INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS

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1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN PROPUESTA DE LA APLICACIÓN DEL DISEÑO DE EXPERIMENTOS, PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO EN UNA EMPRESA CHOCOLATERA T E S I S QUE PARA OBTENER EL GRADO DE M A E S T R Í A E N I N G E N I E R Í A I N D U S T R I A L P R E S E N T A: C. DIRECTORES DE TESÍS: M.EN C. JOSÉ MANUEL GARCÍA CORDOVA M.EN I. JUAN JOSÉ HURTADO MORENO MÉXICO, DF. AÑO 2010

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4 RESUMEN El presente trabajo propone un rediseño en la confección del chocolate obscuro y el manejo de las semillas para la elaboración del trampee de nuez en una empresa chocolatera, para obtener un mayor brillo en la presentación del chocolate y un mayor nivel de vida, incrementando así la atracción del cliente y la disponibilidad del producto a la venta, aumentando las utilidades del producto. Se analizó la extensa información que se ha desarrollado, con respecto a Diseño de experimentos, para transformar a los productos y procesos en diseños robustos que resistan los factores que intervienen en sus procesos, eligiendo el mejor método que asegure la confiabilidad del producto optimización la utilización de los recursos en la elaboración de un producto como lo es el chocolate obscuro empleado en el trampee de nuez. En el primer capítulo se presenta a la organización en estudio y el proceso de actividades que logran el producto de trampee de nuez además de otros productos que emplean el chocolate obscuro en su elaboración. Posteriormente en el capítulo dos, se muestra la importancia de la calidad en la elaboración del chocolate en México y la normatividad que rige la fabricación del chocolate, como se describe en el capítulo tres; así como las semillas utilizadas en la confección de chocolates, haciendo hincapié en el uso de la nuez para la elaboración del trampee de nuez En el capítulo cuatro se exponen el papel que juega el Diseño de experimentos en la mejora de productos y proceso y el Análisis de varianza ANOVA en la formulación de metodologías para desarrollar nuevas hipótesis satisfactorias, finalizando en el capítulo cinco, con la aplicación del diseño de experimentos y el análisis de los factores modificados para obtener un producto mejorado.

5 ABSTRACT This thesis proposes a redesign in the making of dark chocolate and seed management in the development of a trick nut chocolate company to obtain a higher brightness in the presentation of chocolate and a higher shelf-life, thereby increasing customer attraction and availability of product for sale, increasing the profits of the product. We analyzed the extensive information that has been developed with respect to design experiments to transform products and processes robust design to withstand the factors involved in its processes, choosing the best method to ensure product reliability optimization using resources in developing a product like the dark chocolate used in the trick of nut. In the first chapter presents the organization's study and process of activities that manage the trick of nut product and other products that will be using dark chocolate in its preparation. Then in the chapter two, shows the importance of quality in the production of chocolate in Mexico and the norms in the manufacturer from chocolate as well as describe in the chapter three the seeds used in the manufacture of chocolates, with emphasis on the use of the nut for the development of walnut Trick In Chapter four sets out the role of Design experiments in product and process improvement and ANOVA analysis in the formulation of methodologies to develop new hypotheses satisfactory ending in the chapter five, with the application of experimental design and analysis of the factors modified to obtain a product improvement.

6 AGRADECIMIENTOS El presente trabajo fue desarrollado con el apoyo de profesores quienes en cada clase me dieron herramientas para poder incorporar información útil para esta tesis. Agradezco a mis directores de tesis M en I Juan José Hurtado Moreno y M en C José Manuel García Córdova; quienes fueron pieza clave para concluir mis estudios de maestría, gracias por su amistad y su confianza. Gracias a mis profesores M en C Marco Cristóbal, Dr. M en C. Faustino García, M en C Junior Sandoval, Dr. Ignacio Reyes, M en C Mario Aguilar, M en C Carlos Gutiérrez, Dr. Libertad Reyes y al Prof. Marco Flores por compartir sus conocimientos con tanto esmero y dedicación. Agradezco de manera especial a las profesoras de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del IPN las profesoras M en C Laura Esther Olguín Martínez, y M en C Alicia Myreya Ramírez Schoettlin, quienes apoyaron considerablemente a este proyecto no sólo como expertas en chocolate sino como amigas. A mi madre Ma. De Lourdes Miranda Fuentes quien siempre me ha recordado que en la vida hay dos tipos de personas las que se paralizan por temor a equivocarse y las que se atreven e intentan las cosas una y mil veces hasta alcanzar sus sueños. A mi padre C.P. Fidel Alberto Soriano Díaz quien con su ejemplo me ha demostrado que la vida se construye, paso a paso, día a día. Que el destino se forja porque la constancia y la disciplina siempre traen recompensas. A mi hermana la Lic. Lourdes Soriano Miranda con quien he comprobado que sí se puede, sin importar cuántos obstáculos hallan en la vida, estos nos harán más fuertes. A mi hermana la C.P. Karina Soriano Miranda quien con su ejemplo me comprueba; que rendirse nunca es, ni será una opción, que el orden, la tenacidad y la alegría van de la mano para tener plenitud en la vida. A mis sobrinos Juan Pablo Trejo. Soriano y Diana Trejo Soriano quienes con su presencia iluminan cualquier lugar y motivan con tan sólo decir; te quiero Tía. A mis amigos, Ing. Julio Saavedra, Ing. Aidé Márquez, Ing. Yesenia Gutiérrez, Ing. Jacqueline Osorio y Erika Aguilera, a quienes aprecio y llevo siempre en mi corazón y mis pensamientos. A mis amigos Ing. Angélica Ramírez, Ing. Alejandro Soto, Lic. Antonio Rodríguez, y C. P. Armando Calderón a quienes agradezco su valiosa amistad y sus consejos.

7 ÍNDICE Página INTRODUCCIÓN VI CAPITULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO 1.1. Antecedentes de la empresa 1.2 Principales productos 1.3 Principales actividades 1.4 Estructura organizacional y factores que intervienen en el proceso 1.5 Análisis de información Conclusiones particulares del capítulo CAPITULO II HISTORIA DEL CHOCOLATE 2.1 El Chocolate origen en México Chocolate en el mundo y situación actual en México Industrialización del chocolate Propiedades y uso del chocolate Tipos de chocolate Normatividad y estándares Internacionales 21 Conclusiones particulares del capitulo 22 CAPITULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCIÓN DEL TRAMPEE DE NUEZ 3.1 Tecnología de transformación del cacao para la elaboración del chocolate Proceso del chocolate Elaboración del chocolate obscuro Tiempo de vida y brillo del chocolate Atemperado del chocolate Proceso de atemperado del chocolate obscuro Proceso de atemperado del chocolate obscuro La nuez como centro para la elaboración del chocolate Centros de nuez El Trampee de nuez 34 I

8 Conclusiones particulares del capitulo 35 CAPITULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORAR PRODUCTOS Y PROCESOS 4.1 Calidad Diseño de producto Desarrollo de producto Ingeniería de Producto Optimización de proceso Diseño de experimentos Clasificación de diseño de experimentos Diseños no paramétricos Análisis de varianza (ANOVA) Factores controlables Factores no controlables Diseño robusto Metodología Taguchi 50 Conclusiones particulares del capitulo 51 CAPITULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO 5.1 Factores en la elaboración del trampee de nuez Listado técnico para la elaboración del trampee de nuez Proceso de elaboración del trampee de nuez Metodología de la aplicación de diseño de experimentos en la elaboración del trampee de nuez Investigación Variables Procedimiento Datos y observaciones del nivel de brillo Determinación de respuesta promedio Determinación de ANOVA Factor de ruido para el chocolate obscuro 65 II

9 5.5.1 Datos y observaciones para prueba del nivel de vida Variables para nivel de vida para prueba de nivel de vida Determinación de respuesta promedio para prueba de nivel de vida ANOVA para prueba de nivel de vida Factores de ruido 5.6 Resultados del experimento 5.7 Trampee de nuez mejorado en nivel de vida y brillo 5.8 Corrida confirmatoria para el análisis de brillo del trampee de nuez 5.9 Corrida confirmatoria para el análisis del nivel de vida del trampee de nuez 5.10 Resultados finales y conclusiones CONCLUSIONES SUGERENCIAS BIBLIOGRAFÍA INDICE DE DIAGRAMAS Diagrama 1. Estructura por divisiones Diagrama 2 Organigrama de la Empresa Chocolatera de estudio Diagrama 3 Estructura por divisiones de la Empresa familiar de la Empresa Chocolatera de estudio Diagrama 4 Flujo del proceso de la Empresa Chocolatera de estudio Diagrama 5 Proceso de obtención del chocolate Diagrama 6 La transformación del cacao y la producción de chocolate Diagrama 7 Clasificación de los diseños experimentales Diagrama 8 Diagrama de Ishikawa Diagrama 7 Curso grama analítico del proceso actual, INDCE DE GRAFICAS Gráfica 1 Producción de cacao en México Gráfica 2 Efectos para la variable señal/ruido (S/R), Brillo del chocolate obscuro Gráfica 3 Efectos para la variable señal/ruido (S/R), nivel de vida III

10 72 INDICE DE TABLAS Tabla 1 Comparación de estructuras orgánicas y mecánicas Tabla 2 Principales países exportadores e importadores de cacao en el mundo. Tabla 3 Propiedades y efectos del chocolate Tabla 4. Usos del cacao Tabla 5 Características de pruebas libres de distribución no paramétricos Tabla 6 Arreglo ortogonal L8, 2 niveles y 4 factores Tabla 7 Factores a combinar del experimento Tabla 8 Arreglo ortogonal L-8 4 factores Tabla 9 Criterio de calificaciones Tabla 10 Calificaciones del arreglo ortogonal L-8 para nivel de brillo Tabla 11 Suma de calificaciones para nivel de brillo Tabla 12 Determinación de respuesta promedio para nivel de brillo Tabla 13 Determinación de ANOVA para nivel de brillo Tabla 14 de factor de ruido para el chocolate obscuro Tabla 15 Calificaciones del arreglo L-8 para el nivel de vida Tabla 16 Suma de calificaciones para nivel de vida Tabla 17 Determinación de respuesta promedio para nivel de vida Tabla 18 Determinación de ANOVA para nivel de vida Tabla 19 Factor de ruido para el nivel de vida Tabla 20 Calificaciones de nivel de brillo del proceso mejorado Tabla 21 Calificaciones de nivel de vida del proceso mejorado Tabla 22 Registro de corrida confirmatoria de nivel de vida y brillo INDICE DE IMÁGENES Imagen 1. Códice Náhuatl. Representación de dos reyes de la cultura mixteca compartiendo una bebida de chocolate Imagen 2. Mazorcas de cacao en Tabasco Imagen 3. Chocolate de mesa Imagen 4 Cobertura Imagen 5 Olla y cacerola IV

11 Imagen 6 Espátula y tenedor Imagen 7 Control de temperatura Imagen 8 Comparativo de Brillo en el chocolate obscuro Imagen 9 Trampee de nuez sin goma arábiga Imagen 10 Trampee de nuez Imagen 11 Fórmula de prueba de Kruskal Wallis Imagen 12 Cocoa en polvo, Imagen 13 Cacao en trozos, Imagen 14 Nuez trampeada Imagen 15 Nuez trampeada en bombo Imagen 16 Corte de la nuez, recubrimiento a 2mm sobre la nuez Imagen 17 Nuez sanitizada con plata coloidal al 0.08% Imagen 18 Goma arábiga en polvo Imagen 19 Goma arábiga líquida Imagen 20 Talco industrial Imagen 21 Selección de nueces Imagen 22 Sanitizado de Nuez plata coloidal al 0.08% Imagen 23 Sanitizado de nuez con cloro al 2% Imagen 24 Sanitizado nuez con cloro al 2% seca Imagen 25 Comparativo de nuez con cloro y con plata coloidal Sanitizado de nuez con cloro al 2% Imagen 26 Comparativo de atemperados Imagen 27. Tratamiento 1 del Trampee de nuez Imagen 28. Tratamiento 2 del Trampee de nuez Imagen 29. Tratamiento 3 del Trampee de nuez Imagen 30. Tratamiento 4 del Trampee de nuez Imagen 31. Tratamiento 5 del Trampee de nuez Imagen 32. Tratamiento 6 del Trampee de nuez Imagen 33. Tratamiento 7 del Trampee de nuez Imagen 34. Tratamiento 8 del Trampee de nuez Imagen 35 Tratamiento Final del Trampee de nuez mejorado Imagen 36 Corrida confirmatoria del trampee de nuez V

12 INTRODUCCIÓN El chocolate es llamado alimento de los Dioses por su incomparable sabor y por sus beneficios saludables. El consumo de este alimento se ha incrementado, colocándose cómo una de las golosinas con más preferencia para consumidores de todas las edades. El diseño del chocolate ha sido perfeccionado de acuerdo a gustos costumbres y los avances tecnológicos que cada vez hacen la producción más sencilla rápida y económica. La búsqueda de mejoras ha sido el reto de muchas empresas chocolateras, para alcanzar un desarrollo y una evolución en sus productos y procesos; en distintos ámbitos, que reflejan la inquietud por satisfacer con mayor empeño las necesidades del cliente y cumplir las expectativas deseadas. La mejora de procesos y productos es una retroalimentación constante entre el proveedor y el usuario de un bien o servicio, que se ofrece al cliente. Esta retroalimentación se pone de manifiesto en un producto o servicio que es mejorado y se ha incrementado la aceptación del cliente. La presente tesis está diseñada para obtener un proceso y diseño de un chocolate con nuez mejorado su nombre original es Trampee de nuez, ya que es una nuez cubierta fina y uniformemente, con chocolate obscuro El trampee de nuez es un chocolate que alcanzó aproximadamente el 30% de las ventas totales en años anteriores, ya que el chocolate obscuro es elegido por una parte considerable del mercado del chocolate, esto sin mencionar que la nuez es una semilla muy usada en el ramo de la confitería. Por medio de la variación de los factores que intervienen en el proceso, de la elaboración del trampee de nuez que aumenten el nivel de brillo, además un mayor tiempo de vida promedio, de la nuez cubierta de chocolate que de cómo resultado una mayor oportunidad de exponer el producto por más tiempo al público. La nuez al ser una semilla que representa la mayor parte de los costos en la elaboración del chocolate se le debe dar un cuidado especial. En el capítulo 3 y 5 se muestra el análisis del cuidado de la nuez y su límite de vida. El origen inicial de la experimentación, se remonta desde tiempos muy antiguos, cuando el hombre descubre como generar fuego ó cuando decide hacerse sedentario y empieza a sembrar. Estos hallazgos, nacen de una necesidad y de la observación, VI

13 que es utilizada en la experimentación, estos esfuerzos son llevados a cabo con el único objetivo de ofrecer al ser humano una vida más placentera y satisfactoria. El diseño de un elemento sea cual sea este o de un proceso es concebido en la mente del hombre, en una idea, para que posteriormente, el ingenio, la creatividad, la experiencia y los conocimientos de éste, puedan lograr que esta idea se materialice. Cuando son analizados los factores y los elementos que conforman un producto o proceso, hacen posible tener un control sobre la evolución del mismo. Todo análisis de un producto que valla dirigido hacia las expectativas del cliente, no solo perdura su utilización y manejo, sino que también, exige sea continuamente mejorado. Como resultado de la identificación de los factores significativos, serán corregidos, para fortalecer al producto, es decir que le permiten ubicarse en mejores niveles de manejo en su elaboración y grado de aceptación para el cliente, logrando así, un mejor producto con un proceso robusto. Un proceso se transforma en un proceso robusto cuando en todas sus facetas se han contemplado los detalles y las circunstancias adversas que pudieran remotamente afectarlo y de esta manera sean controlados, el o los probables riesgos, por los que usualmente son expuestos, los distintos procesos y/o productos. El diseño de experimentos permite con base en un análisis estadístico de calificaciones cualitativas y/o cuantitativas concretas, evaluadas previamente, obtener los valores más significativos que intervienen en un proceso, para ser mejorado para un fin identificado inicialmente. Con el conocimiento de los factores que hacen más robusto al proceso, se realizan las modificaciones necesarias, y se obtiene como resultado un producto o proceso mejorado, que alcanza las especificaciones propuestas por el fabricante y esperadas por el cliente. El diseño de experimentos, aplicado en la elaboración del chocolate obscuro, permitirá mejorar las características con las que debe de cumplir el diseño del chocolate, abarcando los gustos y exigencias, en el diseño y proceso, para obtener un chocolate con las especificaciones de sabor, forma, tamaño, consistencia, textura e imagen, entre otros. Obteniendo un chocolate que sin importar las condiciones externas de riesgo pueda cumplir con las características y especificaciones con las que fue diseñado previamente, con la menor cantidad de conservadores para ofrecer un producto sano y natural. VII

14 El tiempo de vida de la nuez y el abrillantado en el chocolate juegan un papel decisivo para la venta del trampee de nuez, así como el proceso que envuelve la preparación del trampee. El análisis del trampee de nuez, permitirá que se incorpore el producto en las ventas y el aprovechamiento del equipo que actualmente no se aprovecha en su máxima capacidad ya que al no asegurar un tiempo de vida más extenso, se fabrica por cantidades pequeñas desperdiciando la capacidad del equipo, generando gastos por los recursos utilizados, a causa de elaborar pequeñas cantidades de trampee de nuez. VIII

15 CAPÍTULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO CAPÍTULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO 1.1. ANTECEDENTES DE LA EMPRESA La empresa chocolatera en estudio se ubica en el municipio de Texcoco, donde se tiene la planta de elaboración y diseño del los chocolates que ofrecen de tipo artesanal, desde el año de Son tres generaciones las que han trabajado en la elaboración de chocolates de múltiples diseños, sabores y formas; combinando semillas como las nueces, almendras, el cacao, entre otras, en cubiertas de distintos tipos de chocolates; los cuales son; el chocolate obscuro, amargo y semi amargo, de leche y chocolate blanco. Los chocolates son distribuidos en el Distrito Federal, en la zona local de Texcoco y San Miguel de Allende. De acuerdo a Parsons 1960, se clasifica en una organización de producción. De acuerdo a Hall, R (1996), su clasificación de empresas es una microempresa, privada, con fines de lucro. En la preparación del chocolate, se cuida la calidad del chocolate, solicitando a sus proveedores de marcas reconocidas la proporción exacta de cacao, para no solo cumplir con el reglamento de proporciones de cacao, sino también, con los más exigentes paladares de sus clientes, ofreciendo un producto con un excelente sabor y calidad. Los chocolates son elaborados con la ayuda de cierta maquinaria pero en el proceso siempre se ve involucrado el toque artesanal que les da los últimos detalles. 1.2 PRINCIPALES PRODUCTOS Dentro de sus principales productos se encuentran todo tipo de semillas cubiertas con chocolate, nougat, mazapanes, también se tienen los chocolates envinados, los chocolates obscuros con cerezas. En toda la gama de diseños se vigila que la 1

16 CAPÍTULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO combinación de sabores sea la ideal para lograr un equilibrio en la combinación de ingredientes, y captar la preferencia del cliente 1.3 PRINCIPALES ACTIVIDADES Hall, R (1996) menciona que existe una forma, de obtener información de la organización, a partir de sus miembros, por lo cual, se realizó una entrevista de tipo, lluvia de ideas, con los responsables de cada departamento, individual y grupal observando los procesos que se mencionan en la tabla 1, analizando los procesos de estructura, ya sea orgánica o mecánica. Dicha entrevista se diseñó para obtener toda la información posible, con respecto al alcance de sus actividades, si estás corresponden al tipo de departamento y función y la responsabilidad que tienen en ellas. Después de obtener los datos, analizarlos y representarlos en una gráfica, serán interpretados, para poder ubicar a la empresa en una estructura orgánica tipo, donde se puedan observar claramente las ventajas, desventajas y las probables recomendaciones que puedan aplicar. Se planteó una junta con metodología de lluvia de ideas, con los responsables de cada área y se obtuvo la siguiente información, con respecto a las actividades que desarrollan dentro de la empresa y su problemática dentro de cada área. Departamento de Producción y Almacén Revisión de los pedidos solicitados en el Software Desarrolla los pedidos en el software para obtener las proporciones de cantidad de materia prima Solicita el material faltante Recepción de materiales Preparación de materiales Revisión de inventarios en almacén Programar surtido de material Programación de producción y entrega de producto Elaboración de productos Diseño de nuevos productos 2

17 CAPÍTULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO Empaquetado de productos Inspección de materia prima Conservación de materia prima Inspección de usos de equipo de protección Realiza la lista de inventarios Departamento de Ventas (Mayoreo) y Compras Responsable de levantar el pedido Ventas y distribución y Entrega del producto al cliente mayorista Dar indicaciones al cliente del cuidado del chocolate Retroalimentación con el cliente para diseño de nuevos productos Revisión de Tiempos de entrega Cuentas por cobrar (Clientes) Mantenimiento de las unidades de transporte Revisión y seguimiento de la lista de clientes para una atención cercana y oportuna para levantar nuevos pedidos Visitas frecuentes a clientes cautivos y potenciales Llenado del Formato de pedido en papel, Excel y en un software que realiza las proporciones para elaborar los pedidos. Recepción de solicitud de material del área de Producción Compras con proveedores Servicio al cliente (Devoluciones) Departamento de Ventas (Menudeo) Ventas y atención a clientes Realiza el inventario en el punto de venta Hacen el pedido a producción para punto de venta Capacita a las empleadas de los puntos de venta para el cuidado de los Chocolates, como envasado y rotación y retiro de chocolates Publicidad y mercadotecnia Encargada del diseño de la envoltura Distribución de publicidad Diseño e imagen para puntos de venta Verificación de cantidad y tipo de producto en stock que hay en el punto de venta 3

18 CAPÍTULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO Programar el pedido envío y rastreo Departamento de Ventas Contabilidad y Jurídico Encargado de la Contabilidad y Finanzas de la empresa Encargado de los asuntos legales de la empresa Evalúa la compra de equipo y rentabilidad del mismo Pago de sueldos y salarios Encargado del crédito y cobranza de la empresa 1.4 ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL Y FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO La empresa está constituida por familiares, quienes de generación en generación, ha seguido los consejos, costumbres y recetas de sus progenitores. La estructura organizacional funciona como tal aunque no esté formalmente establecida, aunque este no es el alcance de la tesis se analizó superficialmente la estructura orgánica de la empresa y se propone una configuración de las áreas con un orden establecido que beneficiara al proceso de trampee de nuez. Se considera importante, el análisis de la empresa chocolatera familiar, ya que de acuerdo a estadísticas realizadas, el 90% de las empresas nacionales son familiares, (Quintero, M., 2008) y contribuyen de manera considerable en la economía nacional. Una estructura organizacional es la plataforma sobre la que se plantean los alcances y limitaciones de la empresa, considerando el objetivo que debe cumplir, los recursos con los que cuenta, marca el rumbo que debe tomar la organización para alcanzar sus objetivos. Con el fin de establecer la estructura organizacional que le corresponde, a la empresa de estudio, se analizaron los elementos, que definirán su estructura. Con el establecimiento de su estructura se obtuvo el conocimiento de las ventajas de clasificarse como una estructura por divisiones, orgánica, las ventajas que esto ofrece, y los puntos de oportunidad que se manifiestan para el logro de sus objetivos, lo cual se muestra en el diagrama 1. 4

19 CAPÍTULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO LA ESTRUCTURA POR DIVISIONES La estructura por divisiones le ayudará a la empresa chocolatera de estudio, a delimitar las actividades y responsabilidades de cada área, para un mayor control del proceso. Las limitaciones de capacidad de la organización, se dirigen a tener un tipo de estructura simple, pero la obliga a que esta sea más efectiva, por tener un mayor control de los recursos. Dentro de las ventajas que ofrece la estructura por divisiones es la factibilidad de motivar a los gerentes, cuando su trabajo se desarrolla dentro de un marco que brinda mayores oportunidades de control. Además la existencia de centros de utilidades, donde se facilita el proceso de evaluación del rendimiento, en cada una de las divisiones de la compañía como se muestra en el diagrama 1.. DIRECTOR SUBDIRECTO R PLANEACIÓN Y ASIGNACIÓN DE RECURSOS DIVISIÓN DE SISTEMAS DE CONTROL DE VUELO DIVISIÓN DE SISITEMAS DE NAVEGACIÓN DIVISÓN DE SIISTEMAS DE COMPUTACIÓN. Diagrama 1. Estructura por divisiones (Bryans, P y Cronin, T.P. 1990) A continuación se presenta un cuadro comparativo (diagrama 2), de estructuras mecánicas y orgánicas, el cual es una adaptación de Likert, R., (1967) hecha por Gibson e Ivancevich, (2006); el cual explica claramente los tipos de procesos, que intervienen en el logro de objetivos en una empresa, como lo son; el liderazgo, la motivación, la 5

20 CAPÍTULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO comunicación, la interacción, la decisión, el establecimiento de metas, el control y las metas de desempeño, que caracterizan y diferencian a una organización orgánica de una mecánica. COMPARACIÓN DE ESTRUCTURAS MECÁNICAS Y ORGÁNICAS PROCESO ESTRUCTURA MECÁNICA ESTRUCTURA ORGÁNICA Incluye confianza y 1.Liderazgo 2. Motivación 3. Comunicación 4. Interacción 5. Decisión No incluye confianza e integridad percibida. Los subordinados no se sienten libres para analizar los problemas del puesto con sus superiores, quienes a su vez no solicitan sus ideas y opiniones. Propone sólo motivos físicos, de seguridad u económicos a través del uso del temor y las sanciones. Prevalecen actitudes desfavorables hacia la organización entre los empleados. La información influye en forma descendente y tiende a ser distorsionada, imprecisa y vista con suspicacia por parte de los subordinados. Cerrada y restringida. Los subordinados tienen poco efecto en las metas, métodos y actividades departamentales. Relativamente centralizada. Ocurre sólo en la cima de la organización. honestidad percibida entre sus superiores y subordinados en todos los asuntos. Los subordinados se sienten libres de analizar los problemas del puesto con sus superiores, quienes a su vez solicitan sus ideas y opiniones. Propone una amplia gama de motivos a través de métodos de participación. Las actitudes son favorables para la organización y sus metas. La información fluye libremente a través de la organización: hacia arriba, hacia abajo y en forma lateral. La información es precisa y no distorsionada. Abierta y extensa. Tanto los superiores como los subordinados pueden afectar las metas, métodos y actividades departamentales. Relativamente descentralizada. Ocurre en todos los niveles a través del proceso de grupo. 6

21 CAPÍTULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO Localizada en la cima de la Alienta la participación en el 6. Establecimiento de organización, desaliente la establecimiento de objetivos metas participación de grupo. altos y realistas. Centralizado. Enfatiza el Disperso en toda la culpar a alguien por los organización. Enfatiza el 7. Control errores. autocontrol y la solución de problemas. Bajas y buscadas de manera Altas y activamente buscadas pasiva por los por los superiores, quienes administradores quienes no reconocen la necesidad de un 8. Metas de desempeño tienen un compromiso con el compromiso total para desarrollo de los recursos desarrollar a través de la humanos de la organización. capacitación, los recursos humanos de la organización. Tabla 1 Comparación de estructuras orgánicas y mecánicas, Fuente (Gibson, J. y Ivancevich, J., 2006). En el caso de la empresa chocolatera de estudio, el tipo de proceso que se lleva a cabo dentro de la estructura se inclina a la estructura orgánica ya que la comunicación es amplia con los empleados; un ejemplo de ello, es el tipo de liderazgo que predomina, en una dirección que guía y dirige, con la opción de tomar en cuenta las opiniones de los departamentos, delegando autoridad. En la motivación se plantean opciones de participación de los empleados, para ser tomadas en cuenta y alcanzar las metas de la organización, en el tema de la comunicación, los niveles no son muy amplios lo cual sintetiza la comunicación tanto de arriba hacia abajo, como de manera lateral, la interacción es abierta y el personal de producción tanto como las áreas de confitería, trampeado y empaque que son las áreas que se ubican en un tercer nivel, pueden hacer recomendaciones de nuevos diseños que amplíen sus ofertas a los clientes. En la toma de decisiones es relativamente descentralizada ya que se permite que exista cierta retroalimentación y toma de decisiones para que quién dirige las pueda tomar en cuenta y tome una mejor decisión, además de que pueden realizar sus funciones en la línea media de acuerdo a Mintzberg, H. (1993), sin necesidad de consultarlo con el director. Este análisis nos da como resultado un conocimiento de la participación grupal 7

22 CAPÍTULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO en el establecimiento de metas, para alcanzar objetivos altos y realistas, permite que las actividades estén mejor distribuidas tomando en cuenta el flujo del proceso. A pesar de que el control se encuentra disperso motiva a la creatividad en la solución de problemas, obteniendo así un crecimiento individual con aportaciones de nuevas ideas y sean estas consideradas para un desarrollo del trabajador. Dentro del cuadro comparativo de estructuras mecánica y orgánica, se mencionan los efectos que causan, considerando sus ventajas y desventajas del mismo. Resalta la inclinación por la estructura orgánica, la cual ofrece múltiples ventajas como la toma de decisiones, la cual se puede tomar en todos los niveles por ser descentralizada, aunque también repercute en un riesgo, la amplia participación en la toma de decisiones que se realicen dentro de la organización. 1.5 ANÁLISIS DE INFORMACIÓN Después de mostrar alternativas de estructuras organizacionales que más se adecúen al tipo de empresa, con el único objetivo de formalizar la estructura organizacional y, dirigir estratégicamente las actividades para beneficiar y asegurar los mejores resultados en la elaboración del trampee de nuez. En el diagrama 2 se muestra la estructura organizacional, en donde se dirige al área de producción sea la encargada del buen manejo de los materiales y contar con la materia prima en las condiciones necesarias para la elaboración del trampee de nuez. Con respecto a la información obtenida, se observan ciertas actividades que no pertenecen a las funciones típicas del departamento, se observa un involucramiento de personal en más de un área como el área de ventas donde también se hacen actividades de marketing o comercialización. En la entrevista, se comentó, que este fenómeno se presenta por el tamaño de la empresa y las limitantes de cantidad de personal a cargo. Se realizó una estructura por divisiones, para esquematizar como están establecidas sus áreas, mostrar el tipo de estructura que le corresponde, de acuerdo al proceso que maneja la organización. 8

23 CAPÍTULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO Es importante mencionar que el tipo de toma de decisiones es descentralizada, ya que se puede tomar las decisiones, dentro de la diferenciación horizontal. En la empresa se menciona que cada quién se hace responsable de sacar adelante las actividades que les corresponde, contemplando la información obtenida de las demás áreas. Como se observa en el Diagrama 2, se tiene a la dirección en el nivel más alto y de manera horizontal en un segundo nivel, los departamentos, entre ellos se encuentra; producción y almacén, ventas mayoreo, distribución y compras, ventas menudeo y marketing, jurídico y contabilidad y finalmente como un tercer nivel de responsabilidad, el área de trampeado, confitería y empaque. Se plantea la estructura por divisiones en el Diagrama 3, como una adaptación de estructura por divisiones ya que se adapta la autonomía que maneja la empresa chocolatera de estudio. En el diagrama 3, se establece un centro de utilidad, que indica, el ingreso y los gastos por área, analizando en donde se puede reducir el gasto o prever algún tipo de desperdicio o recurso no aprovechado. De acuerdo al proceso identificado en la entrevista, se estableció un flujo de materiales que esquematiza, de manera más clara y sencilla, el flujo del proceso de la organización, el cual está representado en el diagrama 4. 9

24 CAPÍTULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO ORGANIGRAMA DE LA EMPRESA CHOCOLATERA DIRECCIÓN PRODUCCIÓN Y ALMACEN VENTAS MAYOREO, DISTRIBUCIÓN Y COMPRAS VENTAS MENUDEO Y MARKETING JURÍDICO Y CONTABILIDAD CONFITERIA TRAMPEADO EMPAQUE Diagrama 2 Organigrama de la Empresa chocolatera de estudio, (Creación propia, fuente de información Empresa Chocolatera) 10

25 CAPÍTULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO. DIRECTOR PLANEACIÓN Y ASIGNACIÓN DE RECURSOS SUBDIRECTOR DIVISIÓN DE SISTEMAS PRODUCCIÓN Y ALMACÉN DIVISIÓN DE SISITEMASDE VENTAS MAYOREO DISTRIBUCIÓN Y COMPRAS DIVISÓN DE SISTEMAS DE VENTAS MENUDEO Y MARKETING DIVISÓN DE SISTEMAS DE JURIDICO Y CONTABILIDAD. Diagrama 3 Estructura por divisiones de la Empresa familiar de la Empresa Chocolatera de estudio (Creación propia, fuente de información (Bryans, P y Cronin, T.P. 1990) y Empresa Familiar Chocolatera) 11

26 CAPITULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO FLUJO DEL PROCESO PEDIDO REVISION DE MP EN ALMACEN Y SOLICITUD A COMPRAS SE COMPRA EL MATERIAL FALTANTE SE EMPAQUETA SE FABRICA EL PEDIDO SE RECIBE MP SE ALMACENA SE DISTRIBUYE SE ENTREGA Diagrama 4 Flujo del proceso de la Empresa Chocolatera de estudio, (Creación propia, fuente de información empresa Chocolatera, 2010). El flujo del proceso inicia, con la orden de pedido, la que es transmitida al encargado de almacén, quién revisa si hay MP existente, en caso de no haber la MP requerida, se realiza la solicitud a compras con el proveedor, y el proveedor hace entrega de la MP solicitada, posteriormente se empieza a fabricar el pedido, se empaqueta, se almacena, para posteriormente ser distribuido y entregado al cliente. 12

27 CAPITULO I EMPRESA CHOCOLATERA DE ESTUDIO CONCLUSIONES PARTICULARES DEL CAPÍTULO La estructura organizacional de una empresa describe como está constituida y como está distribuido el poder dentro de ella. Permite esclarecer los medios, para alcanzar los fines y poder establecer ejecuciones claras y concisas. Al delimitar el tipo de organización a la que pertenece, la empresa chocolatera permitirá observar la problemática que se tiene, para dar una mejor solución, ya que en el rediseño de cualquier producto o proceso es necesario analizar el flujo de materiales de inicio a fin, para poder considerar todos los factores que se involucran en el mismo. El establecer una estructura organizacional en una empresa familiar genera una ventaja competitiva, ya que crea conocimiento en la empresa. Si se tiene el conocimiento de ser una empresa orgánica, tipo de estructura por divisiones, y los efectos que esto causa, se podrán contemplar los puntos de oportunidad a superar. El adecuado balance de la distribución de poder en la toma de decisiones, establecerá los límites adecuados en las mismas. La estructura por divisiones mostrada en el diagrama 3, contempla la ideología que prevalece en una empresa familiar, haciendo de cada área un sistema autónomo donde no sea necesario tolerar los errores familiares ya que se tienen indicadores por arriba de los lazos familiares. Estos indicadores son los centros de utilidad, que permiten llevar un registro por división de gastos e ingresos mostrando así la rentabilidad de cada división y atacar los puntos de oportunidad que los indicadores señalen. 13

28 CAPÍTULO II HISTORIA DEL CHOCOLATE CAPÍTULO II HISTORIA DEL CHOCOLATE 2.1. ORÍGEN DEL CHOCOLATE EN MÉXICO La historia del chocolate se remonta muchos siglos atrás, siendo en México el país donde por primera vez, fue utilizada la semilla de caco (Theobroma cacao) para elaborar chocolate. Esta semilla fue cultivada por los aztecas, pero muy probablemente ya era conocida por los Olmecas y los mayas, ya que los mayas la describieron en sus jeroglíficos en 1000 a.c. (Bogin, B. 1997). Imagen 1. Códice Náhuatl. Representación de dos reyes de la cultura mixteca compartiendo una bebida de chocolate (Jones, M., 2005) El nombre común del Árbol que da el caco se le llama cacaotero y su nombre científico se deriva del griego Theos que significa Dios y broma que significa alimento, (Theobroma), este nombre lo asigno el botánico Carlos Lineo a causa de los significativo que era este alimento para los nativos americanos.(botánica, 2009) El árbol de cacao se cultivaba en el siglo XVI, cuando los españoles llegaron a México, donde las habas de cacao se utilizaban como moneda. Esto muestra la importancia de la semilla de cacao. La preparación del chocolate consistía, en dorar las habas de cacao, y en este proceso de tostado, utilizaban vasijas de barro, para después 14

29 CAPÍTULO II HISTORIA DEL CHOCOLATE molerlas con piedras; a este molido se le agregaba agua fría, en algunos casos especies o miel para que finalmente se agitara y se obtuvieran una bebida espumosa. (Beckett, S.T.1994) En 1520 Hernán Cortés fue quién comercializó, inicialmente las habas de cacao en Europa, después de haberlo saboreado por el emperador azteca Moctezuma, en 1528 lo difunde como una nueva bebida y en 1585 se desarrolla en la Península Ibérica el comercio del cacao, donde aparecen las primeras chocolaterías. (Zchocolat, 2009). Se dice que los españoles no estaban muy conformes con la bebida ya que era muy amarga y pastosa. Al parecer unos monjes españoles mezclaron probablemente por casualidad azúcar de caña a la bebida y en el siglo XVI lo dieron a conocer a la corte española de Carlos V para después dejar de ser un privilegio de la cultura mesoamericana y fuera conocido y degustado por el resto del mundo. (Zchocolat, 2009) En 1646 desde Italia, llega a Alemania el chocolate, donde se consideró por un largo tiempo como una medicina y era ofrecido en droguerías, posteriormente en 1650 coincide la llegada del chocolate en Inglaterra con el té de China y el café de oriente y en 1657 se ofrece por todo Inglaterra en forma de pastelillos (Beckett S.T.1994) En 1727 se le añade por primera vez leche a la bebida del chocolate y fue registrada en el R.U. por Nicholas Sanders. Para obtener un chocolate sólido y buscar que se funda con facilidad, en 1876 Van Houten de Holanda, desarrolla la posibilidad de extraer la manteca de cacao para obtener dicha textura. (Beckett S.T.1994) El cultivo del cacao requiere ciertas características de altitud, latitud y humedad, es por ello que el 75% de las plantaciones comerciales se ubican en una franja de 17 de latitud del ecuador. El árbol de cacao, se cultiva en todas las regiones de la selva tropical húmeda (Beckett, S.T.1994) EL CHOCOLATE EN EL MUNDO Y SITUACION ACTUAL EN MÉXICO El periódico británico The Guardian publicó en abril del 2006 los principales países en consumo del chocolate, entre ellos se encuentran los británicos, que en promedio consumen 10 kilos por año, seguidos de los alemanes 8,1 Kg, los franceses 6,8 kg, los 15

30 CAPÍTULO II HISTORIA DEL CHOCOLATE españoles 3,9 kg y por último los italianos con 2,2 kg por año. Donde también se menciona que en los siguientes años se incrementarán las ventas chocolate oscuro, impulsadas principalmente por las noticias de beneficios para la salud que proporciona el chocolate negro, (The Guardian, 2006) Recientes estudios han demostrado que el chocolate negro ayuda a controlar la presión arterial y disminuyendo el consumo de calorías en otros alimentos. Esto se debe a la alta cantidad de flavonoides que contiene el cacao, y más a delante se mencionaran sus amplios beneficios al ser humano, entre ellas retarda la aparición de Diabetes (Elmundo.es salud 2005) la cual ha sido una de las principales causas de muerte en México y sería útil para futuras investigaciones en salud para el País. (fmdiabetes.org 2010) Actualmente el cacao es cultivado por alrededor de 37 mil productores, destacando Tabasco con una superficie sembrada y cosechada de 41 mil 117 hectáreas y una producción de 16 mil 560 toneladas; le sigue Chiapas, con 20 mil 203 hectáreas y una producción de 7 mil 855 toneladas, y con un porcentaje menor Guerrero y Oaxaca, con 240 hectáreas (196 toneladas) y 36 hectáreas, respectivamente. (Actualidades México, 2009). Cabe señalar que el cultivo de cacao ha ido a la baja ya que los productores han elegido dedicarse a negocios vinculados con la actividad petrolera, A comienzos del 2010, Tabasco se posicionó como el mayor productor nacional de la semilla del cacao, con el 70 por ciento de la producción, mientras que la producción total de México representó el uno por ciento de la producción mundial de cacao (El financiero Mayo 2010). Estas cifras indican la importancia de apoyar a la producción el cacao en México y aprovechar la demanda mundial, la cual se muestran en la gráfica siguiente. Producción de cacao en México Tabasco Chiapas Guerrero Oaxaca Gráfica 1 Producción de cacao en México fuente El financiero Mayo

31 CAPÍTULO II HISTORIA DEL CHOCOLATE De acuerdo a la FAO por sus siglas en inglés, La Organización de las Naciones Unidas para la agricultura y la alimentación en el 2004 hubo una producción de caco de 3.3 millones de toneladas en todo el mundo, cabe destacar que los principales productores de cacao en el Mundo son: Costa de Marfil, Ghana, Indonesia, Nigeria, Brasil, Camerún, Ecuador y Colombia. (Botanical-online, 2009) En la siguiente tabla se relacionan los principales países que exportan el cacao y los países importadores y el componente del cacao que es de su interés. Movimiento comercial Componente del cacao País Principales proveedores Costa de marfil Países exportadores del cacao Indonesia Ghana Nigeria Grano de Caco Pises bajos Estados Unidos Reino Unido Francia Países Importadores Manteca de cacao Alemania Francia Estados Unidos Países Bajos Canadá Países Importadores Pasta de cacao desgrasada Polvo de cacao Suiza España Francia Estados Unidos Canadá Estados Unidos Alemania Francia Países Bajos Tabla 2 Principales países exportadores e importadores de cacao en el mundo. (Elaboración propia, Información de (Botanical-online, 2009) En México se produce cacao en la zona sureste y el 55% de la producción nacional es aprovechada por el país, dentro de las principales empresas consumidores se nombran a; La Azteca, La corona y Nestlé a este último lo utiliza para la elaboración del licor, manteca y confitería. El 45% de la producción del país es exportada principalmente a Estados Unidos y a Europa. (infoserca.gob, 2008) Nuestro país tiene más de 40 mil hectáreas de cacao en los estados de Tabasco y Chiapas, esto permite obtener 20 mil toneladas y se contempló que la demanda mundial para el 2010 y los siguientes años es superior a un millón de toneladas. A causa de las constantes plagas que afectan a los cultivos de cacao se consideró 17

32 CAPÍTULO II HISTORIA DEL CHOCOLATE aumentar las medidas fitosanitarias para mejorar la calidad del caco y conseguir mejores precios según la Dirección del Instituto Nacional de Investigación Forestal, Agrícola y Pecuaria (INIFAP) de México y la Dirección General de Fomento a la Agricultura de la SAGARPA, (Presidencia de la república, 2009). Imagen 2. Mazorcas de cacao en Tabasco (Fuente Playas México, 2010) 2.3. INDUSTRIALIZACIÓN DEL CHOCOLATE En la revolución industrial se origina la producción en serie y el precio del chocolate disminuye, con ello más gente pudo obtenerlo, y provocó un cambio en la popularización del chocolate y la forma de fabricarlo la cual en gran parte ha permanecido hasta nuestros días. (Chocoibarra, 2010). La industria chocolatera crece continuamente provocando que distintas marcas estén compitiendo a nivel mundial como The Hershey Company MR ó Lancaster Caramel Company MR, entre otras, esto ha motivando a las empresas chocolateras mexicanas a aumentar la capacidad de exportación, entre ellas se encuentran las marcas; Ibarra MR, Mayordomo MR y La soledad MR, las cuales producen y comercializan chocolate de mesa. Es un reto exportar chocolate ya que el mercado es altamente competitivo donde el sabor y la calidad definen la preferencia del cliente. La infraestructura de las empresas chocolateras mexicanas, se ha distribuido en todo el país para llegar a más ciudades y países, abarcando en mayor cantidad al mercado del chocolate (La conquista, 2009). 18

33 CAPÍTULO II HISTORIA DEL CHOCOLATE Imagen 3. Chocolate de mesa, (Cafeterías Café, 2010) 2.4 PROPIEDADES Y USO DEL CHOCOLATE El chocolate produce una sensación de bienestar, porque contiene estimulantes y provoca un estado de euforia, por estos motivos hay una asociación entre el chocolate y los buenos momentos, es por ello que se regala en momentos especiales. El cacao puro es muy amargo y sin azúcar no podría disfrutarse el chocolate de la misma manera, esta es la razón por la cual se le agrega a la mezcla hasta un 50% de azúcar, o se puede utilizar otras féculas que apoyan a espesar la mezcla como la harina de maíz, de trigo o el algarrobo, todos estos condimentos componen un alimento energizante, ya que un chocolate de 40gr contiene más de 200 calorías (Botanical-online, 2009). La tabla 3, menciona los elementos que contienen el cacao y su efecto en el ser humano y sus similitudes con otras sustancias. Los siguientes componentes se obtienen de la pasta del caco o de la manteca del cacao esta pasta se consigue, al procesar las semillas del cacaotero. Es importante mencionar que si a la fórmula del chocolate se le agrega leche disminuirá sus propiedades antioxidantes ya que se diluye la composición. 19

34 CAPÍTULO II HISTORIA DEL CHOCOLATE Propiedades Compuesto Químico Efectos en el cuerpo Estimulantes Alcaloides Cafeína Theobromina Excita el sistema nervioso, aumenta el ritmo cardiaco y es auxiliar en la eliminación de orina Estimulante y euforizante Feniletilamina Euforia y Bienestar emocional Estimulante Cannabinoides Generadores de placer Antioxidante Exfoliantes, vigorizantes e Hidratantes Flavoniodes, quercetina, quercitrina, epicatequinas orutina Lanolina Ayuda a bajar el colesterol Previene la acción de los radicales libres y la degeneración de las células del organismo En aplicación externa facilita el drenaje de las capas profundas y superficiales de la piel Tabla 3 Propiedades y efectos del chocolate (Creación Propia Información de Botanical-online, 2009) El chocolate además de ser un alimento dulce para ser disfrutado también tiene efectos medicinales. A continuación la tabla 3, describe los usos de acuerdo a los diferentes componentes del cacao y las áreas de utilización. Presentación del cacao Uso Cacao en polvo Producción del chocolate aromatizar galletas, pasteles, bebidas o tartas heladas Manteca de cacao Se utiliza en la industria farmacéutica para fabricar medicamentos Industria de cosméticos para fabricar productos de belleza, limpiadores de piel, mascarillas jabones Medicinal, curar heridas, quemaduras, reuma, tos Pulpa de cacao Para elaborar bebidas Bebidas con contenido de alcohol Cáscara del fruto Con el jugo se puede elaborar mermeladas La cáscara para la alimentación animal Tabla 4. Usos del cacao (Elaboración Propia Información de Botanical-online, 2009) TIPOS DE CHOCOLATE El chocolate se elabora a partir de la mezcla de los productos del cacao, considerando la azúcar entre otros ingredientes, Los tipos de chocolate están determinados por la cantidad y calidad del licor de cacao, manteca de cacao, azúcar, leche entre otras materias primas que lo acompañan. (E.N.C.B. I.P.N, 2004) De acuerdo a la elección de las materias primas se obtienen un chocolate de distintos tipos y calidad. Esta clasificación se divide en tres categorías principales (E.N.C.B. I.P.N, 2004) 20

35 CAPÍTULO II HISTORIA DEL CHOCOLATE Chocolate obscuro: El cual contiene licor de cacao, cocoa, manteca de cacao y no contiene leche o muy poca. Chocolate claro: Contiene licor de cacao, leche y manteca de cacao Chocolate blanco: Se hace a base de leche y manteca de cacao, no contiene licor de cacao ni cocoa. La calidad del chocolate se agrupa en extrafino, fino, medio y corriente; esta calidad depende del origen del cacao con el que se elabora el licor y la manteca de cacao utilizados en el chocolate (E.N.C.B. I.P.N, 2004) 2.5 NORMATIVIDAD Y ESTANDARES INTERNACIONALES Como se sabe los estándares son útiles para tener un mismo concepto de algún elemento ya sea de características que deba cumplir el producto, medidas, procesos de elaboración, que en su conjunto asegure calidad en el producto, el cual se va a comercializar. Por este motivo es importante mencionar las características que debe de contar el cacao al ser exportado y los cuidados que se deben de tener para que se envíe y se reciba a los países involucrados con las especificaciones previas. El cacao debe estar fermentado Que este seco completamente Que no tenga granos o que no huela a humos u otros olores anormales Que carezca de evidencias de adulteración Que este razonablemente de insectos vivos, granos partidos, fragmentos y partes de cáscara Y que sea razonablemente uniforme en tamaño (Botanical-online, 2009) En las normas oficiales del CODEX (Alimentarius Commission) por la FAO La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, FAO (Food and Agriculture Organization por sus siglas en Inglés), y WHO, la Organización Mundial de la salud (World Health Organization por sus siglas en inglés), desarrolló normas y directrices de alimentos, para proteger la salud de los consumidores y asegurar las prácticas en el comercio de alimentos, además de promover la coordinación de todo el trabajo de normas de alimentos emprendido por 21

36 CAPÍTULO II HISTORIA DEL CHOCOLATE organizaciones internacionales gubernamentales y no gubernamentales. (CODEX Alimentarius, 2010) Esta norma está dirigida al chocolate y los productos del chocolate, los cuales tienen el fin del consumo humano, el chocolate y los productos del chocolate requieren sean preparados a partir del cacao o sus derivados del cacao, como lo es la manteca de cacao. En esta norma se menciona el proceso adecuado de fabricación, iniciando con las materias primas de cacao, tomando en cuenta que estas se pueden combinar con productos lácteos, azúcares y/o edulcorantes, entre otros aditivos. (CODEX Alimentarius, 2010) En la elaboración de distintos productos de chocolate se pueden incluir productos alimenticios comestibles excluyendo la harina y el almidón, con sus respectivas excepciones la cuales también son mencionadas en dicha norma, además de grasas animales distintas de la materia grasa de la leche. Estas adiciones están limitadas en un 40% del peso total del producto (CODEX Alimentarius, 2010). La norma de CODEX indica que cuando se añaden grasas vegetales distintas de la manteca de cacao, no deberán exceder el 5% del producto terminado, con el fin de no reducir el contenido mínimo de la manteca de cacao. La norma menciona las proporciones de extracto seco total de cacao, para cada tipo de chocolate, como lo son; el chocolate amargo, el chocolate semidulce, el chocolate obscuro, el chocolate fondant, el chocolate dulce, la cobertura, el chocolate blanco, entre otros. También menciona la información que debe contener en el etiquetado, concluyendo en este apartado, con el relleno del chocolate, revestimiento y la determinación del contenido de grasas vegetales distintas a la manteca de cacao. (CODEX Alimentarius, 2010). CONCLUSIONES PARTICULARES DEL CAPITULO El hallazgo de utilizar el cacao para elaborar chocolate se encuentra en México por los Aztecas y probablemente por los Olmecas y Mayas 1000 A.C de acuerdo al proceso de elaboración, se ha ido perfeccionando con los años y se ha ido modificando de acuerdo a los gustos y necesidades de los países que han recibido esta herencia. 22

37 CAPÍTULO II HISTORIA DEL CHOCOLATE Dentro de los principales productores de cacao en México destaca Tabasco quien es el estado que lo produce en mayores cantidades, le siguen los estados de Guerrero y Oaxaca. Hay muchos países que importan el cacao y sus componentes, los cuales son un mercado latente, que México puede considerar para proveer cacao y desarrollar en mayor escala la industria del cacao. El chocolate es utilizado para elaborar varios productos, desde el giro alimenticio hasta el giro farmacéutico, por las propiedades curativas con las que cuenta el cacao, como el colesterol. En la Norma Oficial Mexicana NOM-186-SSA1/SCFI-2002, Productos y servicios. Cacao, productos y derivados. I Cacao. II Chocolate. III Derivados. Especificaciones sanitarias. Denominación comercial especifica las buenas prácticas que se deben seguir en la fabricación del chocolate, como lo son las materias primas, análisis microbiológico del producto terminado, control y erradicación de fauna nociva, los proveedores deben de tener un comprobante de fumigación, desinfección y limpieza del equipo utilizado y un proceso documentado que describa la elaboración del producto. Se debe de revisar los límites de coliformes mohos y levaduras que pueden contener el cacao tostado, también menciona el manejo que se le debe de dar al chocolate como indicar la leyenda de Consérvese en un lugar fresco y seco para perdurar su nivel de vida La norma está dirigida a la elaboración de productos alimenticios con el cacao; mencionan las proporciones requeridas de cacao y sus derivados en la combinación con otros ingredientes, además de tener los cuidados necesarios para el manejo del cacao como su fermentación, completamente seco, entre otras condiciones que se deben de tomar en cuenta para los productos del chocolate. 23

38 CAPÍTULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCION DEL TRAMPEE DE NUEZ CAPÍTULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCIÓN DEL TRAMPEE DE NUEZ 3.1 TECNOLOGÍA DE LA TRANSFORMACIÓN DEL CACAO PARA LA ELABORACIÓN DEL CHOCOLATE Del cacao se extrae el polvo del cacao, la manteca de cacao entre otros, y estos productos forman parte importante dentro de la elaboración del chocolate. Hay tres principales tipos de cacao; el criollo, que es un cacao fino o de aroma con el que se producen chocolates más dulces, su fruto tiene una corteza muy suave y las semillas redondeadas y su color es blanco o violeta y ocupa el 10% de la producción mundial entre ellos se encuentra México (Botánica, 2009). Otro tipo de cacao es El forastero y se le conoce como el caco ordinario como tiene poco sabor se combinan con el criollo y este tiene el 90% de la producción mundial. Entre otras variedades se tiene al cacao Trinitario, su nombre proviene de la Isla de Trinidad, que es de donde proviene su nombre, es más aromático que el forastero y más resistente que el criollo. La más reciente variedad del cacao es el cacao CCN51 se obtuvo en el Ecuador y posee gran resistencia a enfermedades y sus árboles producen 4 veces más que las variedades clásicas y los frutos contienen gran cantidad de grasa y poca cáscara (Botánica, 2009). 24

39 CAPÍTULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCION DEL TRAMPEE DE NUEZ El cacao clonal CCN51 genera un alto índice en tamaño de la semilla de cacao 1.4 gramos c/u, un porcentaje de 54% de manteca y un contenido de impurezas del 0%,hacen del cacao CCN-51 conocido como DON HOMERO una excelente opción para la industria de chocolates finos o de semi-elaborados de cacao (Industrial y Agrícola Cañas C.A.,2010). Se han desarrollado en las últimas décadas mejores técnicas de transformación del cacao. La calidad de la manteca del cacao, el cacao en polvo y el chocolate dependen de la capacidad de la industria para convertir el grano de cacao en licor (Botánica, 2009). 3.2 PROCESO DEL CHOCOLATE El proceso de obtención del chocolate se muestra en el diagrama 5; donde se adquiere la almendra de cacao. El proceso inicia en la extracción de las habas de las mazorcas que produce el árbol del cacao, las cuales están incluidas en la pulpa. (Beckett, S.T.1994) Se separa la cubierta exterior y se dejan fermentar las habas, en este proceso de fermentación se desarrollan ciertos compuestos químicos que son los responsables del sabor del chocolate que se producirá. Posteriormente se desecan las habas y debe de haber un control eficiente para no generar mohos, los cuales transmiten un sabor desagradable. (Beckett, S.T.1994) Dentro del proceso de generación del chocolate se tienen que tener condiciones adecuadas de transporte para trasladar las habas del país de cultivo al de fabricación, aunque al llegar a este se limpian las habas de metales y piedras, otros materiales extraños pueden contaminar el producto. (Beckett, S.T.1994) Después de limpiar las habas se tuestan, lo que hace que se incremente su sabor y se le retira la cáscara, ya que su ingreso en el proceso, estropea el sabor. Al fnalizar el proceso de tostado de habas continuar con el proceso de molturación como se muestra en el diagrama de flujo 6 donde se obtiene tanto el licor como el chocolate. El chocolate obscuro consiste en una formula básica que contiene Azúcar, sólidos de cacao, manteca de cacao, agentes antieflo-rescencia, lecitina la cual es un emulsionante y saborizante. (Botánica, 2009) 25

40 CAPÍTULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCION DEL TRAMPEE DE NUEZ 3.3 ELABORACION DEL CHOCOLATE OBSCURO PROCESO DE OBTENCIÓN DE COMPONENTES DE CHOCOLATE FERMENTACIÓN DEL CACAO SECADO DE LAS HABAS DE CACAO TUESTE DE LAS HABAS LIMPIEZA DE LAS HABAS TRITURACIÓN DE LAS HABAS Y ELIMINACIÓN DE LA CÁSCARA PARA OBTENER LA ALMENDRA DE CACAO MOLTURACIÓN PARA OBTENER LA PASTA DE CACAO AMASADO CON AZUCAR* CON O SIN LECHE EN POLVO Y GRA ** * MOLIDA O GRANULADA ** MANTECA DE CACAO Y / O LECITINA Diagrama 5 Proceso de obtención del chocolate (Creación propia, Fuente Beckett, S.T.1994) 26

41 CAPÍTULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCION DEL TRAMPEE DE NUEZ La transformación de cacao consiste básicamente en convertir el cacao en grano, en cacao sin cáscara, licor, manteca, torta y polvo. La fabricación de chocolate incluye la mezcla y refinado del licor de cacao, la manteca de cacao y otros ingredientes tales como la leche y el azúcar (UNCTAD 2004). Diagrama 6 La transformación del cacao y la producción de chocolate UNCTAD

42 CAPÍTULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCION DEL TRAMPEE DE NUEZ 3.4 TIEMPO DE VIDA Y BRILLO DEL CHOCOLATE El tiempo de vida del chocolate o Shelf Life del chocolate es generalmente un año la vida útil del chocolate, los ingredientes tales como nueces acortarán la vida útil del chocolate. El chocolate que se conserve más de un año puede sufrir la pérdida de sabor o cambios en su textura. El cacao se considera un alimento no perecedero y debe mantener su frescura si se almacena a temperatura ambiente en un recipiente cerrado herméticamente El chocolate cuando se refrigera y no se ha fundido adecuadamente puede sudarse o subir la grasa a la superficie del mismo y camba su apariencia uniforme en el brillo. El chocolate contiene manteca de cacao una grasa vegetal que es sensible al calor y la humedad las temperaturas superiores a los 75 F hará que el chocolate se derrita, la manteca de cacao puede subir a la superficie y formar una coloración grisácea llamada flor de manteca de cacao la condensación de la leche o el chocolate semidulce puede causar que la azúcar se disuelva y suba a la superficie como flor de azúcar esta flor no afecta la calidad ni el sabor del chocolate (Gourmetspot, 2010) 3.5 ATEMPERADO DEL CHOCOLATE La Chef Angela Arzave Pstry del restaurante EOS en San Francisco explica para la revista Exploratorium Magazine 201, un método para atemperar el chocolate, menciona que es un método de fundir y enfriar el chocolate. Esto le da al chocolate el brillo y el crujido que se oye cuando se rompe en pequeñas piezas el chocolate al morderse El atemperado no solo produce resultados deliciosos esto también nos da la oportunidad de aprender un poco de ciencia. La temperatura juega un papel muy importante en el proceso de hacer el chocolate. Diferentes grupos de grasas en el chocolate, tienen diferentes puntos de fusión. El proceso de atemperado estabiliza los cristales y las grasas del cacao fundidas en el chocolate, es decir se uniforma el tamaño de los cristales que conforman la estructura del chocolate. 28

43 CAPÍTULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCION DEL TRAMPEE DE NUEZ PROCESO DE ATEMPERADO DEL CHOCOLATE Ingredientes esenciales o herramientas que se utilizan generalmente son: la cobertura (12 onzas o más) Se utilizará un tipo especial de chocolate que se usa en pastelerías o confiterías (con el que se cubrirá la fruta o semilla que se desee, puede ser un chocolate semidulce de buena calidad chocolate amargo Imagen 4 Cobertura, Fuente (Exploratorium Magazine, 2010) Se utilizara una olla y una cacerola, esta última se utilizará como un recipiente de metal que quepa dentro de la olla antes mencionada (baño maría) (el cuenco de metal tienen que caber en la parte superior de la cacerola), Se cocinara con un termómetro, los chefs recomiendan un lector instantáneo, que se pueda obtener la lectura de temperatura por medio de sensores para obtener datos con mayor precisión que un termómetro común. Imagen 5 Olla y cacerola, Fuente (Exploratorium Magazine, 2010) 29

44 CAPÍTULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCION DEL TRAMPEE DE NUEZ Se utilizara una espátula de goma y un tenedor para dulces, el cual hace un muy buen trabajo aunque también se puede utilizar un tenedor normal. Imagen 6 Espátula y tenedor Cobertura, Fuente (Exploratorium Magazine, 2010) La losa de mármol es muy utilizada para extender el chocolate para que baje su temperatura y ayuda en le proceso de atemperado. Se emplean ingredientes como, frutas o semillas, entre ellas la nuez o fresas. Es importante el asegurarse de que los ingredientes, herramientas y ambiente de trabajo estén completamente secos durante todo el proceso, incluso una pequeña cantidad de agua harán que el buen chocolate líquido se convierta en una masa pegajosa y desigual. También es importante que la cocina donde se prepara el chocolate no tenga una temperatura elevada la cual debe ser de 70 o menos. El primer paso dentro del procedimiento del atemperado es llenar la olla con un tercio de agua y colocarla en la estufa, se calienta el agua pero sin dejar que hierva, posteriormente la barra de chocolate se corta en pequeños y similares trozos. Se pone 2/3 de la cobertura de chocolate en el tazón de acero y se coloca el recipiente en la parte superior de la cacerola. Es importante asegurarse de que el agua toque el recipiente directamente en el fondo del tazón. El chocolate debe comenzar lentamente a derretirse es necesario no perturbar el chocolate durante este proceso. Y poco a poco se moverá con una espátula de goma hacia el final de proceso se mezclará el chocolate derretido. 30

45 CAPÍTULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCION DEL TRAMPEE DE NUEZ Imagen 7 Control de temperatura, Fuente (Exploratorium Magazine, 2010) A medida que el chocolate se derrita, se debe controlar la temperatura con el termómetro. La temperatura de fusión del chocolate puede variar según el fabricante pero se recomienda que no exceda los 115 F. Tan pronto como el chocolate este derretido se retira el tazón de la cacerola, esto evitara que el agua entre dentro de la cacerola con el chocolate derretido, el agua puede diluir el chocolate y se arruinaría el lote. El chocolate derretido se coloca sobre la tabla de mármol y se vigila como disminuye la temperatura alrededor de 100 F y luego de 90 F (32.22 C). Utilizando la espátula de goma, se mezcla el chocolate hasta que esté completamente derretido. Si el chocolate no está completamente derretido, de lo contrario se deberá colocar el recipiente sobre el agua caliente por unos segundos agitándolo, posteriormente se retirará del fuego. Ahora se puede utilizar el chocolate para crear dulces mientras se tienen que monitorear la temperatura. Si ha utilizado el chocolate obscuro deber estar entre 80 y 90 F si ha utilizado chocolate blanco o chocolate con leche debe estar entre 85 y 86 grados (Exploratorium Magazine, 2010) 31

46 CAPÍTULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCION DEL TRAMPEE DE NUEZ PROCESO DE ATEMPERADO DEL CHOCOLATE OBSCURO. El chocolate obscuro consiste en una formula básica que contiene Azúcar, sólidos de cacao, manteca de cacao, agentes antieflo-rescencia, lecitina la cual es un emulsionante y saborizante. (Botánica, 2009) El chocolate requiere un manejo cuidadoso para poder aprovechar al máximo sus cualidades de brillo y sabor. El proceso de atemperado en el chocolate obscuro aumenta la dureza original, brillo, untuosidad y resistencia ante ciertas temperaturas. El proceso de atemperado consiste en la aplicación de oscilar la temperatura de fundición de chocolate con el objetivo de estabilizar los cristales de la manteca de cacao, grasa natural del chocolate y los componentes de su estructura Lo más aconsejable es utilizar una máquina atemperadora que realice el principio original, de baño maría, el cual también se puede realizar de manera manual. Se corta la barra de chocolate en una superficie limpia, seca y a temperatura ambiente, para evitar que se contamine o cambie su composición de estructura sólida. El chocolate obscuro se derrite a baño maría, lo cual consiste, en colocar un recipiente con una capacidad mayor al recipiente que contendrá. Se agrega agua caliente al recipiente mayor y el recipiente menor debe estar seco y listo para recibir el chocolate solido. Se aumenta la temperatura a 48, para después retirar del baño maría y dejar que baje la temperatura a 28, en esta temperatura se eleva nuevamente a una temperatura entre 30 a 32. Este proceso debe realizarse con un método controlado, utilizando un termómetro. (E.N.C.B. I.P.N, 2004) Es importante considerar que mientras se lleve a cabo el proceso de atemperado, se debe de mover constantemente el chocolate que se está derritiendo con una espátula, para no dejar que en las paredes del recipiente se seque el chocolate y lograr que sea homogénea la temperatura en todo el chocolate derretido. Después de atemperar el chocolate se puede utilizar para el diseño de cualquier chocolate. La oscilación de la temperatura depende en cierta medida del tipo de chocolate que se esté utilizando ya sea chocolate con leche, chocolate amargo ó 32

47 CAPÍTULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCION DEL TRAMPEE DE NUEZ chocolate blanco; el proceso descrito se inclina más para el proceso de atemperado para el chocolate obscuro. La apariencia de un atemperado realzado adecuadamente con las especificaciones correctas de oscilación de temperatura es la siguiente Imagen 8 Comparativo de Brillo en el chocolate obscuro. (Elaboración propia, fuente, E.N.C.B. IPN 2010 de acuerdo a Beket S.T. 1994) El chocolate que está a la izquierda, se elaboró con la oscilación de temperatura según Beckett, S.T. (1994) a 48, 28 y 31 Celsius y el chocolate que está a la derecha se realizó con una oscilación de temperaturas de 36, 28,32. Por lo cual se tomará en cuenta como muy brilloso, un chocolate similar al lado izquierdo y muy opaco como el chocolate que aparece en el lado derecho para el experimento que muestra en el capítulo IV. 3.6 LA NUEZ COMO CENTRO PARA LA ELABORACIÓN DEL CHOCOLATE La nuez es un fruto que se da del nogal y su origen se dio en el sur de EU y el norte de México de acuerdo a fósiles encontrados en estas áreas, identificada como nuez pecanera. La nuez pecanera, se da en el estado de Chihuahua donde se tienen plantación de Nogales criollos. (Comenuez.org, 2009). En las huertas de nogal, se encuentran diversos tipos de nuez como lo son: Western, Shley, Bradley. Wichita, Burkett, San Saba improved, Stuart, Barton, Mahan, con variedades de cáscara de papel, predominando las plantaciones Stuart, Western y Bradley en el estado de Sonora. (Comenuez.org, 2009) 33

48 CAPÍTULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCION DEL TRAMPEE DE NUEZ Los principales productores de nuez en México se encuentran al Norte del País y son los estados de, Chihuahua, Coahuila, Nuevo León, Sonora y Durango. (Comenuez.org, 2009) CENTROS DE NUEZ Las nueces tienen una larga historia en el uso de la confitería, la razón es que de ella proveen una buena elección natural de sabor. Un contraste de textura y una confección de apariencia visual. El mazapán es una tradicional preparación con una base de nuez ha sido usada por años y probablemente tuvo su origen en Persia (Greweling, P., 2007). Las nueces son usadas de distintas maneras: como inclusiones, cualquier centro o en el chocolate mismo, dejándola toda o sobre el chocolate o en el centro molienda nueces juntas con chocolate para crear Gianduja es una tradición que es casi tan antiguo como el chocolate mismo. Debido a su bajo contenido de humedad, los frutos secos se pueden utilizar de diferentes maneras, como inclusiones, ya sea en centros o en el chocolate en sí, ó en la parte superior de los centros y revestidos como decoración en pasta para hacer rellenos o adornar el exterior de dulces para el interés visual (Greweling, P., 2007). La gran variedad de frutos secos que se tienen al alcance, permite versatilidad de utilización, con su amplia gama de texturas, sabores y apariencias, proporcionando posibilidades casi ilimitadas para la confitería. Las nueces contienen un gran porcentaje de polyunsaturada, mono insaturadas saludables y grasas omega 3 que hacen que sea su consumo, sea un placer libre de culpa, lo que aumenta el atractivo para el mercado de dulces artesanales o producciones industriales (Greweling, P., 2007). 3.7 EL TRAMPEE DE NUEZ El trampee de nuez es un tipo de chocolate que se hace con una base de nuez cubierta uniformemente de chocolate obscuro, haciendo que está cubierta respete la forma original de la nuez ofreciendo un sabor balanceado entre nuez y chocolate reflejando este ultimo su frescura y sabor en una apariencia brillante y homogénea. 34

49 CAPÍTULO III FABRICACIÓN DEL CHOCOLATE Y CONFECCION DEL TRAMPEE DE NUEZ El proceso de elaboración del trampee de nuez inicia con el atemperado antes mencionado en el punto 3.5, y 3.5.2, donde se menciona la oscilación requerida para el chocolate obscuro el cual como se indica anteriormente varía de acuerdo al tipo de chocolate, Imagen 9 Trampee de nuez sin goma arábiga Imagen 10 Trampee de nuez CONCLUSIONES PARTICULARES DEL CAPITULO El trampee de nuez es un tipo de confección de chocolate que se elabora con una base de nuez cubierta uniformemente de chocolate en distintas capas que con la ayuda de un bombo, ayuda a cubrir uniformemente la nuez y con el aire que se inyecta proporciona cierto enfriamiento en el chocolate proporcionado a la nuez cada capa para que sea nuevamente cubierta por chocolate con el fin de obtener una nuez uniformemente cubierta de chocolate obteniendo un sabor 60% nuez 40% chocolate. El proceso de atemperado del chocolate que se utiliza para la elaboración del trampee de nuez ayuda a uniformizar el tamaño de los cristales del chocolate lo que lo hace mas fuerte su estructura y su conservación es por ello que se tienen que tener un estricto control en el proceso de atemperado ya que es un factor importante para la obtención del brillo del mismo. El cuidado adecuado en el manejo de la nuez asegurará un producto con mayores posibilidades de soportar las inclemencias del clima o algún tipo de contaminación que pudiera interactuar con la materia prima del trampee de nuez. 35

50 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORAR PRODUCTOS Y PROCESOS 4.1 CALIDAD La calidad es un tema que se ha ido mencionando, en el paso de los años y se sigue considerando para los negocios actuales, un ejemplo de ello es el hincapié que hace el nieto del fundador de Procter & Gamble, William Cooper Procter, en octubre de 1887, a sus trabajadores El primer trabajo que tenemos es producir mercancía de calidad que los clientes compren y sigan comprando. Si la producimos de manera eficiente y económica, obtendremos una ganancia, que ustedes van a compartir. (Evans R, Lindsay W. 2005) La aseveración que hace William Cooper se dirige muy específicamente a productividad, costo y calidad, y estos factores son importantes para que un comprador siga comprando, pero no solo eso en su discurso también hace hincapié en la motivación del trabajador no solo asegurándoles que obtendrán una ganancia sino también marcándoles, el camino haciendo que enfoquen sus esfuerzos en producir con calidad, es decir hacer las cosas bien a la primera, de esta manera se estará asegurando una calidad a un costo razonable. (Evans R, Lindsay W. 2005) La calidad tiene tres niveles los cuales son el nivel de la organización, el nivel de los procesos, el nivel del empleado y el puesto. (Evans R, Lindsay W. 2005). 36

51 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS Nivel de la organización La preocupación de la calidad para satisfacer las necesidades del cliente como Qué productos y servicios cumplen con sus expectativas?, de esta manera se estarán estableciendo objetivos que le darán dirección y diferenciación a la empresa. (Evans R, Lindsay W. 2005). Nivel de los procesos, Es el análisis de las actividades y funciones que se realizan en las áreas o departamentos con el objetivo de que sean optimizadas sin que les reste eficiencia, como Qué procesos producen, los productos o servicios más importantes para el cliente (externo)? (Evans R, Lindsay W. 2005). Nivel de empleado y de puesto, La calidad debe entenderse en todos los niveles Desde la alta dirección hasta el nivel operativo y lograr la participación respectiva como Cuál es el estándar específico para cada indicador del producto o servicio de los clientes internos y externos? (Evans R, Lindsay W. 2005). Dentro de las filosofías de la calidad se pueden encontrar muchas similitudes entre ellas, considerando a filósofos de la calidad a Deming, Juran y Crosby, donde, se considera la competitividad en los mercados globales resultado de la aplicación de la calidad, donde la responsabilidad de la calidad inicia desde la alta dirección ya que las practicas de calidad ahorran dinero y la alta dirección constantemente protege este factor para que la empresa sea redituable, pero también es reflejada en los trabajadores tomando en cuenta de un cambio en la cultura organizacional y lo que ello implica (Evans R, Lindsay W. 2005). Existen otras filosofías de calidad que también han sido destacadas por A.V. Feigenbaum, Karou Ishikawa quienes fueron miembros honorarios de la American Society for Quality en 1986, además de los cuatro miembros y dos de ellos era W. Deming, y Joseph Juran y se presenta otro pensador de la calidad quien es Genichi Taguchi (Evans R, Lindsay W. 2005). Deming se centró en la mejora continua y en la calidad de los productos y servicios buscando disminuir la incertidumbre y con ello la variabilidad en los proceso de diseño manufactura y servicio, con el liderazgo de la alta dirección. Deming establece una guía de mejora continua el cual es llamado el circulo de Deming el cual es un ciclo expresado en cuatro pasos, por sus siglas en inglés PDCA, Plan, Do, Check y Act, 37

52 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS que se traducen como Planificar, Hacer, Verificar y actuar. Calidad, productividad y competitividad: la salida de la crisis, W. Edwards Deming (Evans R, Lindsay W. 2005). Haciendo una comparación, Juran se enfoca en tres procesos los cuales le llama la Trilogía de la calidad 1 La planeación de la calidad el proceso del cumplimiento de los objetivos de la calidad. 2 Control de la calidad el proceso del cumplimiento de los objetivos de calidad durante las operaciones. 3 Mejora de la calidad, el proceso de alcanzar los niveles de desempeño sin precedentes. Genichi Taguchi se concentra básicamente en la filosofía de Deming ya que se enfoca en el ahorro que se genera por la disminución de la variación con respecto a límites de especificaciones es decir la reducción de rango de permisibilidad de error en un ajuste al reducirse se obtiene un proceso controlado y un ahorro por reducción de reproceso. Taguchi midió la calidad como una variación del valor meta o establecido de una especificación de diseño y luego transformo esta variación en una función de pérdida es decir un producto fuera de rango. (Evans R, Lindsay W. 2005). Taguchi no solo realizó estas contribuciones sino también en el diseño de producto y es donde hace puntuales sugerencias en el diseño de experimentos para identificar las variables significativas de diseño con el objetivo de reducir los efectos de los factores no controlables de la variación en los productos. (Evans R, Lindsay W. 2005). 4.2 DISEÑO DE PRODUCTO La investigación y la ingeniería van ligadas una con otra ya que ingeniería define el ingenio aplicado en investigaciones para innovar productos, la investigación de nuevos productos en una empresa la convierte en una empresa competitiva como lo indica Vahan Richard Vaughn, aquellos que no avanzan con sus productos, desaparecen. Es importante continuar mejorando el producto actual para continuar compitiendo con éxito para futuros compradores. (Vaughn, R. 2004) 38

53 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS 4.3 DESARROLLO DEL PRODUCTO Constantemente en diversas empresas se hacen mejoras del producto desde épocas pasadas y en empresas artesanales, se busca cierta mejora e innovación del producto, pero no se tenía algún plan o programa para ello ya que la competencia no era tan asidua como en esta época. Incluso con el sistema de fabricación industrial, hubo muy pocos departamentos formales de investigación, hasta principios del siglo XX de acuerdo a Vaguen. (Vaughn, R. 2004) Hasta después del siglo XX se empezaron a implementar mejoras de manera informal de operarios a su jefe directo esto favorecía no solo al producto sino a las patentes que se obtenían. Con este inicio empezaron a haber más laboratorios, fueron ampliados y se instalaron otros nuevos. (Vaughn, R. 2004) Existen dos clases de investigación la básica y la aplicada. La investigación básica ofrece la adquisición de más conocimientos y no necesariamente que estos conocimientos tengan a alguna aplicación. La investigación aplicada tiene como objetivo principal la aplicación de los descubrimientos, sea un producto, sea la mejora de un producto actual. (Vaughn, R. 2004) El personal investigador podrá adquirir aprendizaje y experiencia con base en los conocimientos básicos hoy para poder desarrollar la investigación aplicada para innovación o mejora de un producto. La investigación no solo la desarrollan las empresas sino también las instituciones educativas y los laboratorios para hacer importantes aportaciones en el campo de la investigación en especial investigaciones para generar conocimiento (Vaughn, R. 2004) 4.4 INGENIERÍA DEL PRODUCTO Existen dos etapas que definen el concepto de Ingeniería de producto las cuales son la investigación y la producción real entre ellas hay un lazo que las une de afinación de producto y como se ha planeado la fabricación del mismo. Se tienen conocidas formalmente como Ingeniería del producto e ingeniería de fabricación. (Vaughn, R. 2004) 39

54 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS La estandarización y la simplificación están comprendidas en la ingeniería del producto con ello se contempla, el diseño, los dibujos, y cada uno de ellos con sus debidos componentes. Es vital que el producto diseñado realice la función para la cual fue creado y cumpla las características con las que fue previamente pensado. (Vaughn, R. 2004) Al diseñar un producto como una visión más global del objetivo de ofrecer un nuevo producto se tiene que cumplir con las expectativas del costo minimizado de producción. Para evitar problemas en la fabricación, con respecto a la especificación única del producto se estará involucrando otros conceptos como fiabilidad, mantenimiento entre otros requisitos de acuerdo al tipo de producto. (Vaughn, R. 2004) Para la obtención de la información necesaria y para que esta sea a su vez documentada es necesario ensayar modelos. Estos ensayos de modelos usualmente se realizan cambios ya que un ensayo permite la mejora de la acción ya que nos permite planear la acción a tomar. Vaughn, (2004), indica que un diseño es congelado cuando se le pone final a las prácticas de ensayo del modelo y la configuración con la que cuenta el modelo en el momento de ser congelado se conserva ya que se obtienen un producto definido se puede producir. La creación de un nuevo producto debe estar, en constante monitoreo por el área de ingeniería del producto, aunque un contacto continuo acaba con las especificaciones y diseño final. Este diseño va modificando las especificaciones por la optimización del proceso de fabricación y por las sugerencias de los clientes. Previo a la trasferencia del producto del diseño a la fabricación se define, las dimensiones, tolerancias y otros requisitos de los componentes del producto y son consultados cuando lleguen a surgir algún tipo de problema en la fabricación por la necesidad de cumplir con requisitos preestablecidos. Vaughn, R El papel de la ingeniería industrial se define como aquella parte de la ingeniería que debe aplicarse a todos los factores, incluyendo el factor humano, que afectan a la producción y distribución de bienes y servicios (Maynard, H. B. 1953). Es decir, en el diseño de un producto además de contemplar todos y cada uno de los factores que intervienen en la fabricación y el proceso se debe de contemplar el factor humano 40

55 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS además de considerar elementos básicos analíticos, matemáticos, y una formación técnica aplicada OPTIMIZACIÓN DE PROCESO Douglas C. Mongomery (1991) menciona que para la optimización del proceso, es necesario identificar cuáles son las variables que influyen en la respuesta. Posteriormente en la optimización se identifica cuales son los pasos que conducen a la mejor respuesta posible. Un ejemplo de ello es cuando el objetivo es optimizar un rendimiento como resultado, se buscará la región donde este el máximo rendimiento, por otro lado, si la respuesta fuera la variabilidad en una dimensión crítica del producto, se buscaría la región donde la variabilidad sea mínima, con estas acciones se lograría una mejora ya sea en el producto y / o en el proceso. 4.6 DISEÑO DE EXPERIMENTOS El diseño de experimentos puede ser usado desde una prueba simple para analizar las causas y efectos que se presentan en algún proceso, hasta en la industria para mejorar el producto más complejo. De acuerdo a Gutiérrez, H. y De la Vara R., (2004) el diseño de experimentos es la aplicación del método científico para generar conocimiento acerca de un sistema o proceso. Actualmente se utiliza en la industria como un conjunto de técnicas estadísticas y de ingeniería con ellas se maximiza la eficacia de los procesos minimizando los costos. El diseño de experimentos no solo permite que un producto contenga la calidad requerida desde la etapa del diseño del producto y del proceso El diseñar un experimento es planear un experimento de acuerdo al problema y objetivos a tratar para encontrar la información que se busca. Por lo cual el diseño de un experimento es el seguimiento de pasos que se establecen en el método científico, para obtener el resultado que se planteo en el objetivo del experimento, para obtener un análisis valido y comprobable y asequible. El diseño de experimentos la técnica de definir e investigar todas las condiciones posibles en un experimento que envuelve múltiples factores como lo es el diseño de 41

56 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS experimentos. En la literatura esta técnica es también referenciada como diseño factorial. Los conceptos de diseño de experimentos han sido usados desde el trabajo de Fisher (Fisher, R. 1930). El diseño experimental de acuerdo con Kalpakjian (2006), identifica los efectos de las variables controlables (factores) de un producto o proceso, para minimizar las variaciones en sus características y propiedades así como para ajustar finalmente el valor medio, obtenido como resultado del experimento, a un objetivo deseado previamente establecido. El uso del diseño experimental incluye el desarrollo del diseño factorial, combinándolo con los arreglos ortogonales. La combinación de estas técnicas reducen la cantidad de experimentos que se tendrían que realizar si únicamente se utiliza un diseño factorial o multifactorial completos. Lo anterior permite tener la visión de aplicar el diseño de experimentos en conjunto con otras disciplinas cuyo objetivo sea el diseño de un producto, proceso o servicio. (Kalpakjian, 2006). 4.7 CLASIFICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS Existen diversos tipos de diseño de experimentos por lo cual es necesario elegir adecuadamente el tipo de diseño experimental para la solución que se desea obtener, para ello se mencionan los diversos tipo de diseño de experimentos de acuerdo a su objetivo y a su alcance. De acuerdo a Gutiérrez, H. y De la Vara R., (2004) mencionan los siguientes puntos 1. El objetivo del experimento 2. El número de factores a controlar 3. El número de niveles que se prueban en cada factor. 4. Los efectos que interesa investigar (relación factores respuesta) 5. El costo del experimento, tiempo y precisión deseada. Las características de pruebas libres de distribución no paramétricos se muestran a continuación en la Tabla 5. En la tabla se explica en qué casos se utiliza cada prueba. Métodos no paramétricos Prueba del signo Características No se toma en cuenta la magnitud de la diferencia, solo el sentido (o dirección) de la misma. Se utiliza en pruebas del antes y el después como el de un sistema de unidades ensambladas de productos rediseñado serán mas que las ensambladas con el antiguo sistema 42

57 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS Prueba de la mediana Prueba de rangos de con signo de Wilcoxon Se usa como una metodología para afinar un coche. El valor de a mitad de las observaciones son mayores que el de la otra mitad. Considérese que si un valor es igual que la mediana se elimina el análisis. Se usa en los casos de analizar, si se perdió peso después de un programa de ejercicios Prueba Wilcoxon de suma de rangos Prueba de Mann Whitney El análisis de varianza por rangos de Kruskal Wallis Se analiza dos de los valores absolutos de las diferencias, se clasifican de menor a mayor asignando el rango de 1 a la diferencia absoluta menor. No se requiere ningún supuesto acerca de las formas de distribuciones. Se usa para probar la diferencia entre dos medianas de datos recolectados como observaciones apareadas. Se usa para evaluar y comparar dos métodos de instrucción para aprendices industriales. Se realiza un conjunto combinado de las calificaciones en examen de aprovechamiento con rangos asociados. Para probar que de varias poblaciones tienen las mismas medianas. Se usa para un análisis de varianzas analizando calificaciones de exámenes utilizando tres métodos de instrucción. Tabla 5 Características de pruebas libres de distribución no paramétricos fuente Douglas A, Marchal, L., y William, G., 2004 Diseño completamente al azar 1. Diseños para comparar dos Diseño de bloques completos al azar o más tratamientos Diseño de cuadros latino y grecolatino 2. Diseños para estudiar el efecto Diseños factoriales 2 k de varios factores sobre una o Diseños factoriales 3 k más variables de respuesta. Diseños factoriales fraccionados 2 k p Diseños para el Diseños factoriales 2 k y 2 k-p 3. Diseño para la modelos de primer Diseño de Plakett-Burman optimización de orden Diseño simplex procesos Diseño para el modelo Diseño de composición central De segundo orden Diseño de Box-behnken Diseños factoriales 3 k y 3 k-p Arreglos ortogonales (diseños factoriales) 4. Diseños robustos Diseño con arreglos interno y externo 43

58 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS Diseño simplex - reticular 5. Diseño de mezclas Diseño simplex con centroide Diseño con restricciones Diseño axial Diagrama 7 Clasificación de los diseños experimentales Gutiérrez, H. y De la Vara R., (2004) 4.8 DISEÑOS NO PARAMÉTRICOS El objetivo de los diseños no paramétricos es determinar la relación entre diferentes características, clasificadas como frecuencias observaciones y frecuencias esperadas. (Marchal, 2007). Para realizar este tipo de diseño, es necesario traducir la variable de respuesta en valores de tipo ordinal. El análisis de varianza por rangos o prueba de Kruskal-Wallis no considera suposición sobre las poblaciones, esto significa que, no importa el tipo de distribución que siguen y tampoco si son o no iguales sus desviaciones estándar. Para poder aplicar este método, es importante que no exista dependencia entre las poblaciones. La metodología consiste en unir todas las muestras y ordenar sus valores de menor a mayor. Posteriormente se reemplazan los valores ordenados por rangos, iniciando con el número 1 para el valor más pequeño. Para los casos en los que el valor ordenado tenga empates, se calcula el promedio de los rangos que por orden les corresponde y se les asigna a todos los empates, este promedio como rango. El estadístico de prueba, intenta comprobar la hipótesis nula de que existe igualdad entre las variables de respuestas de las poblaciones estudiadas. La distribución utilizada para la comparación del estadístico, es la Ji cuadrada con un nivel de significancia α y k-1 grados de libertad, donde k es el número de poblaciones que se están estudiando, siempre y cuando el tamaño de las muestras sean mínimo de cinco. (Marchal, 2007). El estadístico se calcula con la siguiente expresión: 12 ( H : n( n 1) R ) n ( R ) n ( 2 R ) 4 3( n 1) n4 Imagen 11. Fórmula de Prueba de Kruskal-Wallis. Fuente: Marchal, R ) n (

59 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS 4.9 ANÁLISIS DE VARIANZA (ANOVA) Se utiliza análisis de varianza (ANOVA) para el diseño completamente al azar (DCA), el nombre de (ANOVA) surge del hecho de que se utilizan cocientes de varianzas para probar la hipótesis de igualdad de medias. La idea general de esta técnica es separar la variación total en las partes con la que contribuye cada fuente de variación en el experimento. En el caso del DCA se separan la variabilidad debida a los tratamientos y la debida al error. Cuando la primera predomina claramente sobre la segunda es cuando se concluye que los tratamientos tienen efecto o, las medidas son diferentes. Cuando los tratamientos contribuyen igual o menos que el error, se concluye que las medidas son iguales. Antes de comenzar con el análisis del DCA se introduce alguna notación que simplifica la escritura de las expresiones involucradas en dicho análisis. (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004) Experimento con un solo factor de varianzas ANOVA. Cuando el objetivo es analizar más de dos tratamientos se utiliza este tipo de tratamientos para análisis del diseño, aunque se siga utilizando un solo factor. Cuando se realiza una investigación o una mejora sugiere analizar la situación actual para que con base a esta, sea mejorada y posteriormente comparada con la nueva técnica para obtener una mejor alternativa y además un conocimiento más profundo de las variables y los factores que se involucran y como afectan al proceso o elemento a analizar (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004). Gutiérrez, H. y De la Vara R., (2004) mencionan en su libro Análisis y diseño de experimentos un ejemplo de este caso es la comparación de cuatro proveedores del mismo material, con el fin de quedarnos con los dos mejores; en este caso, se toma una muestra del material de cada proveedor y se comparan los valores de una o varias características de calidad medidas sobre el material. Por lo general el interés del experimentador se centra en comparar los tratamientos en cuanto a sus medidas poblacionales, sin olvidar que también es importante compararlos en relación a sus varianzas y su capacidad actual y futura para cumplir con los requerimientos de calidad y productividad. Así desde el punto de vista estadístico, la hipótesis fundamental a probar cuando se comparan varios tratamientos es: 45

60 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS Ho: µ 1 = µ2 = = µk = µ HA. µ µj para algún i j,.. Con la cual se quiere decidir si los tratamientos son iguales estadísticamente en cuanto a sus medidas, contra la alternativa de que al menos dos de ellos son diferentes. La estrategia natural para resolver este problema es obtener una muestra representativa en mediciones en cada uno de los tratamientos, con base en las medias y varianzas muestrales, construir un estadístico de prueba para decidir el resultado de dicha comparación (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004 La ANOVA para Phillip J.R, (1989); es el propósito de desarrollar un producto o proceso es mejorar las características de la elaboración de un producto o proceso relacionado con las necesidades y expectativas del cliente. El propósito de la experimentación debería ser reducir el control de la variación de un producto o proceso subsecuentemente y las decisiones deberían de ser hechas concernientes a cada efecto de los parámetros de un proceso o producto. (Phillip J.R, 1989) La función de pérdida cuantifica la necesidad de los factores que influyen en el diseño, el promedio y la variación de las características de un proceso o producto. Por ello es ajustado el promedio y la reducción de variación los productos y procesos y las pérdidas son minimizadas. (Phillip J.R, 1989) Desde que la variación es un gran parte una discusión relacionada a la calidad. El análisis de varianza ANOVA es un método estadístico usando una interpretación de datos experimentales y tomar las decisiones necesarias. Este método fue desarrollado por Sir Ronald Fisher en 1930s como una forma de interpretar los resultados de experimentos en la agricultura (Phillip J.R, 1989). ANOVA no es un método complicado y tiene matemáticas relacionadas con ello. ANOVA es una herramienta estadística para tomar decisiones para detectar cualquier diferencia en un resultado promedio de grupos de una misma prueba de artículos para toma de decisiones las que se usan para un juicio de variación y la importancia que este tiene (Phillip J.R, 1989). 46

61 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS La discusión de ANOVA empezó con un caso muy simple y se puede ir intensificando para situaciones de mayor grado de comprensión. ANOVA puede aplicarse a algunas situaciones experimentales muy especializadas aunque este método de análisis puede ser usado en cualquier juego de datos que tenga alguna estructura (Phillip J.R, 1989). Los diseños de experimentos y los análisis subsecuentes están intrínsecamente unidos uno con otro pero la interpretación de diseño de experimentos puede llegar a ser más fácil si el fundamento del método analítico se estipula desde el principio. (Phillip J. R.., 1989) FACTORES CONTROLABLES Son variables de proceso o variables de entrada que se pueden fija en un punto o en un nivel de operación. Algunos de éstos son los que usualmente se controlan durante la operación normal del proceso, y se distinguen porque para cada uno de ellos existe la manera o el mecanismo para cambiar o manipular su nivel de operación. Esto último es lo que hace posible que se pueda experimentar con ellos.por ejemplo, si en el proceso se usa agua a 60 C entones debe de haber un mecanismo que permite fijar la temperatura del agua dentro de un rango de operación. Algunos factores que generalmente se controlan son: temperatura, tiempo de residencia, cantidad de cierto reactivo, velocidad, presión, etc. A los factores controlables también se les llama variables de entrada, condiciones de proceso, variables de diseño, parámetros del proceso, o simplemente factores. (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004) 4.11 FACTORES NO CONTROLABLES Factores no controlables o de ruido son variables que no se pueden controlar durante la operación normal del proceso. Por ejemplo, algunos factores que suelen ser no controlables son las variables ambientales (luz, humedad, temperatura, partículas, ruido, etc.) el ánimo de los operadores, la calidad del material que se recibe del proveedor (interno o externo) y los diversos usos que el cliente pueda dar al producto. Un factor que ahora es no controlable puede convertirse en controlable, cuando se detenga el mecanismo o tecnología para ello (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004) 47

62 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS Por lo tanto, los Factores estudiados; son las variables que se investigan en el experimento, en cuanto a cómo influyen o afectan a la(s) variable(s) de respuesta. Los factores estudiados pueden ser factores controlables o no controlables, donde estos últimos sea posible y de interés controlarlos durante el experimento. Para que un factor pueda ser estudiado es necesario que durante el experimento se haya probado en al menos dos niveles o condiciones. (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004) En principio, cualquier factor, sea controlable o no, puede tener alguna influencia en la variable de respuesta que se refleje en su media o en su variabilidad. Para fines de un diseño de experimentos deben seleccionarse los factores que se considera, por conocimiento del proceso y conjeturas, que pueden tener efecto sobre la respuesta de interés. Y parte de la problemática a superar durante el diseño es ver la manera en que se controlará durante el experimento un factor que normalmente es no controlable. (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004). Razón señal / ruido se calcula en cada combinación de los factores controlables y se analiza como cualquier variable de respuesta. La combinación más robusta de los niveles de los factores controlables es la que maximiza el estadístico razón señal a ruido. La alternativa más directa y práctica, que en muchos casos da buenos resultados, es utilizar con cualquier tipo de respuesta continua el estadístico nominal, lo mejor es emplear el tipo II (-10 log (S 2 )) (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004) DISEÑO ROBUSTO El diseño robusto es una filosofía que es iniciada por el ingeniero japonés Genichi Taguchi con métodos de ingeniería y calidad desde la década de los años 50. En la industria automotriz y electrónica tuvo una importante aplicación y fue todo un éxito, es por ello que el occidente puso atención en esta metodología y empieza a ser utilizada por ellos. Los métodos Taguchi fueron utilizados por estados Unidos a partir de la década de los años ochenta. (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004) Taguchi ha hecho contribuciones numerosas como definiciones de calidad, control estadístico de procesos (on- line quality control) diseño de experimentos para la mejora y optimización de proceso y productos, en este último hace una aportación 48

63 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS importante a lo que el lama diseño de parámetros (Taguchi 1987). (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004) La metodología Taguchi establece tres metas 1. Diseños robustos ( insensibles) ante el medio ambiente para productos y procesos; 2. Diseño y desarrollo de productos de modo que sean robustos a la variación de componentes 3. Minimización de las variaciones respecto a un valor objetivo (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004) Las tres metas de la filosofía de Taguchi se expresan en tres etapas en el desarrollo de un producto: 1. Diseño del sistema: el ingeniero utiliza principios científicos y de ingeniería para determinar la configuración básica ; 2. Diseño de parámetros : se determinan los valores específicos para los parámetros del sistema, minimizando la variabilidad aportada por las variables de ruido; 3. Diseño de tolerancias: se determinan las mejores tolerancias para los parámetros. (Gutiérrez, H. y De la Vara R., 2004) Taguchi al recopilar las observaciones de W. E. Deming s descubre que el 85% de una calidad pobre es atribuible a los procesos de manufactura y sólo el 15% al trabajador. (Ranjit, R.1990) La disciplina está basada en entender las funciones de pérdida la cual está dividida en tres etapas; diseño de sistema, diseño de parámetros y diseño de tolerancias. Cada una de estas fases fue llamadas alguna vez la tienda de conocimiento basado en los fundamentos de ingeniería y usados en métodos de diseño de experimentos. (Bendell, A., Disney, J and Pridmore, W.A. 1989) 49

64 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS 4.13 METODOLOGÍA TAGUCHI La aplicación de esta metodología permite identificar rápidamente aquellas variables o factores con mayor afectación en el resultado como variable de respuesta, mediante la observación de los principales efectos. La metodología Taguchi propone una serie de arreglos ortogonales que parte de un arreglo completo, el cual se va fraccionando por la mitad, hasta obtener una serie de combinaciones de factores. Los arreglos propuestos en esta metodología, considera de 2 a 3 niveles por cada factor y están formulados de acuerdo con estos niveles. (Ross, P.J., 1988). El arreglo ortogonal que L8 se muestra en la tabla 6, contemplando solamente 4 factores, tómese en cuenta que este arreglo puede utilizarse hasta 7 factores a la vez. Columna no. Intento no Tabla 6. Arreglo ortogonal L8, 2 niveles y 4 factores. Fuente: Ross, La ecuación pronóstico es un modelo matemático cuyo objetivo es determinar el valor estimado de la variable de respuesta. Este modelo se basa en los promedios por nivel, de los resultados obtenidos en cada intento del experimento, que cumplen los siguientes tipos de estudio: entre más pequeña mejor, entre más grande mejor o nominal es mejor. (Ross, P.J., 1988) El valor estimado de la variable de respuesta corresponde al resultado del experimento confirmatorio que, de acuerdo con la metodología Taguchi, se realiza con los niveles de los factores utilizados en la ecuación. Para determinar el grado en que los factores participan en la variable de respuesta, se realiza el análisis de la varianza de los resultados del primer experimento. De esta forma, se observará si los factores utilizados son los más significativos o, en su caso, si existen factores no considerados 50

65 CAPÍTULO IV DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA MEJORA DE PRODUCTOS Y PROCESOS en el experimento, los cuales elevan el valor del error total del experimento. (Ross, P.J., 1988) CONCLUSIONES PARTICULARES DEL CAPITULO El diseño de experimentos ayuda a transformar un proceso o producto en robusto. Con la identificación adecuada de la variación de factores involucrados en el proceso el producto logra ser un producto robusto ya que se contemplan los factores tanto de ruido como los controlables, es por ello que ninguna inclemencia afecta al proceso siempre y cuando sea un factor que se halla contemplado previamente. El análisis de varianza muestra el porcentaje en el que los factores son significativos en el proceso, con este análisis es posible corregir el proceso en la corrida confirmatoria para obtener así un proceso o producto robusto capaz de contemplar cualquier factor identificado que afecte al proceso. Como se muestra en el diagrama de la clasificación de diseños, para obtener un diseño robusto se utilizan el arreglo ortogonal el cual se estará desarrollando más adelante para obtener el análisis experimental en un arreglo ortogonal L 8, lo que expresará 8 corridas a dos niveles es decir con dos opciones a variar, tomando en cuantas los factores controlables que intervienen en el proceso y los factores de ruido. El objetivo de plantear los factores es, obtener un proceso no solo robusto por considerar los factores de ruido y buscar un beneficio al aprovecharlos de la mejor forma sino plantear cuales son los niveles en que se tiene que desarrollar el experimento para optimizar la variable de respuesta deseada alcanzando la mejor calificación cualitativa o cuantitativa. 51

66 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO 5.1 FACTORES EN LA ELABORACIÓN DEL TRAMPEE DE NUEZ Existen múltiples características fundamentales del chocolate que marcan la diferencia, en el mercado, las cuales son su sabor, textura, olor y pero su brillo y nivel de vida como se mencionó en el capítulo II, estos son factores que merman con el tiempo por lo cual se tienen que cuidar dentro del proceso de fabricación. La textura debe permanecer sólida en un cuarto cerrado a una temperatura que oscila de entre los 20 y 25 C y al ser saboreado sea a 37 C. El brillo hace atractivo al chocolate y su durabilidad en tiempo de frescura, representa la robustez del producto, con base en estas premisas se aplicó diseño de experimentos en el proceso de trampee de nuez, para aumentar el nivel de vida y brillo en el mismo, en donde juega un papel importante el proceso de atemperado y el cuidado y tratamiento que se le da a la semilla de la nuez que es tan usada en la elaboración del chocolate. 52

67 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO Se analizó el proceso de fabricación utilizando la herramienta de pescado o de Ishikawa, para analizar los principales factores que afectan al producto de trampee de nuez, con la ayuda de una tormenta de ideas de los integrantes de una empresa chocolatera, obteniendo los siguientes resultados representados en la imagen 8. MEDIO AMBIENTE MAQUINARIA Y EQUIPO MATERIA PRIMA LIMPIEZA Y CALIDAD DE LA NUEZ TEMPERATURA HUMEDAD VELOCIDAD DEL BOMBO PROPORCIONES EN LA COCOA PARA PREPARACION DEL CHOCOLATE CONTROL EN EL ATEMPERAMIENTO ESTANDARIZACÓN EN EL PESO DEL CHOCOLATE AGREGADO MEDICIÓN MÉTODO NO SE TIENE REPETIBILIDAD EN EL PROCESO MANO DE OBRA MALA PRESENTACIÓN EN EL TRAMPEE DE NUEZ FALTA MANO DE OBRA FALTA CAPACITACIÓN Y ACTUALIZACÓN EN RECETAS Y METODOS DE TRABAJO Diagrama 8 Diagrama de Ishikawa factores que afectan a la presentación del trampee de nuez Como se observa en el diagrama 8, existen diversos factores que intervienen en la presentación del trampee de nuez. Con respecto al medio ambiente, se toma en cuenta la temperatura y la humedad ya que de ellos dependen que la cubierta de chocolate seque de manera rápida y uniforme. Con respecto a la maquinaria y equipo, la velocidad del bombo y el llenado del mismo a un 80% de su capacidad, esto ayuda a que entre las nueces halla un roce más frecuente y al ser frotadas entre ellas aumente el brillo, es importante considerar que el llenado del bombo depende de el aumento en las ventas. 53

68 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO La materia prima, forma una parte primordial en la elaboración del trampee de nuez ya que tanto el chocolate como la nuez deben de ser de alta calidad para obtener el trampee de nuez deseado. La medición y el control del atemperado de chocolate, es un proceso que no se tiene establecido las oscilaciones de temperatura ya que se realiza con un rango amplio de +_5 y la precisión en este atemperado requiere que tenga un mayor control, iniciando por la documentación del atemperado. La medición en la cantidad del chocolate derretido vertido en las nueces no se tiene controlado por la variabilidad de la forma natural de las nueces y la dulzura del chocolate que aunque la especificación no cambia, en ocasiones el sabor es más amargo o más dulce y depende de eso agregar un poco mas de chocolate. Dentro de la documentación de los procesos es necesario plasmar formalmente el proceso de elaboración del trampee de nuez que aunque realizan las mismas funciones se puede aumentar las posibilidades de mejora al documentar el proceso y observar los puntos de oportunidad en el. Con respecto a la mano de obra, se siguen conservando los conocimientos adquiridos de generación en generación y la actualización de métodos podría ser un apoyo para la mejora de los procesos. 5.2 LISTADO TÉCNICO PARA LA ELABORACIÓN DEL TRAMPEE DE NUEZ El material que se utilizó, consta de los elementos que se nombran a continuación, los cuales forman parte importante en la elaboración del trampee de nuez. Dentro del listado técnico para la elaboración del trampee de nuez, se menciona tanto las herramientas a utilizar como la materia prima, entre ellos se encuentra, bombo giratorio el cual permite girar las nueces mientras se les rocía uniformemente el chocolate, espátulas, paletas de nylamid el cual es muy conveniente, para evitar la formación de bacterias, y atemperadora o en su caso dos ollas que permitan realizar la función de baño maria. Dentro de la materia prima se encuentra el chocolate obscuro el cual no contiene leche y tienen una gran concentración de cacao, también la azúcar, goma arábiga la cual se utiliza para fijar el chocolate y el talco industrial. 54

69 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO Imagen 12 Cocoa en polvo, (Fuente, empresa chocolatera) Imagen 13 Cacao en trozos, (Fuente, empresa chocolatera) Imagen 14 Nuez trampeada (Fuente, empresa chocolatera) 55

70 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO Imagen 15 Nuez trampeada en bombo (Fuente, empresa chocolatera) Imagen 16 Corte de la nuez, recubrimiento a 2mm sobre la nuez (Fuente, empresa chocolatera) Imagen 17 Nuez sanitizada con plata coloidal al 0.08% (Fuente, empresa chocolatera) 56

71 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO Imagen 18 Goma arábiga en polvo (Fuente, empresa chocolatera) Imagen 19 Goma arábiga líquida (Fuente, empresa chocolatera) Imagen 20 Talco industrial (Fuente, empresa chocolatera) 57

72 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO Imagen 21 Selección de nueces (Fuente, empresa chocolatera) Imagen 22 Sanitizado de Nuez plata coloidal al 0.08%(Fuente, empresa chocolatera) Imagen 23 Sanitizado de nuez con cloro al 2% (Fuente, empresa chocolatera) 58

73 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO Imagen 24 Sanitizado nuez con cloro al 2% seca (Fuente, empresa chocolatera) Imagen 25 Comparativo de nuez con cloro y con plata coloidal Sanitizado de nuez con cloro al 2% (Fuente, empresa chocolatera) Imagen 26 Comparativo de atemperados (Fuente, empresa chocolatera) 59

74 Cantidad Distancia Tiempo Operación Inspección Demora Transporte Almacén TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO 5.3 PROCESO DE ELABORACIÓN DEL TRAMPE DE NUEZ En el siguiente cursograma analítico, se muestra el proceso actual para la elaboración del trampee de nuez. Diagrama # 1 Método: Lugar: Operarios Fecha Actividad: Temperatura Cursograma análitico Hoja # 1 Actual Cubrir uniformemente la nuez con chocolate oscuro Resposable Planta de empresa chocolatera 2 Feb-10 Elaboración del trampee de nuez Ing. Yanet Soriano Propues Actividad ta Operación Transporte Espera Inspección Almacenamiento Distancia 15 Humedad 91% Hr Mejora Actvidad Observaciones Se sacan las nueces y el chocolate oscuro en barra del almacén * Se seleccionan las nueces * Se rocían las nueces con alcohol * Se espera a que absorban el alcohol por 15 min. * Se corta la barra de chocolate oscuro, en trozos pequeños * Se colocan trozos de barra de chocolate oscuro en el recpiente * para ser atemperado Se calienta el agua del recipiente mayor a 60 * Se derrite el cocolate hasta llegar a la temperatura de 40 a 45 * Se revisa la temperatura que este dentro de los 40 a 45 * Se disminuye la temperatura hasta llegar de 26 a 30 * Se revisa la temperatura que este de 26 a 30 * Se eleva la temperatura de 30 a 32 * Se revisa la temperatura que este de 30 a 32 * Se vierte el chocolate líquido en un cono de plástico * Por apariencia y color En el recipiente de menor tamaño Se revisa con un termómetro Se retira del baño mara el recipiente menor Se revisa con un termómetro Se revisa con un termómetro Se le hace un corte en la punta del cono de plástico * Se llevan las nueces a la maquina de bombo * 60

75 Cantidad Distancia Tiempo Operació n Inspecci ón Demora Transpor te Almacén TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO Diagrama # 1 Resposable Ing. Yanet Soriano Propues Actividad ta Método: Actual Operación 21 Lugar: Planta de empresa chocolatera Transporte 4 Operarios 2 Demora 3 Fecha Feb-10 Inspección 6 Actividad: Elaboración del trampee de nuezalmacenamiento 2 Temperatura Cursograma analítico Hoja # 1 Cubrir uniformemente la nuez con chocolate oscuro Distancia 15 Humedad 91% Hr Mejora Actvidad Observaciones Se coloca un kg. de nuez previamente seleccionada en el bombo * Se pone en posición de encendido el bombo para que empiece a girar * Se lleva el chocolate a la máquina de bombo * Se vierte 10 gr. del chocolate líquido sobre las nueces que giran dentro del bombo Se espera a que se seque el chocolate 20 * 20 * Se conecta el bombo y empezará a girar a 13 rpm. Un total de 1.5 kg de chocolate derretido, cada 2 min, 50gr. Se inyecta, aire por medio de un ventilador después de cada capa de chocolate que fue vertido 20 * Se mueven las nueces con la mano cubierta con un guante mi n Se revisan que no se peguen las nueces entre si 20 * Se inspecciona la nuez que ya halla sido cubierta por completo sin perder su forma original 50% chocolate 50 % nuez * * Se sacan las nueces cubiertas de chocolate del bombo * Se toma una muestra y se corta en dos partes, se verifica que el grosor sea 2mm. sobre la nuez Se colocan las nueces cubiertas de chocolate en charolas de aluminio * Se pesan las nueces cubiertas de chocolate * Nuez cubierta kg chocolate vertido kg Se deja en una charola perforada para que se ventile por un día * 61

76 Cantidad Distancia Tiempo Operació n Inspecci ón Demora Transpor te Almacén TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO Diagrama # 1 Resposable Ing. Yanet Soriano Propues Actividad ta Método: Actual Operación 21 Lugar: Planta de empresa chocolatera Transporte 4 Operarios 2 Demora 3 Fecha Feb-10 Inspección 6 Actividad: Elaboración del trampee de nuezalmacenamiento 2 Temperatura Cursograma analítico Hoja # 1 Cubrir uniformemente la nuez con chocolate oscuro Distancia 15 Humedad 91% Hr Mejora Actvidad Observaciones Se prepara la goma arábiga * Con 30 gr. de polvo de goma arábiga y 70 de agua Se coloca el trampeé de nuez dentro del bombo * Se coloca goma arábiga disuelta en agua en una mano cubierta con guante y se le unta al trampee de * nuez Se enciende el ventilador * Se rocea talco industrial * Se deja en una charola perforada para que se ventile * Se almacenan en bolsas para vederse a granel * 20ml. Por operación 50 gr de talco industrial Diagrama 7 Cursograma analítico del proceso actual, (Creación propia, Fuente: empresa Chocolatera. 5.4 METODOLOGÍA DE LA APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS EN LA ELABORACIÓN DEL TRAMPEE DE NUEZ Se seleccionaron los factores primordiales en la elaboración de Trampee de nuez para obtener una mayor aceptación en el mercado de la industria chocolatera INVESTIGACIÓN Se Investigó distintas maneras de elaborar el trampee de nuez Se seleccionó la receta más adecuada para la investigación, que ofreciera mayor número de parámetros a modificar tanto cualitativos como cuantitativos. Se seleccionaron 4 factores a modificar para realizar los diferentes tratamientos, en un arreglo ortogonal L-8 nivel 2. 62

77 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO Se realizó la investigación con la observación de brillo del Trampee de nuez a 8 diferentes formas de preparar el Trampee de nuez, con profesoras expertas en la materia de la escuela de Ciencias Biológicas del IPN, sin sesgo para obtener 64 datos en total. Se sumaron los resultados, y por cada arreglo se calculó la ecuación pronóstico y se realizó el análisis de varianza para encontrar el factor más significativo, en la elaboración del trampee de nuez. Se realizó nuevamente observación de brillo de trampee de nuez con la receta mejorada, encontrada por los datos de ANOVA. Se comprueba la mejora, si fue significativa en la elección de factores a combinar para la optimización de la receta en la elaboración de trampee de nuez VARIABLES Los 4 Factores a combinar en 2 niveles son los siguientes Factor a variar Nivel 1 Nivel 2 A B C Tipo de sanitizante Tipo de atemperado Goma arábiga Cloro 2% Actual Plata colloidal 0.08% Propuesto 30 gr. 35 gr. D Talco Si No Industrial Tabla 7 Factores a combinar del experimento PROCEDIMIENTO Se realizan las combinaciones de acuerdo con un arreglo ortogonal L-8 63

78 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO Tabla 8 Arreglo ortogonal L-8 4 factores DATOS Y OBSERVACIONES DEL NIVEL DE BRILLO Calificaciones de acuerdo a criterio mayor es mejor de acuerdo al patrón comparativo de nivel de brillo la imagen 4 de esta Tesis Característica Nivel de Brillo Muy brilloso 4 Brilloso 3 Opaco 2 Muy opaco 1 Tabla 9 Criterio de calificaciones Las calificaciones se realizaron con respecto al atemperado que sugiere Beckett, S.T. (1994). Se plantea la siguiente Hipótesis ARREGLO L-8 CON 4 FACTORES Factores Tratamientos A B C D T T T T T T T T Ho= El atemperado actual es el correcto para obtener un mayor nivel de brillo en el chocolate obscuro empleado en la elaboración del trampee de nuez. Ha = El atemperado actual no es el correcto para obtener un mayor nivel de brillo en el chocolate obscuro empleado en la elaboración en el trampee de nuez ARREGLO L-8 CON 4 FACTORES TRATAMIENTOS FACTORES CALIFICACIONES No A B C D SUMA Tabla 10 Calificaciones del arreglo ortogonal L-8 para nivel de brillo 64

79 Arreglo 8 Nivel 2 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO FACTORES TRATAMIENTOS A B C D SUMA Tabla 11 Suma de calificaciones para nivel de brillo DETERMINACIÓN DE RESPUESTA PROMEDIO Tabla 12 Determinación de respuesta promedio para nivel de brillo DETERMINACIÓN DE ANOVA ANOVA DETERMINACION RESPUESTA PROMEDIO Factor Nivel 1 Nivel 2 PROM EDIO A B C D df SS ms Razón S* % Fuente F A B C D Error agrupado Total Tabla 13 Determinación de ANOVA para nivel de brillo FACTOR DE RUIDO PARA EL CHOCOLATE OBSCURO Los factores de control se encuentran descritos en la tabla 7 de este capítulo y los factores de ruido se describen a continuación K: Humedad 1= 91%Hr y 2= 75%Hr L: Temperatura 15 C y 19 M: Calidad del chocolate - % cacao +% cacao M L K

80 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO A B C D X S s2.-10log10 (S2) T T T T T T T T Tabla 14 Factor de ruido para el chocolate obscuro (Creación propia) A B C D Gráfica 2 Efectos para la variable señal/ruido (S/R), Brillo del chocolate obscuro (Creación propia) La solución propuesta es A=2, B = 1, C= $, D= $ Imagen 27. Tratamiento 1 del Trampee de nuez (Elaboración propia, fuente empresa chocolatera) 66

81 Tipo de sanitizante: Cloro al 2% TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO Tipo de atemperado: Proceso actual Goma arábiga: Talco Industrial: 30 gr. en 1 lt. Si contiene Imagen 28. Tratamiento 2 del Trampee de nuez (Elaboración propia, fuente empresa chocolatera) Tipo de sanitizante: Cloro al 2% Tipo de atemperado: Proceso actual Goma arábiga: Talco Industrial: 30 gr. en 1 lt. No contiene Imagen 29. Tratamiento 3 del Trampee de nuez (Elaboración propia, fuente empresa chocolatera) 67

82 Tipo de sanitizante: Cloro al 2% TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO Tipo de atemperado: Proceso propuesto Goma arábiga: Talco Industrial: 35 gr. en 1 lt. Si contiene Imagen 30. Tratamiento 4 del Trampee de nuez (Elaboración propia, fuente empresa chocolatera) Tipo de sanitizante: Cloro al 2% Tipo de atemperado: Proceso propuesto Goma arábiga: Talco Industrial: 35 gr. en 1 lt. No contiene Imagen 31. Tratamiento 5 del Trampee de nuez (Elaboración propia, fuente empresa chocolatera) 68

83 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO Tipo de sanitizante: Plata coloidal al 0.08% Tipo de atemperado: Proceso actual Goma arábiga: Talco Industrial: 35 gr. en 1 lt. Si contiene Imagen 32. Tratamiento 6 del Trampee de nuez (Elaboración propia, fuente empresa chocolatera) Tipo de sanitizante: Plata coloidal al 0.08% Tipo de atemperado: Proceso actual Goma arábiga: Talco Industrial: 35 gr. en 1 lt. No contiene Imagen 33. Tratamiento 7 del Trampee de nuez (Elaboración propia, fuente empresa chocolatera) 69

84 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO Tipo de sanitizante: Plata coloidal al 0.08% Tipo de atemperado: Proceso propuesto Goma arábiga: 30 gr. en 1 lt. Talco Industrial: Si contiene Imagen 34. Tratamiento 8 del Trampee de nuez (Elaboración propia, fuente empresa chocolatera) Tipo de sanitizante: Plata coloidal al 0.08% Tipo de atemperado: Proceso propuesto Goma arábiga: 30 gr. en 1 lt. Talco Industrial: No contiene DATOS Y OBSERVACIONES PARA PRUEBA DEL NIVEL DE VIDA Se plantea la Hipótesis Ho= El tipo de sanitizante actual es el correcto para obtener un mayor nivel de vida en el chocolate obscuro y la nuez empleados en la elaboración del trampee de nuez. Ha = El tipo de sanitizante actual no es el correcto para obtener un mayor nivel de vida en el chocolate obscuro y la nuez empleados en la elaboración del trampee de nuez. 70

85 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO ARREGLO L-8 CON 4 FACTORES TRATAMIENTOS FACTORES CALIFICACIONES No A B C D SUMA Tabla 15 Calificaciones del arreglo L-8 para el nivel de vida Variables para nivel de vida FACTORES TRATAMIENTOS A B C D SUMA Tabla 16 Suma de calificaciones para nivel de vida DETERMINACIÓN DE RESPUESTA PROMEDIO PARA PRUEBA DE NIVELD E VIDA DETERMINACION RESPUESTA PROMEDIO Factor Nivel 1 Nivel 2 PROM EDIO A B C D Tabla 17 Determinación de respuesta promedio para nivel de vida ANOVA PARA PRUEBA DE NIVEL DE VIDA 71

86 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO df SS ms Razón S* % Fuente A F B C D Error agrupado Total Tabla 18 Determinación de ANOVA para nivel de vida FACTORES DE RUIDO Los factores de control se encuentran descritos en la tabla 18 de este capitulo y los factores de ruido se describen a continuación K: Humedad 1= 91%Hr y 2= 75%Hr L: Temperatura 15 C y 19 M: Calidad en la nuez - buen manejo 2 mal manejo M L K A B C D X S s2.-10log10 (S2) T T T T T T T T Tabla 19 Factor de ruido para el nivel de vida A B C D Gráfica 3 Efectos para la variable señal/ruido (S/R), nivel de vida (Creación propia) La solución propuesta es A=2, B=2, C=2, D=$ 72

87 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO 5.6. RESULTADOS DEL EXPERIMENTO En la prueba del nivel de vida se observa que hasta los 54 días el trampee de nuez permanece fresco, tomándose en cuenta que frescura es la ausencia del desarrollo de la carga bacteriana, que contienen la nuez de manera natural. A partir del día 55 se notó que la semilla venía contaminada con larva de insecto, el cual no pudo eliminarse por el tratamiento que se le dio, ya que el resto de 64 pruebas no se vio afectado por la aparición de algún objeto extraño ajeno a la naturaleza de la nuez y el chocolate. El trampee de nuez que presentó el elemento extraño es el tratamiento 2 número 4 con las siguientes especificaciones de variación de factores: Tipo de sanitizante: Cloro al 2% Tipo de atemperado: Proceso actual Goma arábiga: 30 gr. en 1 Lt. Talco Industrial: No contiene Por lo cual además de ser un tipo de sanitizante con alto poder antibacterial, como lo es el cloro al 2%, si se modifica este factor por un sanitizante con mayor potencia, afectaría al ser humano. Al analizar el resto de las pruebas ninguna tiene desarrollada la carga bacteriana es por ello que se procedió a realizar el experimento con el proceso mejorado. 5.7 TRAMPE DE NUEZ MEJORADO EN NIVEL DE VIDA Y BRILLO Se realizó nuevamente el experimento con los factores significativos identificados encontrándose la siguiente combinación de factores. 73

88 TESIS DE GRADO DE MAESTRIA CAPÍTULO V APLICACIÓN DE DISEÑO DE EXPERIMENTOS PARA AUMENTAR EL NIVEL DE VIDA Y BRILLO EN EL CHOCOLATE OBSCURO Imagen 35 Tratamiento Final del Trampee de nuez mejorado (Elaboración propia, fuente empresa chocolatera) Tipo de sanitizante: Plata coloidal 0.08% Tipo de atemperado: Proceso propuesto Goma arábiga: Talco Industrial: 30 gr. en 1 Lt. Si contiene 5.8 CORRIDA CONFIRMATORIA PARA EL ANÁLISIS DE BRILLO DEL TRAMPEE DE NUEZ Para el análisis de brillo, se utilizó el cuadro comparativo de la Imagen 8 y con el principio de mayor es mejor, con el criterio de 4 a 1. A continuación se presentan las calificaciones obtenidas para el proceso mejorado en la tabla 20. Numero de Calificación Experimento Suma Tot 31 Tabla 20 Calificaciones de nivel de brillo del proceso mejorado 74