Bebidas Mexicanas octubre 2013

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Contenido Bebidas Mexicanas | Octubre 2013

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TECNOLOGÍA

Modelo computarizado para calcular la vida útil de una bebida láctea esterilizada combinada con café tostado Sumit Goyal y Gyanendra Kumar Goyal

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Predicción de los perfiles sensoriales del café, con base en mediciones de PTR-ToF-MS y GC-MS Alexia N. Gloess, Marco Wellinger, Barbara Schönbächler, Flurin Wieland, Christian Lindinger y Chahan Yeretzian

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Contenido

Octubre 2013 l Volumen 2, No. 10 www.alfaeditores.com | buzon@alfaeditores.com Editor Fundador Ing. Alejandro Garduño Torres Directora General

Secciones Editorial

Lic. Elsa Ramírez Zamorano Cruz

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Consejo Editorial y Árbitros

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M. C. Abraham Villegas de Gante Dra. Adriana Llorente Bousquets Dr. Arturo Inda Cunningham Dra. Consuelo Silvia O. Lobato Calleros Dr. Francisco Cabrera Chávez Dr. Felipe Vera Solís Dra. Herlinda Soto Valdez Dr. Humberto Hernández Sánchez Dr. J. Antonio Torres Dr. Jaime García Mena M. C. José Luis Curiel Monteagudo Dr. José Pablo Pérez-Gavilán Escalante Dra. Judith Jiménez Guzmán M. C. Ma. del Carmen Beltrán Orozco Dra. Ma. del Carmen Durán de Bazúa Dra. Ma. del Pilar Cañizares Macías Dr. Marco Antonio Covarrubias Cervantes Dr. Mariano García Garibay Lic. Pilar Meré Palafox M. C. Rodolfo Fonseca Larios Dra. Ruth Pedroza Islas Dr. Salvador Vega y León Dr. Santiago Filardo Kerstupp Dra. Silvia Estrada Flores Dr. Valente B. Álvarez

Novedades Calendario de Eventos Índice de Anunciantes

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Dirección Técnica Q.F.B. Rosa Isela de la Paz G. Dirección Comercial Lic. J. Gerardo Muñoz Lozano Prensa Lic. Víctor M. Sánchez Pimentel Diseño María Teresa Bañales Yerena Lucio Eduardo Romero Munguía Ventas Cristina Garduño Torres Edith López Hernández Juan Carlos González Lora ventas@alfaeditores.com

Objetivo y Contenido La función principal de BEBIDAS MEXICANAS es dar difusión a los servicios de apoyo que las empresas proveedoras (de materias primas, maquinaria, laboratorios de control de calidad, etc.) ofrecen a la Industria de Bebidas, a la vez servir de medio para que los técnicos, especialistas e investigadores de las áreas relacionadas con el sector indicado anteriormente, expongan sus conocimientos y experiencias. El contenido de la revista es actualizado debido a la aportación del conocimiento de muchas personas especializadas en el área. Adicionalmente se incluye información tecnológica de aplicación básica y práctica, con la finalidad de que ayude a resolver los problemas que enfrentan los industriales procesadores del ramo. BEBIDAS MEXICANAS se edita mensualmente y es una publicación más de ALFA EDITORES TÉCNICOS, S.A. de C.V. Av. Unidad Modelo No. 34, Col. Unidad Modelo, C.P. 09089, México, D.F. Tels./Fax: (55) 55 82 33 42, 78, 96 con 6 líneas. E-mail: buzon@alfaeditores.com o bien nuestra página: www.alfaeditores.com Todos los derechos reservados. Prohibida la reproducción total o parcial, sin permiso escrito del editor. El contenido de los artículos firmados es responsabilidad del autor. El contenido de los artículos sin firma es responsabilidad de la editorial. La veracidad y legitimidad de los mensajes contenidos en los anuncios publicados en esta revista son responsabilidad de la empresa anunciante. Se aceptan colaboraciones. No se devuelven originales. Se acepta intercambio de publicaciones similares.



Editorial

Un aroma, cientos de posibilidades Hay una bebida clásica cuyos primeros indicios de preparación se remontan al siglo XIII, cuando en Etiopía se popularizaron los granos de una peculiar planta, que llegaron 300 años después a Medio Oriente, Persia, Turquía y África del Norte para luego expandir su atractivo aroma en Europa, Indonesia y América. Desde hace algunos años es común encontrar información en los medios sobre sus beneficios para la salud, ya que de acuerdo con estudios aporta energía, mantiene al cerebro alerta y concentrado, limita el dolor de cabeza, evita coágulos sanguíneos, reduce el riesgo de sufrir Parkinson, ataca el asma y las alergias, previene la formación de cálculos renales, disminuye el riesgo de desarrollar

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cáncer, desincentiva la aparición de caries, etcétera; la lista de aportes es verdaderamente larga. Además, tanto su sabor como aroma característico son dignos de reconocimiento en certámenes

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local promedio durante un ciclo cafetalero es de 4.6 millones de sacos de grano, de los cuales el 62 por

internacionales altamente especializados. Sabes de qué bebida se trata? ¡Claro!, el café. Salvo por recomendaciones médicas o hábitos de consumo, el café nos acompaña prácticamente toda la vida. Su importancia para la industria alimentaria nacional radica en que es un grano con el cual México orgullosamente alza la mano en el mercado internacional, pues se ubica como el quinto mayor productor de café a nivel mundial, tan sólo por debajo de Brasil, Vietnam, Colombia y Etiopía. De acuerdo con la Asociación Mexicana de la Cadena Productiva del Café A.C. (AMECAFE), la producción ciento se exporta. Nuestro país destaca por la calidad de su café, más que por contar con zonas ideales para su desarrollo (Veracruz, Chiapas, Tabasco y Oaxaca, por mencionar algunos estados). Con el objetivo de actualizar a nuestros lectores sobre el avance de los modos de tratamiento de tan apreciada bebida antioxidante, esta edición de Bebidas Mexicanas la dedicamos a las novedades en café, razón por la cual publicamos un artículo técnico sobre el desarrollo de una herramienta analítica para predecir el perfil de sabor del café con base en mediciones de equipos y procedimientos conocidos por el sector (PTR-ToF-MS y GC-MS), así como el detalle de un modelo computarizado para calcular la vida útil de una bebida láctea esterilizada combinada con café tostado. Además, como cada mes, incluimos nuestras útiles secciones de Novedades y Calendario de Eventos, para mantener al día al fabricante de bebidas en torno a los principales acontecimientos que interesan a esta industria. Gracias por permitirnos ser su fuente de información más confiable sobre el sector de bebidas. Bebidas Mexicanas le desea un cierre de año excelso, como nuestro café mexicano.

Lic. Elsa Ramírez-Zamorano Cruz Directora General



Novedades Bebidas Mexicanas | Octubre 2013

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México inicia exportación a China de tequila 100% de agave

La Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA), informó que la industria mexicana del tequila envió el primer embarque de tal bebida 100 por ciento de agave a China. “La expectativa de exportación de la bebida de agave al mercado chino es de 10 millones de litros en los próximos cinco años, por lo que la nación asiática se convertirá en el segundo destino comercial más importante del tequila, después de Estados Unidos”, señaló la dependencia federal en un comunicado. El tequila es una bebida alcohólica destilada de los jugos del agave azul (Agave tequilana) originaria del municipio de Tequila, estado de Jalisco, y cuenta con denominación de origen en cinco estados del país.

Comercial Mexicana tendrá planta de cerveza Controladora Comercial Mexicana quiere sacar ventaja de la apertura del

mercado cervecero nacional anunciada en julio pasado por la Comisión Federal de Competencia (CFC). Por ello, el grupo de tiendas de autoservicio construirá su propia planta embotelladora de cerveza el próximo año. “Con la nueva resolución de la CFC vamos a abrir una fábrica para embotellar cerveza y distribuirla en diferentes restaurantes”, afirmó José Calvillo, Director de Administración y Finanzas de la firma que posee y opera ocho restaurantes Beer Factory en México. Cabe recordar que el organismo antimonopolios (CFC) resolvió eliminar el 75 por ciento de las exclusividades de Grupo Modelo y Cuauhtémoc Moctezuma, que imposibilitaban la comercialización de cerveza artesanal en bares y restaurantes del país. En este contexto, las pequeñas cerveceras ahora tienen la valiosa oportunidad de aumentar su participación en el sector de restauración. En su caso, Comercial Mexicana pretende extender la comercialización de la bebida más allá de sus propios restaurantes.

de Refrigerantes, cuyo costo fue de 448 millones de dólares. En un comunicado, el grupo surgido de una asociación entre la productora de bebidas y la minorista mexicana FEMSA, señaló que a partir del mes pasado se inició la incorporación de los resultados de la empresa brasileña. Al respecto, Carlos Salazar Lomelín, Director General de Coca-Cola FEMSA, indicó: “Agradecemos profundamente todo el duro trabajo de los equipos de ambas compañías para cerrar esta operación en un tiempo récord, lo que nos permite aumentar nuestra huella de embotellado en uno de los mercados más importantes para Coca-Cola Company en todo el mundo”.

Presentan vodka Smirnoff con oro comestible Companhia Fluminense de Refrigerantes ya es de Coca-Cola FEMSA La mayor embotelladora de la bebida de cola más famosa del mundo, Coca-Cola FEMSA, informó que concluyó la compra de la empresa brasileña Companhia Fluminense

En el Reino Unido fue lanzado el vodka Smirnoff Gold, una exclusiva mezcla de Smirnoff No.21 premium vodka sabor natural con canela y oro comestible, lo que hace de la botella un lujoso producto con un atractivo envase. La firma propietaria de la marca, Diageo, prevé que esta innovación aporte a los consumidores una nueva experiencia con el vodka, cuyo propósito es incrementar sus ventas en el segmento Premium.


Novedades

algo más propio de aquí: el cava”, reveló Antoni Puig, uno de los impulsores del proyecto.

Esta nueva línea se diseñó pensando en los consumidores que buscan nuevos sabores dentro de un mercado que crece a un ritmo anual del 3 por ciento en el comercio minorista.

Para la industria vinícola española, 2013 pinta como un buen año, pues en septiembre pasado, mes en que inicia la vendimia en el territorio ibérico, se informó que el país ha exportado vino por un valor de 1,200 millones de euros, un 7 por ciento más que en 2012.

Maryamm: primer cava 100% madurado bajo el Mediterráneo La compañía TempusMare produjo el primer vino cava madurado totalmente bajo el Mar Mediterráneo, denominado Maryamm. La empresa piscícola dedicada a la cría de peces planos, moluscos y algas en una concesión marítimoterrestre, decidió en 2008 poner junto a los bivalvos algunas botellas de cava para ver qué ocurría; pero el proceso no fue fácil, pues tuvieron que buscar la mezcla de uvas adecuada que respondiera positivamente a las condiciones de fermentación bajo el agua, para lo cual fueron asesorados por un enólogo que se encargó de encontrar la fórmula perfecta y supervisar la primera producción de la curiosa bebida. “La idea surgió en Chile, donde hacen vino bajo el agua, y nosotros decidimos hacer lo mismo pero con

La variedad de vinos españoles es tan amplia que en algunas zonas la uva ya ha sido convertida en mosto mientras que en otras aún resta un mes para su cosecha. Cabe mencionar que el sector vinícola da sustento a cientos de miles de españoles, aunque no todos los empleos son fijos, siendo precisamente la vendimia la etapa donde más mano de obra se requiere.

Estudio español encuentra beneficio cardiovascular de la cerveza Expertos del Centro de Investigación Cardiovascular del Hospital de la Santa Creu i Sant Pau de Barcelona, España, descubrieron en pruebas con cerdos que el consumo moderado de cerveza con alcohol puede aportar mayores beneficios para el humano que la ingesta de aquella que contiene cero grados, debido a que podría mejorar la función cardiaca.

El trabajo, titulado “Efectos protectores de la cerveza en el sistema cardiovascular”, señala que los beneficios que aporta esta bebida alcohólica podrían prevenir un infarto, de acuerdo con información de la agencia EFE. La bebida de malta con alcohol “tiene posiblemente la capacidad de unir las propiedades beneficiosas asociadas al alcohol -en pequeñas dosis tiene un efecto vasodilatadorcon las de la cerveza, y estas sinergias pueden llevar a un efecto global mejor”, aseguró Gemma Vilahurla, coautora del estudio.

Cerveza venezolana se pone “rumbera” Polar Light, una afamada cerveza de Venezuela, presentó su nueva imagen: un empaque con un diseño llamativo e innovador que busca “mantener la nueva dimensión de la rumba”. Al respecto, Valeria Melo, Gerente de Segmento de Polar Light, afirmó que “se trata de la misma Polar Light de siempre, que cambió su look para llevarle aún más rumba a sus consumidores y acompañarlos en sus momentos de máxima diversión”. Así, el envase exhibe una combinación de tonos verdes, morados y azules sobre los cuales resaltan elementos gráficos distintivos de la marca. El cambio se hizo en las latas y botellas del producto.

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España ha exportado más vino que en 2012

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Modelo computarizado para calcular la vida útil de una bebida láctea esterilizada combinada con café tostado Computerized Model for Estimating Shelf Life of Roasted Coffee Sterilized Milk Drink

Sumit Goyal 1 y Gyanendra Kumar Goyal 2

RESUMEN Las leches saborizadas actualmente se han vuelto muy populares ya que contienen nutrientes, en comparación con las bebidas carbonatadas. El café es el segundo producto más importante en el mercado internacional en términos de valor. Se desarrolló un modelo de regresión lineal múltiple (RLM) para predecir la vida útil de una bebida láctea con café tostado y esterilizada. Las variables independientes fueron el color, la apariencia, el sabor, la viscosidad y el sedimento, mientras que la variable dependiente fue la aceptabilidad general. Se utilizaron ECM, RECM R2 y E2 para comparar el potencial de predicción del modelo desarrollado. Se descubrió que el modelo de RLM es efectivo para calcular la vida útil de la bebida láctea con café tostado y esterilizada, ya que mostró una gran correlación entre los valores reales y predichos. Palabras clave: Bebida de café tostado; predicción de la vida útil; regresión lineal múltiple.

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Instituto Nacional de Investigación Láctea, Karnal, India


Keywords: Multiple linear regression; shelf life prediction; roasted coffee drink.

TecnologĂ­a

Today flavoured milks have become very popular as they contain nutrients compared to soft drinks. Coffee is the second most important product in the international market in terms of volume trade and the most important in terms of value. Multiple linear regression (MLR) model was developed to predict the shelf life of roasted coffee sterilized milk drink. Colour and appearance, flavour, viscosity and sediment were taken as independent variables, and overall acceptability as dependent variable. MSE, RMSE, R2 and E2 were used in order to compare the prediction potential of the developed model. The MLR model was found to be effective for estimating the shelf life of roasted coffee sterilized milk drink, as it showed high correlation between the actual and the predicted values.

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ABSTRACT

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INTRODUCCIÓN Las leches saborizadas se han vuelto muy populares ya que contienen nutrientes benéficos, en comparación con las bebidas carbonatadas. La esterilización por calor involucra la exposición de los alimentos a una temperatura que generalmente excede los 100 °C durante un periodo suficiente para inhibir las enzimas y todas las formas de microorganismos, incluyendo las esporas de bacterias. La leche esterilizada es el producto obtenido al calentar la leche a una temperatura alta (121 °C) con tiempo de retención de 15 minutos, para que continúe siendo adecuada para el consumo humano durante un largo periodo de tiempo a temperatura ambiente. Esta técnica tiene la ventaja de conservar la calidad organoléptica y funcional del producto esterilizado. La palabra coffee (café) se introdujo en el inglés en 1598 a través del término holandés koffie. Esta palabra se creó mediante la unidad léxica turca kahve, la pronunciación turca del árabe qahwa, un truncamiento de qahwat al-bun o “vino del grano”. Un origen posible del nombre surge del Reino de Kaffa en Etiopía, donde se originó la planta del café; su nombre en dicha región es bunn o bunna [1]. Anteriormente se ha reportado el proceso del tueste del café [2]. Primero, se tuestan los granos al nivel justo para resaltar las características principales del café, después se muele el café con relación a cómo se preparará. Finalmente, el café recién tostado y molido se remoja a la temperatura correcta durante la cantidad adecuada de tiempo. La primera etapa es endotérmica. Los granos ver-

des se secan hasta obtener un color amarillento y generan un aroma tostado o a palomitas de maíz. El segundo paso, comúnmente llamado “el primer chasquido”, ocurre a aproximadamente 205 °C, en los que el grano duplica su tamaño, adquiere un color café claro y sufre una pérdida de peso de aproximadamente 5%. En el siguiente paso, la temperatura se eleva de 205 °C a aproximadamente 220 °C, el color cambia de café claro a café medio y sufre una pérdida de peso de aproximadamente 13%. El proceso químico resultante se llama pirólisis y se caracteriza por un cambio en la composición química del grano, así como por la liberación de dióxido de carbono. Al segundo paso le sigue otro paso exotérmico llamado “el segundo chasquido”. Esta segunda pirólisis ocurre entre los 225 y 230 °C y el color del tueste se define como café medio a oscuro. El segundo chasquido es un sonido más rápido y los granos toman un brillo aceitoso. Se maximiza el potencial del tostador de café durante el tueste para incrementar el dulzor y el aroma del café, mientras que se minimiza el amargor y la acidez. La mayoría de las personas se enfocan en lo último y por lo tanto lo tuestan a extremadamente oscuro, pero sin el dulzor y el aroma el espresso no sería agradable. Esto explica la baja popularidad del espresso concentrado y la popularidad de las bebidas a base de espresso, donde se utilizan ya sea leche u otros sabores para reemplazar el dulzor que se perdió al tostarlo oscuro. A 170-200 °C los azúcares del café comienzan a caramelizarse. A partir de la degustación del azúcar puro versus su componente caramelizado es evidente que el azúcar sin caramelizar es más dulce. El color oscuro del café está directamente relacionado con la ca-


SONDEO DE ANÁLISIS Los modelos computarizados han predicho exitosamente la vida útil de los pasteles [3, 4, 5 y 6], Kalakand [7], bebidas de café [8, 9 y 10], postres blancos de leche [11], bebida de leche esterilizada con café post-cosecha [12] y otros productos [14-16]. La ingeniería neuronal artificial y los modelos de regresión se desarrollaron para predecir la vida útil de una bebida instantánea de café. Los datos experimentales del producto con relación al color y apariencia, sabor, viscosidad y sedimentos se utilizaron como variables de entrada, mientras que la aceptabilidad general se utilizó como una variable de salida. El conjunto de datos consistió en 50 observaciones, que se dividieron en dos subconjuntos separados, es decir un conjunto de entrenamiento con 40 observaciones (80% de las observaciones totales) y un conjunto de prueba de 10 observaciones (20% de observaciones totales). La red se entrenó con 500 bloques de tiempo. Se utilizó la caja de herramientas de la red neuronal bajo el software MATLAB para el entrenamiento de las redes. A partir de la investigación se concluyó que el modelo de regresión lineal fue superior al modelo de base radial para pronosticar la vida útil de la bebida instantánea de café [8].

Hasta ahora no se han reportado investigaciones para estimar la vida útil de la bebida láctea esterilizada combinada con café tostado, con base en la regresión lineal múltiple (RLM), por lo que se planeó este estudio. Los descubrimientos de esta investigación serían muy útiles para los productores de bebidas esterilizadas de café tostado, los consumidores, autoridades reguladoras, investigadores y académicos.

MATERIALES Y MÉTODOS Los datos experimentales relacionados con el color y la apariencia, sabor, viscosidad y sedimento se utilizaron como variables independientes, y la puntuación de aceptabilidad general como una variable dependiente para desarrollar el modelo de RLM para predecir la vida útil de la bebida láctea esterilizada combinada con café tostado almacenada a 30 °C.

Mediciones de rendimiento El error cuadrático medio (MSE) (1), la raíz del error cuadrático medio (RMSE) (2), el coeficiente de determinación:

Tecnología

Goyal y Goyal aplicaron el modelo computarizado de Elman y de base radial para estimar la vida útil de la bebida láctea esterilizada combinada con café. El color y la apariencia, el sabor, la viscosidad y el sedimento se utilizaron como variables de entrada. La aceptabilidad general se utilizó como variable de salida. El conjunto de datos se dividió al azar en dos subconjuntos divididos, es decir un conjunto de entrenamiento con 40 observaciones (80% de las observaciones totales) y un conjunto de prueba de 10 observaciones (20% de observaciones totales). El número de neuronas en cada capa oculta varió de 1 a 30. Se entrenó la red con 500 bloques de tiempo. Se utilizaron ECM, RECM R2 y E2 para comparar el potencial de predicción de los modelos computarizados desarrollados. El modelo Elman de una sola capa oculta con 18 neuronas generó el mejor ajuste (ECM: 9.97756E-07, RECM: 0.000998877, R2: 0.999990022, E2: 0.999996211), seguido del modelo de Elman de dos capas ocultas con 7 neuronas en la primera capa y 5 neuronas en la segunda (ECM: 8.48661E-06, RECM : 0.002913179, R2: 0.999915134, E2: 0.999999923); y modelo de base radial con constante de expansión como 100 (ECM: 4.1554E-05, RECM: 0.006446238, R2:0.99958446, E2: 0.999951677). La investigación reveló que los modelos de inteligencia artificial son muy efectivos al predecir la vida útil de la bebida láctea esterilizada combinada con café tostado [12].

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ramelización de la sacarosa en el café. Por lo tanto, para maximizar el dulzor es necesario minimizar la caramelización de la sacarosa. Se detiene el tueste entre el final del primer chasquido y a menos de la mitad del tiempo antes del segundo chasquido. Se ha recomendado que la temperatura de la cámara de tueste sea entre 205 y 215 °C.

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Tecnología

R2 (3) y el coeficiente de Nash-Sutcliffe: E2 se aplicaron para comparar la capacidad de predicción de los modelos desarrollados.

cialmente de X1 y parcialmente de X2, entonces la ecuación de regresión poblacional se describe como: YR = α – β1X1 + β2X2, (5)

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β1 mide el cambio promedio en Y cuando X1 aumenta 1 unidad; cuando X2 permanece sin cambios se llama coeficiente de regresión parcial de Y sobre X1 y β2 el coeficiente de regresión parcial de Y sobre X2, que mide el cambio promedio en Y cuando X2 aumenta 1 unidad, X1 permanece sin cambios. Por lo tanto, el modelo de regresión es

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Y = α + β1X1 + β2X2 + ε, (6) Donde ε = N(0, σ2) [13].

Donde, Qexp : valor observado; Qcal : valor predicho; Qexp : valor predicho medio n : número de observaciones en el conjunto de datos.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El modelo de RLM se desarrolló para la predicción de la vida útil de la bebida láctea esterilizada combinada con café tostado, utilizando la puntuación de aceptabilidad general obtenida experimentalmente como una variable dependiente, y el color, apariencia, sabor, viscosidad y sedimento como variables independientes para predecir la variable dependiente, es decir la puntuación de aceptabilidad general. Los resultados del modelo de RLM desarrollado se presentan en la Tabla 1. La comparación de la puntuación de aceptabilidad general real (PAGR) y la puntuación de aceptabilidad general predicha (PAGP) para el modelo de RLM se ilustra en la Figura 1.

Desarrollo del modelo RLM La regresión revela la relación promedio entre dos variables y hace posible predecir el rendimiento. En matemáticas, Y se define como una función de X, pero en estadística es la regresión que describe la relación. Por lo tanto, la regresión es el estudio de la relación funcional entre dos variables, de las cuales una es dependiente (Y) y la otra es independiente (X). El análisis de regresión proporciona un estimado de valores de la variable dependiente a partir de los valores de la variable independiente. Este procedimiento de estimación se llama línea de regresión. El análisis de regresión aporta una medición del error. Con la ayuda de los coeficientes de regresión, se puede determinar el valor del coeficiente de correlación. El análisis de regresión múltiple aporta la mejor ecuación de predicción lineal involucrando diferentes variables independientes. También ayuda a encontrar el subconjunto que genera los mejores valores de predicción de Y. La ecuación de regresión múltiple describe la relación promedio entre las variables dependientes e independientes, que se utilizan para predecir la variable dependiente. Si Y depende par-

Tabla 1. Resultados del modelo de RLM (Regresión Lineal Múltiple). MSE

RMSE

R2

E2

4.01072E-05

0.006333024

0.999598928

0.999984221

Figura 1. Representación gráfica de los PAGR y PAGP del modelo de RLM. 8

6 5 4

PAGR

3

PAGP

2 1 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

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CONCLUSIÓN Se desarrolló un modelo de RLM para estimar la vida útil de bebida láctea esterilizada combinada con café tostado almacenada a 30 °C. Para desarrollar el modelo, se utilizaron el color, la apariencia, el sabor, la viscosidad y el sedimento como variables independientes, y la puntuación de aceptabilidad general como la variable dependiente. Se utilizaron el error cuadrático medio, la raíz del error cuadrático medio, el coeficiente de determinación y el coeficiente de NashSutcliffe para comparar la capacidad de predicción del modelo desarrollado. Estos resultados mostraron una buena correlación entre las variables independientes y la variable dependiente, lo cual sugiere que el modelo desarrollado puede analizar exitosamente y estimar la vida útil de la bebida láctea esterilizada combinada con café tostado.

BIBLIOGRAFÍA [1] http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_coffee. (accessed on 15.1.2011) [2] http://www.coffeeresearch.org (accessed on 1.1.2011). [3] Sumit Goyal, G.K. Goyal, Brain based artificial neural network scientific computing models for shelf life prediction of cakes, Canadian Journal on Artificial Intelligence, Machine Learning and Pattern Recognition, 2(6) (2011) 73-77 [4] Sumit Goyal, G.K. Goyal, Simulated neural network intelligent computing models for predicting shelf life of soft cakes, Global Journal of Computer Science and Technology, 11(14) Version 1.0 (2011) 29-33. [5] Sumit Goyal, G.K. Goyal, Radial basis artificial neural network computer engineering approach for predicting shelf life of brown milk cakes decorated with almonds. International Journal of Latest Trends in Computing, 2(3) (2011) 434-438. [6] Goyal, Sumit, G.K. Goyal, Development of intelligent computing expert system models for shelf life prediction of soft mouth melting milk cakes, International Journal of Computer Applications, 25(9) (2011) 41-44.

Tecnología

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Las observaciones muestran una correlación muy alta entre los valores reales y los predichos (Tabla 1). Los resultados de R2 (0.999598928) y E2 (0.999984221) fueron excelentes, revelando que el modelo de RLM desarrollado puede determinar exitosamente la vida útil de la bebida láctea esterilizada combinada con café tostado.

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Predicción de los perfiles sensoriales del café, con base en mediciones de PTR-ToF-MS y GC-MS. Predicting the Sensory Profiles of Coffee based on PTR-ToF- MS and GC-MS Measurements

Alexia N. Gloess 1, Marco Wellinger 1, Barbara Schönbächler 1, Flurin Wieland 1, Christian Lindinger 2 y Chahan Yeretzian 1

RESUMEN Se desarrolló una herramienta analítica para predecir el perfil de sabor del café, con base en las mediciones del espacio de cabeza del café con espectrometría de masas por tiempo de vuelo con reacción de transferencia de protones (PTR-ToF-MS) y micro-extracción en fase sólida acoplada a cromatografía de gases y espectrometría de masas (HS SPME-GC/MS), así como mediante la correlación de los datos instrumentales a perfiles sensoriales proporcionados por un panel experto. La evaluación sensorial comprendió los atributos de sabor como acidez y amargor, el cuerpo como aspecto táctil, y atributos de sabor como tostado, floral/frutal, cereal, chocolate, herbal y a especias. Estos nueve marcadores sensoriales se combinaron con 78 marcadores químicos del análisis

Universidad de Ciencias Aplicadas de Zurich, Instituto de Química y Química Biológica, 8820 Wädenswil, Switzerland, yere@zhaw.ch 2 Industrial Automation (Suisse) Sarl, 1052 Le Mont sur Lausanne, Suiza. 1


Tecnología

ABSTRACT An analytical tool to predict the flavor profile of coffee was developed based on measurements of the headspace of coffee with proton transfer reaction time of flight mass spectrometry and solid phase micro extraction gas chromatography coupled to mass spectrometry and correlating the instrumental data to sensory profiles by an expert panel. Sensory evaluation comprised the taste attributes acidity and bitterness, the tactile impression body, the flavor attributes roasty, flowery/ fruity, cereal, chocolate, herbal, and spicy. These nine sensory markers were combined with either 78 chemical markers of the HS PTR-ToF-MS analysis or 16 chemical markers of the HS SPME GC/MS analysis in a partial least squares analysis, resulting in a predictive model for the flavor profile of a cup of coffee. The predictive model was successfully validated on four additional coffee samples, using instrumental data from HS PTR-ToF-MS and HS SPME GC/MS.

INTRODUCCIÓN Como reflejo del ascenso del café en los últimos dos siglos a ser una de las bebidas más consumidas en el mundo, se han propuesto muchos factores económicos, sociales y culturales, así como el efecto estimulante de la cafeína. Pero no hay duda de que el aroma y sabor únicos también han sido una gran clave en la historia de éxito en desarrollo del café. Por lo que una pregunta que ha intrigado a generaciones de científicos del sabor es si el sabor percibido del café se puede medir y percibir con base en sus propiedades químicas y físicas. En este artículo, se resume una estrategia y se discute la aplicación práctica de dicho modelo predictivo. El modelo se construye sobre un proceso ya presentado y que se desarrolló a profundidad y se refinó para este trabajo. El enfoque utilizado aquí se define esquemáticamente en la Figura 1. En la primera fase (adquisición de datos), se midió una serie de muestras de café con medios instrumentales, y fueron analizadas por un panel sensorial. Es importante considerar dos puntos críticos para la calidad del modelo predictivo: (i) se debe incluir un gran número de muestras de café y cubrir un espacio sensorial significativo y grande; (ii) cada muestra se debe medir en por lo menos tres repeticiones, para calcular las incertidumbres para cada atributo sensorial predicho.

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PTR-ToF-MS o 16 marcadores químicos del análisis HS SPME-GC/MS en un análisis parcial de mínimos cuadrados, dando como resultado un modelo predictivo para el perfil de sabor de una taza de café. El modelo predictivo se validó exitosamente en cuatro muestras adicionales de café, utilizando datos instrumentales de PTR-ToF-MS y HS SPME-GC/MS.

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Figura 1. Representación esquemática de las tres fases al desarrollar el modelo predictivo [2].

Fase 1: Mediciones

Fase 2: Desarrollo del modelo

Fase 3: Validación del modelo

Mediciones instrumentales HS PTR-ToF-MS y HS SPME-GC/MS

Aroma del café tostado

Evaluación sensorial

A partir de una comparación estadística (multivariada) de los perfiles sensoriales y los datos instrumentales, se desarrolló un modelo matemático para predecir los perfiles sensoriales a partir de mediciones instrumentales.

Los cafés se miden con los instrumentos analíticos y los perfiles sensoriales predichos utilizando el modelo predictivo desarrollado en la fase 2. Éstos se comparan con sus perfiles sensoriales.

En la segunda fase (desarrollo del modelo), se utilizaron técnicas estadísticas multivariadas para desarrollar un modelo matemático que una los datos instrumentales con los atributos sensoriales individuales. En la fase final (validación), se midió un nuevo grupo de muestras de café mediante la técnica instrumental y se compararon los perfiles sensoriales predichos (a través de modelo matemático desarrollado en la fase 2) con los perfiles establecidos por el panel sensorial de expertos. Entre más pequeña sea la incertidumbre de cada valor y mejor la superposición entre los dos grupos de datos, más exacto es el modelo predictivo y más alta es la calidad. En este estudio se analizaron 16 cafés del mercado suizo mediante espacio de cabeza con espectrometría de masas por tiempo de vuelo con reacción de transferencia de protones (HS PTR-ToF-MS) y espacio de cabeza de micro-extracción en fase sólida acoplada a cromatografía de gases y espectrometría de masas (HS SPME-GC/MS). En paralelo, un panel sensorial experto hizo un perfil de los mismos cafés. Con base en estos datos, se desarrolló un modelo predictivo, que se validó subsecuentemente basándose en cuatro cafés nuevos.

MÉTODOS EXPERIMENTALES Preparación de la infusión de café Los 20 cafés diferentes fueron proporcionados por tostadoras locales o comprados en supermercados locales. La infusión de café se preparó mediante la extracción con prensa francesa. Se extrajeron 60 g de café recién molido (molino para espresso KED 640, Ditting, Suiza, grado de molido 8 = grueso) con 1000 mL de agua caliente a 90 °C durante 4 minutos (4 °dH), con filtro Brita, Suiza). Se utilizó este mismo procedimiento de preparación de café para el análisis instrumental y sensorial. Para el análisis instrumental, la infusión se vertió en un vial con espacio de cabeza (10 mL para HS SPME-GC/MS y 20 mL para HS PTR-ToF-MS) y se analizaron inmediatamente con HS SPME-GC/MS y HS PTR-ToF-MS.

Análisis HS SPME-GC/MS La composición de los compuestos orgánicos volátiles en el espacio de cabeza de la infusión del café se analizó con HS SPME-GC/MS. Se utilizó una fibra (65 µm de grosor de película, Supelco, Sigma-Aldrich Chemie GmbH, Suiza) de microextracción en fase sólida de polidimetilsiloxano/ divinilbenceno (PDMS/DVB) y una columna DB-WAX (30


Evaluación sensorial Un panel sensorial de tres expertos dio una puntuación de 1 (muy bajo) a 10 (muy alto) a los atributos sensoriales de acidez, amargor, cuerpo, tostado, floral/frutal, cereal, chocolate, herbal y especias. Todas las mediciones se realizaron por triplicado, alcanzando nueve perfiles por muestra. Los perfiles sensoriales sometidos al análisis estadístico fueron el promedio de los nueve, con la incertidumbre para cada atributo y cada muestra a un intervalo de confianza del 95%.

Análisis estadístico de datos Análisis HS PTR-ToF-MS El análisis PTR-MS (PTR-ToF-MS 8000, Ionicon Analytic GmbH, Austria) se realizó en un vial de vidrio doble termostatizado a 50 °C (C25/F5, Haake, Suiza) montado en un horno (FD 53, Binder, Suiza) que se mantuvo a 60 °C (ver franja izquierda de la Figura 1). Un flujo de aire constante (450 mL/min) purgaba el espacio de cabeza de la infusión y se diluía subsecuentemente con aire filtrado (4 L/min) antes de analizarse con el PTR-ToF-MS (flujo de

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entrada: 200 mL/min, temperatura del tubo de entrada y de deriva: 70 °C). Se monitoreó la señal durante aproximadamente 5 minutos. Para el análisis de datos, se utilizó un promedio superior a 100 s de la respectiva intensidad de señal. Se eligieron 16 de 94 moléculas identificadas para el modelo predictivo, con base en su significado referente a la diferencia en las infusiones de café, su intensidad en el espacio de cabeza y su desviación estándar. Todas las mediciones se realizaron por triplicado.

La evaluación estadística de los datos se realizó como se describe en otras publicaciones [1]. En resumen, los datos analíticos se escalaron por el valor medio de una molécula de marcador en todas las muestras, así como por los valores medios de todos los marcadores de una muestra de café antes de transformarlos en valores Z; los datos sensoriales se escalaron por el valor medio de todos los marcadores para una muestra de café antes de transformarlos en valores Z. Para el análisis parcial de los

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m x 250 µm x 0.25 µm, Agilent Technologies, Suiza). Los parámetros de SPME (Gerstel, Suiza) se establecieron de la siguiente manera: incubación, 4 minutos a 50 °C con agitación a 250 rpm; tiempo de extracción, 7 minutos a 50 °C; tiempo de desorción, 5 minutos a 240 °C; parámetros de GC/MS (7890/5975N, Agilent Tchnologies, Suiza), 35 °C durante 1 minuto, después 4 °C/min hasta 100 °C durante 10 minutos, después 30 °C/min hasta 130 °C durante 8 minutos, después 6 °C/min hasta 220 °C durante 5 minutos; en modo sin división de flujo (splitless); flujo de 1 mL/min; fuente de ionización electrónica 70 eV, 230 °C; detector 150 °C. Para el análisis de datos, se utilizó el software MSD Chemstation (Versión G1701 EA E.02.00.493, Agilent Technologies, Suiza) y la base de datos NIST08. Se realizó la identificación química mediante el espectro de masa respectivo y el tiempo de retención. Del modelo se eligieron 16 de 126 moléculas identificadas, con base en su significado considerando la diferencia entre las infusiones de café, la intensidad en el espacio de cabeza, y la desviación estándar, así como su aroma. Todas las mediciones se realizaron por triplicado.

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mínimos cuadrados (NCSS 2007, Hintze, J. NCSS, PASS y GESS; NCSS: Kaysville, Utah, 2006), el análisis de componentes principales de los datos analíticos se proyectó en el análisis de componentes principales de los datos sensoriales. El modelo predictivo se estableció con 16 cafés, la validación del modelo se realizó utilizando cuatro cafés adicionales.

considerando que la extensión en las puntuaciones sensoriales para los 16 cafés fue más bien pequeña para estos atributos, el modelo tiene un menor poder predictivo; (iv) para los atributos de floral/frutal y herbal la predicción fue de menor calidad, probablemente debido a la falta de marcadores analíticos y posiblemente debido a una definición menos precisa del atributo sensorial (por ejemplo, floral/frutal).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En conclusión, el perfil sensorial de una taza de café se puede predecir tanto con HS PTR-ToF-MS como con HS SPME GC/MS. Aunque se debe resaltar que sólo se pueden esperar resultados exactos dentro del espacio sensorial cubierto por los 16 cafés utilizados para derivar el modelo. Por lo tanto, para mejorar el modelo predictivo sería valiosa una base de datos más grande (es decir, más cafés) que cubra un rango lo más amplio posible para cada puntuación sensorial. Actualmente se está realizando un estudio de seguimiento con más de cuarenta muestras de café y una gran variabilidad en el perfil sensorial, con el objetivo de mejorar más a profundidad la calidad del modelo predictivo.

El análisis estadístico de los datos sensoriales reveló que los cafés se pueden agrupar en cuatro familias. Las características de las respectivas familias son: familia 1, amargo, tostado, débil en acidez y en el sabor floral/ frutal; familia 2: cereal; familia 3: herbal; familia 4: floral/ frutal, acidez. Al utilizar el análisis parcial de los mínimos cuadrados, los datos sensoriales se predijeron adecuadamente tanto mediante los datos de HS PTR-ToF-MS como los datos de HS SPME GC/MS). En general, se puede observar que existe un gran ajuste entre los perfiles sensoriales predichos y reales. Una revisión de los resultados reveló que: (i) los mejores resultados se alcanzaron para la predicción de los atributos de acidez, amargor, tostado y chocolate; (ii) las 16 muestras de café cubrieron un rango amplio de las puntuaciones sensoriales, estableciendo una buena base para un modelo predictivo con respecto a estos atributos; (iii) desde una perspectiva estadística, los atributos de cuerpo, cereal y especias también se predijeron con gran exactitud; sin embargo,

BIBLIOGRAFÍA [1]

C. Lindinger, D. Labbe, P. Pollien, A. Rytz, M. A. Juillerat, C. Yeretzian, I. Blank, When Machine Tastes Coffee: Instrumental Approach To Predict the Sensory Profile of Espresso Coffee Anal.Chem. 80, 1574-1581, (2008). [2] Christian Lindinger, Chahan Yeretzian, Imre Blank; When Machine Tastes Coffee: Successful Prediction of Coffee Sensory Profiles by Instrumental Methods Based on On-line PTR-MS; CHIMIA 63(5), 292 (2009).



Calendario de eventos Bebidas Mexicanas | Octubre 2013

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ANUGA 2013 Taste the Future 5 al 9 de Octubre, 2013 Sede: Koelnmesse, Colonia, Alemania Organiza: Koelmesse GmbH Teléfono: +52 (55) 1500 5909 Fax: + 52 (55) 1500 5910 E-mail: gabriela.gonzalez@deinternational.com.mx Web: www.anuga.com Anuga es no sólo la mayor feria de alimentos y bebidas en el mundo, también es el encuentro más importante del sector de nuevos mercados y grupos específicos. Es el lugar perfecto para conocer las últimas tendencias y temas, y un gran punto para hacer contactos de primer nivel y negocios. 10 eventos bajo el mismo techo: Anuga Fine Food, Anuga Drinks, Anuga Meat, Anuga Frozen Food, Anuga Chilled & Fresh Food, Anuga Dairy, Anuga Bread & Bakery, Hot Beverages; Anuga Organic, Anuga RetailTec y Anuga FoodService.

El International Dairy Show 2013 es el evento mundial al que los profesionales de la industria láctea no pueden faltar. Todas las partes interesadas en la industria lechera estarán presentes para intercambiar ideas y descubrir soluciones innovadoras para las tendencias actuales del mercado: envasado, procesamiento, ingredientes, marketing, ventas, operaciones de planta, desarrollo de productos, seguridad, sostenibilidad y tecnología.

SUPPLYSIDE WEST 2013 Recopilación de los proveedores y compradores de ingredientes de todo el mundo 12 al 16 de Noviembre, 2013 Sede: The Venetian & Sands Expo, Las Vegas, Nevada, Estados Unidos Organiza: Virgo Teléfono: +1 (480) 990 1101 x 1076 Fax: +1 (480) 990 0819 E-mail: mfreed@vpico.com Web: west.supplysideshow.com

PROCESS EXPO The global food equipment & technology show 3 al 6 de Noviembre, 2013 Sede: McCormick Place, Chicago, Illinois, Estados Unidos Organiza: FPSA Teléfono: +1 (703) 761 2600 E-mail: info@fpsa.org Web: www.myprocessexpo.com En Process Expo usted encontrará soluciones para el procesamiento y empaquetamiento de cualquier segmento de la industria mundial de alimentos y bebidas: carne, productos lácteos, alimentos preparados, panadería, bebidas, alimentos congelados, condimentos, alimentos para animales, cereales, etcétera. Realizada cada dos años en Chicago, esta feria experimenta un constante crecimiento con cada edición, según medios estadounidenses, y para la siguiente versión contará con el Salón Internacional de Lechería.

INTERNATIONAL DAIRY SHOW 2013

SupplySide West 2013 reúne a los proveedores y compradores que impulsan la comercialización de suplementos dietéticos, alimentos, bebidas, productos de cuidado personal y cosméticos. Los líderes de la dirección ejecutiva, investigación y desarrollo, garantía de calidad/control de calidad y los equipos de marketing de las empresas de estos ramos se reunirán en Las Vegas del 12 a 16 noviembre de 2013, con el objetivo de explorar y descubrir las innovaciones de todo el mundo para desarrollar en colaboración los próximos productos que impulsarán los ingresos, cuotas del mercado y lealtad de los consumidores.

PROWINE CHINA 2013 13 al 15 de Noviembre, 2013 Sede: Shanghai New International Expo Centre Organiza: Messe Düsseldorf (Shanghai) Co., Ltd; Messe Düsseldorf GmbH, China International Exhibitions Ltd y Allworld Exhibitions Teléfono: +86 (21) 6209 5209 Fax: +86 (21) 6209 5210 E-mail: nieve@chinaallworld.com, iris@chinaallworld.com Web: www.prowinechina.com

La mejor combinación para su negocio 3 al 6 de Noviembre, 2013 Sede: McCormick Place, Chicago, Illinois, Estados Unidos Organiza: IDFA International Dairy Show Teléfono: +1 (202) 737 4332 Fax: +1 (202) 331 7820 E-mail: kmadison@ntpshow.com Web: www.dairyshow.com

ProWine China es una plataforma de la industria vinícola tanto para concesionarios y productores internacionales como para proveedores locales que buscan exhibir sus productos, establecer contactos y llegar a penetrar los mercados internacionales y chino. ProWine China desarrolla tendencias y asume un papel clave en el comercio del vino, con las condiciones óptimas para servir como la puerta de entrada a China, mercado número en crecimiento a nivel mundial.


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Desde 1986, Fi Europe es el punto de encuentro para todos los interesados en la industria de ingredientes para alimentos. Más de 500,000 personas han asistido a la feria y miles de millones de euros se han negociado como resultado. Fi Europa se celebra cada dos años en una ciudad europea y reúne a los proveedores de alimentos y bebidas líderes en el mundo, así como especialistas en producción y marketing que exhiben la más diversa gama de ingredientes nuevos, al igual que productos y servicios. Mientras que Ni es el encuentro para que los suministradores expongan sus ingredientes naturales para los fabricantes de alimentos y bebidas; se trata de un evento de asistencia obligada para los proveedores que ofrecen ingredientes naturales.

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SEAFEX 2013

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