁCTICA PREPROFESIONAL:
“CONTROL DE CALIDAD DE LOS GRANOS“CONTROL DE CALIDAD DE LOS GRANOS DE CACAO EN LA COOPERATIVADE CACAO EN LA COOPERATIVA AGROINDUSTRIAL NARANJILLO”AGROINDUSTRIAL NARANJILLO”
EJECUTORA : Alumna: Ríos García Candy
ASESOR : Ing° Alfredo Abelardo Carmona Ruíz
LUGAR DE EJECUCION : Cooperativa Agraria Industrial Naranjillo
FECHA DE EJECUCION : Del 19 de Octubre del 2009 al 19 de Enero
del 2010
71
Tingo María – 2010
INDICE GENERAL
Páginas
72
I. INTRODUCCIÓN
II. REVISIÓN DE LITERATURA
2.1. Generalidades del cacao
2.1.1. Origen
2.1.2. Descripción botánica del fruto y semilla de cacao
2.1.3. Variedades Comerciales.
2.1.4. Composición química del Cacao.
2.2. Aspectos tecnológicos preliminares de transformación del
grano de cacao
2.2.1. Transformación de la etapa de pre industrialización.
2.2.1.1. Descripción del flujo.
2.2.2. Descripción de las operaciones preliminares.
2.2.2.1. Selección del grano.
2.2.2.2. Limpieza del grano.
2.2.2.3. Tostado de almendras.
2.3. Control de calidad
2.3.1. Definición
2.3.2. Control de calidad de los granos de Cacao.
2.3.3. Normas de calidad del grano
2.4. Almacenes para granos
2.4.1. Características Generales.
2.4.2. Volumen y Utilización.
2.4.3. Cuidado de Productos en Almacén
2.4.4. Apilamiento de Sacos
2.4.5. Tratamiento de instalaciones
01
03
03
03
03
04
04
06
06
07
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10
11
11
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18
18
19
20
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Anexo XVII. Clasificación de los granos de cacao por sus características.
RequisitosUnidad
Cacao arriba
CCN-51ASSPS ASSS ASS ASN ASE
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Cien granos pesan g 135-140 130-135 120-125 110-115 105-110 135-140
Buena
fermentación
(mínimo)
% 75 65 60 44 26 65***
Ligera
fermentación
(mínimo)
% 10 10 5 10 27 11
Total fermentado
(mínimo) % 85 75 65 54 53 76
Violeta (máximo) % 10 15 21 25 25 18
Pizarroso/pastoso
(máximo) % 4 9 12 18 18 5
Moho (máximo) % 1 1 2 3 4 1
Totales (análisis
sobre 100 granos) % 100 100 100 100 100 100
Defectuoso
(máximo) (análisis
sobre 500 gramos)
% 0 0 1 3 4** 1
ASSPS Arriba Superior Summer Plantación SelectaASSS Arriba Superior Summer SelectoASS Arriba Superior SelectoASN Arriba Superior NavidadASE Arriba Superior Época* Coloración marrón violeta** Se permite la presencia de granza solamente para el tipo ASE.*** La coloración varía de marrón a violeta