Desarrollo de Envases más Sustentables para productos cárnicos · • Externalización total o parcial de la I+D+i • No comprometer su negocio principal • Minimizar riesgos

Alimentos y Biotecnología.

Junio 2014

Desarrollo de Envases más Sustentables para productos cárnicosL2 (I+D Aplicada)

Génesis del proyecto

Noviembre de 2011

FALTAN ENVASES MÁS SUSTENTABLES

• 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



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

Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May

2012 2013 2014

Resultados

Concurso Prospección Tecnológica Pruebas de vida útil

ResultadosDesarrollo de pruebas de concepto y análisis técnico económico Extensión proyecto

Difusión

Idea: noviembre 2011

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

Sistema Propuesto

x N localesx 1

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




• 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 Precio por bandeja

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%

Total

Por Kg de carne

Este análisis no considera el costo por espacio físico para carnicería en locales.

Distribución de costos PSE (350gr)

Bandejas 5%

Film 1%

Pañal 3%

Etiquetas 4%

Transporte Bandejas 2%

Transporte Carne 5%

Energía Frigorifico 1%

Energía Góndola 5%

Energía Maquina Moledora

0%

Mano de Obra 69%

Mantención Moledoras 0%

Carne Perdida 5%

Este análisis no considera el costo por espacio físico para carnicería en locales.

Costo Situación Propuesta

Ítem Unidades Envases PET(250gr)

Envase PET (500gr)

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

Costo por Envase

Por Kg de Carne

Este análisis no considera el ahorro por espacio físico para carnicería en locales

Distribución de costos Proyecto

Supermercado

Empresa Maquila

Envases PET24%

Papel3%

Film PET5%

Etiquetas3%

Gases MAP2%

Transporte Supermercado

9%

Energía Frigorifico

1%

Energía Góndola4%

Mano de Obra Reposición

6%

Carne Perdida2%

Mano de Obra2%

Mantención Línea de Producción

2%

Costo Oportunidad Instalaciones

6%

Amortización Línea de Producción

7%

Costo instalación1%

Margen23%

Otros40%

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 de las tecnologías por cantidad envasada

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

5.500

6.000

6.500

250 300 350 400 450 500

VA

N d

el P

roye

cto

(m

illo

ne

s d

e P

eso

s)

Carne Molida por Envase (gramos)

PSE

PET

Análisis de Sensibilidad

• Precio del Envase

• Precio del Film

• Costos de Mano de Obra

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

-60

%

-40

%

-20

%

0%

20

%

40

%

60

%

80

%

10

0%

12

0%

14

0%

16

0%

18

0%

20

0%

22

0%

24

0%

26

0%

VA

NM

illo

ne

sd

e P

eso

sVAN vs %Variación Precio Bandejas

Sin Proyecto Con Proyecto

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000-6

0%

-40

%

-20

%

0%

20

%

40

%

60

%

80

%

10

0%

12

0%

14

0%

16

0%

18

0%

20

0%

22

0%

24

0%

26

0%

28

0%

30

0%

32

0%

34

0%

36

0%

38

0%

40

0%

VA

N M

illo

ne

sd

e P

eso

sVAN vs %Variación Precio Film


0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

VA

N M

illo

ne

sd

e P

eso

s

% Crecimiento Anual

VAN vs %Crecimiento Costo Mano de Obra


Uso de Mano de Obra

0

50

100

150

200

250

300

350

N°

de

Em

ple

ado

sEq

uiv

ale

nte

s


Reducción al 11%







• Prototipaje




• Envasado MAP

• Pruebas

• Resultados







• Prototipaje




• Envasado MAP

• Pruebas

• Resultados







• Prototipaje




• Envasado MAP

• Pruebas

• Resultados

Prototipaje


• 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


• Conclusión rPET

Prototipaje


• Conclusión rPET

• Sistema de reciclaje bien desarrollado• Mejor transparencia

Prototipaje


• 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.


Semana 1 Semana 2

Microbiológicos 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

RAM X X X X X X X X X

Salmonella X

Listeria M. X

Coliformes Totales X

Clostridium perfringens X

Químicos

Grasa X

Peróxidos X X X X X

pH X X X X X

Sensoriales

Panel organoléptico X X X X X X X X X

Físicos

T° X X X X X X X X X X X X X X X

Gases X X X X X X X X XColor-Olor-Textura

Diseño Experimental Estudio de Vida Útil

Estudio de vida útil a diferentes temperaturas

Fotos de muestras de envasado MAP almacenadas a distintas temperaturas

Ficha Evaluación Sensorial

0

2

4

6

8

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Tem

pe

ratu

ra (

°C)

Días

Refrigerador 0°C Refrigerador 4°C refrigerador 7°C

0

20

40

60

80

0 2 3 4 7 8 9

10

11

14

% D

ióxi

do

de

car

bo

no

Días

Refrigerador 0°C Refrigerador 4°C refrigerador 7°C

0

50

100

0 2 3 4 7 8 9

10

11

14

% O

xíge

no

Días

Refrigerador 0°C Refrigerador 4°C

refrigerador 7°C


Evaluación de parámetros Temperatura, CO2 y O2 en el tiempo

CO2 O2

Temperatura

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

Resultados de estudio de vida útil a diferentes T° y límites de RAM del RSA

RAM 106

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.







• Prototipaje




• Envasado MAP

• Pruebas

• Resultados







• Prototipaje




• 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

Alimentos y Biotecnología.

Junio 2014

Desarrollo de Envases más Sustentables para productos cárnicosL2 (I+D Aplicada)

Gabriel Leyton Buccicardi

Director Vida Útil y Alimentos Saludables

[email protected]

Documents

Desarrollo de Envases más Sustentables para productos cárnicos · • Externalización total o parcial de la I+D+i • No comprometer su negocio principal • Minimizar riesgos