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Desarrollo de Envases más
Sustentables para productos cárnicos
L2 (I+D Aplicada)
Alimentos y Biotecnología.
Junio 2014
Génesis del proyecto
Noviembre de 2011
• Identificación de oportunidades
que requieran de I+D+i
• Externalización total o parcial de
la I+D+i
• No comprometer su negocio
principal
• Minimizar riesgos y pérdidas
FALTAN ENVASES MÁS SUSTENTABLES
Génesis del proyecto
Génesis del proyecto
Bandejas de PSE:
• Livianas
• Utilizan poco poliestireno (aire)
• Bajo costo directo
• No son de un material barrera
• PSE funciona como
aislante, impidiendo que la
temperatura baje
• Es muy difícil reciclar
• Mayores riesgos en la pérdida de producto
• Cada local de supermercado debe envasar
• La disposición del material es en relleno sanitario
Equipo del Proyecto
Objetivo Inicial
+
+
Desarrollar nuevos envases para carnes frescas
reemplazando el material más utilizado
(PSE), conservando la calidad, la vida útil del
alimento, el costo global y que sea más amigable
con el medio ambiente
Ejecución del proyecto
Idea: noviembre 2011
Resultados
Concurso Prospección Tecnológica
Jul
Ago
Sep
Oct
2012
Nov
Dic
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
2013
Ago
Difusión
Resultados
Desarrollo de pruebas de concepto y
análisis técnico económico
Pruebas de vida útil
Sep
Oct
Nov
Dic
Extensión proyecto
Ene
Feb
Mar
2014
Abr
May
Reuniones periódicas
Supermercados
Costo de la nueva solución
TIENE que ser menor que el
tradicional
Objetivo
•
INICIAL: desarrollar nuevos envases para carnes frescas reemplazando el
material más utilizado (PSE), conservando la calidad, la vida útil del
alimento, el costo global y que sea más amigable con el medio ambiente.
•
FINAL: desarrollar nuevos envases para carnes frescas reemplazando el
material más utilizado (PSE), conservando la calidad, mejorando la vida útil
del alimento y el costo global, y que sea más amigable con el medio
ambiente.
Objetivo
•
INICIAL: desarrollar nuevos envases para carnes frescas reemplazando el
material más utilizado (PSE), conservando la calidad, la vida útil del
alimento, el costo global y que sea más amigable con el medio ambiente.
•
FINAL: desarrollar nuevos envases para carnes frescas reemplazando el
material más utilizado (PSE), conservando la calidad, mejorando la vida útil
del alimento y el costo global, y que sea más amigable con el medio
ambiente
“MEJORANDO” la vida útil y el costo global
Enfoque Final
•
Envase 100% monomaterial, reciclado y reciclable
•
Uso de tecnología MAP para extender vida útil y
centralizar producción
•
Foco en un solo producto para optimizar recursos
(carne molida)
Enfoque Final
Sistema Actual
x1
Sistema
Propuesto
x N locales
Desarrollo del Proyecto
•
Evaluación Económica
• Cálculo de Ventas
• Costos Situación Actual
• Costos Situación Propuesta
• Análisis de Sensibilidad
•
Prototipaje
• Prospección de materiales
• Prospección de tecnologías y equipos
• Diseño de bandeja y matricería
• Envasado MAP
• Pruebas
• Resultados
Desarrollo del Proyecto
•
Evaluación Económica
• Cálculo de Ventas
• Costos Situación Actual
• Costos Situación Propuesta
• Análisis de Sensibilidad
•
Prototipaje
• Prospección de materiales
• Prospección de tecnologías y equipos
• Diseño de bandeja y matricería
• Envasado MAP
• Pruebas
• Resultados
Cálculo de Ventas
•
Estimación de ventas totales de un supermercado.
•
Estimación de la participación de carne molida en ventas totales.
•
División de las ventas anuales en trimestres con datos de retail
Año
2014
2015
2016
2017
2018
Proyección de carne bovina molida [ton]
1.306
1.541
1.680
1.832
1.998
Costos Situación Actual
Ítem
Unidades
Bandeja PSE
3 Bandejas/Kg
Film
40 cm/Bandeja
Pañal
1/Bandeja
Etiqueta
1/Bandeja
Transporte Carne
$/Kg
Transporte Insumos
$/Bandeja
Mano de Obra
15 min/Kg
Energía
190 watts hora/Bandeja
Merma
1%
Precio por bandeja
Total
Por Kg de carne
Este análisis no considera el costo por espacio físico para carnicería en locales.
Distribución de costos PSE (350gr)
Carne Perdida
Film
5%
1%
Mantención Moledoras
0%
Bandejas
5%
Pañal
3%
Etiquetas
4%
Transporte Bandejas
2%
Transporte Carne
5%
Energía Frigorifico
1%
Energía Góndola
5%
Energía Maquina
Moledora
0%
Mano de Obra
69%
Este análisis no considera el costo por espacio físico para carnicería en locales.
Costo Situación Propuesta
Ítem
Unidades
Bandejas
Bandejas/Kg
Film
cm/Bandeja
Pañal
1/Bandeja
Papel
1/Bandeja
Etiqueta
1/Bandeja
Gases MAP
cm3//Bandeja
Transporte
Envases/Camión
Energía
KW*Hora/Bandeja
Mano de Obra
HH/Bandeja
Merma
%
Servicio Maquila
$/Bandeja
Envases PET
(250gr)
Envase PET
(500gr)
Costo por Envase
Por Kg de Carne
Este análisis no considera el ahorro por espacio físico para carnicería en locales
Distribución de costos Proyecto
Energía
Frigorifico
1%
Transporte
Supermercado
Gases 9%
MAP
2%
Mano de Obra
Reposición
6%
Energía Góndola Carne Perdida
2%
4%
Empresa Maquila
Costo instalación
1%
Etiquetas
3%
Film PET
5%
Otros
40%
Amortización Línea de
Producción
7%
Margen
23%
Papel
3%
Envases PET
24%
Supermercado
Costo Oportunidad
Instalaciones
6%
Mano de Obra
2%
Mantención Línea
de Producción
2%
Comparación de precios
•
Solución propuesta de 250 gr es un 3% más
barata que la situación actual
•
Solución propuesta de 500 gr es un 37% más
barata que la situación actual
VAN del Proyecto (millones de Pesos)
VAN de las tecnologías por cantidad envasada
6.500
6.000
5.500
5.000
PSE
4.500
PET
4.000
3.500
3.000
250
300
350
400
450
Carne Molida por Envase (gramos)
500
Análisis de Sensibilidad
•
Precio del Envase
•
Precio del Film
•
Costos de Mano de Obra
VAN vs %Variación Precio Bandejas
Con Proyecto
6.000
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
260%
240%
220%
200%
180%
160%
140%
120%
100%
80%
60%
40%
20%
0%
-20%
-40%
0
-60%
VAN
Millones de Pesos
Sin Proyecto
-60%
-40%
-20%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
140%
160%
180%
200%
220%
240%
260%
280%
300%
320%
340%
360%
380%
400%
VAN Millones de Pesos
VAN vs %Variación Precio Film
Sin Proyecto
Con Proyecto
6.000
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
0
VAN vs %Crecimiento Costo Mano de Obra
Sin Proyecto
Con Proyecto
VAN Millones de Pesos
6.000
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
0
% Crecimiento Anual
Uso de Mano de Obra
N° de Empleados Equivalentes
Sin Proyecto
Con Proyecto
350
300
250
200
150
100
50
0
Reducción
al 11%
Desarrollo del Proyecto
•
Evaluación Económica
• Cálculo de Ventas
• Costos Situación Actual
• Costos Situación Propuesta
• Análisis de Sensibilidad
•
Prototipaje
• Prospección de materiales
• Prospección de tecnologías y equipos
• Diseño de bandeja y matricería
• Envasado MAP
• Pruebas
• Resultados
Desarrollo del Proyecto
•
Evaluación Económica
• Cálculo de Ventas
• Costos Situación Actual
• Costos Situación Propuesta
• Análisis de Sensibilidad
•
Prototipaje
• Prospección de materiales
• Prospección de tecnologías y equipos
• Diseño de bandeja y matricería
• Envasado MAP
• Pruebas
• Resultados
Desarrollo del Proyecto
•
Evaluación Económica
• Cálculo de Ventas
• Costos Situación Actual
• Costos Situación Propuesta
• Análisis de Sensibilidad
•
Prototipaje
• Prospección de materiales
• Prospección de tecnologías y equipos
• Diseño de bandeja y matricería
• Envasado MAP
• Pruebas
• Resultados
Prototipaje
•
Prospección de materiales
• Normativa que regula los materiales para envasado de
alimentos (USA, Europa, Mercosur)
• Materiales para envasado de alimentos
• Materiales para envasado de productos cárnicos
•
Tendencias
•
Proveedores de materiales y envases
Prototipaje
•
Prospección de materiales
• Conclusión rPET
Prototipaje
•
Prospección de materiales
• Conclusión rPET
• Sistema de reciclaje bien desarrollado
• Mejor transparencia
Prototipaje
•
Prospección de tecnologías y equipos
• Tipos de envasado: al vacío, skin, activos, MAP
• Proveedores de equipos
•
Prototipaje
•
Escalamiento
Prototipaje
•
Diseño de bandejas
Prototipaje
•
Bandeja y matriz seleccionada
Prototipaje
•
Bandeja y matriz seleccionada
Prototipaje
•
Equipo seleccionado
Prototipaje

Envasado
Carne a 0°C fue molida y
envasada bajo
atmósfera modificada.
Muestras se
almacenaron a
temperaturas reguladas
a 0°C, 4°C y 7°C.
Prototipaje

Envasado
Estudio de Vida Útil Envasado MAP



Se evaluó el producto envasado en MAP durante 14
días a 3 temperaturas diferentes (0, 4 y 7°C).
Se realizaron evaluaciones sensoriales y
microbiológicas.
Se utilizó un modelo matemático para determinar
la vida útil en una escala de temperatura entre 0 y
7 °, considerando lo establecido por el
reglamento sanitario.
Estudio de Vida Útil Envasado MAP
Diseño Experimental Estudio de Vida Útil
Semana 1
1
2
X
3
4
X
Semana 2
Microbiológicos
RAM
Salmonella
Listeria M.
Coliformes Totales
Clostridium perfringens
0
X
X
X
X
X
5
6 7 8
X X
Químicos
Grasa
Peróxidos
pH
X
X
X
Sensoriales
Panel organoléptico
X
X X
Físicos
T°
Gases
X X X X X X X X X
X
X
X
X X
9 10 11 12 13 14
X X X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Color-Olor-Textura
Estudio de vida útil a diferentes temperaturas
Fotos de muestras de envasado MAP almacenadas a distintas temperaturas
Ficha Evaluación Sensorial
Estudio de Vida Útil Envasado MAP
14
11
10
9
8
7
4
3
2
Días
Días
Refrigerador 0°C
Refrigerador 4°C
refrigerador 7°C
refrigerador 7°C
Temperatura
Temperatura (°C)
Refrigerador 0°C
10
8
6
4
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14
Días
Refrigerador 0°C
Refrigerador 4°C
refrigerador 7°C
Refrigerador 4°C
14
11
10
9
8
0
7
0
0
20
50
4
40
O2
100
3
60
2
% Oxígeno
80
0
% Dióxido de carbono
Evaluación de parámetros Temperatura, CO2 y O2 en el tiempo
CO2
Resultados de estudio de vida útil a diferentes
T° y límites de RAM del RSA
RAM 106
Temperatura (°C)
Vida útil (Días)
-1
9,5
0
7,9
1
6,6
2
5,5
3
4,6
4
3,8
5
3,2
6
2,7
7
2,2
Según RSA la carne fresca corresponde a un plan de
muestreo de 3 clases:
• Aceptable: 5 Muestras de un batch < 106.
• Medianamente aceptable: 3 de 5 muestras
<106.
• Rechazable: Valores > 107.
Si un sistema de almacenamiento de productos cárnicos se encuentra como
máximo a 2°C, y se toman 5 muestras de una mismo lote, se puede asegurar el
RAM medio de estas 5 muestras, es inferior o igual a 106 al día 5,5.
Resultados y conclusiones

La vida útil sensorial a 0,5°C fue de 11 días, siendo el color el
parámetro crítico. En contraste con 7 días en base a la calidad
microbiológica estimada según modelo matemático a la misma
temperatura. Por lo tanto la vida útil microbiológica prima por sobre la
vida útil sensorial (se adjuntan resultados de los análisis de laboratorio)

Es esencial contar con un buen manejo de la cadena de frío, esto quiere
decir, que se mantengan temperaturas entre 0°C y 2°C. Si la
temperatura tiende a estar fuera de este rango, la atmósfera modificada
perderá efectividad para extender la vida útil de cualquier alimento.
Ventajas

Mayor eficiencia de la mano de obra.

Menor costo: 37% menor que la situación actual

Se reduce la manipulación del alimento.

Facilidad de trabajar con estándares de planta de procesos.

Reducción de puntos críticos de control al centralizarse las operaciones.

Menores mermas por mayor vida útil del producto.

Abastecimiento a locales de formato pequeño sin carnicería.

Mejor inocuidad del producto final.
Desarrollo del Proyecto
•
Evaluación Económica
• Cálculo de Ventas
• Costos Situación Actual
• Costos Situación Propuesta
• Análisis de Sensibilidad
•
Prototipaje
• Prospección de materiales
• Prospección de tecnologías y equipos
• Diseño de bandeja y matricería
• Envasado MAP
• Pruebas
• Resultados
Desarrollo del Proyecto
•
Evaluación Económica
• Cálculo de Ventas
• Costos Situación Actual
• Costos Situación Propuesta
• Análisis de Sensibilidad
•
Prototipaje
• Prospección de materiales
• Prospección de tecnologías y equipos
• Diseño de bandeja y matricería
• Envasado MAP
• Pruebas
• Resultados
Agradecimientos
Pasos a Seguir



Realizar escalamiento comercial: postulación L4
INNOVA
Ajustes al prototipaje (disminuir RAM
inicial, manejo de cadena de frio, gases, otros)
Evaluar otros productos a fines (carne en
cortes, pollo, pavo, otros)
¿Para qué?



Acompañar a las empresas del sector en los
procesos de I+D+i
Impulsar la I+D+i aplicada en las empresas 
cuando la articulación es un factor relevante
Queremos que:
• Las empresas aumenten su valor a través de la
innovación
• No descuiden su negocio  eviten fallas y mayores
costos en la implementación
Desarrollo de Envases más
Sustentables para productos cárnicos
L2 (I+D Aplicada)
Alimentos y Biotecnología.
Junio 2014
Gabriel Leyton Buccicardi
Director Vida Útil y Alimentos Saludables
gabriel.leyton@fch.cl