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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
INFORME DE INVESTIGACIÓN PROFESIONAL
“ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD PARA LA INSTALACION DE
UNA PLANTA DE UNA BEBIDA PROTEICA A PARTIR DE
MONOHIDRATO DE CREATINA, LACTOSUERO DE CABRA Y
ZUMO DE PIÑA (Ananas comosus) EN LA CIUDAD DE PIURA”
PRESENTADA POR LOS BACHILLERES:
Cortez Vásquez Leydi Rubi
Chiroque Navarro Frank Elvis
Pasapera Rodríguez Arnold Adrian
ASESOR: Dr. HUALTER LEYTON MASIAS.
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: ECONOMÍA Y NEGOCIOS
SUB LÍNEA: PROYECTOS AGROINDUSTRIALES
PIURA, PERÚ
2021
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
INFORME DE INVESTIGACIÓN PROFESIONAL
“ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD PARA LA INSTALACION DE UNA PLANTA DE UNA BEBIDA PROTEICA A PARTIR DE MONOHIDRATO DE CREATINA, LACTOSUERO DE CABRA Y ZUMO DE PIÑA (Ananas comosus)
EN LA CIUDAD DE PIURA”
Elaborada por:
Bach. Cortez Vásquez Leydi Rubí
Bach. Chiroque Navarro Frank Elvis
Bach. Pasapera Rodriguez Arnold Adrian
Asesor:
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DEDICATORIA
Le damos las gracias a Dios por concedernos la sabiduría para elaborar este trabajo de grado, cargado de esfuerzo, tiempo y mucha dedicación, a nuestros padres por habernos dado el apoyo y los recursos para cumplir este sueño y a nuestros familiares por el acompañamiento y motivación en todo el proceso.
.
i
INDICE DE CONTENIDOS
DEDICATORIA ... i
INDICE DE CONTENIDOS ... ii
INDICE DE CUADROS ... iii
INDICE DE GRAFICOS ... iii
INDICE DE FIGURAS ... iv
RESUMEN ... v
ABSTRACT ... vi
INTRODUCCIÓN ... vii
CAPÍTULO I: ASPECTOS DE LA PROBLEMÁTICA ... 1
1.1. DESCRIPCIÓN DE LA REALIDAD PROBLEMÁTICA ... 1
1.1.1. Formulación del Problema... 2
1.2. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN ... 3
1.3. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ... 5
1.3.1. Objetivo General ... 5
1.3.2. Objetivos Específicos ... 5
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO ... 6
2.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN... 6
2.2. BASES TEÓRICAS ... 9
2.2.1. Población de ganado caprino nacional ... 9
2.2.2. Producción en Piura ... 10
2.2.3. Origen de la leche de cabra ... 11
2.2.4. leche de cabra ... 12
2.2.4.1 características físico química de la leche de cabra ... 12
2.2.4.2 propiedades y beneficios de la leche de cabra ... 15
2.2.4.3 usos de la leche de cabra ... 16
2.2.5. Lactosuero ... 17
2.2.5.1 Obtención de Lactosuero ... 18
2.2.5.2 Tipos de lactosuero ... 18
2.2.5.3 composición química de lactosuero… ... 19
2.2.5.4 funcionalidades del lactosuero ... 23
ii
2.2.6. Monohidrato de creatina ... 24
2.2.6.1 síntesis de la creatina ... 25
2.2.6.2 funcionalidad de la creatina ... 25
2.2.6.3 Beneficios de la creatina en el organismo ... 26
2.2.7. Piña ... 27
2.2.7.1 Origen de la Piña ... 27
2.2.7.2 Identificación Taxonómica ... 28
2.2.7.3 composición nutricional ... 28
2.2.7.4 variedades de la .Piña ... 29
2.2.7.5 Beneficios de consumo de la Piña ... 30
2.2.7.6 Aplicaciones de la Piña ... 30 2.2.8. Bebidas Concepto ... 31 2.2.8.1 Bebidas no alcohólicas ... 31 2.2.8.2 Bebidas Proteicas ...33 2.2.9 Marco referencial ... 34 2.2.9.1 Proyecto de inversion ... 34
2.2.9.2 Estudio de pre factibilidad ... 34
2.2.9.3 Mercado de proyecto ... 35
2.2.9.4 Localización del proyecto… ... 38
2.2.9.5 Ingeniería de Proyecto... 38
2.2.9.6 Inversión y financiamiento de proyecto ... 39
2.2.9.7 Evaluación económica del proyecto ... 40
2.2.10 COSTOS ... 40
2.2.10.1 Costos de producción ... 41
2.2.11 GLOSARIO… ... 42
CAPÍTULO 3: MARCO METODOLÓGICO ... 45
3.1. ENFOQUE Y DISEÑO ... 45
3.2. SUJETOS DE LA INVESTIGACION ... 45
3.3. METODOS Y PROCEDIMIENTOS ... 45
3.4. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS ... 46
CAPITULO 4: ESTUDIO DE MERCADO ... 52
4.1. ASPECTOS GENERALES DEL ESTUDIO ... 52
4.1.1. investigación de mercado ... 52
4.1.2. el mercado ... 60
i 4.1.2.2 mercado competidor ... 65 4.1.3.3 mercado consuidor ... 65 4.1.3. DEMANDA POTENCIAL ... 74 4.1.4 MERCADO POTENCIAL ... 75 4.1.5 MERCADO DISPONIBLE ... 75 4.1.6 MERCADO EFECTIVO ... 76
4.1.7 MERCADO OBJETIVO PRONOSTICO DE VENTAS ... 76
4.1.8 PROYECCION DE LA DEMANDA ... 77
4.1.9 ANALISI DE OFERTA ... 78
4.1.10 DEMANDA INSATISFECHA ... 79
CAPITULO V: LOCALIZACION DE LA PLANTA ... 81
5.1 TAMAÑO DE PLANTA ... 81
5.1.1 relación de tamaño de mercado ... 81
5.1.2 relación de tamaño-disponibilidad M. Prima ... 81
5.1.3 relacion de tamaño tecnologica ... 82
5.1.4 relacion de tamaño –inversion ... 82
5.1.5 capacidad de produccion ... 82
5.1.6 progrma de produccion ... 82
5.1.7 factores locacionales ... 83
5.1.8 distribucion de planta ... 84
CAPITULO VI: INGENIERIA DE PROYECTO ... 88
6.1 ESPECIFICACIONES TECNICAS DEL PRODUCTO ... 88
6.2 TECNOLOGIA MAQUINARIA Y EQUIPO DE LA LINEA ... 89
6.3 CAPACIDAD DE PRODUCCION ... 90
6.4 ESTUDIO PARA LA DETERMINACION DE PROCESO ... 92
6.5 DIAGRAMA DE OPERACIONES ... 94
6.6 CALCULO DE LEAD TIME ... 97
6.7 CONTROL DE CALIDAD ... 97
CAPITULO VII: ORGANIZACIÓN DEL PROYECTO ... 99
7.1 ORGANIGRAMA (ESTRUCTURA ORGANICA) ... 99
7.1.1 forma empresarial ... 100 7.1.2 marco legal ... 100 7.2 ORGANIGRAMA ESTRUCTURAL ... 101 7.3 FUNCIONES GENERALES ... 101 7.3.1. directorio ...101 7.3.2 gerencia general ... 101
ii
7.3.3 área de logistica y produccion ... 102
7.3.4 área de comercialización ... 102
7.3.5 área de personal y contabilidad ... 102
CAPITULO VIII: ESTUDIO ECONOMICO Y FINANCIERO ... 103
8.1 COSTOS FIJOS ... 103
8.1.1 cotos indirectos de fabricación ... 103
8.1.1.1 costos de administración ... 103
8.1.2 inversion de activos intangibles ... 103
8.2 INVERSION DE ACTIVOS INTAGIBLES ... 104
8.2.1 costos activos intangibles ... 104
8.2.3 inversion en activos fijos tangibles ... 104
8.3 ADQUISICION DE MAQUINAS EQUIPOS Y ENSERES ...104
8.3.1 inversion de muebles y equipos de oficina ... 105
8.4 COSTOS VARIABLES ... 107
8.5 CAPITAL DE TRABAJO ... 107
8.6 TOTAL DE INVERSIONES ... 108
8.7 PLAN DE COSTO Y FINANCIAMINETO ... 108
8.7.1 proyección de produccion en unidades ... 108
8.8 CAJA FINANCIERA ... 113
8.9 FLUJO DE CAJA ... 114
8.10 PUNTO DE EQUILIBRIO ... 115
VAN ... 115
TIR ... 116
CAPITULO VIX: ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL ... 118
9.1 INTRODUCCION ... 118
9.2 IMPACTO AMBIENTAL…... 118
9.2.1 efectos contaminantes del lactosuero ... 119
9.2.2 sistema de gestión ambiental y producción lácteos ... 120
DISCUSIONES ... 122
CONCLUSIONES ... 123
RECOMENDACIONES ... 124
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 125
INDICE DE CUADRO
CUADRO N 01: Población caprina nacional por departamento ... 10
CUADRO N° 02: composición física de la leche ... 14
CUADRO N° 03: contenido de minerales en la leche de cabra y vaca ... 15
CUADRO N 04: clasificación de los tipos de sueros según su acidez ... 19
CUADRO N 05: composición química del lactosuero ... 20
CUADRO N 06: Principales proteicas séricas ... 21
CUADRO N07: Distribución cuantitativa de lípidos en la leche de cabra ... 22
CUADRO N 08 Clasificación taxonómica de la piña ... 28
CUADRO N09: composición nutricional de la piña ... 29
CUADRO N10: cantidad de población ... 47
CUADRO N 11: datos por estractos ... 48
CUADRO N° 12: tipo y técnica de muestreo ... 51
CUADRO N° 13: consumo de proteínas dependiendo el tipo de actividades físicas ... 54
CUADRO N14: ventas en millones de soles por categoría de producto en el Perú ... 59
CUADRO N15: demanda interna aparente histórica (2013-2017) ... 60
CUADRO N16: productos por centros poblados del distrito de Marcav y Lancones ... 62
CUADRO N17 exportación de piña en el Perú del 2020 octubre ... 63
CUADRO N18 porcentaje de consumo de creatina en el país ... 64
CUADRO N19: Participación histórica Lancones (2013-2017) por compañías ... 64
CUADRO N20: Precio de venta productos proteicos ... 66
CUADRO N21: Mercado potencial al año 2021 ... 75
CUADRO N22 Mercado disponible al 2021 ... 76
CUADRO N23: Mercado efectivo para el año 2021 ... 76
vii i
CUADRO N 25proyección de la oferta ... 79
CUADRO N26: demanda vs oferta ... 79
CUADRO N27: demanda por cubrir por el proyecto ... 80
CUADRO N 28: especificaciones técnica ...88
CUADRO N29: pasteurización rápida ... 94
CUADRO N30: tack time ... 97
CUADRO N 31: salarios del personal ... 103
CUADRO N32: costo de administración ... 103
CUADRO N33: constitución del proyecto ... 104
CUADRO N 34: alquiler del local ... 104
CUADRO N 35: equipos de maquinas... 105
CUADRO N 36: equipos de computo ... 105
CUADRO N 37: equipo de oficina ... 106
CUADRO N 38: equipo de inmobiliaria ... 106
CUADRO N 39 : gasto de venta ... 107
CUADRO N 40: costo variable ... 107
CUADRO N 41: Capital de trabajo para un año ... 108
CUADRO N 42:total de inversiones ... 108
CUADRO N 43: descripción de insumos para un litro de bebida proteica ... 109
CUADRO N 44: proyección de producción anual… ... 109
CUADRO N 45: proyección de insumos necesarios ... 109
CUADRO N 46: determinación de costos de inversión para 1 año ... 110
CUADRO N 47:costo total unitario ... 111
CUADRO N 48: determinación del proceso de venta ...111
CUADRO N 49: proyección de ventas ... 112
CUADRO N 50: flujo financiero ... 113
CUADRO N 51:flujo de caja económico y financiero ... 114
CUADRO N 52: determinación del punto de equilibrio ... 115
CUADRO N 53: determinación del VAN ... 116
CUADRO N 55: cronograma de actividades ... 117
INDICE DE GRAFICOS
GRAFICO N 01: Principales productos en el mercado de bebidas no alcohólicas... 2012-2016 (participación porcentual) ... 33GRAFICO N 02 Crecimiento de las ventas mundiales (CAGR) de proteínas en…….. Diferentes presentaciones, proyección 2015-2020 ... 55
GRAFICO N° 03: Demanda interna aparente toneladas de suplementos proteicos para beber En el Perú… ... 60
GRAFICO N° 04: Principales empresas productoras en el Peru… ... 63
GRAFICO N° 05: Rangos de edades de las personas encuestadas ... 68
GRAFICO N° 06 genero de las personas encuestadas ... 69
GRAFICO N 07: Consumo de una de las personas encuestadas ... 69
GRAFICO N 08: frecuencia de consumo de suplementos proteicos ... 70
GRAFICO N 09: preferencia por marca de un suplemento proteico ... 70
GRAFICO N 10: puntos de adquisición de suplemento proteico ... 71
GRAFICO N 11:características que se tienen en cuenta al adquirir un suplemento….. proteico ... 71
GRAFICO N 12 disposicion al cambio de consumo de su suplemento proteico ... 72
GRAFICO N 13: Precio al que están disponibles las personas por 1 L de suplemento proteico ... 72
vi
INDICE DE FIGURAS
FIGURA N° 01: Suplemento proteicos vendidos en el Perú ... 2
FIGURA N° 02: Población de caprino por regiones ... 9
FIGURA N° 03: Degradación de la creatina ... 26
FIGURA N° 04: Diagrama para calcular el costo total ... 41
FIGURA N 05: Formulas derivadas de la combinación parcial de los elementos del Costo total ... 41
FIGURA N° 06: diseño de planta ... 87
FIGURA N° 07: diagrama de flujo ... 95
FIGURA N° 08: flujo de operaciones ... 96
FIGURA N° 09: Bloques de proceso productivos ... 96
RESUMEN
En vista de las últimas tendencias del mercado hacia una mejor nutrición para el organismo, se plantea un estudio para el desarrollo de una bebida proteica a partir de monohidrato de creatina, lactosuero de cabra y jugo de piña, por lo que su principal objetivo es identificar aspectos de mercado, técnicos, organizacionales y financieros para la elaboración de dicho proyecto. Esta investigación es descriptiva dentro de un enfoque mixto dado que se harán análisis desde el punto de vista cualitativo y cuantitativo, debido a que se describen e identifican variables que permiten analizar la factibilidad de ofrecer una nueva bebida al mercado. Además, es una investigación exploratoria ya que amerita indagar el mercado, investigar sus características y conocer la opinión de potenciales clientes, el método que se utilizó para llevar a cabo dicha investigación fue el deductivo, dado que se ponen en práctica teorías y metodologías generales relacionadas con la realización de un estudio. Las fuentes de recolección de datos fueron primarias y secundarias, primarias por medio de un cuestionario dirigido a unas muestras representativas y secundarias por estudios de factibilidad. Como resultados representativos de la investigación se encontró una gran aceptación del producto en base al consumo, buenos precios de los insumos, y una demanda favorable, el panorama financiero con proyecciones de los estados de resultados es alentador dado que arroja en cada uno de los años una utilidad neta positiva y un VPN mayor a uno entre otros resultados favorables.
Palabras claves: Rentabilidad, producción, comercialización, productores,
viii
ABSTRACT
In view of the latest market trends towards better nutrition for the body, a study is proposed for the development of a protein drink from creatine monohydrate, goat whey and pineapple juice in the city of Piura-Sullana, Therefore, its main objective is to identify market, technical, organizational and financial aspects for the preparation of said project. This research is descriptive within a mixed approach since analyzes will be made from a qualitative and quantitative point of view, since variables are described and identified that allow analyzing the feasibility of offering a new drink to the market. In addition, it is an exploratory research since it deserves to investigate the market, investigate its characteristics and know the opinion of potential clients, the method used to carry out said research was deductive, since related general theories and methodologies are put into practice with the completion of a feasibility study. The data collection sources were primary and secondary, primary by means of a questionnaire addressed to a representative sample of the population of Piura and secondary by means of the inquiry of reference books and feasibility studies related to the subject. As representative results of the research, a great acceptance of the product in question was found with an acceptance percentage of 90% who affirmed to consume this product, good prices of inputs, and a favorable demand, the financial panorama with projections of the income statements It is encouraging given that in each of the years it shows a positive net profit and a NPV greater than one among other favorable results.
INTRODUCCIÓN
En la actualidad el ser humano presenta un interés por el consumo de ciertos alimentos, que además de un valor nutritivo aporten beneficios a las funciones del organismo. Entre estas sustancias que aportan dicho beneficio, se encuentran las “sustancias con un alto valor proteico”. Es así como en nuestra sociedad cada vez es mayor la preocupación por la salud, el bienestar y la calidad de vida. Esto hace que la actividad física y la nutrición sean pilares fundamentales para logar dicho objetivo en los deportistas de alto rendimiento. Los cuales se preocupan por seguir unas estrategias nutricionales correctas y suplir cualquier deficiencia que pueda surgir, o en el caso de los atletas debido a sus mayores necesidades proteicas y energéticas, evitando las deficiencias y aumentar el rendimiento. Es por ello por lo que se ha normalizado el uso de productos alimenticios en la sociedad actual con el fin de incrementar la capacidad del rendimiento y con esto disminuir la fatiga, recuperarse más rápidamente entre las sesiones de entrenamiento, mejorar su composición corporal, disminuir la incidencia de lesiones, maximizar las reservas de energía y conservar la salud en general. (Kiertscher y DiMarco, 2013).
Como parte las bebidas proteicas se utilizan para muchos propósitos. Se puede añadir para mantener y mejorar la vida de pacientes con enfermedades crónicas, en pacientes con ciertas deficiencias nutricionales y para aportar nutrientes específicos en deportistas de alta competencia que lo requieren. El uso de las proteínas como complemento nutricional puede ser usado por atletas en caso de que no se cubra el requerimiento con alimentos. Algunas razones por las cuales el requerimiento de proteínas en la actividad física intensa es necesario son: el incremento del catabolismo y el incremento del “turnover” proteico (renovación o síntesis de nuevas proteínas por la degradación de las proteínas ya existentes). Además, el aporte de proteínas es necesario para la reparación muscular y se vería aumentado por diferentes razones: el estado de entrenamiento basado en la experiencia, frecuencia e intensidad del ejercicio. (Unocc y Valdez, 2017).
Así la bebida proteica que se obtendrá tendrá como finalidad ser un complemento nutricional que ayudara al aporte extra de los nutrientes en este caso, el recambio proteico que se necesita, como consecuencia del desgaste físico que sufren los deportistas de alta competencia.
viii
La importancia del uso de creatina en esta bebida a desarrollar ayudara a la recuperación muscular, con el objetivo de ganar energía y ayudar en el aumento del tamaño de nuestros músculos.
Por su lado el lactosuero o “whey protein” aporta una serie de características que la convierten en una necesidad para las personas que practican deportes de alta competencia ya que aportan aminoácidos esenciales (vitales para el desarrollo muscular) y su alto valor biológico (cantidad de proteína que el cuerpo retiene para uso propio).
La Piña a su vez aportara a nuestra bebida ciertos aspectos, ya que es de inconfundible aroma y estupendo sabor, además es beneficiosa para la circulación y también facilita la digestión.
De esta manera esta investigación se basará en el desarrollo de una bebida proteica a partir de la combinación del monohidrato de creatina con lactosuero y piña (ananas comosus), de tal modo que se presentará un tipo de “bebida proteica” que pueda suplir las necesidades alimenticias nutricionales correspondientes.
CAPÍTULO I
ASPECTOS DE LA PROBLEMÁTICA
1.1.DESCRIPCIÓN DE LA REALIDAD PROBLEMÁTICA
La región Piura es el mayor productor de ganado caprino a nivel nacional, de los cuales obtenemos grandes cantidades de lactosuero de leche de cabra, que en su mayoría van destinados a alimentación de vacas, cerdos y en muchos casos es desechado, debido a que los productores desconocen darle un valor agregado a este sub producto de la leche de cabra, desconoce su contenido nutricional. La presente investigación nace como una alternativa a la falta de aprovechamiento del lactosuero.
Es así que, al analizar los mercados de bebidas nutricionales listas para su consumo están centradas en su mayoría por suplementos nutricionales (la mayoría en polvo), bebidas energéticas, bebidas energizantes, bebidas ergogénicas, bebidas hidratantes, entre otras; que ayudan al mejoramiento y rendimiento del atleta y/o deportista. Por lo cual se va a desarrollar una bebida lista para el consumo humano, aprovechando el lactosuero de la leche de cabra, zumo de piña, y monohidrato de creatina con la finalidad de que aporte los nutrientes necesarios para la recuperación física, mejora de la fuerza máxima, así mismo ayudar al aumento de la masa muscular magra y ayudar a que los músculos se recuperen más rápidamente durante el ejercicio.
En la actualidad la mayoría de estas bebidas son consumidas por personas que ejercen algún deporte ya sea fisicoculturismo, levantamiento de pesas, futbol, atletismo, boxeo, o simplemente personas que asisten a un gimnasio con la finalidad de una mayor preocupación por su salud y belleza corporal. De esta manera las personas están ávidas de sentirse bien y lo hace complementando su alimentación con complementos nutricionales.
En la región Piura, no se han desarrollado muchas innovaciones en el uso del lactosuero de leche de cabra, impidiendo el desarrollo socio económico de los productores de ganado caprino en nuestra región .Es por ello que se ve la oportunidad de insertar al mercado un nuevo producto, por lo que se hace necesario realizar un estudio de pre factibilidad para la producción y comercialización de una bebida Proteica a partir de monohidrato de creatina, lactosuero de cabra y jugo de piña en la ciudad de Piura.
A continuación, se presenta un cuadro comparativo con las diferentes presentaciones de Suplementos Proteicos vendidas en nuestro país.
2 PRODUCTO PROVEEDOR PRESENTACION PRECIO
MUSCLEMEDS 2.5 KG S/.250.00 MUSCLETECH 3 KG S/.239.00 OPTIMUN NUTRITION 2.8 KG S/.199.00 HERBALIFE 616 G S/.155.00 WINNER NUTRITION 2 KG S/.105.00 UNIVERSE NUTRITION 2 KG S/.80.00
FUXION BIOTECH SAC 25 G S/.10.00
GLORIA S.A. 330 ML. S/.5.00
Figura 1: Suplementos proteicos vendidos en el Perú
Fuente: Elaboración propia
Es por ello que los precios están sumamente elevados, así como no están listos para ser consumidos sino los tienen que mezclar con algún tipo de bebida o batido para su consumo. De tal manera con nuestra propuesta de una bebida instantánea para su consumo es un buen proyecto que gozara con gran aceptabilidad.
1.1.1 Formulación del Problema
¿Es viable la instalación de una planta productora de bebidas proteicas a partir de monohidrato de creatina, lactosuero de cabra y zumo de piña en la ciudad de Piura?
1.2 JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN
En la actualidad al analizar la alimentación ya no basta con considerar únicamente los alimentos, sino que se debe tener presente otras alternativas cuando el requerimiento de nutrientes se necesite y más cuando se practica algún deporte o realicen actividades que requieran un gran esfuerzo físico, tales como los complementos nutricionales que son utilizados como ayuda en la dieta de este grupo de la población , con la adición de uno o varios nutrientes que contribuyen con diversos objetivos para mantener la salud. Es así como se va a desarrollar una bebida con el fin que cubra estos requerimientos proteicos que necesitan tanto los deportistas , personas que realicen un gran esfuerzo físico y personas que tiene una rutina diaria de gimnasio con el fin de su recuperación energética y desarrollo muscular.
En nuestro país los complementos nutricionales poseen una gran demanda, ya que los deportistas lo necesitan para su entrenamiento, personas que realizan actividades con alto desgaste físico en sus actividades , personas que van al gimnasio , pero no obstante la mayoría de estos no vienen listos paras ser consumidos, lo cual a veces les crea una desventaja, por lo cual estamos optando por una bebida lista para ser consumida instantemente, con el fin de mejorar o aprovechar los tiempos en los cuales este grupo de la población necesita para su recuperación física.
La justificación de nuestro estudio, radica en la producción y comercialización de esta bebida por el hecho que en su composición tendrá un rico contenido proteico consumida por un amplio grupo de la población que realiza actividades y requieren un gran esfuerzo físico , también brindar el aporte nutricional para las personas que en su organismo tienen bajos índices de proteínas, ya que puede ser consumida con normalidad en la cantidad adecuada, con el fin de aprovechar el aporte nutricional que posee, siendo beneficiosa para la salud.
Su importancia radica en el aprovechamiento del lactosuero de la leche de cabra , ya que desde hace mucho tiempo es considerada como un desperdicio al cual botan y así mismo considerado como un gran agente contaminante debido a que afecta física y químicamente la estructura del suelo, lo que genera una disminución en el rendimiento de cultivos agrícolas y cuando se desecha en el agua, reduce la vida acuática al agotar el oxígeno disuelto; por lo tanto es necesaria la búsqueda de alternativas para disminuir el
impacto causado por este tipo de residuo de la agroindustria, con lo cual en esta investigación estamos dando ese valor
a este subproducto ya que es una fuente rica en materias primas y cada uno de sus componentes puede ser aprovechado debido a su alta cantidad de nutrientes y aminoácidos presentes, a través de la elaboración de una bebida proteica, tomando en consideración el creciente número de personas que tienden a consumir este tipo de bebidas y al impacto ambiental producido por las industrias lácteas al descartar el lactosuero.
1.3
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
1.3.1 OBJETIVO GENERAL:
Realizar un estudio de pre factibilidad para la instalación de una planta para la producción de una bebida proteica a partir de monohidrato de creatina, lactosuero de cabra y zumo de piña en la ciudad de Piura.
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Realizar un estudio de mercado del consumo de bebidas proteicas/ergogenicas, determinando la posibilidad de que los consumidores de este tipo de bebidas decidan cambiar el consumo de bebidas con leche de vaca, leche de soya u otros contenidos, por una bebida elaborada a base de lactosuero de leche de cabra.
Elaborar un estudio técnico del proyecto para establecer localización, ingeniería del proyecto y la maquinaria y equipos requeridos.
Elaborar una evaluación económica para demostrar que nuestro proyecto es rentable en base a las estimaciones del VAN y la TIR.
6
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1 Antecedentes de la investigación:
Camborda (2019). Realizó una investigación donde estudio de prefactibilidad para la instalación de una planta procesadora de Bebidas Proteicas en polvo elaboradas principalmente con Harina de Tarwi. El Tarwi es la leguminosa con mayor contenido proteico, y posee mayor cantidad de proteína que la materia prima convencional para este tipo de productos (soya y suero de leche). Por otro lado, el Tarwi se produce en grandes cantidades en el Perú y tiene un precio accesible, lo que convierte la instalación de esta planta industrial en un proyecto atractivo. El objetivo de este trabajo de investigación es probar la viabilidad técnica, social, económica, medioambiental y de mercado de este proyecto, para lo cual se ha dividido en ocho capítulos. Empezamos mostrando los aspectos generales: la problemática, los objetivos generales, justificación de la investigación, hipótesis, marco referencial y conceptual. Las personas que realizan actividades físicas en la ciudad de Lima serán nuestro mercado objetivo. Para evidenciar la viabilidad de mercado, realizamos un análisis del sector industrial, el estudio de mercado, y obtuvimos la demanda del proyecto con la ayuda de encuestas que obtuvieron resultados positivos, ya que 79% de encuestados indican que estarían dispuestos a comprar nuestro producto y obtuvimos 54% de intensidad de compra. Estos resultados de los últimos años nos permiten concluir que existe un mercado que consumirá nuestro producto. Utilizamos metodologías de localización de planta que toman en cuenta factores de macro y micro localización. El resultado de este análisis indica que la ciudad de Huancayo es el lugar óptimo para la construcción de la planta industrial. El cálculo del tamaño de nuestra planta considera la relación mercado, relación tamaño-tecnología, y relación tamaño punto de equilibrio. La selección del tamaño de planta fue determinada por la demanda del mercado. En el capítulo de ingeniería del proyecto se muestra la definición técnica del producto, tecnologías existentes y procesos de producción, características de las instalaciones y equipos, capacidad instalada, resguardo de calidad y/o inocuidad del producto, estudio de impacto ambiental, seguridad y salud ocupacional, sistema de mantenimiento, diseño de la cadena de suministros, programa de producción, requerimiento de insumos, servicios y personal indirecto, disposición de planta y cronograma de implementación del proyecto.
Bueno Torreblanca (2019). Determina la viabilidad económica, financiera, de mercado y técnica de la instalación de una planta procesadora de Néctar de granada endulzado con Stevia en el departamento de Arequipa, se considerará que la vida útil del proyecto será de 7 años (2018-2024). Para determinar la demanda del proyecto se consideraron los siguientes elementos: la demanda de néctares, el porcentaje de población de Arequipa en relación a la población total del Perú, el nivel socioeconómico al cual está dirigido el producto y la aceptación de mercado. Al realizar los cálculos se determinó que la demanda del último año de vida del proyecto será de 882 248 frascos. Por otro lado, no existirán competidores directos ya que, en la ciudad de Arequipa, no se vende Néctar de granada; asimismo, la empresa “ABT Productos Naturales” se considerará como un competidor potencial debido a que está incrementando su mercado rápidamente y ofrece bebidas de frutas exóticas endulzadas con Stevia. En cuanto a la localización de planta, se determinó por medio de Ranking de Factores que estará ubicada en el distrito de La Joya en la provincia de Arequipa. Asimismo, el tamaño óptimo de la planta coincide con el tamaño mercado, cabe resaltar que este último es el tamaño de menor valor y supera al punto de equilibrio. La mayoría de los procesos para la elaboración del néctar son automáticos y la mayor parte de la maquinaria es de origen nacional. Se requerirán 12 operarios (6 por turno) para el proceso de producción, además, la mano de obra indirecta estará conformada por 3 trabajadores y 7 para el personal administrativo. La capacidad de la planta es de 1 317 160 frascos por año y el área total de la planta es de 1 127 m2. Por último, el margen bruto promedio será de 41,6% y el último año se obtendrá una utilidad neta de 618 038 Soles. El proyecto será económica y financieramente viable, ya que considerando un COK de 10,83%, tanto el VAN como la TIR económica y financiera, serán mayores que 0 y mayores al COK. Asimismo, la inversión se recuperará en 5 años, 8 meses y 13 días y el capital propio se recuperará en 4 años, 9 meses y 28 días.
Rocio G. (2015). Expresa que ante la creciente demanda de bebidas hidratantes se ha creído por conveniente darle otra característica funcional como es la adición de la proteína Lacprodan® HYDRO.365, proveniente del suero de leche, no solo de fácil digestión y absorción, sino que también acelera la reposición de glucógeno muscular, reduce el daño muscular y mejora la re-hidratación. El trabajo comprende el Estudio de Mercado. Se considera como mercado potencial a todas las personas que practican algún deporte o asisten al gimnasio y tienen costumbre de consumir bebidas hidratantes. Como mercado objetivo se considera a las personas que consumen bebidas hidratantes de Lambayeque, La
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Libertad, Piura y Cajamarca. Se determinó una demanda insatisfecha de bebidas deportivas para el año 2020 de 35 millones de litros. El mercado neto ha sido segmentado a personas entre 15 a 60 años de las clases socioeconómicas A, B y C. La capacidad de planta estimada es de 1.2 millones de litros al año para ser distribuida entre Lambayeque, La Libertad y Piura. En el Capítulo IV, se realizó el estudio de ingeniería, el que se hace la descripción detallada del proceso de obtención de la bebida hidratante suplementada con Lacprodan® HYDRO.365. En el Capítulo V se realizó el estudio de impacto ambiental, el cual determinó que la instalación de este tipo de planta no produce efecto contaminante. Finalmente se realizó una evaluación económica para determinar la rentabilidad. La inversión asciende a 363,415 dólares. El costo de producción anual es de 1’277,782, lo que produce un costo unitario de 0.5324 dólares/botella de 500 mL, con un precio de venta ex – fábrica de 0.70 dólares por botella de 500 mL, se obtuvo un retorno sobre la inversión después de impuestos de 81.07 %, tiempo de recuperación de dinero después de impuestos de 1.08 años. Se concluyó que es factible tanto técnica como económicamente instalar la planta de producción de una bebidas hidratante suplementado con Lacprodan® HYDRO.365.
2.2 BASES TEÓRICAS:
2.2.1 POBLACION DE GANADO CAPRINO NACIONAL
La población de ganado caprino fue estimada en 1,038, 109 cabezas (CENAGRO, 2012), encontrándose distribuida en mayor proporción en la región Costa (68 por ciento) y Sierra (31 por ciento), siendo escasa en la Selva (1 por ciento). La producción de carne de caprino ha seguido una tendencia decreciente, llegando a 6,466.9 toneladas en el año 2012 (CENAGRO, 2012).
Figura 2: Población de caprinos por regiones
FUENTE: CENAGRO (2012)
Población de ganado caprino por departamentos
La población caprina en el Perú representa el 1.5 por ciento de la población pecuaria nacional y están distribuidas en mayor proporción en la región costa; siendo los departamentos de mayor población: Piura, Ancash, Lima, Huancavelica y Ayacucho, representando entre ellos el 59 por ciento del total Nacional (MINAGRI, 2006).
80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 68% 31% 0.1%
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Cuadro 1: Población caprina nacional por departamento. Departamento Unidades Porcentaje
Piura 425, 955 17 Ancash 200,445 10 Lima 183,459 9 Huancavelica 178,863 9 Ayacucho 245,589 13 Total 1,957,087 100 FUENTE: MINAGRI (2006) 2.2.2 PRODUCCIÓN EN PIURA.
La región Piura ocupa el primer lugar a nivel nacional, con una producción anual de 425, 955 cabezas de ganado, en el 2012, cifra que superó en más de 14 mil cabezas a la producción de año 2011(Andina, 2013), citado por (Risco, 2015).
De acuerdo al reporte estadístico, la provincia que presenta mayor producción de ganando caprino esa Sullana, con un total 102, 794 cabezas, siendo los productores y productoras del distrito de Lancones de esta provincia y la Comunidad José Ignacio Távara Pasapera de Morropón quienes cuentan con la mayor producción. Los productores en la región destinan sus animales para la producción de carne y leche, sin embargo solo un 12% de ganado es usado para la producción lechera. Esto significa una producción anual de un promedio de 76,500 litros de leche, materia prima que se usa para el queso (Andina, 2013), citado por (Risco, 2015).
La región Piura ocupa el primer lugar a escala nacional en población ganadera caprina; en el 2014, según el Censo Nacional Agrario (Cenagro), se obtuvo 256,860 cabezas de ganado. De acuerdo al reporte estadístico, Sullana es la provincia que presenta mayor población de ganado; y para este 2015 se proyecta aproximadamente 87,000. Actualmente, las políticas nacionales de apoyo a la producción animal enmarcan un componente básico para el sector productor de leche y quesos de cabra; por ello, el Gobierno Regional de Piura, a través del Procompite (Programa de Apoyo a la Competitividad Productiva), trabaja siete planes de negocios en el marco de la cadena productiva de ganado caprino en las provincias de Piura, Sullana, Talara y Morropón.
En el Perú, aproximadamente 210,000 familias se dedican y viven de la crianza de caprinos. Estos pequeños productores en su mayoría tienen necesidades básicas insatisfechas (Andina, 2015).
La producción de carne caprina en el Perú alcanzó en el 2014 un total de 15,400 toneladas, a partir de una población de 2 millones de cabezas, ubicadas fundamentalmente en Costa (Piura, Lambayeque, Lima e Ica) y en menor proporción en la Sierra (Huancavelica, Ayacucho, entre otras). El 99% de la población es considerado ganado criollo. El peso de carcasa es de 12.6 kg/animal. La producción de leche se calcula en 79 kg/animal/año (FAOSTAT, 2017), citado por (Minagri, 2017).
El consumo de queso en los países latinoamericanos es de 1 Kg a 12 Kg por persona al año, si se toma en cuenta el consumo de queso en Grecia por ejemplo (27 Kg por persona al año), se diría que el mercado en Latinoamérica tiene mucho por crecer en el consumo de este nutritivo alimento. En año 2009 el INEI (Instituto Nacional de Estadística e Informática) público un boletín de “Consumo de Alimentos y Bebidas), donde indica que el consumo per cápita de queso en el Perú es de 2.52 Kg, desde esa fecha ni el INEI ni otra institución con fuente confiable ha publicado información al respecto, por tal motivo conociendo el crecimiento de la producción y venta del queso que da el Ministerio de Agricultura y Riego, se ha proyectado al 2017 un crecimiento del 7.3% anual, lo que por calculo saldría que el Perú consume 4.13 Kg de queso por persona al año. (López et al., 2018).
2.2.3 ORIGEN DE LA LECHE DE CABRA
La cabra parece que fue uno de los primeros animales que domesticó el hombre y, el único que le proporcionó leche durante la antigüedad (Sanz ,1922; Hawkes, 1980; Boza y Sanz,
adaptación a los más variados climas, ocupando el área de distribución más amplia de los animales domésticos. Su talla pequeña, pocas exigencias, facilidad de movimiento para cosechar su dieta, docilidad y elevada producción, tuvieron que hacerla muy apreciada por el hombre primitivo, como lo ponen de manifiestos las pinturas y tallas del arte rupestre, que hablan de su proximidad al hombre. (Boza y Sanz, 1997).
La leche de cabra ha sido un componente esencial de la "dieta mediterránea" en sus orígenes, especialmente mediante su transformación en queso, como señalan los autores clásicos Catón, Virgilio, Columela, Plinio, Ateneo, mostrando no sólo las formas de hacer el queso, sino los tipos que existían ("oxigala", "moretum") o incluso algunas especialidades culinarias como un pastel ("sabilium") a base de queso, miel, harina y huevos, espolvoreado con semillas de amapolas y cocido al horno (Otogalli y
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Testolm,1991; Capdevila y
Marti-También en esa época se conocía la leche fermentada, mostrándose en el Deuteronomio como "uno de los alimentos dado por Jehová a su pueblo".
Desde aquellas épocas clásicas a la actualidad, la cabra ha tenido un papel primordial en la producción de alimentos de calidad para el hombre, especialmente en las regiones desfavorecidas del mundo, donde todavía dichos alimentos constituyen la principal fuente de proteína para la población. Igualmente en el otro extremo de la agricultura, en los paises más desarrollados se ha seleccionado a esta especie para aumentar su producción de leche, como lo demuestra el hecho de que el censo caprino de la Unión Europea, Estados Unidos e Israel, no alcance el 5% del total, pero su producción de leche supera el 27% de la mundial. (Boza y Sanz, 1997).
2.2.4 LECHE DE CABRA
Como indica Mahé (1997), la leche es un líquido fisiológico complejo secretado por los mamíferos con el fin de que sirva de alimento para el recién nacido. Todas las leches contienen proteínas específicas, grasas cuya composición las hace fácilmente digestibles, lactosa, minerales, vitaminas, así como otros componentes que juegan un papel importante desde un punto de vista nutritivo. La organización de los componentes de la leche es la siguiente: lípidos en emulsión, constituidos por glóbulos protegidos por una cubierta, miscelas de proteína en dispersión coloidal, minerales y lactosa en forma de verdadera solución.
La leche de vaca, así como de otras especies de rumiantes, bien directamente o en forma de productos derivados, constituye un alimento de singular importancia para el ser humano durante toda su vida. En el adulto, el consumo de productos lácteos, puede llegar a satisfacer del 60 al 80% de sus necesidades diarias de calcio, así como el 30-40% de los requerimientos de proteína, constituyendo igualmente, un 12-15% del consumo total de lípidos. Mahé (1997). Por regla general puede decirse que la leche de cabra es un líquido de color blanco mate y ligeramente viscoso, cuya composición y características físico-químicas varían sensiblemente. Entre los factores que contribuyen a estas variaciones se tiene: la raza, alimentación, estación del año, condiciones ambientales, localidad, estado de lactación y salud de la ubre. Park (2007).
2.2.4.1 Características fisicoquímicas de la leche de cabra
La leche de cabra es cercana a ser un alimento casi perfecto con una estructura sorprendentemente similar a la leche materna. Estas diferencias en muchísimos casos repercuten en una gran cantidad de ventajas nutricionales de esta leche por sobre muchas de las fuentes tradicionales (Chacón, 2005).
Aun cuando las características y composición de la leche varían, se admiten valores medios o aceptables para considerarla de buena calidad. En el caso de la leche de cabra cuya gravedad específica varia de 1.029 a 1.039, significa que pesa 1.029 a 1039 Kg. por cada litro a 20° C de temperatura. Rangos inferiores indican que probablemente se le añadió agua o enfermedades de la 10 ubre. En resumen es una prueba de adulteración de la leche y que puede utilizarse para determinar los sólidos totales. La viscosidad se trata de una propiedad física caracterizada por la resistencia a fluir, los valores que toma están en función del contenido de grasa. En este sentido, la leche de oveja posee más viscosidad que las de cabra y vaca (Park, 2007).
Uno de los componentes de la leche de cualquier especie más importante desde el punto de vista nutritivo, son las proteínas. Refiriéndonos a la leche de cabra, existe una información contradictoria en relación con la composición aminoacídica que la proteína de su leche presenta, encontrándose datos indicativos de una mayor concentración de lisina y/o aminoácidos azufrados, en la leche de cabra frente a la de vaca o viceversa, información que indica la variabilidad que en el sentido indicado, la leche de ambas especies pueden alcanzar (Jaudal, 1996).
Actualmente, se está dando mucha importancia a la composición de la leche y muy especialmente al porcentaje de proteína como lo podemos apreciar en el Cuadro 1.1, pues con una leche rica en sólidos totales se obtiene un rendimiento más alto en la fabricación de subproductos lácteos tales como los quesos y el yogurt. Para la industria láctea caprina es necesario conocer la calidad de la leche enviada por sus proveedores durante todo el año, y medir de un modo sistemático parámetros físicos y químicos que sirvan para aceptar o rechazar la materia prima y pagar a los productores (Cruz et al., 2012).
Así la proteína de la leche de cabra suele presentar una relación entre aminoácidos esenciales y totales de 0,46 y una relación de esenciales contra no esenciales de 0,87 (Singh y Singh, 1985). El tamaño de las micelas de caseína es más pequeño en la leche de cabra (50 nm) en comparación con la leche de vaca (75 nm.) (Alais, 1988). Estas caseínas de la leche de cabra se caracterizan por contener más glicina, así como menos arginina y aminoácidos sulfurados, especialmente la metionina (Capra, 2004).
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Otro componente muy importante de la leche es la grasa que constituye desde el 3 hasta el 6 % de la leche. La calidad de la grasa láctea caprina es un factor importante porque define la capacidad de la leche para ser procesada; y tiene un rol relevante en las cualidades nutricionales y sensoriales de los productos que de esta se obtengan. (Chávez et al., 2007). Es por ello también que si hacemos una comparación entre los distintos componentes minerales de la leche de cabra y la de vaca, veremos que los dos son muy beneficiosa , no obstante , la leche de cabra suele tener valores un poco más altos que la de vaca haciéndola más provechosa, como lo podemos observar en el Cuadro 2.1.
Cuadro 2: Composición Fisicoquímica de la Leche de Cabra
Componente Cantidad por 100 gr. Composición de la leche de cabra (%) Calorías 70 kilocalorías. - Hidratos de carbono 4,5 g - Proteínas 3,3 g 2.90 – 4.60 Grasas 4 g 3.00 – 6.63 Colesterol 11,0 mg - Índice glucémico 24 - Calcio 134 mg. - Lactosa - 3,80-5,12 Cenizas - 0,69-0,89 Sólidos totales - 11,70-15,21 Ph - 6,41-6,70
Cuadro 3: Contenido de minerales en la leche de cabra y vaca (Cantidad en 100 gr)
Componente Cabra Vaca
Ca (mg) 134 122 P (mg) 121 119 Mg (mg) 16 12 K (mg) 181 152 Na (mg) 41 58 Cl (mg) 150 100 S (mg) 28 32 Fe (mg) 0,07 0,08 Cu (mg) 0,05 0,06 Mn (mg) 0,032 0,02 Zn (mg) 0,56 0,53 I (mg) 0,022 0,021 Fuente: Park (2006).
2.2.4.2 Propiedades y beneficios de la leche de cabra
Según Fuenmayor (2012), la leche de cabra es una alternativa válida como sustituto de la humana, pues sus valores nutritivos son en gran medida aproximados. El sabor de la leche de cabra difiere muy poco del gusto de la de vaca, presenta similar cantidad de hierro, proteínas, grasa, vitamina C y D; exhibiendo mayor contenido de calcio, potasio, manganeso y fósforo, como también de vitaminas A y B. Esta noble sustancia es indicada por médicos y nutricionistas como alimento alternativo en personas alérgicas a la leche bovina, así como a intolerantes a la lactosa. Además, resulta aconsejable para individuos mayores que revelan perturbaciones intestinales. Muy importante es destacar, que la corporación médica internacional certifica que la leche de cabra consigue revertir problemas alérgicos en niños que van del 50 al 80 %.
Richardson (2004) plantea que la grasa de la leche de cabra es una fuente concentrada de energía, lo que se evidencia al observar que una unidad de esta grasa tiene 2,5 veces más energía que los carbohidratos comunes. Los triglicéridos representan casi el 95 % de los lípidos totales, mientras que los fosfolípidos rondan los 30-40 mg/100 ml y el colesterol 10 mg/100 ml.
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En términos generales entre los beneficios se estima que la leche de cabra es capaz de proporcionar por día toda la proteína que un niño necesita hasta los 8 años de edad y el 6 % hasta los 14 años; además por si sola suple 35 g de proteína por litro, lo cual es el 54 % de los 65 g/día requeridos por la mujer en lactancia o embarazada (Candotti, 2007).
Debido a su particular composición la leche de cabra se considera hoy un alimento con el que no sólo es posible sustituir a la de vaca, en los casos en que ésta última no esté disponible, sino que puede convertirse en alimento de elección en determinados casos, para ciertos estratos de la población, en razón de sus requerimientos específicos (Haenlein, 2004).
2.2.4.3 Usos de la leche de cabra
Desde tiempos remotos, el hombre ha utilizado la leche de animales en su beneficio. Es difícil saber la fecha a la que se remontan estos sucesos, pero seguramente estará muy cerca del momento de la domesticación de ellos, y no sólo del, bovino, que actualmente, es el principal proveedor de leche en el mundo occidental, sino de otras especies como ovejas, búfalo, camello, caballo, burra, entre otras. Asimismo, la transformación de la leche en subproductos también ha sido documentada a través de la historia. Buscando la forma de conservar el preciado líquido, el hombre primitivo habrá descubierto el queso y la crema y posteriormente habrá derivando en la elaboración de la mantequilla. Escritos de la India de 1 400 a.C. revelan el uso de la mantequilla como alimento y en la Biblia, en el libro de Job, aproximadamente 650 años a.C. se hace referencia al queso. Poco a poco la experiencia fue ganando terreno logrando la sofisticación de la época actual, donde la variedad de quesos es enorme y existen otros productos como el yogurt, el queso dulce, etc. (Alarcón, 2009).
En regiones como Francia y los Países Mediterráneos casi el 90% de la producción de leche se destina a la elaboración de quesos denominados gourmet. (Dubeuf et al., 2003)
En América se elaboran principalmente dos tipos de productos a partir de la leche de cabra: quesos y dulces (cajetas, obleas y natillas). En algunos países como EUA y Brasil se comercializa como leche fluida, yogurts (leches fermentadas), helados y cosméticos (Ribeiro y Ribeiro, 2010; Park y Haenlein, 2010).
El queso pudo haber sido uno de los primeros alimentos elaborados y consumidos por los humanos. Se tienen registro de su uso desde hace 4000 años. Se cree que el queso de cabra se originó en Mesopotamia y de allí paso a los países de la cuenca del mediterráneo (Ribeiro y Ribeiro, 2010).
El queso es una forma de conservación de dos constituyentes insolubles en la leche, las caseínas y la grasa. Este producto se obtiene de la coagulación de la leche, seguida del desuerado, en el curso del cual se separa el lactosuero de la cuajada. (López, 2011).
Otro subproducto es el yogurt elaborado a partir de leche de cabra, se ha consumido por décadas en los países mediterráneos y recientemente en América latina. En Perú, es escasa la información en cuanto a la producción y consumo. La elaboración del yogurt es una oportunidad para los pequeños productores del área rural (Park y Guo, 2006). El objetivo de la elaboración del yogurt, es la generación de un compuesto semisólido, de más larga vida útil que la leche. Para lograrlo existen varios procesos que influyen en la calidad y desarrollo de una textura apropiada del yogurt. Uno de los primeros es el tratamiento térmico de la leche; otros son, las condiciones de fermentación y tipo de cultivo y manejo post-fermentación (Pannel y Schoenfuss, 2007).
Entre los dulces de leche de cabra destaca el manjar blanco. Esta es uno de los dulces típicos peruanos más populares. La elaboración de manjar blanco se basa en la concentración, mediante evaporación, de la leche, del azúcar y de la glucosa adicionada durante el proceso (Park y Haenlein, 2010). Dicha concentración lleva aparejada un proceso de oscurecimiento no enzimático que le imparte su característico color café. Para lograr lo anterior, es necesario que previo a dicha concentración se realice una neutralización con bicarbonato de sodio hasta una acidez de 13° Dornick, para evitar que haya precipitación de proteínas durante el calentamiento (Ribeiro y Ribeiro, 2010). Otro de los dulces son el jamoncillo, glorias y una bebida con contenido alcohólico llamada rompope.
2.2.5 LACTOSUERO
El lactosuero es un subproducto de la fabricación de queso fresco, aunque tiene un contenido proteico bajo, sus proteínas son de alto valor biológico (por su contenido en triptófano, lisina y aminoácidos azufrados), tienen una calidad igual a las del huevo y no son deficientes en ningún aminoácido. Además posee una cantidad rica en minerales en donde sobresale el potasio, calcio, fosforo, sodio y magnesio. Cuenta también con vitaminas del grupo B (tiamina, ácido pantotenico, riboflavina, piridoxina, acido nicotínico, cobalamina), ácido ascórbico y lactosa. (Parsi et al., 2001).
Tradicionalmente el suero era considerado por los productores de queso como una pérdida o desecho con poco o ningún valor comercial, sin embargo este punto de vista cambió
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radicalmente cuando se descubrieron numerosas técnicas y aplicaciones nutricionales para el suero y sus componentes (Walzem et al., 2002).
El lactosuero es el líquido de color amarillo-verdoso residual de la transformación de la leche en queso (Jakymec et al., 2001) cuyas características físico-químicas variarán dependiendo del método de fabricación empleado, tipo de leche (bovina, caprina, ovina, etc.), época del año, tipo de alimentación del rebaño y etapa de la lactación promedio (Gómez et al., 1999; Madureira et al., 2007).
2.2.5.1 Obtención del Lactosuero
El lactosuero se obtiene en el proceso de elaboración del queso cuando a la leche líquida, previamente pasteurizada, se la añade el cuajo, fermento natural contenido en el estómago de los rumiantes que posee una enzima que hace coagular la leche. Se trata de un proceso que se realiza en tanques especiales a unos 30º C de temperatura y cuyo resultado es una masa semisólida rica en caseína y grasa que, tras su maduración y secado, se convertirá en queso. Pues bien, cuando esa masa semisólida se retira de las cubas, lo que queda en ellas es el suero de leche: un líquido de color amarillo verdoso y de sabor ácido pero agradable. Se trata, por tanto, de la parte que no se coagula por la adición del cuajo y que permanece en estado líquido. (Discovery salud, 2003).
2.2.5.2 Tipos de Lactosuero
Existen varios tipos de lactosuero dependiendo principalmente de la eliminación de la caseína, el primero denominado dulce, está basado en la coagulación por la renina a pH 6,5. El segundo llamado ácido resulta del proceso de fermentación o adición de ácidos orgánicos o ácidos minerales para coagular la caseína como en la elaboración de quesos frescos (Jelen, 2003).
Así dependiendo del origen de la leche, el tipo de queso, y las variaciones del proceso, el tipo de suero será diferente. Una de las clasificaciones está en función de su acidez, tal como se muestra en la Cuadro 2.3:
Lactosuero dulce:
Se obtiene como subproductos de quesos duros, semiduros y frescos en los que se utiliza cuajo, su acidez es de pH>5.8. Procedente de fabricaciones de coagulación enzimática por uso de enzima coagulante. La precipitación de las proteínas se produce por hidrólisis específica de la caseína. Por lo tanto el pH es próximo al de
la leche inicial y no hay variación de la composición mineral. El suero dulce es el más empleado por la industria y tiene una composición química más estable, lo que permite estimar los valores medios de composición. (Choez, 2010).
Lactosuero medio ácido:
Es obtenido al separarse la caseína por acidificación y su acidez es de pH 5.0-5.8.
Lactosuero ácido:
Es el que se produce en las industrias lácteas cuando la coagulación se lleva a cabo con un ácido, disminuyendo el valor del pH hasta 5.1. (Riera et al, 2004). El Lactosuero acido tiene un gran contenido de ácido láctico secuestra el calcio del complejo de paracaseinato cálcico, produciendo lactato cálcico. El suero acido tiene gran cantidad de minerales. También es rico en fósforo (unas 10-12 veces más que el que puede estar presente como promedio en un residuo acuoso) igualmente es rico en calcio (Hernández et al, 2012).
Cuadro 4: Clasificación de los tipos de suero según su acidez
TIPOS DE SUERO ACIDEZ (%) pH Suero dulce 0.10 – 0.20% 5.8 – 6.6 Suero medio acido 0.20 – 0.40% 5.0 – 5.8 Suero acido 0.40 – 0.60 4.0 – 5.0
Fuente: Linden y Lorient (2006)
2.2.5.3 Composición Química del lactosuero
La composición del suero depende del tipo de leche y de los procesos empleados en la elaboración del queso, siendo además, estos últimos muy variados, de acuerdo al tipo de queso y según el procedimiento específico que emplea cada planta. Sin embargo la composición del suero, en cuanto a macroconstituyentes es relativamente poco variable, como se observa en el Cuadro 5:
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Cuadro 5: Composición Química del Lactosuero
COMPOSICION QUIMICA CANTIDAD %
Proteínas 0.91 Caseína 0.13 Proteínas lactoséricas 0.78 Grasas 0.3 Lactosa 5.1 Sales minerales 0.5 Solidos totales 6.8
Contenido energético 270 KCAL/L
Fuente: Inda (2000).
Entre los ingredientes menores del lactosuero según Inda (2000).se destacan:
Calcio: 51mg/100gr Fosforo: 53mg/100gr Hierro: 1.0mg/100gr Vitamina: A 10 U.I. mg/100gr Tiamina: 0.03mg/100gr Riboflavina: 0.14mg/100gr Niacina: 0.10mg/100gr
Al hablar de sus componentes del lactosuero, nos estamos refiriendo a todo lo que lo compone, entre estos compuestos están:
Lactosa
La lactosa es, no sólo el principal hidrato de carbono de la leche, sino también el componente principal del lactosuero (aparte del agua), constituyendo aproximadamente
el 4,4 - 4,9% del total del suero (~ el 75% del extracto seco) (Jelen, 1992). Es un disacárido formado por una molécula de glucosa y otra de galactosa, que se sintetiza en la glándula mamaria. La concentración de lactosa en el suero es bastante constante, pero depende de la proporción de lactosa original que ha sido degradada a ácido láctico (Scott, 1991).
Proteínas séricas
Aunque el componente mayoritario después del agua es la lactosa, son las proteínas séricas el ingrediente de más valor (Jelen, 1992). Se pueden definir como las proteínas que permanecen solubles en la fase líquida después de la precipitación de las caseínas a pH 4,6 (Fox, 2001). Constituyen aproximadamente el 0,7% del suero (~8-11% del extracto seco). Además el suero también contiene 0,2- 0,3% de nitrógeno no proteico (Jelen, 2003). El contenido proteico del suero depende en su mayor parte del tipo de coágulo y de su tratamiento y la presencia en el mismo de partículas de la cuajada puede aumentarlo considerablemente (Scott, 1991).
Las principales proteínas séricas son la β-lactoglobulina (β-LG), la α- lactalbúmina (α- LA), inmunoglobulinas (Igs), la seroalbúmina (BSA) y las proteosas peptonas. Junto a éstas, aparecen otras proteínas minoritarias como el glicomacropéptido, lactoferrina, y enzimas como la lactoperoxidasa. En la Cuadro 2.5 se muestra la composición proteica de los sueros bovinos y algunas de sus características. Las diferencias encontradas en el perfil proteico pueden ser consecuencia de las variaciones estacionales, de la etapa de lactación, de la raza, de la alimentación y de las técnicas de elaboración queseras empleadas. (Pintado y Malcata, 1996).
Cuadro 6. Principales Proteínas Séricas
Proteínas Concentración en suero (g/L) % en suero Pm (kg/mol) ph T° Desnat. (ºC) β-lactoglobulina 2-4 48-58 18 5,4 82 α-lactalbúmina 0,6-1,7 13-19 14 4,4 61 Glicomacropéptido 1,5 12-20 8,6 < 3,8 Proteosas peptonas 0,2-0,4 6 4-80 5,1-6,0 Seroalbúmina 0,2-0,4 6 66-69 4,8-5,1 66 Inmunoglobulinas 0,5-1,0 8-12 150-1000 5-8 72 Lactoferrina 0,1 2 77 7,9 Lactoperoxidasa 0,03 0,5 78 9,6 Lípidos Fuente: Jelen (1992).
La leche de cabra contiene 97-99% de lípidos libres y 1-3% de lípidos ligados a otras sustancias (Park, 2006). Los lípidos libres están constituidos por triglicéridos o triacilgliceroles, diglicéridos o diacilgliceroles y monoglicéridos o monoacilgliceroles,
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y lípidos polares (fosfolípidos y glicolípidos). Se muestran el porcentaje lipídico presente en el suero.
CUADRO 7: Distribución cuantitativa de lípidos en la leche de cabra
LÍPIDOS % del total lipídico Lípidos libres 97 – 99 % Triglicéridos 96,8% Diglicéridos 2,2% Monoglicéridos 0,9% Lípidos ligados 1 - 3 % Lípidos neutros 46,8% Glicolípidos 8,5 % Fosfolípidos 44,7% Fuente: Park (2006) Minerales
Los minerales constituyen el tercer componente mayoritario del contenido sólido total del suero (Jelen, 1992). Aunque el contenido en sales suele ser bastante constante, su composición mineral varía en función del tipo de suero obtenido, y depende de otros factores relacionados con los métodos de fabricación quesera empleados, especialmente de la adición a la leche de cloruros de sodio o de calcio (Scott, 1991). Sin embargo las diferencias principales entre ambos tipos de suero se deben a la distinta manera de producir la coagulación de las caseínas (Jelen, 1992).
Vitaminas: La riboflavina (B2)
Es la vitamina más abundante del suero. Es una proteína soluble en agua, estable al calor y sensible a la luz. Es la responsable del color verdoso del suero. Puede ser retenida mediante ósmosis inversa, pero no a través de las membranas de UF por lo que los permeados de UF pueden tener también este color (Jelen, 1992). La leche de cabra, y por lo tanto en el suero, presenta cantidades mayores de vitamina A que la leche de vaca, porque la cabra convierte todo el β-caroteno en vitamina A, mientras que posee deficiencias en ácido fólico y vitamina B12 si se compara con la leche de vaca. Ambas leches son deficientes en piridoxina (B6), vitamina C y D (Park, 2006).
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2.2.5.4 Funcionalidades del lactosuero
Hayes y Cribb (2008). Señalan que la suplementación con lactosuero, en dosis de 25g/día, usa para aumentar la fosforilación de p70-S6k; una quinasa reguladora importante en la activación de la síntesis de proteína muscular en respuesta al ejercicio, por lo que esta aumentaría notablemente. Se puede utilizar tanto para aumentar el rendimiento como en la vida diaria, ya que puede favorecer el mantenimiento de la masa corporal magra. Con una dosis un poco más alta, de 30g/dia, mejoró la composición corporal (manteniendo la masa magra, reduciendo la masa grasa). Un dato importante es que esta mejora se ha obtenido sin la práctica de ejercicio físico.
Otro protocolo es el descrito por (Churchward-Venne et al., 2012), en el que para individuos sanos jóvenes, el contenido de leucina proporcionado por 6,25 g de proteína de suero de leche (0,75 g) parece ser suficiente para activar e inducir una estimulación máxima de síntesis de la proteína miofibrilar siempre que se proporcionen cantidades adecuadas de los otros aminoácidos esenciales (AAE) (es decir, cantidades equivalentes a 25 g de proteína de suero de leche o 8,5 g AAE). Alternativamente, puede haber otros aminoácidos esenciales, además de la leucina, que pueden estimular la síntesis de la proteína miofibrilar. Por ejemplo, valina, fenilalanina y treonina han demostrado aumentar la síntesis de la proteína muscular. Mientras que la leucina (aminoácido presente en el suero de leche) es potente en su capacidad de estimular la síntesis de la proteína miofibrilar, sólo se requiere una cantidad relativamente pequeña (0,75 g) para lograr una estimulación máxima cuando otros aminoácidos esenciales se proporcionan en cantidades más grandes (8,5 g).
2.2.5.5 Alternativas para el uso del lactosuero
Aquellos productos tradicionalmente obtenidos a partir de suero. Los productos que tradicionalmente se han obtenido a partir del lactosuero aplicando operaciones unitarias de la industria alimentaria han sido:
Suero en polvo, a base de concentrar los sólidos por evaporación y secado del suero. Es usado para mejorar el sabor y aminorar costos en la elaboración de yogurt y helados.
Suero en polvo desmineralizado, se eliminan previamente las sales minerales por intercambio iónico o por electrodiálisis, se evapora el agua y se aplica el
secado. Utilizado como potenciador de sabor en productos lácteos.
Lactosa, obtenida por concentración, cristalización y separación. Se utiliza como materia prima en diversos ramos industriales y como fuente de carbono para BAL debido a su efecto prebiótico.
Concentrados proteicos, obtenidos por precipitación isoeléctrica o por ultrafiltración del suero (Lomas, 2005). Utilizados como complemento alimenticio en la industria láctea para incrementar el valor nutricional del producto, además de disminuir sinéresis y aumentar la vida de anaquel (UNITED STATES DAIRY EXPORT COUNCIL – [USDEC], 2004).
2.2.6 MONOHIDRATO DE CREATINA
Definición
Según Wyss (2000), menciona que la Creatina (también denominada α-metil guanido- acético y frecuentemente abreviado en la literatura como Cr) es un ácido orgánico nitrogenado que se encuentra en los músculos y células nerviosas de algunos organismos vivos. Es un derivado de los aminoácidos muy parecido a ellos en cuanto a su estructura molecular. Esta molécula se sintetiza de forma natural en el hígado, el páncreas y en los riñones a partir de aminoácidos como la arginina, la glicina y la metionina a razón de un gramo de creatina por día. Además, Cr constituye la fuente inmediata y directa para regenerar ATP y proveer de energía a las células musculares.
La creatina es un compuesto orgánico que contiene nitrógeno, es decir, una amina. Se encuentra en los músculos y células nerviosas de algunos organismos vivos, generalmente en complejo con el fosfato para formar la fosfocreatina. Se sintetiza de forma endógena en el hígado, páncreas y riñones, y se encuentra en la dieta principalmente en pescado, carne y otros productos animales como leche y huevos. Se utiliza como ayuda ergogénica para aumentar la potencia física y la velocidad en deportistas. (Cooper et al., 2012).
