UNIVERSIDAD AUTNOMA DE SAN LUIS POTOS

FACULTAD DE CIENCIAS QUMICAS

Materia: Estadstica

Descripcin: Proyecto Proceso industrial del yogurt

Nombre del alumno:EuniceJorge RiveraMontoya Hernndez Julio Cesar

Nombre del profesor:Reyes Harfush Mara Teresa

INTRODUCCINEl yogurt es un producto lcteo fermentado, levemente cido, de cultivo semislido que es producido por homogeneizacin y pasteurizacin. El yogurt, es un producto efectivo para restaurar y mantener el funcionamiento normal de nuestro equilibrio intestinal, rico en vitaminas B. el yogurt es producido a bajo costo lo que es un beneficio para los consumidores y productores.Elyogur naturalse define como el producto de leche coagulada obtenida por fermentacin lctica mediante la accin delLactobacillus bulgaricusyStreptococus thermophilusa partir de leche pasterizada, leche concentrada pasterizada, leche total o parcialmente desnatada pasterizada, leche concentrada pasterizada total o parcialmente desnatada con o sin adicin de nata pasterizada, leche en polvo entera, semidesnatada o desnatada, suero en polvo, protenas de leche y/u otros productos procedentes del fraccionamiento de leche. El yogurt tuvo sus orgenes en Turqua. Los procedimientos usados para la produccin en masa fueron desarrollados en naciones occidentales. La importancia de la planta descrita en este estudio no slo es el bajo costo para instalarla, sino tambin para operarla. Ambas en conjunto con el crecimiento de la popularidad internacional del yogurt, hace de este estudio una inversin razonable para cualquier emprendedor que desee establecer una produccin capaz de generar un rpido retorno de la inversin, as como tambin un flujo estable de ganancias para los aos siguientes.La importancia de este producto se debe a la gran demanda que tiene dentro del mbito alimenticio, formando parte de la dieta bsica desde nios hasta adultos, ya que aporta una gran variedad de nutrientes en tan poca cantidad de yogurt. ste producto lcteo ya se encuentra posicionado como uno de los productos principales de las empresas de lcteos debido a la demanda que tienen en los mercados por ser un producto completo. Es por ello que en este proyecto se analiza mediante el uso de la probabilidad y estadstica diversos aspectos importantes como el control de calidad, tomando en cuenta que sta rea tiene la responsabilidad de proveer de productos de calidad que cumplan con las Normas Oficiales Mexicanas para poder ser comercializados y con la demanda de calidad que solicitan los consumidores; en base a informacin que proporcionan en lnea diversas empresas se realizaron los anlisis presentados en ste trabajo.

MISINProporcionar informacin a la poblacin consumidora basada en anlisis probabilsticos y estadsticos sobre aspectos de calidad del yogurt. De igual manera relacionar la informacin recaudada en base a los anlisis con las reas de ingeniera qumica y la qumico-farmacobiologa.

OBJETIVOEjemplificar el uso de la estadstica en un proceso industrial, mediante la elaboracin y/o interpretacin de anlisis, y as relacionar esta ciencia con el rea de estudio de la ingeniera qumica y la qumico-farmacobiologa.

JUSTIFICACINDebido a la gran importancia de la estadstica anlisis y procesos industriales, se realiza una investigacin de cmo se utiliza esta ciencia, especficamente en la produccin de yogurt, ya que en este producto es imprescindible el registro de calidad y produccin en los que se emplea el proceso estadstico para el muestreo, anlisis cualitativo y cuantitativo, control de procesos Y control de calidad.BENEFICIOS DEL YOGUR

Beneficio para la diarrea por antibiticos, quimioterapia, etc Ayuda a reestablecer la flora bacteriana del intestino, mejorando el sistema inmunitario El yogur desnatado ayuda a reducir los valores del colesterol sanguneo Gran fuente de calcio Mejora el trnsito intestinal combatiendo el estreimiento Previene el cncer de colon Reduce metabolitos txicos del coln Son alimentos pro biticos "para la vida" , alimentos que llevan bacterias vivas que aportan efectos beneficiosos para nuestra flora intestinal, combatiendo contra aquellas bacterias negativas que pudieran provocar efectos perjudiciales para nuestra flora intestinal, como enfermedades, diferentes hbitos alimenticios, Algunos estudios relacionan el consumo del yogur con efectos beneficiosos sobre alergias e infecciones. Tambin hay estudios que indican que el consumo regular de este alimento reduce la formacin de H.Pylori. Las protenas son ms digeribles por la accin enzimtica de las bacterias que utilizamos para la elaboracin del yogurt.DIAGRAMA DE FLUJO DE LA ELABORACIN DEL YOGUR

PROCESO INDUATRAL DE LA ELABORACIN DEL YOGURT

RECEPCIN DE LA LECHE

La leche cruda debe ser de la ms alta calidad bacteriolgica. Debe tener un bajo contenido en bacterias y sustancias que puedan impedir el desarrollo de los cultivos tpicos del yogur (antibiticos, residuos de sustancias de limpieza, enzimas, bacterifagos, etc.).

ESTANDARIZACIN DE LA LECHE

El contenido de grasa y slidos de la leche se estandariza de acuerdo con las normas y principios FAO/OMS, con lo que se obtiene una clasificacin de los grupos de yogur:

Yogur:contenido graso mnimo de 35 %

Yogur semidesnatado:contenido graso entre 1 % y 2 %

Yogur desnatado o de bajo contenido graso:contenido graso mximo de 03 %.

Para el ajuste de los slidos solubles no grasos, se concentra la leche por evaporacin, mediante la adicin de leche desnatada en polvo, por adicin de leche concentrada o por adicin de retenidos del lactosuero. El aumento de slidos solubles no grasos incrementa la viscosidad y la estabilidad de la cuajada del yogur. La leche aadida debe tener la misma calidad bacteriolgica.

ADICIN DE COMPONENTES MINORITARIOS

Consiste en aadir todos aquellos ingredientes minoritarios, como la adicin de azcar o edulcorantes, sustancias estabilizantes, colorantes y aromas que sean capaces de aguantar la posterior pasterizacin a la que ser sometida la leche.

DESAIREADO

Se realiza un desaireado para eliminar el aire que se ha incorporado durante las etapas de estandarizacin y adicin de ingredientes.

HOMOGENIZACIN DE LA LECHE

La homogenizacin otorga mayor viscosidad y brillantez al yogur que se obtiene con dicha leche.Tambin evita la separacin de la nata durante el periodo de incubacin y asegura as una distribucin uniforme de la grasa de la leche en el yogur.La leche entra al homogenizador a una temperatura de 50 C-60 C.

PASTERIZACIN

Los objetivos de esta etapa del proceso de fabricacin son:Eliminar microorganismos patgenos

Reducir la poblacin microbiana total para que no interfiera con el desarrollo de las bacterias lcteas del cultivo iniciador.

Desnaturalizar las protenas del suero para mejorar la textura del producto final y para ayudar a evitar la separacin del suero durante la conservacin del yogur (especialmente en el yogur firme o compacto).

Hidratar los estabilizantes (aadidos anteriormente) que se disuelven en caliente.

El tratamiento trmico se realiza en un intercambiador de calor de placas o tubular a diferentes temperaturas y tiempos de duracin en funcin del producto. Los tratamientos ms comunes son:85 C durante30 minutos,

90 C-95 C durante 5-10 minutos,

120 C durante 3-5 segundos.

Pasterizador de placasPasterizador tubular

REFRIGERACIN

La leche se enfra hasta 43 C, temperatura ptima para la siembra del cultivo.

ADICIN DE FERMENTOS

Se inocula el cultivoLactobacillus bulgaricusyStreptococus thermophilus.Segn el tipo de yogur (firme o batido), la incubacin se realizar en el envase o en tanques de coagulacin.

YOGUR FIRME

Adicin de componentes minoritarios

Se aaden los componentes minoritarios no resistentes al calor (aromas, colorantes, purs de frutas...), ya que de haber sido aadidos en la primera adicin de componentes minoritarios hubiesen sido destruidos por las altas temperaturas de la pasterizacin.Las preparaciones o purs de frutas se elaboran siguiendo las instrucciones de la empresa lctea, con tipos y cantidades muy diferentes de frutas, azcar, estabilizantes, colorantes y aromatizantes. El pur no debe aportar ningn microorganismo que pueda alterar el yogur. Por ello hay que asegurar que recibe un tratamiento trmico suficiente.

Envasado y tapado

La finalidad del envase es la de contener, proteger y conservar los alimentos, adems de servir para informar al consumidor. Tambin facilita la venta del producto y su empleo.El yogur se comercializa en envases de vidrio o plstico. Los envases de plstico se fabrican mediante un sistema de inyeccin en moldes o por un proceso de termoformado que se conoce con el nombre de: formado-llenado-cerrado.

Para cerrar los envases del yogur suele utilizarse una hoja de aluminio forrada interiormente con una capa de plstico. Este permite el cierre por termosellado.

Fermentacin

La fermentacin de los envases de yogur firme se realiza en una cmara de incubacin. Durar de dos a seis horas dependiendo del grado de acidificacin que se pretenda alcanzar (generalmente un pH inferior a 4,6) y de la cantidad de cultivo que se aadi.

Refrigeracin y almacenado

Cuando se alcanza un pH ptimo se detiene la actividad de los fermentos haciendo descender la temperatura del producto hasta 18 C-20 C.Los envases son trasladados a la cmara de refrigeracin con mucho cuidado, ya que el cogulo formado es muy frgil.En la cmara de refrigeracin se baja la temperatura de forma suave hasta temperaturas inferiores a 5 C. A esta temperatura el cogulo adquiere firmeza.Los yogures permanecern en almacenamiento en esta cmara de refrigeracin hasta su distribucin.La temperatura debe mantenerse durante todo el periodo de conservacin entre 2 C y 5 C, y nunca sobrepasar los 10 C en las etapas intermedias de la cadena de distribucin.Los yogures firmes tienen una caducidad entre quince y veintin das.

YOGUR BATIDO

Fermentacin

La leche se incuba en grandes tanques de fermentacin a temperaturas de 42 C-43 C durante dos horas y media o tres horas. El proceso de fermentacin suele interrumpirse cuando el pH de la leche es aproximadamente de 4,2-4,4.

Refrigeracin

El contenido del tanque se enfra haciendo pasar por un intercambiador de placas o tubular, donde se consigue el enfriamiento rpido del yogur hasta una temperatura de 18 C-20 C, en que se detiene la actividad microbiana.

Adicin de componentes minoritarios

Igual que en el yogur firme, se realiza la adicin del pur de frutas, colorantes, estabilizantes y aromatizantes no resistentes al tratamiento trmico.

Batido

Consiste en la ruptura del cogulo caliente (20 C) y la reincorporacin del lactosuero.Generalmente, para obtener un gel homogneo es suficiente una agitacin muy suave durante un periodo de cinco a diez minutos.

Envasado

La finalidad del envase es la de contener, proteger y conservar los alimentos, adems de servir para informar al consumidor. Tambin facilita la venta del producto y su empleo.El yogur batido se comercializa principalmente en envases de vidrio y plstico. Para cerrar los envases de yogur suele utilizarse una hoja de aluminio forrada interiormente con una capa de plstico que evita el contacto del producto cido con la tapa y permite el cierre sobre el envase por termosellado.

Refrigeracin y almacenado

Los yogures ya envasados se refrigeran a temperaturas inferiores a 5 C en cmaras de refrigeracin donde permanecern hasta su posterior distribucin.La temperatura debe mantenerse durante todo el periodo de conservacin entre 2 C y 5 C, y nunca sobrepasar los 10 C en las etapas intermedias de la cadena de distribucin.Los yogures lquidos tienen una caducidad de entre quince y veintin das.

YOGUR DE LARGA DURACIN

El yogur de larga conservacin (dos a cuatro meses) es un producto que ha sido tratado trmicamente (tratamiento UHT 137 C durante 4 segundos) despus de la incubacin, con el fin de destruir las bacterias lcteas u otros microorganismos alterantes que puedan haber contaminado el yogur durante el proceso de fabricacin.

Posteriormente se envasar de forma asptica en envases de plstico.

Su almacenado, distribucin y conservacin pueden realizarse a temperatura ambiente. Los yogures de larga duracin tienen una caducidad de entre dos y cuatro meses.

CAPACIDAD DE PRODUCCIN

La produccin del yogurt a nivel industrial consta de operar 3 turnos de 8 horas diarias, 25 das al mes para obtener una produccin de 1200 toneladas de producto por mes; el yogurt puede ser envasado en diversas presentaciones o someterse a procesos extra de operacin para ofrecer diversas consistencias o propiedades diferentes al consumidor.LINEAMIENTOS Y RESTRICCIONES

NORMAOficial Mexicana NOM-181-SCFI-2010, Yogurt-Denominacin, especificaciones fisicoqumicas ymicrobiolgicas, informacin comercial y mtodos de prueba.Al margen un sello con el Escudo Nacional, que dice: Estados Unidos Mexicanos.- Secretara de Economa.NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-181-SCFI-2010, YOGURT-DENOMINACION, ESPECIFICACIONESFISICOQUIMICAS Y MICROBIOLOGICAS, INFORMACION COMERCIAL Y METODOS DE PRUEBA.CHRISTIAN TUREGANO ROLDAN, Director General de Normas y Presidente del Comit ConsultivoNacional de Normalizacin de Seguridad al Usuario, Informacin Comercial y Prcticas de Comercio, confundamento en los artculos 34 fracciones XIII y XXXI de la Ley Orgnica de la Administracin Pblica Federal;39 fraccin V, 40 fracciones I y XII, 46, 47 fraccin IV de la Ley Federal sobre Metrologa y Normalizacin y 19fracciones I, XIV y XV del Reglamento Interior de esta Secretara, yCONSIDERANDOQue es responsabilidad del Gobierno Federal procurar las medidas que sean necesarias para garantizarque los productos que se comercialicen en territorio nacional contengan los requisitos necesarios con el fin degarantizar los aspectos de seguridad e informacin comercial para lograr una efectiva proteccin delconsumidor;Que con fecha 4 de febrero de 2010, el Comit Consultivo Nacional de Normalizacin de Seguridad alUsuario, Informacin Comercial y Prcticas de Comercio, aprob la publicacin del Proyecto de Norma OficialMexicana PROY-NOM-181-SCFI-2010"Yogurt, yogurt, yoghurt, yoghurth o yogurthDenominacin,especificaciones fisicoqumicas y microbiolgicas, informacin comercial y mtodos de prueba", la cual serealiz en el Diario Oficial de la Federacin el 17 de marzo de 2010, con objeto de que los interesadospresentaran sus comentarios;Que la manifestacin de impacto regulatorio a que hace referencia el artculo 45 de la Ley Federal sobreMetrologa y Normalizacin, fue sometida a la consideracin de la Comisin Federal de Mejora Regulatoria,emitindose el dictamen total aprobatorio por parte de dicha Comisin el 19 de febrero de 2010;Que durante el plazo de 60 das naturales contados a partir de la fecha de publicacin de dicho proyectode norma oficial mexicana, la Manifestacin de Impacto Regulatorio a que se refiere el artculo 45 de la LeyFederal sobre Metrologa y Normalizacin estuvo a disposicin del pblico en general para su consulta; y quedentro del mismo plazo, los interesados presentaron comentarios, conforme a la Ley Federal sobre Metrologay Normalizacin, sobre el contenido del citado proyecto de norma oficial mexicana, por lo que se realizaron lasmodificaciones conducentes al proyecto de NOM;Que la manifestacin de impacto regulatorio a que hace referencia el artculo 45 de la Ley Federal sobreMetrologa y Normalizacin, fue sometida a la consideracin de la Comisin Federal de Mejora Regulatoria,emitindose el dictamen final aprobatorio por parte de dicha Comisin el 19 de febrero de 2010;Que con fecha10 de septiembre de 2010, el Comit Consultivo Nacional de Normalizacin de Seguridadal Usuario, Informacin Comercial y Prcticas de Comercio, aprob por unanimidad la norma oficial mexicanaNOM-181-SCFI-2010,"YogurtDenominacin, especificaciones fisicoqumicas y microbiolgicas, informacincomercial y mtodos de prueba";Que la Ley Federal sobre Metrologa y Normalizacin establece que las normas oficiales mexicanas seconstituyen como el instrumento idneo para la proteccin de los intereses del consumidor, expide lasiguiente:Norma Oficial Mexicana NOM-181-SCFI-2010,"YogurtDenominacin,especificaciones fisicoqumicas ymicrobiolgicas,informacincomercial y mtodos de prueba".Mxico, D.F.,a27 de septiembre de 2010.-El Director General de Normas y Presidente del ComitConsultivo Nacional de Normalizacin de Seguridad al Usuario, Informacin Comercial y Prcticas deComercio,Christian Turgano Roldn.- Rbrica.

ANLISIS PROBABILISTICOS Y ESTADSTICOSPlanteamiento 1: El yogurt saborizado o con fruta podr contener hasta 50% (m/m) de ingredientes no lcteos, asaber: edulcorantes, frutas y verduras, as como jugos, purs, pastas, preparados y conservadores derivadosde los mismos, cereales, miel, chocolate, frutos secos, caf, especias y otros alimentos aromatizantesnaturales e inocuos y/o sabores. Los ingredientes no lcteos pueden ser aadidos antes o luego de lafermentacin.El yogurt deber cumplir con las especificaciones fisicoqumicas descritas en la siguiente Tabla

Planteamiento 2: Microorganismos viablesEl yogurt deber contener como mnimo 107UFC/g de la suma deStreptococcusthermophilusyLactobacillusdelbrueckiisubespeciebulgaricusviables, conforme al mtodo de prueba de bacterias quefermentan los productos, del numeral 8 de la NMX-703-COFOCALEC-2004.En caso de contener cultivos alternativos adicionales, stos debern estar en valores de 106UFC/gviables de cultivos lcticos, como mnimo.Los microorganismos deben permanecer viables, activos y abundantes hasta la fecha de caducidad delproducto.Para la produccin de yogurt se requiere un nmero estimado de microorganismos (lactobacillus bulgaricus) el cual debe ser de 10 millones por gramo,(NOM-181-SFCI-2010) para esto en una muestra de yogurt de 250gr se estima que la media es de 2.308e+10 por lo cual se quiere saber cunto yogurt QUE se produce contienen lactobacillus menores a la media, ya que es importante mantener esa cantidad de lactobacillus en las muestras para lograr la adecuada fermentacin del producto.

En base a esto el proceso de produccin en masa queda descrito como:

Planteamiento 3: La compaa Danone produce una gran cantidad de yogurt de diversos sabores, del cual el de mayor demanda es el de sabor fresa con un porcentaje de preferencia del 67%. Este yogurt contiene una bacteria llamada Lactobacillus bulgaricus, la cual acta como conservador, acidificante y coagulante del yogurt; este Lactobacillus tienen una distribucin normal de vida, con una media de 14 das y una desviacin estndar de 2 das. De 1000 botes de yogurt, cuntos de ellos tendrn una duracin entre 9 y 19 das.N=1000Yogurts

mm=14

ss=2

nX=8.519.5

Probabilidad0.002979760.997020240.99404047

Cuntos de ellos tendrn una duracin entre 9 y 19 das?994Yogurts

Dist. Normal

Planteamiento 4: Segn un anlisis del departamento de calidad el 3% de los botes de yogurt producidos durante un mes estn fuera las especificaciones de la NOM-181-SCFI-2010. Cul es la probabilidad de que 4 botes de yogurt de 100 seleccionados al azar sean defectuosos?

Poblacin6000n100muestras

P3%

nProbabilidad brutaProbabilidad acumulativaFrecuencia Terica

00.0475525080.047552508285

10.1470696120.19462212882

20.2251529630.4197750831351

30.2274741270.647249211365

40.1706055960.8178548061024

50.1013080650.919162871608

60.0496096190.968772491298

P(4 defectuosos)17.06%

Dist. Binomial

Planteamiento 5: 10 000 botes de yogurt se producen por hora en la planta de Danone cuya duracin vara segn el lote. Si el departamento de calidad selecciona 100 botes de yogurt al azar, se determinar la probabilidad de que al seleccionar al azar 1 bote de yogurt de los 60 que caducarn antes de tiempo.N Tamao de la poblacin10000

SEl nmero total de xitos60

nTamao de la muestra100

xEl nmero de xitos de inters1

CSxCN-Sn-xCNnEcuacin:

603.619E+2396.521E+241P(X)=CSXCN-Sn-x

CNn

P=33%

Probabilidad con frmula33.30%

Planteamiento 6: Se registr el tiempo de vida en das de los Lactobacillus bulgaricus en un una muestra de 55 botes yogurt tomada de un lote listo para su comercializacin.1414161415121612131614

1512161516121613141612

1513151616141514141615

1615151715131414131513

1516141814131515151515

N55

mximo18

mnimo12

rango6

no. Opt clases6.81

anchura0.9

Tabla de distribucin de frecuenciasFrecuenciaFrecuencia %FrecuenciaFrecuenciaFrecuencia %

Lim. InfLim. SupFrecuenciaxjFrecuencia %AcumAcumAcum Acum >

12.0012.88512.440.0915500.00%555100.00%

12.8813.76713.320.1271221.82%125090.91%

13.7614.641214.200.2182443.64%244378.18%

14.6415.531715.080.3094174.55%413156.36%

15.5316.411215.970.2185396.36%531425.45%

16.4117.29116.850.0185498.18%5423.64%

17.2918.17117.730.01855100.00%5511.82%

55

Fj*Xj

62.20

93.25Clculo de la media por mtodo directo

170.4414.7

256.44suma(Fj*Xj)N

191.59808.5055

16.85

17.73

808.497956

Grficos Representativos

Anlisis de los grficos: La informacin presentada por los grficos nos dice que en base al tiempo de duracin media del producto que es de 14.7 das, en el estudio realizado a una muestra tomada de un lote, el grueso de la muestra se encuentra en un periodo de duracin de entre 14 a 16 das, lo cual corresponde a lo esperado por el producto en base al microorganismo de estudio. Esto nos dice que el lote puede ser aprobado para su distribucin comercial y el mecanismo de produccin es eficiente.Planteamiento 7: El jefe de control de calidad en la produccin de yogurt requiere saber si la concentracin de slidos lcteos no grasos se encuentran dentro de lo establecido a la nom-182-SCFI-210, 8.25% M/M. se selecciona Una muestra de cada uno de los 30 lotes y se realiza el anlisis. Los resultados fueron que las 40 botellas tuvieron una media de 8.12%, con una desviacin estndar de 0.2 oz.Al nivel de significacin de 0.05 est fuera de control el proceso, la produccin debe de aceptarse?

CONCLUSIONESEn este proyecto se observ como la estadstica es de gran importancia tanto para los anlisis de laboratorio como para el anlisis de mercado del producto de inters, dando un panorama del comportamiento del producto y, de esa manera predecir sucesos que ayuden a la mejora y optimizacin del proceso y del producto.Para el caso del yogurt es de gran importancia establecer los parmetros estadsticos del comportamiento del producto ya que ste infiere directamente en la salud del consumidor. Debido a esto, la industria del yogurt en su rea de control de calidad, se encarga de verificar cada lote de produccin, y debido a que no es factible econmicamente para la empresa detener la produccin para analizar el producto, se hace uso fundamental de la estadstica para agilizar las operaciones y dar legalidad de que el producto se encuentra dentro de los parmetros que rige la ley y de igual forma sea un producto de calidad.Junto con esto cabe destacar que las normas oficiales mexicanas rigen los parmetros que debe seguir determinado producto para ser comercializado, y la estadstica nos da un acercamiento a lo requerido sin necesidad de que los procesos se vean afectados en tiempo y forma.En base a esto podemos resaltar la importancia de la probabilidad y estadstica en todos los procesos industriales, puesto que cada producto debe cumplir con sus debidos requerimientos y de igual forma aumentar la eficiencia en su produccin.

BIBLIOGRAFAReferencias de Internet: http://dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5167303&fecha=16/11/2010

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