Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

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Universidad de La Salle Universidad de La Salle Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle Ingeniería de Alimentos Facultad de Ingeniería 1-1-2004 Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas del Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas del tamal suculento en el proceso industrial de la planta Carulla tamal suculento en el proceso industrial de la planta Carulla Vivero S.A Vivero S.A Juan Pablo Atehortua Bustos Universidad de La Salle, Bogotá Carolina Velandia Torres Universidad de La Salle, Bogotá Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos Citación recomendada Citación recomendada Atehortua Bustos, J. P., & Velandia Torres, C. (2004). Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas del tamal suculento en el proceso industrial de la planta Carulla Vivero S.A. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos/292 This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería de Alimentos by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].

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Universidad de La Salle Universidad de La Salle

Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle

Ingeniería de Alimentos Facultad de Ingeniería

1-1-2004

Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas del Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas del

tamal suculento en el proceso industrial de la planta Carulla tamal suculento en el proceso industrial de la planta Carulla

Vivero S.A Vivero S.A

Juan Pablo Atehortua Bustos Universidad de La Salle, Bogotá

Carolina Velandia Torres Universidad de La Salle, Bogotá

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Citación recomendada Citación recomendada Atehortua Bustos, J. P., & Velandia Torres, C. (2004). Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas del tamal suculento en el proceso industrial de la planta Carulla Vivero S.A. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos/292

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1

DETERMINACIÓN DE ALGUNAS PROPIEDADES FÍSICAS Y TÉRMICAS DEL TAMAL SUCULENTO EN EL PROCESO INDUSTRIAL

DE LA PLANTA DE CARULLA VIVERO S.A.

JUAN PABLO ATEHORTUA BUSTOS CAROLINA VELANDIA TORRES

UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS

BOGOTA, D.C. 2004

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DETERMINACIÓN DE ALGUNAS PROPIEDADES FÍSICAS Y TÉRMICAS DEL TAMAL SUCULENTO EN EL PROCESO INDUSTRIAL

DE LA PLANTA DE CARULLA VIVERO S.A.

JUAN PABLO ATEHORTUA BUSTOS 43991009 CAROLINA VELANDIA TORRES 43991078

TRABAJO DE GRADO

Presentado como requisito para optar al titulo de INGENIERO DE ALIMENTOS

Directora: Luz Myriam Moncada

Química

Asesores:

Daniel Varela Físico

Blanca Liliana Useche Química Especialista en Estadística

Luis Enrique Morales Ingeniero de Alimentos Carulla Vivero S.A.

UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS

BOGOTA, D.C. 2004

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A Dios, por ser mi guía constante A mi abuelita que desde el cielo me acompaña minuto a minuto A mis padres por su constante apoyo y sus grandes enseñanzas A mis hermanos por la fe que han depositado en mi. A mi compañero de tesis, que más que mi amigo es como a un hermano y a todas las personas que a lo largo de mi vida han contribuido, para que hoy sea un mejor ser humano y profesional CAROLINA

A Dios, A mis Padres y Hermanos, al igual que a todas aquellas personas que de una o otra forma, participaron en la consecución de éste logro tan importante; en especial a mi amiga y compañera de tesis CAROLINA.

JUAN PABLO

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AGRADECIMIENTOS Los autores expresan su agradecimiento a: A la Docente LUZ MYRIAM MONCADA, Química de la Universidad Nacional, por

su constante apoyo y motivación, además por entregarnos día a día sus valiosas

enseñazas y orientaciones.

Al Docente DANIEL VARELA, por su valioso aporte en la parte ingenieríl de este

proyecto.

A la Doctora BLANCA L. USECHE, Química de la Universidad Nacional,

Especialista en Estadística para Alimentos, por su gran aporte en el manejo

estadístico de todo el trabajo de grado.

A la Empresa CARULLA VIVERO S.A., por abrirnos las puertas de sus

instalaciones, en especial al Ingeniero LUIS ENRIQUE MORALES Lider de

Producción de la planta de tamales, por su apoyo y colaboración desinteresada; al

Ingeniero Alexander Sanabria por brindarnos una adecuada orientación en el uso

del texturometro, y a todos los auxiliares de la planta de tamales por su

colaboración en todo momento.

A la Facultad de Ingeniería de Alimentos, pero en especial a la Doctora PATRICIA

JIMÉNEZ DE BORRAY por su constante acompañamiento, a lo largo de la

carrera, y el trabajo de tesis.

Al auxiliar de laboratorio JUAN CARLOS POVEDA P., por su constante apoyo y

orientación en la ejecución del componente experimental de este trabajo.

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5

Ni la Universidad, ni el asesor, ni el jurado calificador son responsables de las

ideas expuestas por los estudiantes

Reglamento Estudiantil

Universidad De La Salle

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CONTENIDO

INTRODUCCIÓN 1

1. OBJETIVOS 20

1.1 OBJETIVO GENERAL 20 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 20

2. MARCO TEÓRICO 21

2.1 EL TAMAL 21 2.1.1 El Tamal en Colombia 24 2.2 DESARROLLO INDUSTRIAL DEL TAMAL 28 2.3 PRINCIPALES MATERIAS PRIMAS 31 2.3.1 El Maíz (Zea mays) 32 2.3.2 Arroz (Oryza sativa) 38 2.3.3 Arveja verde (Pisum sativum L) 41 2.3.4 Carnes 42 2.3.5 Aceite vegetal 43 2.3.6 Especias y condimentos 44 2.3.7 Hoja de plátano 45 2.4 INGENIERÍA DEL PROCESO 47 2.4.1 PROPIEDAD FÍSICA 52 2.4.2 PROPIEDADES TÉRMICAS 59 2.4.3 BALANCES DE MATERIA Y ENERGÍA 66

3. MATERIALES Y MÉTODOS 69

3.1 SEGUIMIENTO DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS MASAS DE HARINA DE MAÍZ EN EL PROCESO. 69

3.2 EVALUACIÓN DE LA PROPIEDAD FÍSICA 71 3.3 EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD CALORÍFICA 73 3.4 EVALUACIÓN DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA 76 3.5 COMPORTAMIENTO DE LAS VARIABLES DE PROCESO 78 3.6 COMPORTAMIENTO DE LOS PESOS DE LOS COMPONENTES DEL

TAMAL 79

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7

3.7 EVALUACIÓN DE MACRONUTRIENTES 79 3.8 TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE LOS DATOS 82

4. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 85

4.1 EVALUACIÓN DE LA PROPIEDAD FÍSICA 85 4.2 EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD CALORÍFICA 91 4.3 EVALUACIÓN DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA 94 4.4 COMPORTAMIENTO DE LAS VARIABLES DE PROCESO 96 4.4.1 Planteamiento de los balances de energía 105 4.5 COMPORTAMIENTO DE LOS PESOS DE LOS COMPONENTES DEL

TAMAL 110 4.5.1 Análisis de Varianza Componentes del Tamal 112 4.5.2 Prueba de Duncan 115 4.5.3 Planteamiento de los balances de materia 117 4.6 EVALUACIÓN DE MACRONUTRIENTES 127 4.6.1 Tabla Nutricional del Tamal 138

5. CONCLUSIONES 139

6. RECOMENDACIONES 141

BIBLIOGRAFÍA 143

ANEXOS 147

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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1 Consumo total mensual de bollos y envueltos por ciudades_______ 27

Tabla 2 Distribución ponderal de las principales partes del grano._________ 35

Tabla 3 Composición Química próxima de las partes principales de los granos

de Maíz (valores promedio en base seca). __________________ 35

Tabla 4 Composición Química de la Harina de Maíz Amarillo ____________ 36

Tabla 5 Superficie sembrada de diferentes cultivos en Colombia _________ 37

Tabla 6 Estimación del consumo aparente de arroz en Colombia _________ 39

Tabla 7 Composición Química del arroz blanco pulido crudo _____________ 40

Tabla 8 Especificaciones arveja verde______________________________ 41

Tabla 9 Composición Química de la arveja verde._____________________ 41

Tabla 10 Composición química de los cortes de carnes._________________ 43

Tabla 11 Especificaciones aceite vegetal _____________________________ 43

Tabla 12 Composición Química del aceite de maíz _____________________ 44

Tabla 13 Composición química de condimentos y especias_______________ 45

Tabla 14 Seguimiento de la composición del producto. __________________ 70

Tabla 15 Condiciones de trabajo ___________________________________ 72

Tabla 16 Variables de proceso _____________________________________ 78

Tabla 17 Análisis Fisicoquímicos ___________________________________ 80

Tabla 18 Relaciones matemáticas establecidas para la evaluación de la

textura_________ ________________________________________________ 85

Tabla 19 Medidas de dispersión ensayos textura_______________________ 87

Tabla 20 Datos generales para cada una de las gráficas _________________ 90

Tabla 21 Valor promedio y medidas de dispersión Cp masa teórico ________ 91

Tabla 22 Datos empleados en la estimación experimental del Cp __________ 92

Tabla 23 Datos obtenidos en cada ensayo ___________________________ 92

Tabla 24 Valor promedio y medidas de dispersión Cp masa experimental____ 93

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9

Tabla 25 Calor especifico teórico, tamal en proceso ____________________ 93

Tabla 26 Conductividad térmica teórica de la masa de tamal______________ 94

Tabla 27 Conductividad térmica teórica del tamal en proceso_____________ 95

Tabla 28 Datos empleados en el calculo de la conductividad térmica

experimental ____________________________________________________ 95

Tabla 29 Comportamiento de las variables implícitas en el proceso ________ 97

Tabla 30 Análisis de varianza variables de la cocción de materias primas____ 99

Tabla 31 Análisis de Varianza variables del horno _____________________ 102

Tabla 32 Análisis de Varianza variables del oreo ______________________ 103

Tabla 33 Valores promedio variables_______________________________ 106

Tabla 34 Codificación Empleada en el Análisis Estadístico ______________ 111

Tabla 35 Análisis de varianza componentes del tamal __________________ 113

Tabla 36 Contenido de humedad materias primas utilizadas en la elaboración de

la masa _____________________________________________ 117

Tabla 37 Clasificación de las corrientes para el balance de materia ______ 118

Tabla 38 Indicadores nutricionales y su codificación ___________________ 127

Tabla 39 Muestras y su codificación ________________________________ 128

Tabla 40 Tabla resumen análisis de varianza_________________________ 129

Tabla 41 Tabla Nutricional del Tamal _______________________________ 138

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 Tamal típico colombiano __________________________________ 22

Figura 2 Estructura del grano de maíz: corte longitudinal aumentado

aproximadamente 30 veces. _______________________________ 34

Figura 3 Arroz (Oryza sativa) _____________________________________ 40

Figura 4 Hojas de plátano ________________________________________ 46

Figura 5 Principio de las deformaciones de compresión y de tensión._______ 57

Figura 6 Principio de la ley de Hooke (respuesta lineal entre el esfuerzo y la

deformación). ___________________________________________ 59

Figura 7 Texturómetro Universal de Ensayos LLOYD INSTRUMENTS SERIE

1000s _________________________________________________ 71

Figura 8 Calorímetro y sus aditamentos______________________________ 73

Figura 9 Calorímetro en funcionamiento _____________________________ 74

Figura 10 Recipiente metálico al interior del Beaker en Ebullición __________ 75

Figura 11 Recipiente metálico junto con la muestra de masa de tamal _______ 75

Figura 12 Equipo de conductividad térmica (TD-8561)____________________ 76

Figura 13 Película de muestra al interior de los dos vidrios. _______________ 77

Figura 14 Equipos para análisis fisicoquímicos Universidad De La Salle _____ 81

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ÍNDICE DE GRAFICAS

Grafica 1 Variación en las ventas de tamales en el año 2003______________ 30

Grafica 2 Hectáreas cultivadas de maíz______________________________ 38

Grafica 3 Relación grafica entre el esfuerzo y la deformación_____________ 88

Grafica 4 Relación entre el esfuerzo y la deformación ___________________ 89

Grafica 5 Relación entre el esfuerzo y la deformación ___________________ 89

Grafica 6 Relación entre el esfuerzo y la deformación ___________________ 90

Grafica 7 Oscilación de las variables en la cocción ____________________ 100

Grafica 8 Variación de las variables del horno ________________________ 101

Grafica 9 Variación de la temperatura de entrada del producto lote a lote ___ 104

Grafica 10 Variación de la temperatura de salida del producto lote a lote____ 105

Grafica 11 Variación de los pesos del tamal, la masa y la proporción cárnica total

______________________________________________________________ 114

Grafica 12 Variación de los pesos de los cortes cárnicos en el tamal _______ 114

Grafica 13 Variación de algunos componentes del tamal lote a lote ________ 116

Grafica 14 Variación de los componentes cárnicos del tamal completos ____ 116

Grafica 15 Variación de la humedad en las muestras ___________________ 131

Grafica 16 Variación en el contenido de Sólidos Totales_________________ 132

Grafica 17 Variación de las cenizas_________________________________ 133

Grafica 18 Variación del contenido de almidón ________________________ 134

Grafica 19 Variación de la proteína en las muestras ___________________ 135

Grafica 20 Variación de grasa en las muestras ________________________ 135

Grafica 21 Comparación de en las dos bases ________________________ 137

Grafica 22 Variación de los indicadores en las muestras________________ 137

Grafica 23 Variación en el contendido de humedad. ____________________ 156

Grafica 24 Variación en el contenido de Sólidos Totales_________________ 156

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12

Grafica 25 Variación del Contendido de cenizas en base seca ___________ 156

Grafica 26 Variación de la materia Orgánica en las muestras _____________ 157

Grafica 27 Variación Azucares Totales en las muestras__________________ 157

Grafica 28 Variación Almidón BS en las muestras ______________________ 158

Grafica 29 Variación Proteína BS en las muestras _____________________ 158

Grafica 30 Variación de grasa en base seca __________________________ 159

Grafica 31 Peso total tamal_______________________________________ 175

Grafica 32 Variación peso total de la masa ___________________________ 175

Grafica 33 Variación total del peso de las carnes ______________________ 176

Grafica 34 Variación peso total delas carnes sin hueso _________________ 176

Grafica 35 Variación del total del peso de la masa junto con las carnes sin hueso

177

Grafica 36 Variación del peso del pollo completo ______________________ 177

Grafica 37 Variación del peso del pollo sin hueso. _____________________ 178

Grafica 38 Variación del peso de la costilla completa ___________________ 178

Grafica 39 Variación del peso de la costilla sin hueso___________________ 179

Grafica 40 Variación del peso del tocino _____________________________ 179

Grafica 41 Variación de las variables de la cocción de materias primas _____ 191

Grafica 42 Variación de la presión de vapor en la etapa _________________ 191

Grafica 43 Variación de los tiempos de operación en la cocción___________ 192

Grafica 44 Temperatura Inicial del Producto __________________________ 195

Grafica 45 Temperatura final del Producto ___________________________ 195

Grafica 46 Variación grafica de las variables en el Horneo lote a lote______ 196

Grafica 47 Temperatura de Entrada Producto _________________________ 199

Grafica 48 Temperatura de salida Producto __________________________ 199

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ÍNDICE DE DIAGRAMAS

Diagrama 1 Diagrama de flujo Tamal Suculento de Carulla Vivero S.A...........47

Diagrama 2 Discriminación Etapa De Alistamiento De Materias Primas..........48

Diagrama 3 Transferencia de calor en el sistema para determinación de ........63

Diagrama 5 Descripción del balance de materia de la etapa de humectación

de la harina.................................................................................120

Diagrama 6 Descripción del balance de materia planteado para el proceso de

cocción de las masas.................................................................123

Diagrama 7 Descripción balance de materia en el ensamble .......................124

Diagrama 8 Descripción balance de materia operación de cocción de

tamales ................................................................................................................126

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ÍNDICE DE ANEXOS

Anexo 1 Consolidado del contenido de nutrientes determinado

experimentalmente______________________________________ 147

Anexo 2 Valores Promedio y medidas de dispersión de los macronutrientes en

las diferentes muestras __________________________________ 150

Anexo 3 Valores de la prueba de comparación Tukey para los

macronutrientes ________________________________________ 153

Anexo 4 Graficas de la variación de los compuestos químicos en los puntos de

muestreo.______________________________________________________ 156

Anexo 5 Análisis de los indicadores fisicoquímicos lote a lote____________ 160

Anexo 6 Determinación de la textura de la masa del tamal ______________ 167

Anexo 7 Tabla composición de las diferentes M. P. en el pdto. ___________ 170

Anexo 8 Valores promedio de los componentes del tamal_______________ 172

Anexo 9 Valores de la prueba de comparación DUNCAN para los componentes

del tamal _____________________________________________ 174

Anexo 10 Variación grafica de los pesos de los componentes del tamal_____ 175

Anexo 11 Análisis de los componentes del tamal lote a lote______________ 181

Anexo 12 Análisis realizados a las hojas _____________________________ 185

Anexo 13 Determinación de variables de transferencia de calor con base en los

valores proximales de las distintas muestras__________________ 187

Anexo 14 Valores promedio y medidas de dispersión de las variables de la

cocción de las carnes y las masas__________________________ 189

Anexo 15 Prueba de TUKEY para las variables de cocción de materias

primas _______________________________________________ 190

Anexo 16 Variación grafica de las variables de las cocciones de las materias

primas ________________________________________________________ 191

Page 16: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

15

Anexo 17 Valores promedio y medidas de dispersión para las variables del

horno ________________________________________________ 193

Anexo 18 Variación grafica de las variables del horno___________________ 195

Anexo 19 Valores promedio y medidas de dispersión para las variables del oreo,

comparadas lote a lote___________________________________ 197

Anexo 20 Prueba de Duncan para las variables del oreo ________________ 198

Anexo 21 Variación grafica de las variables en el oreo __________________ 199

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16

INTRODUCCIÓN

El tamal es uno de los productos más autóctonos y representativos de este país,

ya que hace parte de la tradición y cultura de muchas regiones del mismo. Este

producto es una mezcla de diversas materias primas, tanto de origen vegetal

como animal, lo cual depende de los recursos agrícolas y pecuarios con los que se

cuenten, de ahí que existan sin numero de variaciones del mismo, siendo las más

representativas las procedentes de los departamentos de Antioquia, Tolima,

Nariño, Valle, Cundinamarca, entre otros.

A pesar de que el tamal se encuentra tan arraigado en este país, es poco lo que

se conoce y se ha estudiado de éste; en la actualidad dicho producto se elabora a

gran escala manejando grandes volúmenes de ventas, como lo es el caso de la

compañía Carulla Vivero S.A., la cual cuenta con una planta propia de producción

de tamales, cuyo proceso se ha adaptado a la demanda y necesidades del

mercado, buscando ante todo excelentes estándares de calidad.

Por ser el tamal, como ya se mencionó anteriormente un producto de gran

aceptación en este país, es importante elaborar una adecuada caracterización del

mismo, en la que se incluyan aspectos de carácter térmico, físico y nutricionales,

lo cual es la principal finalidad de este trabajo de grado, razón por la que se

evaluará cada una de estas características; a la línea de producción de Tamal tipo

Suculento comercializado por la empresa Carulla Vivero S.A., puesto que dicho

producto esta muy bien posicionado en el mercado.

En la caracterización de este producto, se opto por evaluar algunas propiedades

termofísicas entre las que se encuentran la textura, la capacidad calorífica y la

Page 18: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

17

conductividad térmica, enfocadas primordialmente a la masa del tamal, que se

caracteriza por ser una estructura formada por harina de maíz, arroz, aceite, agua,

entre otras materias primas; además de constituir una gran fuente de energía

debido a su alto contenido de almidón.

Respecto a la textura se evalúo el comportamiento que posee la masa del tamal,

una vez es sometida a una deformación, esto se logro mediante una prueba de

compresión en un Texturómetro Universal de Ensayos LLOYD INSTRUMENTS

SERIE 1000s, comprimiendo una muestra de masa dispuesta en un cilindro

mediante un embolo, obteniendo en un panel de control la extensión y la fuerza

ejercida en cada punto de la prueba, para finalmente convertirlas en esfuerzo y

deformación a través de ecuaciones teóricas pertinentes para este tipo de

ensayo. Los datos obtenidos en éste ensayo fueron relacionados mediante

gráficas, identificando dos zonas principales: la primera conocida como región

elástica, que posee una tendencia de carácter exponencial en donde la

deformación, es función del Modulo de Young por el esfuerzo elevado a una

constante, y la otra región o zona de deformación constante, que presenta una

tendencia la cual no es muy definida. Estas dos zonas se encuentran separadas

por el punto de fluencia en donde la masa comienza a fluir, es decir, ésta se

deforma bajo la acción de un mismo esfuerzo, comenzando a fluir como si fuera

un líquido; cuando es retirado el esfuerzo, la masa recupera su forma original

imprimiéndole la característica de plasticidad.

En cuanto a las propiedades térmicas la primera que se evaluó fue la capacidad

calorífica, empleando un método de tipo predictivo planteado por Heldman y

Singh en el año de 1981 y uno de carácter experimental conocido como el método

de mezclas, llevado a cabo mediante el uso del calorímetro. Comparando los

valores obtenidos por las dos vías, se encontró que estos no difieren mucho entre

sí, razón por la cual se avala el método de mezclas en la determinación de esta

variable en el ámbito alimentario.

Page 19: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

18

La otra propiedad térmica fue la conductividad térmica, que también se determinó

a través de un modelo de carácter teórico y otro de tipo experimental, cuyos

valores obtenidos difieren entre sí, ya que es necesario el realizar más ensayos,

modificando los espesores de las muestras y de esta manera estandarizar aún

mas las condiciones experimentales, ajustando más la metodología para alcanzar

valores cercanos, ya que el equipo que se utilizó, ha sido empleado en la

estimación de esta variable para diversos materiales con gran eficacia y por lo

tanto ofrece grandes perspectivas en la aplicación para alimentos.

Como fase final en la caracterización del tamal, se estimó la distribución de los

macronutrientes en el tamal, para proponer una tabla nutricional en la que se

especifica que una porción de este producto, aporta a la dieta diaria 503.68 kcal

,es decir, aproximadamente la cuarta parte del total de calorías que deben ser

ingeridas al día por un adulto; esto se debe a su alto contenido de grasa, el cual es

del orden del 6.37%. También vale la pena recalcar que nutricionalmente es un

alimento muy completo y con un adecuado aporte de proteína (6.84%), lo cual se

debe al considerable contenido de piezas cárnicas dentro de su formulación.

Además de esta caracterización del producto, se evaluaron dos aspectos del

proceso mediante el cual eran obtenidos estos tamales en la compañía Carulla

Vivero S.A., los cuales permiten el planteamiento de los balances de energía y

materia en las etapas más representativas, ampliando la documentación existente

de este proceso. El primer aspecto fue el comportamiento de las variables de

procesamiento lote a lote, encontrando que en general el proceso es controlado;

aunque se estableció que en la operación de oreo, existe una marcada fluctuación

en una de sus variables que puede afectar el cuarto destinado para tal función. El

otro parámetro fue la uniformidad en el peso de los distintos componentes del

tamal, observando una variación en el peso del pollo, afectando así el peso final

del producto terminado.

Page 20: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

19

En general a través de este trabajo de grado, se pudo tratar un producto típico de

este país, mediante el empleo de herramientas de carácter ingenieril que fueron

adquiridas a lo largo de la formación profesional, ampliando así la información

existente a cerca del mismo, procurando que este trabajo sea un ejemplo, para

realizar investigaciones similares a productos muy arraigados en la cultura y

gastronomía Colombiana.

Este proyecto fue avalado por la compañía Carulla Vivero S.A. y por la

Universidad De La Salle, ya que hizo parte de la Línea de investigación de la

Facultad de Ingeniera de Alimentos denominada Optimización de Procesos y

Calidad Nutricional de alimentos (2002-2005), dentro del proyecto (2003-2004)

Evaluación de la calidad Nutricional de Alimentos Derivados de Cereales, en el

cual se analizaron productos derivados del maíz como lo era el caso del tamal.

Page 21: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

20

1. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GENERAL

Determinar algunas propiedades físicas y térmicas del Tamal Suculento,

elaborado mediante el proceso industrial de la planta de Carulla Vivero

S.A.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar mediante una prueba reológica, el comportamiento de la masa

del tamal, al ser sometida a una deformación.

Establecer mediante métodos predictivos y gráficos el Modulo de Young,

es decir medir la resistencia que opone la masa frente a una deformación.

Estimar la capacidad calorífica y la conductividad térmica de las masas de

Tamal Suculento, mediante el empleo de métodos de carácter teórico y

experimental.

Establecer el comportamiento de las variables de proceso, que permitan

plantear los correspondientes balances de energía, en las etapas críticas

del proceso industrial.

Identificar la variabilidad de los pesos de cada una de las materias primas

para efectuar los balances de materia del proceso.

Determinar la variación de los macronutrientes a lo largo del proceso, para

proponer una Tabla Nutricional del Tamal suculento, complementando así

la información registrada en el rotulado del mismo.

Page 22: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

21

2. MARCO TEÓRICO

2.1 EL TAMAL El tamal es uno de los productos más típicos de nuestro país, se caracteriza por

ser un producto muy heterogéneo, en el cual podemos encontrar diferentes tipos

de carnes, vegetales y cereales, de acuerdo a la región y al tipo de productos

agrícolas y animales de abasto, con los cuales se cuente en la misma. Su

preparación tradicional, se fundamenta básicamente en la aplicación de un

tratamiento térmico al tamal. Una vez armado con sus diferentes ingredientes, se

hace una cocción al vapor en ollas de acero o de barro, dependiendo de las

condiciones del sitio en el cual se realice.

El tamal generalmente posee las siguientes características físicas y

organolépticas, algunas se pueden observar en la Figura 1:

Sabor: Este varía dependiendo de las materias primas utilizadas y de los

condimentos que se empleen. En las zonas rurales es común escuchar,

que el sabor del tamal se lo otorga principalmente la hoja de plátano o bijao

con el cual es envuelto antes de la cocción.

Olor: El olor es muy singular, la hoja al parecer también le brinda al tamal

su sello característico.

Textura: Al poseer como materia prima principal el maíz, es un producto

consistente, ya que el contenido de almidón de este cereal posee unas

amplias cualidades de retrogradación, y su proporción es amplia en él.

Forma: Este producto puede ser modelado principalmente de dos formas,

como esfera ya que es envuelto como un regalo, o como un rectángulo

obtenido mediante numerosos dobleces a las hojas.

Page 23: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

22

Apariencia: En la parte interior del tamal, la combinación de colores

depende de las materias primas utilizadas, especialmente del tipo de harina

de maíz empleada. Respecto a la parte exterior se puede decir, que antes

del proceso de cocción las hojas con las cuales son envueltos los tamales,

poseen una coloración verde intensa, la cual se pierde a medida que ocurre

este proceso convirtiéndose en un color café.

Figura 1 Tamal típico colombiano

Fuente. www. colombia.com

2.1.1 Antecedentes históricos. El tamal evolucionó a partir de los bollos de maíz, como lo menciona el Padre

Bernabé Cobo en su Historia del Nuevo Mundo (1653), al ser citado por Moreno

(1990). El padre Bernabé afirma que en la nueva España, estos bollos contenían

en su interior carne con mucho ají, envueltos y cocidos en hojas de choclo; es allí

donde se bautizaron éstos como tamales. Con el tiempo los españoles fueron

modificando sus ingredientes de tal forma que en las plazas se comercializaban,

unos con carne de cerdo, los que se regalaban eran de carne de pollo, incluso

Page 24: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

23

algunos contenían la gallina entera, y en caso de fiestas se preparaban con la

adición de pavo entero.

En Centroamérica los tamales hicieron su aparición en las cortes de Moctezuma1,

para venerar al Dios Huitzilopochtli2. Éstos se caracterizaban por tener un alto

contenido de chile y estar envueltos en hojas de mazorca para hervirlos

posteriormente. Con el tiempo estos tamales de origen Azteca, cuya base

fundamental era el maíz, fueron cambiando gracias al descubrimiento de América,

ya que con la llegada de los españoles, se evidenciaron las primeras

modificaciones, con la inclusión del cerdo, gallina y la carne de res dentro de

estos; además de otros ingredientes poco convencionales como aceitunas,

alcaparras, uvas, ajo y otros condimentos.

De esta manera, se fueron creando muchos tipos de tamal, por ejemplo se

derivaron las hallacas venezolanas, cuyo nombre aparentemente, proviene del

guaraní y deriva de la palabra “ayúa” ó “ayuar” que significa mezclar o revolver. Se

presume que estos dos términos fueron mezclados, obteniendo así “ayuaca” (una

cosa mezclada), y por deformación lingüística se llego a la palabra “ayaca” o

“hallaca”, estas se caracterizan por tener una amplia combinación de ingredientes

entre los que podemos citar: harina de maíz, pernil de cerdo, carne de res, pollo,

alcaparras, pimentón rojo, uvas pasas, ají dulce, vino, vinagre entre otros.

Son múltiples las variaciones que se pueden encontrar de este producto, aparte

de las ya mencionadas hallacas. Por ejemplo en Cuba, se le conoce como

Tayuyo o Bacán, en Puerto Rico como Guanine, Mapiro o Mandullo, estos son

elaborados a partir de maíz Sarazo, achiote, carne de cerdo molida y otros

condimentos; en países como Perú, para elaborarlos, las mazorcas son ralladas,

1 Emperador azteca (1440-1469). 2 En la mitología y la religión azteca, Dios de la guerra y del Sol

Page 25: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

24

y combinadas con cerdo, ajos, ajíes, maní pelado, nueces, aceitunas, anís y

huevos duros y son llevados al horno. En Chile se le conocen como humita, se

hacen con maíz fresco y tierno, aliñados con grasa, sal, pimienta, azúcar en

pequeñas cantidades y envuelto en hojas de choclo, para su posterior cocción en

agua hirviendo o al horno.

Todas estas modalidades de recetas y preparaciones tuvieron su origen, en la

combinación de culturas que se origino, con la llegada de los Españoles llegaron

al continente americano. En cada lugar del mismo, se tomo como base el maíz y

con relación a los demás ingredientes, se realizaron diversas variaciones de

acuerdo a las costumbres y a lo que les proporcionaba el medio en el cual se

encontraban. Fue así como se fueron arraigando por todo el continente, llegando a

nuestro país, para convertirse en un plato de diversos matices y modalidades.

Es de tener en cuenta que no solo en América son consumidos estos productos

actualmente se preparan de harina de arroz en la India, Tailandia y China,

preparados con diferentes rellenos, cocidos en hoja de plátano y al vapor en los

dos primeros, ya que en la China se cuecen en papel vegetal.

2.1.1 El Tamal en Colombia

Con relación a Colombia, es importante mencionar que cada región o pueblo

posee uno propio, han perdurado a través del tiempo, e incluso se llega a decir de

ellos:

“El tamal es una deliciosa amalgama de vegetales y carnes que nació en

los terrenos de la Diosa Tulima3 de donde se extendió por toda, la región

andina, tomando un sabor propio de cada rincón”4 3 Hoy este terreno comprende al departamento del Tolima. 4 CAMACHO, Jorge E .Colección el artista de la cocina, Cocina colombiana, Ed. REI ANDES LTDA. Bogotá -Colombia. 1986.

Page 26: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

25

Entre las variedades de tamales más representativos del país encontramos:

Antioqueños preparados con Maíz molido y cocido, cuyo relleno se hace

con costilla y pulpa de cerdo, tocino, papas, arvejas, junto con especias

como la cebolla, el ajo, entre otras, y son envueltos con hojas de plátano o

achira.

En Córdoba, más específicamente en Loríca, se realizan unos a partir de

cerdo, y demás ingredientes comunes, pero con la novedad de la aparición

de la Berenjena, por influencia libanesa o turca.

En el departamento de Nariño, la masa es a base de arroz blanco, cocido y

molido, con la adición de queso blanco rallado, huevos batidos, polvo de

hornear, mantequilla, sal y pimienta, además de incluir cerdo o pollo.

Los Santandereanos, muy influenciados por las hallacas venezolanas se

preparan con maíz, tocino carnudo, costillas de cerdo picada, gallina,

garbanzos, especies como el cilantro y las alcaparras colocados en hojas

de plátano.

Los tamales santafereños, muy conocidos en Cundinamarca, se

caracterizan por estar compuestos por una masa de harina de maíz

amarrillo, acompañada de arveja verde y arroz. Los otros ingredientes que

los componen son de origen cárnico, entre los que podemos encontrar

piezas de pollo, y cortes derivados de la canal porcina, como el tocino y el

costillar.

Los tamales tolimenses se caracterizan por la combinación de arroz y maíz

blanco seco, otros ingredientes son: piezas de gallina, carne de cerdo,

huevos, comino, y algunos vegetales.

Page 27: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

26

Un tamal muy parecido al tolimense es el huilense, conocido también como

tamal de Biao, este se caracteriza por ser un guiso acompañado de presas

de res, cerdo y gallina junto con yerbas aromáticas, una mínima cantidad

de arroz y un hogo denso de cebolla y tomate; incluyendo además arvejas

verdes para ser envuelto en hojas de Biao.

Los de la región del Amazonas se caracterizan por ser elaborados con el

fruto de la palma de Chisgua, junto con maíz molido.

Otra clase de tamales son los de pipián del Cauca, los del valle o tamales

“Cartagüeños”, los de Tabio (Cundinamarca) o tamales de calabaza.

Es claro después de la anterior descripción, que los tamales se encuentran

difundidos por todo el país y su consumo es tradicional en las diversas

festividades del año, en cada uno de los departamentos. El tamal que fue

sometido a estudio se encuentra clasificado como un tamal tipo santafereño, que

fue desarrollado según las necesidades y gustos del consumidor al cual va

dirigido, este posteriormente será descrito en el numeral 2.2.

2.1.1.1 Consumo A Nivel Nacional

El consumo en Colombia de este tipo de producto, se realiza de forma tradicional,

éste hace parte de la canasta familiar de muchos hogares; lo cual se ratifica en la

Encuesta Nacional de Ingresos y Gastos, realizada y publicada por el DANE5 en el

año de 1995, en la que se incluye éste producto dentro del Grupo de Bollos y

Envueltos, como se observa en la Tabla 1.

5 Departamento Administrativo Nacional de Estadística.

Page 28: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

27

Tabla 1 Consumo total mensual de bollos y envueltos por ciudades

CIUDAD

TOTAL DE HOGARES EN

LA CIUDAD

TOTAL DE HOGARES

CONSUMIDORES

PORCENTAJE DE CONSUMO POR

CIUDAD (%)

GASTO TOTAL

(MILES $) Bogotá 1.244.938 25.753 2,1 80.921

Barranquilla 246.145 82.207 33,4 225.715 Cali 456.000 1.794 0,4 7.296

Cartagena 122.188 58.356 47,8 201.243

Manizales 0 0 0 0 Medellín 0 0 0 0

Villavicencio 52.315 3.014 5,8 9.626 Boyacá 23.271 282 1,2 1.117 Caquetá 14.736 1.491 10,1 2.903 Cesar 40.777 2.256 5,5 10.235

Córdoba 44.432 10.263 23,1 24.393 Chocó 13.123 142 1,1 853 Guajira 12.541 364 2,9 2.433 Huila 53.537 3.443 6,4 11.671

Magdalena 52.782 8.958 17,0 33.147 Nariño 60.000 148 0,2 420

Quindío 0 0 0 0 N. Santander 113.653 8.424 7,4 70.010

Risaralda 105.000 81 0,1 105 Santander 155.818 11.894 7,6 87.414

Sucre 31.917 9.136 28,6 18.129 Tolima 80.824 864 1,1 5.496

Fuente. Encuesta nacional de ingresos y gastos 1994/1995. DANE.

Según lo reportado por esta encuesta, este producto se encuentra ampliamente

difundido en el país; se consume en ciudades como: Cartagena, Barranquilla,

Norte de Santander, Villavicencio, Bogotá, Tolima, con un porcentaje de consumo

evaluado mensualmente de 47.8%, 33.4%, 7.4%, 5.8%, 2.1%, 1.1%,

respectivamente. Es servido en ocasiones especiales, fiestas religiosas, o

simplemente por costumbre en diferentes familias, en días y momentos

particulares, por ejemplo el desayuno de los domingos.

Page 29: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

28

Siendo el tamal un producto autóctono, en muchos casos es elaborado con

técnicas muy artesanales, pero con el tiempo este proceso, realizado

habitualmente en las casas de las familias, se ha convertido en el negocio de

muchos hogares, llegando a ser el producto estrella de pequeñas y medianas

empresas, e incluso en industrias consolidadas de amplia trayectoria, como lo es

el caso de Carulla Vivero S.A.

2.2 DESARROLLO INDUSTRIAL DEL TAMAL

Esta investigación se desarrollara con base en el proceso de elaboración de

tamales de la empresa Carulla Vivero S.A., en la planta del complejo industrial

ubicado en el occidente de Bogotá. Esta planta tuvo sus inicios en el año de 1981,

y desde entonces se ha evidenciado un continuo crecimiento de las ventas de este

producto, y por ende de la producción, para el año de 1982 la producción de

tamales era de 200 unidades por día, al siguiente año se paso a 500 unidades

diarias, habiendo iniciado con las referencias de tamal suculento y de tolimense.

Ya en el año de 1995 se compra el primer horno de cocción a vapor con

capacidad de 2000 unidades de tamal grande y 3600 unidades de tamal mini. En

1998 llega un segundo horno de cocción, para satisfacer las necesidades de

producción de la planta, ya que se producían 3000 unidades por día de tamal

suculento y 3600 unidades de tamal mini suculento.

La planta de producción de Tamales de Carulla Vivero S.A., en la actualidad

abastece la demanda de las distintas sucursales de esta cadena supermercados,

también ha incursionado al mercado institucional, atendiendo pedidos de distintos

colegios y otros supermercados, entre ellos merquefácil. Igualmente destina parte

de su producción para el consumo interno de la empresa y a partir de Junio del

2004 se empezó a exportar este producto a Estados Unidos, buscando satisfacer

Page 30: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

29

a los distintos latinos que anhelan encontrar en un país tan lejano, este producto

tan tradicional.

La demanda actual es suplida especialmente con varios tipos de tamales, cada

uno con características bien definidas, entre ellos podemos citar lo siguientes:

Tamal Tolimense: Se caracteriza por estar elaborado a base de harina de

maíz, arroz y arveja, acompañado por pollo, costilla, cerdo, papa, huevo,

zanahoria, tocino, junto con condimentos y especias. Envuelto en hojas de

plátano, con una forma redonda.

Tamal Mini tolimense: Es muy similar al anterior, pero la proporción de

carne es menor y son vendidos en bandejas por 4 o 6 unidades.

Tamal Suculento: Este tamal se caracteriza por estar constituido por una

masa elaborada a partir de harina de maíz, arroz, arveja verde y

condimentos, acompañados de pernil de pollo sin rabadilla, costilla de

cerdo y tocino. Este es empacado en forma rectangular con hojas de

cachaco y es comercializado individualmente en los distintos puntos de

venta de Carulla Vivero S.A.

Tamal Mini suculento: Esta referencia de tamal se caracteriza por ser una

versión pequeña del descrito anteriormente, que se distribuye en bandejas

de icopor por 4 o 6 unidades, también es envuelto en hojas de cachaco y

con forma rectangular.

Tamal Premium: Este tamal se elabora a partir de una masa similar a la de

los anteriores tamales, acompañada de carne pulpa de res, pernil de pollo,

costilla de cerdo, carne pulpa de cerdo, papa, huevo, zanahoria, tocino y un

Page 31: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

30

guiso encima de las piezas cárnicas. Es envuelto en hojas de plátano, con

forma rectangular.

Hayacas: Se comercializa especialmente en el valle del cauca, este tamal

posee una masa preparada únicamente con harina de maíz, acompañada

por alcaparra, uvas pasas, zanahoria y pollo.

De estas variedades de tamales, el que posee mas demanda es el Tamal

Suculento, incluso es uno de los tamales que actualmente se están exportando a

Miami (Estados Unidos), tal y como se observa en la Grafica 1: Grafica 1 Variación en las ventas de tamales en el año 2003

0

5

10

15

20

25

30

35

40

PRO

DU

CC

IÓN

(Tm

)

Enero Abril Julio OctubreMESES

VENTAS (Tm) DE DIFERENTES LINEAS DE TAMALES EN CARULLA VIVERO S.A.

PERIODO ENERO-DICIEMBRE 2003

MINI-SUCULENTO X 4 MINI-SUCULENTO X 6TAMAL SUCULENTO TAMAL TOLIMENSE

Fuente. Base de datos Ventas de tamal. Carulla Vivero S.A. Es de notar que el producto con mayor volumen en ventas es el tamal suculento,

frente a otro fuerte como lo es el tolimense, que es uno de los más tradicionales y

Page 32: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

31

conocidos. En el mes de Agosto del Suculento se comercializaron 30.200

Unidades y del tolimense tan solo 17.400, que corresponden a 13.630 Tm. y 6989

Tm. respectivamente, es decir, casi el doble teniendo una tendencia similar en los

distintos meses. Otro aspecto que es importante mencionar con relación a la

Grafica 1, es el aumento considerable de las ventas en el mes de diciembre, por

ser esté, uno de los productos más consumidos en las distintas festividades de

este mes, observando un incremento del 72% con respecto al mes anterior

(Noviembre).

2.3 PRINCIPALES MATERIAS PRIMAS El tamal posee una gran diversidad de ingredientes, dependiendo del lugar de

origen del mismo, pero podemos encontrar unas materias primas presentes en la

gran mayoría y que son las más representativas dentro de su composición, las

cuales se enumeran a continuación:

Harina de maíz (Amarillo o Blanco)

Arroz

Arveja amarilla o verde (En algunos lugares es sustituida por los garbanzos)

Cortes de pollo

Costilla de Cerdo

Tocino

Huevo

Vegetales (Zanahoria)

Tubérculos (Papa)

Especias

Vale la pena resaltar que este producto, posee una amplia variedad de elementos,

incluso se podría decir, que en él se encuentran representados casi todos los

grupos alimenticios, que constituyen la dieta diaria de los seres humanos, de ahí

Page 33: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

32

que sea consumido en ocasiones como almuerzo o desayuno, en diferentes

lugares.

Dentro de estas materias primas, una de las más importantes es la harina de maíz

y es considerada como la base fundamental de este producto, de ahí que sea

pertinente describir a continuación, los aspectos más relevantes de este cereal,

teniendo en cuenta que este trabajo de grado pertenece a la línea de

investigación de productos elaborados a partir del mismo. Además se

especificaran aspectos importantes de las demás materias primas, presentes en el

Tamal Suculento.

2.3.1 El Maíz (Zea mays) El Maíz, es una palabra de origen indio caribeño, que significa literalmente «lo que

sustenta la vida», que junto con el trigo y el arroz es uno de los cereales más

importantes del mundo. Suministra elementos nutritivos a los seres humanos y a

los animales y es una materia prima básica de la industria de transformación, con

la que se producen almidón, aceite y proteínas, bebidas alcohólicas, edulcorantes

alimenticios y, desde hace poco combustible6.

Las variedades cultivadas fundamentalmente para la alimentación, según la

estructura de sus granos, apariencia, composición y propiedades físicas pueden

dividirse en las siguientes subespecies, de acuerdo a lo expuesto por Llanos

(1984) éstas son:

Maíz cristalino (Variedad Indurata): Es de grano redondeado y de

consistencia madura, posee un endospermo grueso, duro y vítreo, que

6 COLECCIÓN DE LA FAO El maíz en la nutrición humana. Capitulo 1, 1993. Roma Pág. 1

Page 34: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

33

encierra un centro pequeño, granuloso y amilácea. Este se destina

primordialmente para la alimentación de aves.

Maíz dentado (Variedad Indentada): Generalmente los granos son de forma

aplanada con una muesca, tiene un endospermo calloso y vítreo a los lados

y en la parte posterior del grano, en tanto que el núcleo central es blando.

Se encuentra en países como EE.UU. y México.

Maíz dulce (Variedad Saccharata): Granos de apariencia translúcida y

superficie arrugada, posee un alto porcentaje de azúcar y es el que se

utiliza en la elaboración de enlatados.

Maíz Harinoso (Variedad Amilácea): Posee un mayor porcentaje de almidón

blando y muy poco almidón duro en los lados del grano, se usa en la

producción de harinas suaves o como choclo para sopas. que se emplea

mucho como alimento en México, Guatemala y los países andinos.

Maíz Reventón (Variedad Everta): Se conoce comúnmente como “maíz

pira”, es de grano pequeño y puntiagudo, con un gran contenido de almidón

corneo y en su parte central se encuentra el endospermo blando.

El tamal sometido a estudio es elaborado a partir de harina de maíz, que se puede

clasificar dentro de la variedad amilácea (maíz harinoso), que posee un

endospermo rico en almidón.

2.3.1.1 Estructura del Grano de maíz

Botánicamente el grano de maíz se conoce como cariópside o cariopsis; se

caracteriza por poseer un revestimiento de la semilla, o cubierta seminal, como se

observa en la Figura 2.

Page 35: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

34

Figura 2 Estructura del grano de maíz: corte longitudinal aumentado

aproximadamente 30 veces.

Fuente. Wheat Flour Institute Chicago, Illinois, 1964.

En la Figura 2 se muestran las cuatro estructuras físicas fundamentales del grano:

el pericarpio, cáscara, o salvado; el endospermo; el germen o embrión; y la

pilorriza (tejido inerte en que se unen el grano y el carozo). Tal y como también se

indica en la Tabla 2, con su respectivo porcentaje con relación a la totalidad del

grano.

Page 36: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

35

Tabla 2 Distribución ponderal de las principales partes del grano.

ESTRUCTURA RANGO (%)

Endospermo 80-85 Germen 10-12

Pericarpio 5-6 Aleurona 2-3

Fuente. www.fao.org/docrep/T0395S/T0395S00.htm#Contents La estructura del endospermo es la de mayor tamaño, alcanzando un 83 % del

peso del grano, en tanto que el germen equivale al 11% y el pericarpio al 5 %. El

resto está constituido por la pilorriza, estructura cónica que junto con el pedícelo

une el grano a la espiga.

2.3.1.2 Composición Química del maíz

El grano maduro de los cereales en general esta formado por carbohidratos

(especialmente por almidones), compuestos nitrogenados como las proteínas,

grasa, sales minerales y agua, junto con pequeñas cantidades de vitaminas,

enzimas y otras sustancias. Las partes principales del grano del maíz difieren

considerablemente su composición química tal y como se muestra en la Tabla 3:

Tabla 3 Composición Química próxima de las partes principales de los

granos de Maíz (valores promedio en base seca).

COMPONENTE QUÍMICO

GRANO ENTERO (%)

PERICARPIO(%).

ENDOSPERMO (%).

GERMEN(%).

Proteínas 9.6 3.7 8.0 18.4 Grasa 4.7 1.0 0.8 33.2

Fibra cruda 2.66 86.7 2.7 8.8 Cenizas 1.43 0.8 0.3 10.5 Almidón 72.4 7.3 87.6 8.3 Azúcar 1.94 0.34 0.62 10.8

Fuente. Watson 1987.

Page 37: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

36

El pericarpio se caracteriza por un elevado contenido de fibra cruda,

aproximadamente el 87%, la que a su vez esta formada fundamentalmente por

hemicelulosa (67%), celulosa ( 23%) y lignina (0.1%). (Burge y Duensing 1989). El endospermo contiene un nivel elevado de almidón (87%), aproximadamente 8%

de proteínas y un contenido de grasas crudas relativamente bajo. Con relación al

germen se puede decir que éste se caracteriza por poseer un alto contenido de

grasa crudas (33%), y contiene un nivel relativamente elevado de proteínas

(próximo al 20%) y minerales.

Con relación a los componentes químicos del maíz, podemos decir que las

proteínas incluyen varios tipos de proteínas solubles, como los son las albúminas,

las globulinas, la zeina y glutelinas, junto con una fracción insoluble. De los

azucares el principal es la sucrosa, encontrada en el germen y el endospermo, el

almidón se encuentra compuesto por dos tipos de moléculas, la lineal o amilosa

(27% del total del almidón) y una con características ramificadas denominada

como amilopectina (73%), teniendo en cuenta que de acuerdo a la variedad de

maíz estos porcentajes de las dos fracciones pueden cambiar.

Teniendo en cuenta que el tipo de tamal con el cual se desarrollo la presente

investigación, es elaborado a partir de harina de maíz amarillo, es pertinente incluir

la composición química de dicha materia prima (Tabla 4), ya que con algunos

valores proximales, se planteo el blance de materia en la etpa de cocción de

masas.

Tabla 4 Composición Química de la Harina de Maíz Amarillo a Calculados respecto a 100 g de muestra

COMPONENTE QUÍMICO VALOR (g) a Humedad 12.0 Proteína 9.1

Grasa total 3.7

Page 38: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

37

Carbohidratos 71.9 Fibra cruda 2

Cenizas 1.3 Fuente. Quintero, Dolly y Alzate Maria C. (1990)

2.3.1.3 El Maíz en Colombia Este cereal actualmente es cultivado en muchas regiones de nuestro país, la

superficie cultivada de este, puede llegar a ser el doble de otros cereales como el

sorgo, aunque es importante mencionar que ha disminuido el número de

hectáreas cosechadas tal y como se observa en la Tabla 5 en la cual se describe

el comportamiento de las hectáreas cultivadas con respecto a un periodo

comprendido entre el año de 1992 y el 2002. Además en la Grafica 2 se evidencia

que el numero de hectáreas cultivadas (eje Y), con relación al tiempo (eje X), ha

disminuido desde el año 1993, aunque entre el 1999 al 2002 se han mantenido

aproximadamente en 500.000 Ha.

Tabla 5 Superficie sembrada de diferentes cultivos en Colombia

Fuente. Observatorio de Agrocadenas.

Page 39: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

38

Grafica 2. Hectáreas cultivadas de maíz

Fuente. Observatorio de Agrocadenas Dentro de los principales departamentos en los que se cultiva este cereal

podemos citar, Córdoba (179,844.0 Tm.), Valle del cuaca (111,682.2 Tm.), Meta

(49,911.0 Tm.), de una producción total de 497.225.2 Tm. en el 2002 según el

observatorio de Agrocadenas.

2.3.2 Arroz (Oryza sativa) Este cereal se empezó a cultivar hace casi 10.000 años, especialmente regiones

húmedas de Asia tropical y subtropical. Según investigaciones la India fue el país

donde se cultivó por primera vez, teniendo en cuenta que en ella abundaban los

arroces silvestres. Con los años dicho cultivo se extendió a China, lugar en el cual

se masifico de tal forma que actualmente es la base de su alimentación. El arroz constituye el alimento básico para más de la mitad de la población

mundial, aunque es el más importante del mundo si se considera la extensión de

Page 40: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

39

la superficie en que se cultiva y la cantidad de gente que depende de su cosecha.

A escala mundial, el arroz ocupa el segundo lugar después del trigo si se

considera la superficie cosechada, pero si se considera su importancia como

cultivo alimenticio, el arroz proporciona más calorías por hectárea que cualquier

otro cultivo de cereales. Además de su importancia como alimento, el arroz

proporciona empleo principalmente al sector rural, de la población del continente

asiático, pues es el cereal típico del Asia meridional y oriental. También es

ampliamente cultivado en África y en América, e igualmente es cultivado de

manera intensiva en algunos puntos de Europa meridional, sobre todo en las

regiones mediterráneas. En Colombia es amplio el consumo de este cereal, ya que este es parte esencial

de muchos platos típicos, o es acompañante de los mismos, algunos platos que

podemos citar son: la bandeja paisa, la lechona, el arroz con coco, entres otros. En la Tabla 6 se muestra la situación actual de este cereal en nuestro país,

resaltando que en los últimos años, se ha presentado un crecimiento tanto en la

producción, como en el consumo del mismo, siendo este del 3.4 % y 4.2%

respectivamente.

Tabla 6 Estimación del consumo aparente de arroz en Colombia

Año Producción (Tm.)

Importaciones (Tm.)

Exportaciones (Tm.)

Variación Existencias

(Tm.)

Consumo Aparente

(Tm.)

Consumo Percápita (Kg/Hab)

1991 1.130.090 249 84.509 63.329 1.109.159 31,1 1992 1.127.718 60.062 450 58.949 1.246.279 34,3 1993 1.033.540 33.888 3.666 -93.811 969.951 26,1 1994 1.077.188 225.437 2.290 67.232 1.367.567 36,2 1995 1.159.995 102.006 294 20.485 1.282.192 33,3 1996 1.079.857 131.747 47 -48.360 1.163.197 29,6 1997 1.189.686 166.067 172 -45.676 1.309.906 32,8 1998 1.233.590 288.544 346 56.145 1.577.934 38,8 1999 1.420.401 37.609 15 -30.964 1.427.031 34,5 2000 1.485.739 57.131 38 56.700 1.599.533 38,0 2001 1.503.977 152.091 149 68.528 1.724.447 40,3

Crecim. (%) 3,4% 30,2% -56,8% 4,2% 2,4%

Fuente. Observatorio de Agrocadenas

Page 41: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

40

2.3.2.1 EL grano de arroz El grano de arroz se caracteriza por ser un cariópside cubierto y poseer un

endospermo de tipo harinoso. El empleado para la elaboración del Tamal

Suculento es blanco descascarado (pulido), al cual se le ha eliminado en forma

parcial o total el germen y las capas de aleurona y es un grano de tipo largo, tal y

como se observa en la Figura 3.

Figura 3 Arroz (Oryza sativa)

Fuente. Los Autores

Este cereal se caracteriza por ser fuente rica en carbohidratos, especialmente

almidón, y por lo tanto aporta a la dieta diaria una alta proporción de calorías, ya

que como se menciono anteriormente, su consumo es amplio en culturas como la

colombiana. La composición química de este cereal se describe a continuación en

la Tabla 7 :

Tabla 7 Composición Química del arroz blanco pulido crudo ª Calculados respecto a 100 g de muestra.

COMPONENTE QUÍMICO VALOR (g) a

Humedad 12.2 Proteína 7.8

Grasa total 0.4

Page 42: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

41

Carbohidratos 78.8 Fibra cruda 0.3

Cenizas 0.5 Fuente. Quintero, Dolly y Alzate Maria C. (1990)

2.3.3 Arveja verde (Pisum sativum L) La arveja utilizada en la manufactura del tamal, se caracteriza por ser un grano

redondo con una coloración verde y cuya textura debe ser consistente en su

estado natural, además de poseer un color, aroma sabor típico de la especie

acorde a su grado de madurez o variedad.

Algunas de las especificaciones que deben cumplir este tipo de leguminosas se

describen en la Tabla 8 :

Tabla 8 Especificaciones arveja verde

Parámetro Valor Diámetro 5- 6 mm.

Porcentaje de grano dañado 0.5 Porcentaje de grano abierto 0.5

Porcentaje de grano perforado 0.0 Porcentaje de grano partido 0.5

Porcentaje de impurezas 0.5

Fuente. Fichas técnicas Carulla Vivero S.A. La composición química de esta leguminosa se muestra a continuación, teniendo

en cuenta que esta corresponde, a los componentes calculados en grano fresco

(en base húmeda).

Tabla 9 Composición Química de la arveja verde.

a Calculados respecto a 100 g de muestra

COMPONENTE QUÍMICO VALOR (g) a

Humedad 76.6 Proteína 5.4

Page 43: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

42

Grasa total 0.4 Carbohidratos 14.5

Fibra cruda 2.2 Cenizas 0.9

Fuente. Quintero, Dolly y Alzate Maria C. (1990).

2.3.4 Carnes Según la NTC 1325 de 1998 se define como carne a “La parte muscular de los

animales de abasto constituida por todos los tejidos blandos que rodean el

esqueleto incluyendo nervios y aponeurosis, y que haya sido declarada apta para

el consumo humano antes o después de la matanza o faenado por la inspección

veterinaria oficial”.

Dentro de este grupo de materias primas se incluyen tanto las procedentes de

ganado porcino, como las obtenidas a partir de las canales de los pollos

eviscerados, dependiendo del tipo de tamal se utilizan diferentes cortes. En el

caso del tamal analizado, los cortes empleados son los siguientes:

a) Pollo: Para la elaboración de tamales es importante decir, que pueden ser

empleados casi todos los cortes del pollo, pero con relación al tamal de esta

investigación es utilizado el pernil completo, el cual es fraccionado en dos

cortes constituidos por el muslo y contramúsculo.

b) Tocino: Es la apile que recubre el lomo ancho de la canal del cerdo y viene

desprovisto de vellosidades. Su coloración debe ser rosada claro con una

textura firme al tacto (superficie brillante sin babosidad) y con un aroma

característico a carne fresca; es decir no ácido ni rancio.

c) Costilla de cerdo: Parte que comprende las costillas de la canal porcina en

la que se ubican los músculos tappezius y ssimus dorce. Al igual que el

Page 44: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

43

tocino presenta una textura firme al tacto y con un olor característico a

carene fresca.

La Tabla 10 corresponde a la composición química de los cortes de carnes,

utilizados para el tamal de esta investigación, algunas tomadas del Centre D‘

Ensenyament Superior de Nutrició i Dietética, ya que no se encontró en la

bibliografía de alimentos colombianos, dichas composiciones proximales:

Tabla 10 Composición química de los cortes de carnes. *Calculados en 100 g de muestra. COMPONENTE

QUÍMICO Contramúsculo

de Pollo a Muslo de

Pollo a TOCINO b COSTILLA b

Parte comestible 79% 73% 100% 62% Humedad (g)* 66.6 68.8 18 59

Sólidos Totales(g)

33.4 31.2 82 41

Proteína (g)* 17.3 18.2 10 17.1 Grasa Total (g)* Colesterol (mg)*

15.3 84

12.1 83

71.8 70

23.3 80

Carbohidratos (g) 0 0 0 0 Fibra cruda (g)* 0 0 0 0

Cenizas (g)* 0.8 0.9 0.2 0.6 Fuente. a Quintero, Dolly y Alzate María C. (1990) b Centre D‘ Ensenyament Superior de Nutició i Dietética.2002.

2.3.5 Aceite vegetal En el caso del tamal se utiliza aceite constituido por mezcla de aceites vegetales

de diversas semillas, el cual debe cumplir con los siguientes parámetros:

Tabla 11 Especificaciones aceite vegetal PARÁMETRO VALOR

Grado de pureza 100 % (refinado y desodorizado) Acidez Expresada Como Ácido Oleico 0.1 máx.

Índice de yodo 120-143 Índice de saponificación 188-195

Índice de refracción a 25ºC 1.47 – 1.476

Page 45: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

44

Índice de peroxido (meq 0.2 / kg) 0.5 máx. Punto de humo 190 ºC % de humedad 0.05 máx.

Densidad 0.917 - 0.924

Fuente. Fichas técnicas Carulla Vivero S.A. Además posee la siguiente composición química tomada del aceite de maíz, por

ser el de mayor proporción en la mezcla:

Tabla 12 Composición Química del aceite de maíz

a Calculados respecto a 100 g de grasa COMPONENTE QUÍMICO VALOR (g) a

Humedad 0 Grasa total 100 Colesterol 0 Ácidos grasos saturados 12.7 Ácidos grasos monoinsaturados 24.2 Ácidos grasos poliinsaturados 58.7 Fuente. Quintero, Dolly y Alzate Maria C. (1990)

2.3.6 Especias y condimentos En su aplicación a los alimentos las especias se caracterizan por tener una doble

función: la de mejorar el sabor y excitar las papilas gustativas, lo que puede tener

un carácter positivo sobre el apetito y estimulación del tracto intestinal ya que se

incrementa el proceso de salivación y flujo gástrico.

En el tamal se incluyen una gran variedad de especias, con el fin de otorgarle su

sabor característico. Dentro de los condimentos y especias utilizados en este

producto, podemos citar los siguientes con su respectiva composición (Ver

Tabla 13).

Page 46: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

45

Tabla 13 Composición química de condimentos y especias c Cenizas expresada de acuerdo al contenido de cloruros.

Condimento o especia

Humedad(%)

Proteína(%)

Grasa(%)

Carbohidratos (%)

Fibra cruda

(%)

Cenizas(%)

Caldo de gallina a

2.5

8 -9

20-21

23.5

0

46-50 c

Cebolla cabezona

roja b 90.8 1.2 0.3 7.3 0.4 0.4

Cebolla larga b

91.9 1.7 0.1 5.6 0.8 0.7

Laurel molido b

5.4 7.6 8.4 75 0 3.6

Ajo (pasta) b 58.6 6.4 0.5 33.1 0 1.4 Pimienta b 11.4 10.4 2.1 70.2 4.3 1.6

Sal a 0.2 máx. 0 0 0 0 99 min. Comino b 8.1 17.8 22.3 44.2 0 7.6 Tomillo b 7.8 9.1 7.4 63.9 0.1 11.7

Fuente. a Fichas técnicas Carulla Vivero S.A. b Quintero, Dolly y Alzate Maria C. (1990)

2.3.7 Hoja de plátano

Esta se conoce como hoja de plátano cachaco y es de la variedad Tolima y es un

vegetal perecedero procedente del municipio de Coyaima (Tolima).

A esta hoja es necesario realizarle un proceso previo, conocido como soasado,

con el fin de eliminar parte de su humedad y facilitar la envoltura del tamal, este

consiste en pasar las hojas por encima de una hoguera, para ser limpiadas, todo

esto a cargo de los proveedores externos de las hojas.

Estas hojas deben cumplir las siguientes especificaciones físicas, para poder ser

utilizadas dentro del proceso, algunas de las cuales se pueden observar en la

Page 47: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

46

Figura 4, según las estipulaciones para recepción de las mismas en Carulla

Vivero S.A.

Figura 4 Hojas de plátano

Fuente. Los Autores

La hoja debe tener una coloración verde, que puede ser intensa u opaca, y

en su defecto es aceptable el color ocre, pero en mínima proporción.

La superficie no debe estar sucia y debe estar libre de impurezas e

insectos.

Debe estar desprovista de humedad externa y sus bordes libres de

marchitamiento.

En la superficie no debe haber presencia de hongos, que se evidencia por

la aparición de una capa con aspecto lanoso, de fácil eliminación con las

manos.

Las dimensiones de la puntera deben ser 45 cm de largo x 40 de ancho

Las dimensiones de los paños de 25 cm de largo x 20 cm de ancho

El puesto grande debe estar constituido por una puntera y entre 4 a 5

paños.

Page 48: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

47

2.4 INGENIERÍA DEL PROCESO

En el Diagrama 1, se muestran cada una de las operaciones unitarias requeridas

para la producción del tamal tipo Suculento.

Diagrama 1 Diagrama de flujo Tamal Suculento de Carulla Vivero S.A.

Recepción Materias Primas

Almacenamiento Materias Primas

Pre - Alistamiento Materias Primas

Alistamiento

Ensamble y Amarrado

Horneo de Tamales (Cocción en el horno)

Atemperado

Oreo

Almacenamiento

Materias Primas

Materias Primas

Materias Primas

Materias Primas Pesadas

Carnes cocidas y troceadasMasa Hojas de plátano

Pavilo

Tamales Ensamblados

Tamales Cocidos

Tamales Cocidos a 70 ºC

Tamales Cocidos a 34 ºC

Etiquetas

Tamales Etiquetados para distribución

Page 49: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

48

Diagrama 2 Discriminación Etapa De Alistamiento De Materias Primas

Alistamiento Materias Primas

Acondicionamiento M.P.

Humectación Arveja

Cocción masa

Cocción carnes

Cebolla Cabezona y Junca

Pollo, Tocino y Costilla de Cerdo Condimentos

Arveja Seca Agua

Harina de maíz humectada, Arroz, Aceite, Arveja Humectada

Cebolla Picada y freída

Arveja Humectada

Carnes Cocidas y Picadas

Masa

Page 50: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

49

A continuación se describe cada una de las etapas unitarias involucradas dentro

del proceso, teniendo en cuenta que esta información es el resultado del

seguimiento que se le hizo a cada una de ellas, buscando identificar los aspectos

más relevantes en cada operación y por lo tanto, los que deben ser sometidos a

control.

1. Recepción de la Materia Prima: en éste punto el auxiliar encargado, tiene

como función inspeccionar que tanto las carnes, como la harina y demás

ingredientes (especias y condimentos), se encuentren libres de partículas

extrañas y que cumplan con las especificaciones estipuladas por el

laboratorio de calidad de Carulla Vivero S.A; además se verifica el peso de

cada una de ellas. Posteriormente son almacenadas, según como sea

conveniente, es decir, las carnes por ser altamente perecederas son

llevadas a un cuarto frío destinado especialmente para estás,

manteniéndolas en un rango de temperatura entre 0 y 4 ºC. Las legumbres,

vegetales, tubérculos y las hojas de Plátano se almacenan en un cuarto frío

independiente mantenido entre 0 - 4 ºC; las otras materias primas por

poseer periodos de vida útil mucho mas prolongados, son almacenados en

la bodega con estrictas medidas, evitando su contaminación o deterioro.

2. Prealistamiento de materias primas: En ésta etapa es en donde el

auxiliar encargado de la recepción de la materia prima, se dispone a pesar

las distintas materias primas dependiendo del numero de lotes del día y

según el tipo de tamal por producir.

3. Alistamiento de la Materia Prima: Esta etapa involucra a la vez varias

operaciones, con el fin de disponer las materias primas para el proceso de

ensamble de los tamales. A continuación se puntualiza cada una de ellas:

Page 51: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

50

a) Acondicionamiento de condimentos y especias: En este punto es

necesario adecuar algunas materias primas, para que puedan aportar el

sabor característico del tamal. Para tal fin las cebollas cabezona y junca

son sometidas a picado y freído, para mejorar sus condiciones

organolépticas, y los demás condimentos son pesados, para ser

incorporados en la siguiente etapa.

b) Humectación de la arveja: Teniendo en cuenta que la arveja utilizada

para este proceso es verde seca, es necesario realizarle una operación

previa para incorporarla posteriormente en la cocción de las masas.

Este proceso consiste en colocar la arveja en agua fría desde el día

anterior, con el fin de hidratarla y ablandarla un poco.

c) Cocción de Carnes: En ésta operación se busca una precocción de las

carnes, para su posterior corte. Inicialmente se coloca la cantidad de

agua requerida dependiendo de la formulación y se somete a

calentamiento hasta ebullición, en este punto son incorporados al agua

todos los condimentos y especias, para conferirle a las carnes un buen

sabor. Las carnes son colocadas dentro de unas canastillas perforadas

de acero inoxidable, que son sumergidas al interior de las marmitas

cuando el agua alcanza la temperatura adecuada (Punto de ebullición).

Este proceso se realiza en dos fases: primero se somete a cocción el

pollo durante 10 minutos, en éste momento el criterio para establecer el

grado de cocción, es la aparición de una coloración rosada al interior de

esté. A continuación se coloca el tocino y la costilla con un tiempo de

cocción de 30 minutos, además se adiciona la arveja al interior de la

marmita, para iniciar su cocción.

Una vez se cocen las carnes estas son llevadas al área de corte, en

donde las operarias, se encargan de cortar la costilla y el pollo, con la

Page 52: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

51

ayuda de una picadora de carnes y el tocino es cortado manualmente

en cubos, mediante cuchillos de acero inoxidable de considerable filo.

d) Cocción de Masas: El primer paso en esta etapa es la humectación de

la harina, evitando la formación de grumos mediante agitación manual.

A continuación se comienzan a incorporar los ingredientes de la masa,

al consomé de carne obtenido de la cocción de carnes, en el siguiente

orden: arroz, aceite y harina de maíz humectada. Se agita la mezcla en

forma constante, con el fin de evitar que se pegue a las paredes de la

marmita. Esta mezcla se deja hervir por un periodo de 35 minutos y

luego se deposita en carros para su posterior transporte hasta la línea

de ensamble.

4. Ensamble y Amarrado: Esta operación es netamente manual y se realiza

a lo largo de una banda transportadora en varias fases:

a) Dosificación de masa: En este punto dos operarias se encargan de

pesar la cantidad de masa correspondiente para cada tamal y de

colocarla en las hojas de plátano arregladas para cada uno de ellos.

b) Adición de carnes: Dos operarias dispuestas a lado y lado de la

banda, se encargan de adicionar al tamal un trozo de tocino, otro de

costilla y un corte de pollo.

c) Doblado del tamal: Son varias las operarias encargadas de doblar en

forma rectangular el tamal, para posteriormente amarrarlo mediante

pita con una amarradora o manualmente.

5. Horneo: En esta etapa los tamales son dispuestos en carros con una

capacidad de 1000 tamales cada uno, para introducirlos posteriormente al

interior de los hornos. El proceso de cocción al interior del horno se realiza

Page 53: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

52

durante 2 horas y 15 minutos aproximadamente, alcanzando los tamales

una temperatura interna de 90 º C.

6. Atemperado: se realiza igualmente al interior del horno, se busca una

disminución de la temperatura interna del producto hasta alcanzar unos

70 ºC. Este proceso tarda aproximadamente 10 minutos. 7. Oreo: En esta operación los tamales son dispuestos en canastillas, y

transportados al interior de un cuarto, en el cual se disminuye la

temperatura interna de los tamales, mediante la inyección de aire frío. Se

debe alcanzar una temperatura menor a los 34 ºC.

8. Almacenamiento: El producto se almacena en los cuartos fríos,

manteniendo una temperatura entre los 0 a 4 ºC, garantizando así su

conservación, para posteriormente ser distribuidos a los distintos lugares de

comercialización, cuando estos ya se encuentran etiquetados.

2.4.1 PROPIEDAD FÍSICA

La propiedad física que se evaluó en este trabajo, fue la textura de las masas de

tamal Suculento, esta característica es una sensación compleja, que incluye un

gran numero de estímulos, que ha sido muy difícil de definir, razón por la cual la

International Organization for Standardization, en el año de 1992, estableció la

norma internacional ISO 5492, en la que se incluye vocabulario utilizado en

evaluación sensorial. Entre los términos que esta contiene se encuentra la textura,

la cual se define como “ Todos los atributos mecánicos, geométricos y

superficiales de un producto perceptibles por medio de receptores mecánicos,

táctiles y si es apropiado, visuales y auditivos”.

Page 54: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

53

En general podemos decir que la textura es una característica de los alimentos,

que es el origen de las propiedades físicas, mecánicas y químicas, que son

percibidas visualmente antes de ser consumidos, por el sentido del tacto al

manipularlos (mediante las manos, dedos, o a través de utensilios intermedios

como cuchillos o cucharas) y por el gusto al ser consumidos, incluso puede se

percibida por el oído, en el caso de alimentos con características crujientes y

quebradizas.

2.4.1.1 Evaluación de la Textura Han sido muchas las técnicas que se han desarrollado para la evaluación de este

parámetro, las cuales han sido agrupadas en cuatro grupos fundamentalmente:

Métodos fundamentales: Con ellos se miden una o varias propiedades

físicas y reológicas de los materiales bien definidas, entre las cuales se

encuentran: Viscosidad, modulo elástico, relaciones tensión-fuerza, el

comportamiento viscoelástico, entre otros parámetros reológicos que una

vez sean descritos matemáticamente pueden ser relacionados con

cualidades sensoriales, aunque las correlaciones al compararlas llegan a

ser bajas, tal y como lo afirma Lewis citando a Bourne (1982). En general

estas técnicas nos son las mas adecuadas para evaluar la textura, son más

valiosos en otros ámbitos, como en el desarrollo de materiales para

envasado mediante los cuales se disminuya las magulladuras de las frutas.

Métodos imitativos: Este grupo de métodos busca primordialmente simular

las condiciones que se dan en los procesos de masticación de los

alimentos, mediante equipos que registran tanto el esfuerzo como la

deformación, dentro de estos equipos podemos citar el tenderómetro, el

farinógrafo, el alveógrafo, el texturómetro de General foods, entre otros.

Uno de los ensayos más importantes de este tipo, es el conocido como

Análisis de Perfil de Textura (TPA), creado en la década del 60, en el que

Page 55: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

54

se pueden determinar parámetros como la dureza, la elasticidad, la

adhesividad, la masticabilidad entre otros, a través de gráficas de esfuerzo

Vs. deformación.

Métodos empíricos: Se fundamentan en la experimentación y la

observación, son los mas utilizadas en la industria por su rapidez y

sencillez, ofreciendo correlaciones aceptables, frente a las medidas

sensoriales. En este tipo de pruebas la fuerza es aplicada de diferentes

formas por ejemplo: mediante penetración, cizalla, compresión, extrusión,

corte, etc. Estos métodos se caracterizan por ser muy particulares para

cada alimento, es decir son validos solo bajo ciertas condiciones y para tal

instrumento, además es necesario especificar el mayor numero de

parámetros posible, para que el ensayo pueda ser nuevamente

reproducible.

Métodos químicos y microscópicos: Estos métodos pueden llegar a ser

útiles como complemento a los métodos de carácter reológico, como los

citados anteriormente; se usan usualmente en frutas y hortalizas, ya que

estas presentan cambios estructurales y bioquímicos a medida que se

desarrollan y son almacenadas, cambios que pueden incidir en la textura

de las mismas. En cuanto a los métodos químicos algunos de los ensayos

que se pueden realizar son: sólidos totales insolubles en alcohol, pectina

soluble, acidez, azúcar, relaciones almidón / azúcar entre otros. Con

relación a los microscópicos, se puede decir que suministran información

importante respecto a la estructura de los alimentos; éste método se ha

aplicado en productos lácteos, emulsiones, productos de panadería y

cárnicos.

Page 56: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

55

Este tipo de métodos se encarga fundamentalmente, de evaluar las propiedades

mecánicas de los alimentos, las cuales estiman o evalúan la magnitud de

cualquier aspecto de la textura de los mismos.

En el caso del tamal se empleó un método empírico, basado en la compresión del

alimento, para determinar principalmente el modulo de Young del material, es

decir determinar la rigidez o resistencia que este presenta frente a un esfuerzo.

2.4.1.2 Relaciones matemáticas involucradas en la evaluación de la textura En el análisis de textura empleado para esta investigación, es necesario

determinar la resistencia que opone la masa, cuando es sometida a una

deformación, esta se establece mediante una relación conocida como Modulo de

Young, en la que se involucran las siguientes definiciones:

1. Esfuerzo : El esfuerzo al cual es sometido el material relaciona los siguientes

aspectos:

a) Fuerza: La fuerza depende de la naturaleza del material y de las

dimensiones de la muestra de prueba; de ahí que no sea una propiedad

exclusiva del material. Sus unidades de medida son los gramos, kilogramos,

libras fuerza (lbf ) o Newtons ( 1kgf = 9.807 N).

b) Esfuerzo: El esfuerzo se define como la magnitud de la fuerza por unidad

de área de la sección transversal.

Ecuación 1 (σ) = F/A

Esfuerzo = Fuerza aplicada / Área de la sección transversal.

Page 57: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

56

Es claro que la misma fuerza empleada sobre un área de sección transversal

más pequeña resulta en un mayor esfuerzo. Por ende, el esfuerzo se define

como la intensidad de la fuerza o una fuerza normalizada.

Ya que el esfuerzo se define como la fuerza por unidad de área y es análogo a la

presión hidrostática, posee las mismas unidades que ésta (N/m2).

c) Tipos de esfuerzo

A continuación se describen, los tipos de esfuerzo que se pueden aplicar en

pruebas para evaluar la textura:

Esfuerzo de compresión: Cuando a un objeto se le aplican dos fuerzas

opuestas que apuntan la una a la otra, éste se comprime. El esfuerzo

resultante se conoce como esfuerzo de compresión.

Esfuerzo de tensión: Cuando un objeto es sostenido por un par de fuerzas

que tiran en sentidos opuestos, éste se estira. El esfuerzo resultante se

conoce como esfuerzo de tensión.

Esfuerzo axial: Tanto en el esfuerzo de compresión como en el de tensión,

el par de fuerzas ejercidas existe a lo largo de un eje común. Por lo tanto,

estos dos esfuerzos se clasifican como esfuerzos axiales.

En la prueba que fue aplicada a las masas de tamal Suculento, se evidencia un

esfuerzo de compresión y será explicada en él capitulo de materiales y métodos.

Page 58: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

57

2. Deformación

a) Deformación absoluta: Cuando un objeto es sometido a esfuerzo, una o

más de sus dimensiones por lo general varía. La magnitud de dicho cambio

dimensional (∆L) es lo que se conoce como deformación absoluta.

b) Deformación: La deformación es una función tanto de la naturaleza del

material como de sus dimensiones. En consecuencia, se define la

deformación como la magnitud del cambio de longitud dividido entre la

dimensión inicial, lo cual se plasma en la Ecuación 2:

Ecuación 2 oL∆Lε =

Deformación = iginalLongitudOrngitudCambiodelo

En la Figura 5 se ilustran las deformaciones de compresión y de tensión a un

material, en donde se observan, los distintos cambios de longitud que este puede

experimentar.

Figura 5 Principio de las deformaciones de compresión y de tensión.

Fuente. Sharma Shir K. (2003)

Longitud bajo esfuerzo de compresión.

Longitud original

∆L

Lo ∆L

Longitud bajo esfuerzo de tensión

L

Page 59: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

58

c) Unidades de deformación: Puesto que la deformación es siempre la razón

de dos longitudes, siempre es adimensional. d) Deformación axial: Cuando un objeto se somete a una deformación de

compresión o de tensión, su longitud decrece o se incrementa a lo largo del

eje del esfuerzo. Esta clase de cambio se le conoce como deformación axial.

3. Relación entre esfuerzo y deformación.

a) Ley de Hooke: Esta ley establece que la deformación que experimenta un

objeto es directamente proporcional al esfuerzo aplicado:

Ecuación 3 σ = E ε Donde E es la constante de proporcionalidad. Un material que obedece esta ley se

dice que es un “sólido de Hooke”. De hecho, la mayoría de los materiales son

sólidos de Hooke en el límite de la pequeña deformación.7

b) Módulo de Young: Es una medida de la rigidez o resistencia a la

deformación de un material.

Ecuación 4 (E) = σ / ε

Módulo de Young = ndeformacióEsfuerzo /

Donde E: Es la constante de la Ley de Hooke o Módulo de Young.

En la Figura 6 se ilustra una gráfica de esfuerzo Vs. deformación para un material

de Hooke. En esta gráfica se evidencia que la relación entre el esfuerzo y la

deformación es directamente proporcional, siendo el módulo de Young la 7 SHARMA , Shri K. Ingeniería de Alimentos .Capítulo 1, México 2003, Ed. Limusa, S.A. DE C.V.

Page 60: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

59

pendiente de esta línea. Con relación a los materiales de Hooke, este módulo

depende exclusivamente del material y no de las dimensiones ni de la magnitud

del esfuerzo aplicado.

Figura 6 Principio de la ley de Hooke (respuesta lineal entre el esfuerzo y la deformación).

Fuente. Sharma Shir K. (2003)

El modulo al ser siempre el denominador de un módulo adimensional, sus

unidades son las mismas que las de esfuerzo, a saber, fuerza por unidad de área.

(Pa = N/m2.)

2.4.2 PROPIEDADES TÉRMICAS En la gran mayoría de los procesos tecnológicos, cuyo fin sea la conservación de

los alimentos, se involucra la transferencia de calor desde el medio hacia los

alimentos y viceversa, dependiendo de los gradientes de temperatura que se

generen; pues es importante mencionar que para que ocurra este fenómeno, es

indispensable estas diferencias de temperatura, ya que el calor se desplaza de un

lugar de mayor temperatura a uno de menor.

En el caso del proceso de elaboración de tamal tipo suculento, se evidencia que

en la etapa del horneo o cocción de los tamales existe transferencia de calor, en

Módulo

E s f u e r z o

Deformación

Page 61: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

60

donde se presentan dos mecanismos de transferencia de calor, que son los de

convección forzada y la conducción es estado inestable.

En esta etapa no se efectuó el calculo del tiempo teórico de operación, ya que los

modelos existentes se utilizan para materiales isotrópicos, es decir, que sus

propiedades físicas no cambian, incluso en algunos métodos como en el caso de

las cartas de Heissler, se aplica para productos homogéneos, y no como en el

caso del tamal que es un producto muy heterogéneo, ya que involucra varias

materias primas. Además otro aspecto a tener en cuenta es que estos cálculos

involucran el área de transferencia de calor, la cual es muy difícil de estimar,

teniendo en cuenta que se someten a la etapa de cocción al horno

aproximadamente 1000 tamales, dispuestos de tal manera que la transferencia de

calor no es uniforme para todos; ya que cada uno de ellos posee un área de

transferencia de calor distinta, razón por la cual, no se puede determinar un área

general o total para todos los tamales.

Por ultimo otra razón por la cual no se aplicaron estos métodos, es la existencia de

una barrera a la transferencia de calor, como lo es la hoja, ya que cada tamal

posee un numero distinto de hojas y varios dobleces de la misma, lo cual ocasiona

que el tiempo de transferencia de calor no sea igual para cada uno de los tamales.

En el proceso de elaboración de tamales tipo Suculento, al no ser posible evaluar

la transferencia de calor, se enfoco éste trabajo de grado a la determinación de

algunas propiedades térmicas de las masas, las cuales se describen a

continuación:

1. CONDUCTIVIDAD TÉRMICA

Esta propiedad térmica de los alimentos, se encuentra involucrada en un

fenómeno de transferencia de calor conocido como conducción, el cual es

Page 62: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

61

característico de materiales sólidos, y en menor proporción en los fluidos cuando

estos se encuentran entre paredes o formando capas compactas. En este

fenómeno, cuando se comienza a suministrar calor a un sólido, la energía cinética

de las moléculas aumenta y por lo tanto la temperatura comienza a elevarse,

apareciendo así un gradiente de temperatura, momento en el cual el calor se

transmite al interior del material, en nuestro caso los alimentos.

Este mecanismo se lleva acabo bajo la Ley de Fourier, que establece que si se

genera un diferencial de temperatura a través de un material, habrá transferencia

de calor en dirección a la temperatura que disminuye de forma proporcional al

gradiente de temperatura (dT/dX) y el área mediante la cual el calor se desplaza.

Matemáticamente esta ley se expresa mediante la siguiente ecuación:

Ecuación 5 q = - k A dT/dX

Donde: q = Velocidad de transferencia de calor expresado en J / s (W)

k = Conductividad térmica del material expresado en W / m k

dT/dX = Velocidad de cambio de temperatura por unidad de distancia

El signo negativo presente en esta ecuación indica que el calor va de una

temperatura más alta hacia una más baja, o hacia abajo en el gradiente de

temperatura.

La conductividad térmica es la variable que mide la capacidad de conducción de

calor en los materiales (alimentos), convirtiéndose en la constante de

proporcionalidad de la Ley de Fourier. La gran mayoría de alimentos son malos

conductores de calor, de ahí, que los procesos en los cuales ocurre transferencia

de calor mediante este mecanismo tengan la característica de ser lentos.

Page 63: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

62

Esta propiedad térmica fue evaluada a través dos métodos:

Método Teórico:

La constante de la Ley de Fourier o conductividad térmica, se encuentra afectada

por la composición de los alimentos, en especial el contenido de agua que éste

posea. Con relación a ello se han diseñados diversos modelos mediante los

cuales se busca predecir dicha variable. En el presente trabajo de investigación,

se empleo el establecido por Sweat (1995) en su publicación “Thermal properties

of foods. In: Engineering Properties of Foods”. , el cual corresponde a la siguiente

ecuación:

Ecuación 6 K = 0.58 Xw + 0.155 Xp + 0.25 Xc+ 0.16 Xg+ 0.135 Xi

Donde : Xw = Fracción másica de agua Xp = Fracción másica de proteína Xc = Fracción másica de carbohidratos

Xg = Fracción másica de grasa Xi = Fracción másica de cenizas

Método experimental o de estimación directa

En este método se establece un sistema de transferencia de calor, bajo el cual

opera el equipo utilizado para tal estimación, el cual es de un flujo en serie y se

representa en el Diagrama 3.

Page 64: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

63

Diagrama 3 Transferencia de calor en el sistema para determinación de

conductividad térmica.

K1 R1 L1 q1

K2 R2 L2 q2

K3 R3 L3 q3

Fuente. Los Autores.

Para calcular la conductividad térmica de la masa, según el diagrama, se utiliza

una variación de la Ecuación 5, la cual se muestra continuación:

Ecuación 7 LTKAq ∆=

Aplicando la Ecuación 7, obtenemos que la transferencia de calor se presenta de

la siguiente forma:

q1 = q2 = q3

K1 A (∆T) / L1 = K2 A (∆T) / L2 = K3 A (∆T) / L3

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ ++

∆=

AKL

AKL

AKL

Tq

33

22

11

T1

q T2

Page 65: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

64

Donde: ∆T: Variación de temperatura de un punto al otro.

L1 : Espesor vidrio 1.

L2 : Espesor muestra.

L3 : Espesor vidrio 2.

K1 y K3: Conductividad térmica de las laminas de vidrio.

K2 : Conductividad térmica de la muestra.

A : Área de transferencia de calor.

Despejando la conductividad de la muestra obtenemos:

Ecuación 8

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ +−⎥

⎤⎢⎣

⎡ ∆=

33

11

22

KL

KL

qTA

LK

Para determinar esta conductividad térmica, es necesario establecer el calor que

se transmite a través del sistema representado en el Diagrama 3, para

reemplazarlo en la Ecuación 8; esto se logra gracias al empleo de la siguiente

ecuación:

Ecuación 9 q = m L / t Donde: m: masa de hielo fundido L: calor latente de fusión t : tiempo del ensayo

2. CAPACIDAD CALORÍFICA (Cp): Para la determinación de dicha variable se siguieron dos caminos: el primero

correspondiente al calculo teórico, mediante una relación matemática establecida

por Heldman y Singh en el año de 1981 y citada por Alvarado (2001), la cual

establece que el calor especifico esta dado por la suma de las fracciones de los

distintos componentes del alimento, multiplicadas cada una por su respectivo calor

específico, tal y como se muestra en la siguiente ecuación:

Page 66: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

65

Ecuación 10 Cp = [ (1,24* XA) +(1,549* X P) + (1,675* X G)+(0,837* XC) + (4,187* XH) ]

Donde : XA = Fracción másica de carbohidratos Xp = Fracción másica de proteína Xg = Fracción másica de grasa

XC= Fracción másica de cenizas XH = Fracción másica de agua

El segundo hace referencia al método de mezclas, en el que para establecer el

calor especifico de una sustancia, se supone que el calor cedido por ésta, es igual

al calor ganado por el fluido y por el calorímetro; esta relación se conoce como el

principio de la igualdad de intercambio de calor. Para aplicar esta relación se

debe realizar el calculo para las dos fases de la experimentación, que serán

descritas en el capitulo de materiales y métodos, de la siguiente manera:

Fase 1. Calor especifico del recipiente metálico

Calor cedido por recipiente = Calor ganado por el agua + Calor ganado por el

Calorímetro + Calor ganado por el agitador

Fase 2. calor especifico recipiente metálico con muestra

Calor cedido por recipiente Calor ganado por el agua + Calor ganado por el

+ =

Calor cedido por la muestra Calorímetro + Calor ganado por el agitador Para él calculo de cada uno de los calores, se aplica la siguiente ecuación básica

en balance de energía:

Ecuación 11 TmCpq ∆=

Page 67: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

66

Materia que entra al sistema

Materia acumulada dentro del sistema

Materia que sale del

sistema

Materia que entra al sistema

Materia que sale del

sistema

2.4.3 BALANCES DE MATERIA Y ENERGÍA En el planteamiento de balances de materia y energía, se realiza una

cuantificación de las materias entrantes y salientes involucradas en un proceso,

independientemente del cual sé este hablando.

En el caso del balance de materia, se debe tener en cuenta la ley de la

conservación de la masa, enunciada por Antoine Laurent de Lavoisier8, en la cual

se afirma que nada puede crearse, sino lo que ocurre es que en cada proceso se

presenta un cambio o modificación de la materia, encontrando siempre la misma

cantidad de materia o sustancia antes o después de que el proceso se efectué.

Matemáticamente se expresa de la siguiente manera, tal y como la plantea Sing

(1998):

Si no hay generación ni consumo de materia, la ecuación es:

- =

Y en condiciones de estado estacionario sin acumulación de materia, se presenta

de la siguiente forma:

=

8 Químico francés, considerado como el padre de la química moderna. siglo XVIII

Page 68: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

67

A través de los balances de energía es posible conocer, las composiciones de las

diversas corrientes de las materias primas, productos, subproductos y residuos.

En el planteamiento de todo balance de materia es necesario, establecer tanto un

balance global, como uno por componentes, para tal caso se utilizan las siguientes

ecuaciones generales, las cuales serán aplicadas a lo largo del desarrollo de cada

uno de los balances para las operaciones del proceso que así lo requieran.

Ecuación global de balance de materia

Ecuación 12 CBA =+

Donde : A y B: Materiales que entran al proceso

C: Material resultante del proceso

Balance por Componentes

Balance de Sólidos:

Ecuación 13 Cs

Bs

As CXBXAX =+

Balance de Humedad:

Ecuación 14 CH

BH

AH CXBXAX =+

Donde: n

iX : indica la fracción másica del componente en la corriente El subíndice cuando es S, se refiere al componente sólido y si es H, corresponde a la fracción de humedad. El superíndice hace referencia a la corriente en mención.

En los de balances de energía, se cumple con la ley de la conservación de la

energía, la cual establece que la energía no se crea ni se destruye, tan solo se

transforma, para un proceso químico o físico, expresada matemáticamente es:

Page 69: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

68

Energía que entra al sistema

Energía que sale del

sistema

=

Los balances de energía, fueron establecidos teniendo en cuenta la siguiente

expresión matemática, para las operaciones que implicaban cocción en marmitas

con camisas de vapor.

Ecuación 15 qTmCp =∆

fghVmq =

Donde : m : Masa del material sometido a tratamiento térmico

Cp : Calor específico del material sometido al tratamiento

T∆ : Variación de la temperatura en el tratamiento

mV: Masa de vapor requerido en el tratamiento

hfg: Calor latente de vaporización, evaluado a la presión de

entrada del vapor

Page 70: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

69

3. MATERIALES Y MÉTODOS La planta de tamales de Carulla Vivero S.A., como ya menciono anteriormente

posee varias referencias de tamales dentro de su línea de procesamiento, razón

por la cual se busco elegir el tamal más representativo de ésta, siendo el

parámetro para tal elección, la demanda de éste dentro del mercado. Con base

en lo anterior se optó por el Tamal Suculento, ya que en el periodo comprendido

entre el 2003 y 2004, se ha destacado por ser el de mayor nivel de venta, con

210.095 unidades comercializadas hasta junio del 2004, tal y como se observa en

la Grafica 1.

3.1 SEGUIMIENTO DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS MASAS DE HARINA DE MAÍZ EN EL PROCESO.

Para la descripción del proceso y la identificación de variables en las distintas

etapas del proceso del Tamal Suculento de Carulla Vivero S.A., además de la

caracterización de las masas de tamal, mediante la estimación de sus propiedades

termo físicas, se efectúo un seguimiento de las masas, durante un periodo de dos

meses y medio de producción.

El diseño experimental planteado para ésta etapa de la investigación, se llevo a

cabo en 5 lotes de producción, tal y como se indica en la Tabla 14.

Page 71: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

70

Tabla 14 Seguimiento de la composición del producto. a La palabra indica de donde fue tomada la muestra, el primer numero indica la semana a la cual pertenece la muestra, y el ultimo corresponde al numero de la muestra de esa semana.

ETAPA DESCRIPCIÓN NÚMERO DE MUESTRAS

CODIFICACIÓN a

Cocción

de masas

En este punto se tomaron muestras de las masas, después de su cocción en las marmitas. Cada muestra pesaba aproximadamente 300 g.

3 por

cada lote.

Masa 1 - 1 Masa 1 - 2 Masa 1 -3

Ensamble

Se seleccionaban muestras de tamal de forma aleatoria: al inicio, en la mitad y al final de la operación.

3 muestras por cada

lote.

Proceso 1 -1 Proceso 1 - 2 Proceso 1 -3

Horneo

En esta operación se tomaban dos grupos de muestras:

El primero se caracterizaba por ser tamales que fueron cocidos sin incluir dentro de su composición las porciones cárnicas.

Tamales completos seleccionados de forma aleatoria, después de la cocción. Se eligieron de tal forma que uno correspondiera a la parte superior izquierda del carro introducido al horno, otro en la parte central y el ultimo en la parte inferior derecha.

3 muestras por lote, en los dos

grupos.

Primer grupo

Blanco 1-1 Blanco 1-2 Blanco 1-3

Segundo grupo

Producto 1-1 Producto 1-2 Producto 1-3

Fuente. Los Autores

Éste diseño experimental se realizó de forma totalmente aleatorizada y se asumió

que las variables son independientes entre sí y por lo tanto cada una de estas se

estudiará por separado.

Page 72: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

71

3.2 EVALUACIÓN DE LA PROPIEDAD FÍSICA En este proceso se tomo como propiedad física a analizar, la textura de la masa,

para tal fin se empleo un Texturómetro Universal de Ensayos LLOYD

INSTRUMENTS SERIE 1000s ( Ver Figura 7), el cual se utiliza en el laboratorio de

Calidad de Carulla Vivero S.A. para realizar pruebas de resistencia para

empaques, entre otros ensayos.

Figura 7 Texturómetro Universal de Ensayos LLOYD INSTRUMENTS SERIE 1000s

Fuente. Bastidas (2000)

Este equipo consta de distintos aditamentos como lo son: cilindros y émbolos de

distintos diámetros, tenazas de extensión, punzones, que son utilizados en las

pruebas dependiendo de las características y objetivos de los ensayos.

La prueba de textura que fue realizada en este equipo, se conoce como de

compresión, ésta consiste en introducir una porción de masa dentro de un cilindro

de 53.6 mm de radio externo y 49.89 mm de radio interno, en el cual es

introducido un embolo de 99.78 mm de diámetro, elemento que ejerce presión a la

muestra, a medida que este se va desplazando. La prueba termina cuando se

Page 73: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

72

alcanza la deformación de la muestra, de acuerdo con las condiciones de trabajo

alimentadas al software de este equipo ( Ver Tabla 15). Este equipo posee un

panel de control en el cual se registra tanto el desplazamiento (Extensión), como

la fuerza ejercida punto a punto de acuerdo a la velocidad del cabezote, que se

haya programado al inicio de la prueba.

Las condiciones estándar de la prueba realizada fueron las siguientes:

Tabla 15 Condiciones de trabajo

PARÁMETRO VALOR Rango de fuerza 500 N

Rango de extensión 250 mm Velocidad de desplazamiento del

cabezote 10 mm/min.

Extensión mm Limite de movimiento 30 mm Limite de cabezote 130 mm

Retorno Automático Cero Automático

Velocidad del equipo 30 mm/min.

Fuente. Manual del Equipo

En la prueba se realizaron compresiones del orden del 25% de la altura de la

muestra, el 55% y el 75%, a muestras provenientes del mismo punto de muestreo,

registrando Fuerza (N) y desplazamiento (mm), buscando determinar los puntos

de fluencia de la masa y compararlos entre sí. Para tal fin se registraron datos

correspondientes a la extensión y fuerza ejercida a medida que se comprimía la

muestra, para posteriormente calcular el esfuerzo y la deformación en cada punto

mediante la Ecuación 1 y la Ecuación 2 respectivamente.

Page 74: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

73

Con estos datos tabulados punto a punto, se elaboran las respectivas gráficas,

que describen el comportamiento de la masa frente a un esfuerzo, para

posteriormente calcular el modulo de Young según la Ecuación 4.

3.3 EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD CALORÍFICA El método de carácter experimental, fue realizado mediante un calorímetro y se

conoce como método de mezclas. A continuación éste se describe: Materiales y equipos:

Calorímetro ( Figura 8)

Agitador

Termómetros de mercurio

Recipiente metálico

Balanza de triple brazo

Estufa

Beaker

Figura 8 Calorímetro y sus aditamentos

Fuente. Los Autores

Page 75: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

74

Procedimiento

Este se lleva a cabo mediante dos fases, las cuales se detallan a continuación:

Fase 1. Calor especifico del recipiente metálico

1. El primer paso consiste en pesar el calorímetro, junto con su agitador,

además del cilindro con tapa, construido para colocar la muestra al interior

del calorímetro.

2. Posteriormente se adiciona 200 g de agua en el calorímetro, éste es tapado

y se espera hasta que alcance una temperatura constante, la cual se

registra como temperatura inicial del calorímetro, del agua y del agitador. El

sistema se monta como se indica en la Figura 9. Figura 9 Calorímetro en funcionamiento

Fuente. Los Autores.

3. Aparte se coloca el cilindro metálico sin muestra, al interior de un Beaker

con agua en ebullición, se espera que se alcance una temperatura

constante en este sistema, y se registra como temperatura inicial del

recipiente metálico. ( Ver Figura 10. )

Page 76: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

75

Figura 10 Recipiente metálico al interior del Beaker en Ebullición

Fuente. Los Autores.

4. Una vez se alcancen las temperaturas constantes, se traslada rápidamente

el recipiente al calorímetro. En este punto se comienza a registrar el cambio

de temperatura de este sistema cada 10 segundos, hasta alcanzar la

temperatura de equilibrio final.

Fase 2. Calor especifico recipiente metálico con muestra

1. Antes de iniciar con el procedimiento, es necesario estandarizar la muestra

de masa de tamal a analizar. Para tal fin se coloca una cantidad conocida

de masa al interior del recipiente metálico, el cual es tapado y con ello se

ejerce presión a la muestra con el embolo acondicionado a éste. Lo

anterior se repite nuevamente hasta que la muestra sea incompresible, para

garantizar así, que no existan cavernas de aire en la muestra. La muestra al

interior del recipiente metálico se observa en la Figura 11.

Figura 11 Recipiente metálico junto con la muestra de masa de tamal

Fuente. Los Autores.

Page 77: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

76

Posteriormente se repite el procedimiento descrito para el recipiente metálico solo.

Con relación al método teórico, fue necesario analizar el comportamiento de los

macronutrientes en las masas de tamal, el cual se describe en el numeral 3.7.

3.4 EVALUACIÓN DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA Esta fue evaluada teóricamente mediante la Ecuación 6 y para la determinación de

la conductividad térmica de forma experimental, se empleó el equipo de

conductividad térmica serie TD- 8561, disponible en los laboratorios de física de la

Universidad De La Salle ( Figura 12). Figura 12 Equipo de conductividad térmica (TD-8561)

Fuente. Catalogo de equipos (Pasco)

Page 78: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

77

El procedimiento llevado a cabo para la determinación de ésta propiedad es:

Se coloca la muestra entre dos láminas de vidrio, obteniendo una película

de masa de espesor conocida, al igual que el de los vidrios. Posteriormente

se sella muy bien este sistema ( Ver Figura 13), para evitar que existan

fugas de humedad de la muestra al exterior.

Figura 13 Película de muestra al interior de los dos vidrios.

Fuente. Los Autores.

Para comenzar con el ensayo, es necesario dejar calentar el evaporador

por espacio de 15 minutos, hasta lograr que el vapor de agua alcance a la

salida una temperatura uniforme de aproximadamente 90 ºC.

A continuación la cámara se deja calentar durante 5 minutos hasta que el

vapor presente un goteo por el ducto.

Antes de iniciar con el experimento, es necesario tener listo un cilindro de

icopor al cual se le han recubierto sus paredes con vaselina, para luego

congelar el agua. Este cilindro una vez la cámara este caliente se coloca

encima de los vidrios, se espera 30 segundos y se comienza a registrar el

tiempo que transcurre hasta que se funda una cierta cantidad de hielo. El

volumen de agua obtenido de esta fusión, se recupera a través de unos

Page 79: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

78

canales dispuestos en la superficie de los vidrios, elaborados con un

material aislante a la temperatura e impermeable. Con estos datos

registrados y mediante la Ecuación 9, se calcula el calor que fluye a través

del sistema para luego reemplazarlo en la Ecuación 8 y así determinar la

conductividad térmica de las masas de tamal.

3.5 COMPORTAMIENTO DE LAS VARIABLES DE PROCESO Para evaluar las variables se tomaron como operaciones criticas la cocción de las

carnes y masas realizadas en marmitas, junto con la cocción de los tamales

ensamblados al interior de los hornos. De cada una estas etapas se establecieron

las variables implícitas en cada una de ellas, con las que se analizo y se determino

el grado de uniformidad del proceso fueron registradas para los diferentes baches

de producción, dentro de un periodo de mes y medio.

En la Tabla 16 se indican las variables que fueron establecidas para el control

del proceso. Tabla 16 Variables de proceso

OPERACIÓN VARIABLES

Cocción de carnes

• Tiempo de operación • Temperatura inicial de las carnes • Temperatura final de las carnes • Presión de Vapor

Cocción de masas

• Tiempo de operación • Temperatura inicial de la mezcla • Temperatura final de la mezcla • Presión de Vapor

Cocción en Horno • Tiempo de operación • Temperatura inicial • Temperatura final

Page 80: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

79

Oreo

• Tiempo de operación • Temperatura inicial • Temperatura final

Fuente. Los Autores

Estas variables fueron registradas para cada uno de los lotes, y posteriormente se

determinó que tan cambiantes o constantes eran éstas durante el proceso.

Mediante el uso de la herramienta estadística, se obtuvieron los valores promedio

de cada una de las variables, con los cuales se plantearon posteriormente los

balances de energía en estas etapas criticas del proceso

3.6 COMPORTAMIENTO DE LOS PESOS DE LOS COMPONENTES DEL TAMAL Para el cumplimento de este aspecto, a cada una de las muestras tomadas dentro

de cada uno de los lotes de producción, se les registro el peso de cada uno de sus

componentes en una plantilla (Ver Anexo 7), para establecer la variabilidad de

estos pesos y determinar si afectaba o no el peso total del tamal.

Una vez se obtuvieron mediante análisis estadístico, los valores promedio de

estos pesos, junto con el contenido de humedad y de fracción sólida de cada una

de las materias primas y de los productos en proceso9, se plantearon los balances

de materia en cada una de las operaciones del proceso.

3.7 EVALUACIÓN DE MACRONUTRIENTES

Tal y como se menciono anteriormente, se estableció una evaluación de

macronutrientes, relacionados con la composición proximal de las distintas

9 Los datos se encuentran registrados en el Anexo 8

Page 81: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

80

muestras, haciendo énfasis en le contenido de humedad, grasa y proteína de las

mismas.

Para la realización de los respectivos ensayos, que permitieran establecer el

contenido de macronutrientes en cada una de las muestras, fue necesario someter

estas a un proceso de acondicionamiento, que consistía en pesar cada uno de los

componentes del tamal10, separando la parte comestible (masa y porciones

cárnicas), de la no comestible (huesos y hojas), registrando cada uno de estos

valores por separado, para posteriormente ser licuadas, con el fin de

homogenizarlas lo máximo posible. Luego fueron secadas y molidas, siendo este

el ultimo paso para tenerlas dispuestas para los análisis, ya que era necesario

hacerlos en base seca, para facilitar el manejo de las muestras junto con su

conservación. Los análisis fisicoquímicos realizados a cada una de las muestras se indican en la

Tabla 17 y se realizaron según lo estipulado por la AOAC11 .

Tabla 17 Análisis Fisicoquímicos

Macronutientes Método Referencia AOAC Cenizas Calcinación con mufla, a 550 ºC,

por 3 horas Método oficial AOAC

923.03 Humedad Secado en estufa, a 100 º c hasta

peso constante Método oficial AOAC

925.10 Grasa Extracción por método Soxhlet Método oficial AOAC

920.87 Proteína Digestión y Método Kjeldalh Método oficial AOAC

960.52 Azucares Totales

Método de Eynon Lane Método oficial AOAC 968.28

Fuente. Los Autores

10 Los datos correspondientes a éste acondicionamiento, están registrados en el Anexo 7 11 Official Methods of Analysis of AOAC International (1996)

Page 82: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

81

Los equipos utilizados para llevar cabo los análisis fisicoquímicos se ilustran en la

Figura 14.

Figura 14 Equipos para análisis fisicoquímicos Universidad De La Salle Figura 8 a Mufla Figura 8 b Estufa

Fuente. Los Autores

Fuente. Los Autores

Figura 8 d Tubos de Digestión Figura 8 e Escruber

Fuente. Los Autores

Fuente. Loa Autores

Basándose en estos indicadores nutricionales determinados por vía experimental,

fueron calculados otros mediante las siguientes relaciones:

Page 83: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

82

Fibra Dietaria:

Ecuación 16 sponiblesAzucaresDioteinaGrasaCenizasHumedadFD −−−−−= Pr100

Materia Orgánica:

Ecuación 17 CenizasMO −= 100

Sólidos No Grasos:

Ecuación 18 GrasatalesSoliodosToSNG %% −= Una vez encontrados los valores promedio para cada uno de los

macronutrientes12, se propuso una tabla de carácter nutricional para el producto

final.

3.8 TRATAMIENTO ESTADÍSTICO DE LOS DATOS

El análisis estadístico se efectuó para el seguimiento de las características

nutricionales del tamal, junto con el realizado a las variables de proceso, y el

comportamiento de los pesos de los componentes del tamal, en los distintos

puntos de muestreo. A continuación se describen las pruebas realizadas para

este conjunto de datos:

Valores promedios y medidas de dispersión.

Con relación a este ítem se calcularon los valores promedio, además de algunas

medidas de dispersión, las cuales miden que tanto se dispersan los datos

12 Los datos se encuentran registrados en el Anexo 2

Page 84: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

83

alrededor de su media. Entre las medidas aplicadas encontramos la desviación

estándar y el coeficiente de variación, siendo éste ultimo, al cual más haremos

alusión en el tratamiento de los datos, por dar una medida de la dispersión en

porcentaje, lo cual facilita la interpretación, ya que valores altos indican que los

datos se encuentran poco agrupados o cercanos a su valor medio.

Análisis de varianza

Este análisis se encuentra diseñado de tal manera que es posible, probar si dos o

más grupos de datos tienen la misma media, para tal caso se supone, que la

distribución de las poblaciones es normal y que las muestras entre si son

independientes.

Para aplicar la prueba, es necesario establecer previamente dos clases de

hipótesis:

Hipótesis nula: en esta hipótesis se establece que todas las medias son iguales

HO : µ1 = µ2 = … = µk

Hipótesis alterna: al menos dos de las medias no son iguales

Hi : µ1 ≠ µ2 ≠ …. ≠ µk

En esta prueba se tiene como parámetro una probabilidad del 0.05, cuando los

datos al aplicar la prueba arrojan probabilidades por debajo de este valor, se

considera que la hipótesis a escoger es la alterna, si por el contrario son mayores,

la hipótesis que aplica a estos datos es la nula.

Prueba de Duncan y Tukey

Este tipo de pruebas compara entre sí pares de medias muéstrales, para

identificar si existen o no diferencias marcadas entre ellas. Se aplica también

Page 85: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

84

como parámetro una probabilidad del 0.05; si están por debajo existen diferencias,

si lo sobrepasan se consideran como iguales.

La diferencia entre estas pruebas radica en que la prueba de Duncan, se realiza

para datos menores a 20 y la de Tukey para un numero mayor.

Page 86: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...
Page 87: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

87

Deformación Total13 -0,94044 -0,93575 -0,9372 Modulo de Young14 (Pa) -12497,02166 -9429,992749 -12540,22519Fuente. Los Autores.

En cuanto a la deformación y el Modulo de Young podemos mencionar que

poseen signo negativo, ya que la prueba realizada es de compresión. Es de notar

que si el ensayo hubiese sido de estiramiento de las muestras, este tendría un

signo positivo.

Tanto los valores de deformación como de modulo de Young, son muy cercanos

entre si, teniendo en cuenta que cada una de las muestras fue comprimida un

porcentaje de su altura inicial, siendo para el primer caso del 75%, en el otro del

25% y en el ultimo del 55%. Además los coeficientes de variación no son tan altos

para estas dos propiedades tal y como se observa en la Tabla 19.

Tabla 19 Medidas de dispersión ensayos textura

Propiedad Promedio Desviación Estándar

Coeficiente de Variación (%)

Deformación Total -0,9378 0,00 -0,26 Modulo de Young

(Pa) -11489,0799 1783,35 -15,52 Fuente. Los Autores

Respecto al comportamiento de las masas, al graficar la totalidad de los datos de

esfuerzo y deformación, se encontró dos regiones separadas por el punto de

fluencia, tal y como se observa en la Grafica 3. La primera región se conoce como

zona elástica, la cual presenta una tendencia de carácter exponencial y la

siguiente es la región de deformación permanente, que se caracteriza por no tener

un comportamiento muy definido, al comparar las distintas muestras. Con base en

13 Ecuación 2 14 Ecuación 4

Page 88: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

88

lo anterior, solo se sometió a estudio la primera por ser semejante entre las

muestras.

Grafica 3 Relación grafica entre el esfuerzo y la deformación

Fuente. Los Autores

Para él calculo del modulo de Young de forma grafica, se tuvo en cuenta

solamente la región elástica, obteniéndose las siguientes relaciones para lo tres

ensayos.15

15 Los datos correspondientes a cada ensayo se encuentran registrados en el Anexo 6

ESFUERZO Vs. DEFORMACIÓN

0

50

100

150

200

250

0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05Deformación (m)

Esfu

erzo

(Pa) Región

Elastica

Región de deformación Permanente

Punto de Fluencia

Page 89: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

89

Grafica 4 Relación entre el esfuerzo y la deformación

ESFUERZO Vs. DEFORMACIÓN (ENSAYO 1)

0,002000,004000,006000,008000,00

10000,0012000,0014000,0016000,0018000,00

0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300

Deformación

Esfu

erzo

(N/m

2)

Fuente. Los Autores

Grafica 5 Relación entre el esfuerzo y la deformación

ESFUERZO Vs. DEFORMACIÓN (ENSAYO 2)

0,00

2000,00

4000,00

6000,00

8000,00

10000,00

12000,00

0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250

Deformación

Esfu

erzo

(N/m

2)

Fuente. Los Autores

Page 90: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

90

Grafica 6 Relación entre el esfuerzo y la deformación

ESFUERZO Vs. DEFORMACIÓN (Ensayo 3)

0,002000,004000,006000,008000,00

10000,0012000,0014000,00

0,0000 0,0500 0,1000 0,1500 0,2000 0,2500 0,3000

Deformación

Esfu

erzo

(N/m

2)

Fuente. Los Autores

Tabla 20 Datos generales para cada una de las gráficas

DATOS GENERALES

ENSAYO 1

ENSAYO 2

ENSAYO 3

TIPO DE

REGRESIÓN Exponencial Exponencial Exponencial

Ecuación y = 409,09e13,329x y = 187,33e17,958x y = 129,47e16,898x Coeficiente de

correlación R2 = 0,9792 R2 = 0,9322 R2 = 0,9759

Fuente. Los Autores

En cada una de las graficas de esfuerzo Vs. deformación y en la Tabla 20, se

observa que el comportamiento de las masas frente a un esfuerzo es de tipo

exponencial, es decir, cumple con la siguiente relación:

Ecuación 19 nεσ Ε=

Donde Ε = modulo de Young

Page 91: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

91

Comparando los módulos de Young calculados tanto de forma teórica como

grafica, encontramos que los valores difieren mucho de los otros, ya que en el

calculo teórico no se tiene en cuenta que todos los alimentos, poseen un

comportamiento distinto frente a la deformación, y por lo tanto no se deben

generalizar tanto estas relaciones matemáticas; además están construidas para

materiales con características mas estables.

Los módulos de Young y las tendencias de las graficas, indican que las masas se

comportan como alimentos plásticos, es decir, son productos que mantienen su

forma bajo la acción de la gravedad, pero que al momento de ser sometidas a

fuerzas lo suficientemente grandes fluyen, tal y como lo harían si fueran liquidas;

cuando la fuerza deja de ser aplicada, estos mantienen su forma y por lo tanto

dejan de fluir.

4.2 EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD CALORÍFICA

En la determinación de la capacidad calorífica de las masas de tamal, por el

método teórico se empleo la Ecuación 10, haciendo uso de los valores proximales

de cada macronutriente en las masas de tamal a lo largo de dos meses y medio

de seguimiento, obteniendo los valores promedio de Cp a través de la herramienta

estadística.

Tabla 21 Valor promedio y medidas de dispersión Cp masa teórico16

Medidas de dispersión Valor

Promedio (kJ/kgºC) 3,8857 Desviación Estándar 0,11 Coeficiente de Variación (%) 2,87

Fuente. Los Autores 16 Estas medidas de dispersión corresponden a los datos consolidados en el Anexo 13

Page 92: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

92

Para determinar la capacidad calorífica de las masas de tamal de forma

experimental, se registraron los siguientes datos una vez se efectuó el

procedimiento descrito en el numeral 3.3 :

Tabla 22 Datos empleados en la estimación experimental del Cp

DATOS GENERALES

Peso calorímetro 48,2 g Peso Agitador 11,1 g Peso de agua dentro de calorímetro 200 g Peso tarro metálico vació 189 g Peso tapa tarro metálico 106,7 g Peso cilindro del tarro m. 82,3 g

Fuente. Los Autores

Tabla 23 Datos obtenidos en cada ensayo

VARIABLES (ºC) Tarro

metálico Ensayo 1 Ensayo 2 Ensayo 3Temperatura inicial calorímetro 15,8 16,8 17,25 17

Temperatura inicial tarro metálico 91,8 91,5 91,8 91,8 Temperatura de equilibrio del

sistema 22,1 24,5 25,7 25 Fuente. Los Autores

Con estos datos y mediante las relaciones matemáticas descritas en el marco

teórico, se estimó la capacidad calorífica (Tabla 24), encontrando que el promedio

de esta variable era mayor al determinado teóricamente, y los datos sé encuentran

más dispersos que en el teórico. Esto se debe a que para obtener estos datos, se

emplea una metodología netamente manual, con lo que queda implícito que existe

errores por parte de quienes ejecutan el experimento; además deben considerarse

que puede existir perdidas de calor al medio, en el momento del desplazamiento

del objeto desde el Beaker con agua en ebullición al calorímetro.

Page 93: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

93

Tabla 24 Valor promedio y medidas de dispersión Cp masa experimental

Ensayo Calor especifico (kJ/kgºC) Ensayo 1 3.3452 Ensayo 2 5.03397 Ensayo 3 4.0075 Promedio 4,1289

Desviación Estándar 0,85 Coeficiente de Variación (%) 20,61

Fuente. Los Autores

A través del método teórico, también fue calculado el calor especifico del tamal en

proceso, es decir, antes de ser cocido en los hornos, para incluirlo en el respectivo

balance de esta operación. Los resultados se muestran en la Tabla 25 .

Tabla 25 Calor especifico teórico, tamal en proceso

Medidas de dispersión Valor

Promedio (kJ/kgºC) 3,635 Desviación Estándar 0,11 Coeficiente de Variación (%) 2,95

Fuente. Los Autores

Al comparar el calor especifico promedio, obtenido por vía teórica de la masa sola

y el tamal completo, se encontró que para el segundo era menor, ya que presenta

un menor contenido de humedad y por lo tanto se necesitan menos kilojoules para

elevar en un grado centígrado la temperatura de una masa conocida del alimento.

Con relación al coeficiente de variación obtenido para los calores específicos

teóricos, es bueno mencionar que son muy pequeños, es decir, los datos no se

encuentran tan alejados de su valor medio, razón por la cual se optó por utilizar en

los cálculos de balance de energía, el calor especifico derivado de las relaciones

teóricas.

Page 94: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

94

De acuerdo a los valores promedios de humedad y sólidos totales (Anexo 12)

también se calculo el calor especifico de la hoja, mediante la siguiente relación

matemática, citada por Lewis (1993):

Ecuación 20 ( ) ( )ssaa CpmCpmCp ** +=

Donde: ma = Fracción másica de agua Cpa = Calor especifico del agua ms = Fracción másica de sólidos CPPS = Calor especifico de los sólidos

( ) ( )CkgkJCkgkJCp º/46.1*338117.0º/18.4*6618.0 +=

CkgkJCp º/26.3=

4.3 EVALUACIÓN DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA Los resultados del calculo teórico de la conductividad térmica se encuentran

registrados en el Anexo 13, de estos datos se estimo un valor promedio y varias

medidas de dispersión, las cuales se encuentran a continuación en la Tabla 26 y

Tabla 27 respectivamente:

Tabla 26 Conductividad térmica teórica de la masa de tamal

Medidas de dispersión Valor

Promedio (W/mK) 0,5707 Numero de datos 12

Desviación Estándar 0,02 Coeficiente de Variación (%) 3,87

Fuente. Los Autores

Page 95: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

95

Tabla 27 Conductividad térmica teórica del tamal en proceso

Medidas de dispersión Valor

Promedio (W/m K) 0,51867 Numero de datos 12

Desviación Estándar 0,02 Coeficiente de Variación (%) 3,91

Fuente. Los Autores

De las dos tablas anteriores, podemos mencionar que el valor promedio de la

conductividad térmica es mayor para la masa, en relación con el tamal en proceso,

esto puede ocurrir ya que el ultimo, contiene no solo dentro de su composición

masa, sino piezas carnícas que afectan la estimación. Podemos decir igualmente

que los coeficientes de variación para los dos casos son bajos, por lo cual se

puede confiar en esta determinación teórica.

La estimación experimental se realizo únicamente para la masa de tamal de la

siguiente manera:

Tabla 28 Datos empleados en el calculo de la conductividad térmica experimental

Variable Valor

Tiempo de operación (s) 660

Temperatura inicial vapor (ºC) 90

Temperatura del hielo fundido (ºC) 4

Masa de hielo fundido (kg) 0.025

Espesor de cada vidrio (m) 0.003

Espesor de la muestra (m) 0.0302

Área de transferencia de calor (m2) 0.0148

Conductividad térmica del vidrio

(W /mºC)

0.77

Page 96: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

96

Calor latente de fusión del hielo (kJ/kg) 335

Fuente. Los Autores.

Mediante la Ecuación 9, calculamos el calor necesario para fundir la masa de hielo

de la siguiente forma:

wKWs

kgkJkgq 7.120127.0660

/335*025.0===

Empleando la Ecuación 8, obtenemos que la conductividad de la masa es:

K2 = 0.3267 W/ m ºC

Al comparar el dato tanto teórico como experimental, se encontró que estaban

alejados el uno del otro, ya que esta metodología hasta ahora esta siendo

aplicada, y por ende es necesario hacer mas ensayos, cambiando tanto los

espesores de los vidrios como el de la muestra, para que de esta manera la

prueba se estandarice mucho mas y así aplicar un mejor manejo estadístico para

encontrar un valor mucho mas ajustado.

4.4 COMPORTAMIENTO DE LAS VARIABLES DE PROCESO Para elaborar los balances de energía, se realizo primero un análisis de las

variables presentes en el proceso. A continuación se presentan estas variables,

para cada operación y su respectiva codificación para el análisis estadístico.

Page 97: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

97

Tabla 29 Comportamiento de las variables implícitas en el proceso

OPERACIÓN UNITARIA

CÓDIGO VARIABLE

TIMP Tº Inicial Carne (ºC)

TIAGUA Tº Inicial Agua (ºC)

TFMP Tº Final Carne (ºC)

TFMC Tº Final Medio de Cocción (ºC)

TIMPM Tº Interna de Carnes en

Marmita (ºC)

PV Presión de Vapor (Psi)

Cocción de pollo

Cocción de carnes

Cocción de masas

TOPER_

Tiempo Operación (min.).

TºIPHORN Tº Inicial Producto (ºC)

TºIHHORN Tº Inicial Horno (ºC)

TºFPHORN Tº Final Producto (ºC)

TºFHHORN Tº Final Horno (ºC)

TOPHORNO Tiempo Operación (minutos)

TOPHORNO Tiempo Operación (Horas)

Cocción en el

horno

HORNO

Horno

TEPOREO

Tº Entrada Producto (ºC)

OREO

TSPOREO Tº Salida Producto (ºC)OREO Oreo

TOPOREO Tiempo Operación

(Horas)OREO

Fuente. Los Autores

Evaluación cocción de materias primas

Se evaluaron las etapas de cocción de carnes y de masa en conjunto, analizando

cada una de las variables, aplicando medidas de dispersión cuyos resultados se

Page 98: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

98

muestran en el Anexo 14 . De estos datos podemos rescatar que el coeficiente de

variación en la cocción, tanto del pollo como el tocino y la costilla es alto, ya que

estas son almacenadas en un cuarto frió, en el que la temperatura al interior del

mismo, no permanece constante; además en algunos casos las canastillas con

carnes deben esperar un tiempo prolongado, antes de comenzar su cocción, pero

de todas maneras mantienen la temperatura en un rango comprendido entre 2 y

2.5ºC, garantizando de esta forma que no exista deterioro de las mismas.

Con relación al tiempo de operación, se evidencia que el que pose mayor

variación es el de la cocción del pollo, el cual tiene un coeficiente de 15.6%, frente

a uno del 7.4% de las masas. Esta dispersión comparado con su valor medio, es

lógica teniendo en cuenta que el indicador mediante el cual se determina la

cocción del pollo, es el cambio de la coloración a una rosada, lo cual puede hacer

que el tiempo varié de un lote a otro, ya que se presenta mas rápidamente o no.

Las demás variables no presentan coeficientes de variación altos, lo cual muestra

que llegan a permanecer uniformes de un lote al otro.

A continuación se realizó una prueba de análisis de varianza, para identificar si

alguna de las medias de las variables era distinta de la otra. Para tal fin se

plantearon las siguientes hipótesis:

HO : µ1 = µ2 = … = µk

Hi : µ1 ≠ µ2 ≠ …. ≠ µk

HO : No hay diferencias entre las medias de las variables de la etapa de la

cocción de las materias primas.

Hi : Hay diferencias en al menos dos de las medias de las variables en la etapa de

cocción de las materias primas.

Page 99: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

99

Nivel de Confianza: 95% Probabilidad: 0.05 Tabla 30 Análisis de varianza variables de la cocción de materias primas

Marked effects are significant at p < .05000 df Effect MS Effect df Error MS Error F p TIMP 2 55085,3889 123 2,11401471 26057,2401 0 TIAGUA 2 0 123 0 TFMP 2 4737,80952 123 8,99787069 526,547856 0 TFMC 1 0 82 0 TIMPM 1 0 82 0 PV 2 912,928571 123 11,3304297 80,5731639 4,3284E-23TOPER_ 2 7953,86508 123 7,90418118 1006,28577 0 Fuente. Los Autores.

Los valores en rojo de la Tabla 30, indican que existen diferencias entre los

valores medios de la temperatura inicial y final de las materias primas, junto con la

presión de vapor a utilizar en la cocción, y el tiempo de operación

respectivamente. Teniendo en cuenta estas variaciones se aplicará una prueba

mas detallada conocida como prueba de Tukey, para analizar entre que cocciones

se encuentran las diferencias.

En esta prueba se encontraron diferencias en la variable de temperatura inicial,

entre la masa y las carnes ( Anexo 15), lo cual es evidente teniendo en cuenta que

las carnes se encuentran almacenadas en refrigeración, mientras que la mayoría

de materias primas que se involucran en la cocción de las masas se encuentran a

una temperatura ambiente.

También existe una variación importante entre la presión de vapor utilizada para la

cocción de las masas y la de las carnes, siendo la primera menor, teniendo en

cuenta que ha de ser así para que la temperatura del vapor mediante el cual se

realice la cocción, no sea tan alta, evitando así una caramelización excesiva de los

almidones presentes en la masa.

Page 100: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

100

El tiempo de operación según la prueba de Tukey (Anexo 15), evidencia que hay

diferencias entre el pollo, la masa y las demás piezas carnícas, siendo el primero

mucho menor, ya que los tejidos de los cortes del pollo, son más susceptibles a la

cocción, hasta tal punto que si se sobrepasa el tiempo ideal, pierden consistencia

y tienden a desmenuzarse al tacto.

A continuación se observa de forma grafica el comportamiento de las variables a

lo largo de la etapa de cocción:

Grafica 7 Oscilación de las variables en la cocción

Fuente. Los Autores

Evaluación cocción en horno del producto final

Inicialmente para realizar esta evaluación, se calcularon los valores promedio para

cada uno de los valores de las variables en esta etapa, obtenidos de un

seguimiento a 6 lotes de producción. Estos resultados se encuentran en el

TIMP TIAGUA TFMP TFMC TIMPM PV TOPER_

Plot of Means

CÓDIGO

Valu

es

-20

0

20

40

60

80

100

Cp Cc Cm

Page 101: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

101

Anexo 17. Lo más importante de estos datos, es la variación que existe en la

temperatura de entrada al horno (Grafica 8), lo cual ocurre porque muchas veces

los carros con masa tienen que esperar, por largos periodos de tiempo hasta que

comiencen a ser ensamblados, disminuyendo así su temperatura. En algunos

casos estas temperaturas alcanzan valores en los cuales, si perduran por mucho

tiempo podrían ser afectados por microorganismos; en el Anexo 17, se observa

que el lote numero 2 alcanzo una temperatura de 30ºC, lo cual es la consecuencia

de tamales que han sido ensamblados al final del día, y por ende los carros con

masa han esperado un amplio lapso de tiempo.

Grafica 8 Variación de las variables del horno

Fuente. Los Autores

Para estas variables también se aplico una prueba de análisis de varianza, en la

cual se estableció como hipótesis las siguientes:

TºIPH OR NTºIH H OR NTºFPH OR NTºFH H OR NTOPH OR N OTOPH OR N O

Plo t o f Means

BAC H EH

Val

ues

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

B1 B2 B3 B4 B5 B6

Page 102: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

102

HO : µ1 = µ2 = … = µk

Hi : µ1 ≠ µ2 ≠ …. ≠ µk

HO : No hay diferencias entre las medias de las variables de la etapa de cocción

en horno.

Hi : Hay diferencias en al menos dos de las medias de las variables en la etapa de

cocción en horno.

Nivel de Confianza: 95% Probabilidad: 0.05 Tabla 31 Análisis de Varianza variables del horno

Marked effects are significant at p < .05000 df Effect MS Effect df Error MS Error F p

T║IPHORN 5 285,80303 5 272,233333 1,04984583 0,4793653 T║IHHORN 5 282,409091 5 282,9 0,99826473 0,5007371 T║FPHORN 5 0,17575758 5 0,33333333 0,52727273 0,75032944T║FHHORN 5 0,08181818 5 0,1 0,81818182 0,58445886TOPHORNO 5 17,8030303 5 165,833333 0,10735496 0,98572198TOPHORNO 5 0,00444818 5 0,04677 0,09510759 0,98902919

Fuente. Los Autores

Una vez aplicada la prueba se encontró, que la hipótesis que corresponde al

comportamiento de estas variables es la nula, es decir, se encuentra en la zona

de aceptación de una grafica de la distribución F, por lo tanto las medias tienden a

ser iguales lote a lote, mostrando la uniformidad y el buen desempeño de los

auxiliares dentro del proceso.

Page 103: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

103

Evaluación etapa de oreo

En el análisis de variancia, se estableció como hipótesis las siguientes:

HO : µ1 = µ2 = … = µk

Hi : µ1 ≠ µ2 ≠ …. ≠ µk

HO : No hay diferencias entre las medias de las variables de la etapa de oreo.

Hi : Hay diferencias en al menos dos de las medias de las variables en la etapa

de oreo.

Nivel de Confianza: 95% Probabilidad: 0.05 Tabla 32 Análisis de Varianza variables del oreo

Marked effects are significant at p < .05000 df MS df MS Effect Effect Error Error F p TEPOREO 5 27,908721 37 6,347973 4,39648 0,00305399TSPOREO 5 6,7745017 37 1,965734 3,4463 0,01175641TOPOREO 5 0,0391703 37 0,028808 1,3597 0,26168184

Fuente. Los Autores

En la Tabla 32 se muestra que las variables que presenta diferencias entre sus

valores medios, son la temperatura de entrada y de salida de esta etapa, lo cual

se corrobora en la prueba de Duncan, descrita en el Anexo 20, en la cual se

observa que existen variadas diferencias al comparar los distintos lotes de

producción. Esto ocurre porque en algunas ocasiones, los tamales al finalizar el

proceso de horneo, no son atemperados para bajar la temperatura a 70ºC

aproximadamente, sino que directamente son llevados al cuarto dispuesto para

esta operación.

Page 104: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

104

Además las diferencias significativas de la temperatura de salida de esta etapa,

afectan la siguiente, es decir, el almacenamiento, ya que no se disminuye la

temperatura lo suficiente, y el cuarto frió podría sufrir daños porque debe utilizar

una potencia mayor para disminuir un numero mayor de grados centígrados.

Las variaciones de las temperaturas de entrada y de salida del oreo se muestran

en la Grafica 9 y en la Grafica 10. Grafica 9 Variación de la temperatura de entrada del producto lote a lote

Fuente. Los Autores.

TEPOR EO

Plo t o f Means TEPOR EO: Tº En trada Producto (ºC ) OR EO

BAC H E_O

Val

ues

65

66

67

68

69

70

71

72

73

B1 B2 B3 B4 B5 B6

Page 105: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

105

Grafica 10 Variación de la temperatura de salida del producto lote a lote

Fuente. Los Autores

4.4.1 Planteamiento de los balances de energía

Los balances de energía se realizaron para las operaciones criticas de cocción de

las masas y carnes, junto con la cocción de los tamales en los hornos; para las

dos ultimas operaciones se requirió el calculo del calor especifico del tamal, el cual

se hizo por dos métodos, cuyos resultados se encuentran el numeral 4.2.

Además se utilizo los siguientes valores promedio de las variables en cada una de

las operaciones:

TSPOR EO

Plo t o f Means TSPOR EO: Tº Sa lida Producto (ºC )OR EO

BAC H E_O

Val

ues

29

29 .5

30

30 .5

31

31 .5

32

32 .5

B1 B2 B3 B4 B5 B6

Page 106: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

106

Tabla 33 Valores promedio variables

OPERACIÓN UNITARIA VARIABLE VALOR

Cocción de pollo

Tº Inicial Carne (ºC)

Tº final Carne (ºC)

Presión de vapor (psi)

Tiempo de operación (min.)

2

85

15.3

12.7

Cocción de Carnes

Tº Inicial Carne (ºC)

Tº final Carne (ºC)

Presión de vapor (psi)

Tiempo de operación (min.)

2.3

85

15

35.9

Cocción de masa

Tº Inicial (ºC)

Tº final (ºC)

Presión de vapor (psi)

Tiempo de operación (min.)

64.9

84

7.1

37.2

Horneo

(cocción de tamales)

Tº Inicial producto (ºC)

Tº final producto(ºC)

Tiempo de operación (min.)

46.72

90.4

142.3

Oreo

Tº Inicial producto (ºC)

Tº final producto(ºC)

Tiempo de operación (min.)

67.9

30.6

120

Fuente. Los Autores.

4.4.1.1 Balance de energía cocción de carnes: En esta etapa es necesario realizar varios balances de energía los cuales se

describen a continuación:

Page 107: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

107

Balance calentamiento de agua:

El primer balance corresponde a la cantidad de vapor requerido para elevar la

temperatura del agua desde 18º C a 90º C, para posteriormente cocer el pollo.

Este balance se planteo según la Ecuación 15, y reemplazando se obtiene:

190 Kg * 4.18755 17 kJ/ kg. º C * (90 - 18)º C = q

q = 57285.68 kJ

mv = 57.248, 06 kJ /2254,1818 kJ/kg

mv = 25.413 kg de Vapor

Balance cocción de carnes:

En éste balance se calculara la cantidad total de masa de vapor, necesaria para

cocer la cantidad de pollo empleada para un lote de producción. Para tal fin lo

primero que se debe calcular es la temperatura de equilibrio, al colocar las carnes

al interior de las marmitas con agua a 90 ºC, de la siguiente manera:

ma Cpa (To - Tf) = mp Cpp (Tf - To)

Donde :

ma : Masa de agua

Cpa : Calor específico del agua

a To

To : Temperatura inicial agua

(90ºC)

Tf = Temperatura de equilibrio

final

mp : Masa de pollo

Cpp : Calor especifico del pollo19

To : Temperatura inicial pollo

Tf = Temperatura de equilibrio final

17 Leído a la temperatura inicial: 18 ºC (Cengel 1999) 18 Calor latente de vaporización a 15.3 Psi (Cengel 1999)

Page 108: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

108

190 kg * 4.206520 kJ / kg. ºC * (90 - Tf )ºC = 110 kg. * 3.31 kJ/kg. ºC * (Tf - 2)ºC

Tf = 62.45 ºC

Con esta temperatura se calcula la cantidad de vapor necesario para elevarla

temperatura del pollo, junto con la del agua hasta 85 ºC.

ma Cp21a (Tf - To) + mp Cpp (Tf - To) = mv h fg

q = 190 Kg * 4.18618 kJ / Kg. ºC * (85 – 62.45)ºC

+ 110 kg. * 3.31 kJ/kg. ºC * (85 – 62.45)ºC

q = 26146.14 kJ

mv = 26146.14 kJ /2254,1822 KJ/Kg

mv = 11.5989 kg

Para determinar la masa de vapor utilizada para cocer las demás carnes (tocino +

cerdo) se recurre a las mismas relaciones anteriores así:

ma Cpa (To - Tf) = mT CpT (Tf - To) + mC CpC (Tf - To)

Donde :

mT : Masa de tocino

CpT : Calor especifico del tocino23

To : Temperatura inicial tocino

Tf = Temperatura de equilibrio final

mC : Masa de costilla

CpC : Calor especifico de la

costilla24

To : Temperatura inicial costilla

Tf = Temperatura de equilibrio final

19 Tomado de Alvarado (2001) 20 Leído a la Temperatura inicial: 90ºC (Cengel 1999) 21 Leído a la Temperatura inicial: 63.42ºC (Cengel 1999) 22 Calor latente de vaporización 15.3 Psi (Cengel1999) 23 Tomado de Alvarado (2001) 24 Tomado de Alvarado (2001)

Page 109: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

109

190 kg * 4.2065 kJ / kg. ºC * (90 - Tf )ºC = 11 kg * 2.010 kJ/kg. ºC * (Tf – 2,3)ºC

+ 42 Kg. * 2.850 kJ/kg. ºC * (Tf – 2,3)ºC

Tf = 76.78 ºC

Masa de vapor necesaria:

ma Cpa25 (Tf - To) + mT CpT (Tf - To) + mC CpC (Tf - To) = mv h fg

q = 190 kg * 4.195335 kJ / kg. ºC * (85 – 76.78)ºC + 11 kg. * 2.010 kJ/kg. ºC *

(85 – 76.78)ºC + 42 kg * 2.850 kJ/kg. ºC * (85 – 76.78)ºC

q = 7717.952 kJ

mv = 7717.952 kJ / 2252.626 kJ/kg

mv = 3.426 kg

En total para llevar acabo todo el proceso de cocción de las carnes (pollo, tocino y

costilla) es necesario 40.4379 kg de vapor.

4.4.1.2 Balance de energía para masas

Este balance se realizó teniendo en cuenta la temperatura inicial, a la cual

comenzaba la mezcla de materias primas a someterse a un proceso de cocción,

hasta obtener finalmente la masa con la cual se elaboran los tamales.

Del Anexo 14, se extrae que la temperatura inicial de la mezcla es 64.9ºC y la final

es 84ºC. El balance correspondiente a este aumento de la temperatura se

encuentra a continuación:

mmCp27m (Tf - To) = mv h fg

302.7223 Kg*3.8857 kJ/kg ºC (84-64.9)ºC = q

q = 22467.10 kJ

25 Leído a la Temperatura inicial: 76.78ºC (Cengel 1999) 26 Calor latente de vaporización a 15 Psi (Cengel 1999) 27 Se utilizo el calor especifico teórico reportado en la Tabla 21.

Page 110: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

110

mv = 22467.10 kJ / 2292.4128 kJ/kg

mv =9.8 kg

4.4.1.3 Balance de energía cocción de tamales En este balance se consideró un delta de temperatura, desde la temperatura inicial

promedio de entrada al horno, hasta la temperatura promedio de salida, las cuales

se encuentran en el Anexo 17. El balance se hizo de acuerdo a la siguiente ecuación:

mmCp29m (Tf - To) + mHCp30

H (Tf - To) = mv h fg

q = 462.16 Kg*3.635 kJ/kg ºC *(90.4-46.72)ºC + 118.3 kg * 3.26 kJ/kgºC *

(90.4-46.72)ºC = 90225.82 kJ

mv = 90225.82 kJ / 2292.4131kJ/kg

mv = 39.36 kg

Con el calculo de los respectivos balances de energía para cada operación, se

pudo establecer la cantidad de vapor necesario para realizar el aumento de

temperatura en cada una de ellas. Se recomienda comparar esta información con

los datos de consumo de vapor recopilados, por el departamento de

mantenimiento de Carulla Vivero S.A.

4.5 COMPORTAMIENTO DE LOS PESOS DE LOS COMPONENTES DEL TAMAL

Para elaborar los balances de materia lo primero que se realizo fue un análisis de

la composición del producto, es decir, se evaluó la uniformidad en el peso de los

distintos componentes del tamal (masa, pollo, costilla y tocino), para tal fin se creo

28 Calor latente de vaporización a 7.1 Psi (Cengel 1999) 29 Tomado de la Tabla 25 30 Calor Especifico de la hoja calculado Ecuación 20 31 Calor latente de vaporización a 90ºC

Page 111: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

111

una codificación para cada uno de estos, para posteriormente evaluar su

comportamiento (Ver Tabla 34) .

Tabla 34 Codificación Empleada en el Análisis Estadístico

Componente Codificación

Peso tamal completo TAMAL Peso masa del tamal MASA Peso pollo completo POLLO Peso pollo sin hueso PULPAPO Peso costilla completa COSTILLA Peso costilla sin hueso PULPACOS Peso Tocino TOCINO Peso Total Piezas carnícas TCARNES Peso total piezas carnícas sin hueso TCARNESI Peso de la masa junto con las piezas carnícas sin hueso TMCARNE

Fuente. Los Autores.

El primer paso en el análisis de los componentes del tamal, consistió en encontrar

los valores promedios de cada uno, dentro de las muestras analizadas, junto con

algunas medidas de dispersión como la desviación estándar y el coeficiente de

variación. Los resultados se reportan en el Anexo 8.

De estos resultados, podemos decir que el peso del tamal completo no presenta

diferencias significativas, ni un alto grado de dispersión respecto a su valor medio,

lo cual se constata con el coeficiente de variación del producto final (6.5%); esto

garantiza que el producto dirigido al consumidor, por lo general tendrá el mismo

peso, es decir, la persona que lo adquiere pagara siempre los mismo gramos por

unidad de producto.

Además no se encontraron valores altos en el coeficiente de variación para el

peso de la masa por tamal, ya que el coeficiente de variación es del orden del 9%,

lo cual indica que las auxiliares encargadas de la dosificación de masa, en cada

Page 112: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

112

tamal al momento de ensamblarlo, realizan esta operación con gran exactitud,

teniendo en cuenta que esta operación la ejecutan rápidamente, por el gran

numero de unidades de tamales por despachar diariamente a los diferentes

puntos de venta.

En cuanto al componente cárnico de los tamales, se encontró una variación del

15% aproximadamente, hallándose altas dispersiones en los 3 cortes cárnicos.

Esto es debido a que los tamaños de los cortes de pollo pueden variar mucho en

peso, y en cuanto al tocino y la costilla, depende de la persona encargada del

picado de las mismas.

Otro aspecto relevante para mencionar de estos datos, es que la variación en la

parte comestible del tamal, es decir, la masa junto con los cortes cárnicos sin

hueso, es muy baja siendo del orden del 8%, lo cual otorga la posibilidad al

consumidor final, de consumir siempre la misma cantidad de tamal y por ende la

misma de nutrientes aportantes de calorías.

A continuación se aplicarán mas pruebas estadísticas para corroborar lo

anteriormente mencionado.

4.5.1 Análisis de Varianza Componentes del Tamal Se realizó un análisis de varianza, para establecer si existen diferencias entre las

medias de los pesos de cada uno de los componentes del tamal, para tal fin se

plantearon las siguientes hipótesis.

HO : µ1 = µ2 = … = µk

Hi : µ1 ≠ µ2 ≠ …. ≠ µk

Page 113: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

113

HO : No hay diferencias en los pesos de los componentes del tamal. Hi : Hay diferencias en al menos dos de las medias de los componentes del

tamal.

Nivel de Confianza: 95% Probabilidad: 0.05

Tabla 35 Análisis de varianza componentes del tamal Componentes df Effect MS Effect Df Error MS Error F p

TAMAL 2 83303,8889 42 1053,57143 79,0680979 5,7597E-15MASA 2 657,222222 42 579,68254 1,13376232 0,33147067POLLO 1 5070 28 307,02381 16,5133773 0,00035418

PULPAPO 1 3967,5 28 299,52381 13,2460254 0,0010947 COSTILLA 1 213,333333 28 175,833333 1,21327014 0,28006428

PULPACOS 1 120 28 80,7142857 1,48672566 0,23289754TOCINO 1 13,3333333 28 14,5238095 0,91803279 0,34619274

TCARNES 1 3630 28 401,785714 9,03466667 0,00553772TCARNESI 1 3100,83333 28 304,761905 10,1746094 0,00349441TMCARNE 2 43990,5556 42 938,095238 46,8934856 1,9871E-11

Fuente. Los Autores

Para el análisis de estas medias, se estableció como parámetro de evaluación,

que los valores de probabilidad que se encuentren por debajo de un valor de 0.05,

se encontraban en la zona de rechazo de la grafica de la distribución F, es decir,

la hipótesis que les corresponde es la alterna.

Al observar los valores reportados en la Tabla 35 y la Grafica 11, se encontró que

existen diferencias entre las medias del peso del tamal completo, el peso total de

las carnes con hueso y sin hueso, junto con la parte comestible del tamal; siendo

esto originado por el corte cárnico del pollo, pues es la única pieza que reporta

diferencias en sus medias. Lo anterior se evidencia también visualmente en la

Grafica 12, ya que en el momento del ensamble a algunos tamales, se les incluye

muslo y a otros contramúsculo, los cuales difieren considerablemente en sus

pesos el uno del otro.

Page 114: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

114

Grafica 11 Variación de los pesos del tamal, la masa y la proporción cárnica total

Fuente. Los Autores

Grafica 12 Variación de los pesos de los cortes cárnicos en el tamal

Fuente. Los Autores

TAMAL MASA TMC AR N E

Plo t o f Means

C ÓD IGO

Val

ues

2 50

300

350

400

450

500

550

600

B C F

POLLO PU LPAPO C OSTILLAPU LPAC OSTOC IN O TC AR N ES TC AR N ESI

P lo t o f Means

C ÓD IGO

Val

ues

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

B C F

Page 115: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

115

Para evidenciar mas claramente las diferencias entre las medias, se aplicó otra

prueba estadística para los componentes que en la Tabla 35, tuvieron una

probabilidad por debajo de 0.05.

4.5.2 Prueba de Duncan Esta prueba se realizó, debido a que él número de datos es menor a 10, con el

objeto de encontrar diferencias mas marcadas entre los componentes,

agrupándolos por parejas con una probabilidad del 0.05.

Los resultados de esta prueba ratifican que existe una gran variación en los pesos

del pollo en los diferentes tamales, afectando de igual forma el peso total del

tamal (Ver Anexo 9). Los resultados obtenidos en esta prueba se encuentran en el

Anexo 10, razón por la cual se recomendaría incluir una sola clase de corte de

pollo a los tamales, garantizando así una mayor uniformidad. Vale la pena decir

que de todas formas, a pesar de las variaciones en los pesos del pollo, el peso

total del tamal destinado a la venta llega a ser uniforme, por lo cual el cambio de

corte no es tan significativo.

Además de comparar los pesos de los distintos componentes del tamal, para

verificar cual de ellos estaba afectando el peso final del mismo, se hizo pertinente

efectuar también, un análisis de las variaciones en los pesos de un lote a otro, por

lo cual se aplicaron algunas mediadas de dispersión, en las que se encontró que

de un lote al otro variaba el peso del tamal completo; debido a que el peso de la

masa (línea roja), al igual que el de las proporciones carnícas (línea gris), han

estado bajando en los últimos lotes tal y como se observa en la Grafica 13 .

Teniendo en cuenta que se ha demostrado que el peso del tocino y de la costilla,

no varia en grandes proporciones, se establece nuevamente en la Grafica 14 que

el pollo, es aquel que más varia afectando los demás pesos correlacionados en

esta grafica.

Page 116: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

116

Grafica 13 Variación de algunos componentes del tamal lote a lote

Fuente. Los Autores

Grafica 14 Variación de los componentes cárnicos del tamal completos

Fuente. Los Autores

TAMAL MASA PU LPAPO PU LPAC OSTOC IN O TC AR N ESITMC AR N E

P lo t o f Means

BCÓDIGO

Valu

es

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

SEM

ANA

G_1

:1:

G_2

:2

G_3

:3

G_4

:4

G_5

:5

CCÓDIGO

SEM

ANA

G_1

:1:

G_2

:2

G_3

:3

G_4

:4

G_5

:5

FCÓDIGO

SEM

ANA

G_1

:1:

G_2

:2

G_3

:3

G_4

:4

G_5

:5

TAMAL MASA POLLO C OSTILLATOC IN O TMC AR N E

P lo t o f Means

BCÓDIGO

Valu

es

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

SEM

ANA

G_1

:1:

G_2

:2

G_3

:3

G_4

:4

G_5

:5

CCÓDIGO

SEM

ANA

G_1

:1:

G_2

:2

G_3

:3

G_4

:4

G_5

:5

FCÓDIGO

SEM

ANA

G_1

:1:

G_2

:2

G_3

:3

G_4

:4

G_5

:5

Page 117: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

117

4.5.3 Planteamiento de los balances de materia

El balance de materia se elaboró para un lote de producción, y para tal fin se tuvo

en cuenta el contenido de humedad y sólidos totales, de cada una de las materias

primas utilizadas (Tabla 36). En esta misma tabla, también se incluye la

formulación de la masa del tamal Suculento, para la cantidad correspondiente a

ése lote de producción.

Tabla 36 Contenido de humedad materias primas utilizadas en la elaboración de la masa

FORMULACIÓN MASA DE TAMAL

kg

%

Humedad

Sólidos Totales

Agua cocción 190 56,17% 100,0% 0,00%

Agua humectación harina 60 17,74% 100,0% 0,00%

Harina de maíz amarillo 25 7,39% 12,0% 88,00%

Arroz blanco 32 9,46% 12,2% 87,80%

Arveja verde seca extra 7,5 2,22% 78,8% 21,20%

Aceite 7,364 2,18% 0,0% 100,00%

Condimentos y Especias 16,38 4,84% 54,02% 45,98%

TOTAL 338,244 100,00%

Fuente. Los Autores El balance de materia se realizó en las operaciones en las cuales existe, perdida o

aumento de masa como lo son la cocción de masas, el ensamblado y la cocción

de los tamales en los hornos.

Page 118: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

118

Las corrientes de entrada y de salida de materiales en las distintas operaciones,

con su respectiva codificación se encuentran en la Tabla 37.

Tabla 37 Clasificación de las corrientes para el balance de materia

Operación unitaria Corrientes de entrada

Código corrientes de

entrada Corrientes de

salida Código

corrientes de salida

Humectación harina

Agua Harina de maíz amarillo

A B Harina

Humectada C

Cocción de masas

Harina

Humectada Agua Arroz Arveja Verde

extra Aceite Especias y

condimentos

C D E F G H

Agua evaporada

Masa

I J

Ensamble

Masa de tamal Carnes

(comprende el tocino, costilla de cerco y pollo)

J K Tamal

ensamblado L

Cocción de tamales en

horno

Tamal

Ensamblado Agua

incorporada al tamal por el vapor

L M

Producto Final N

Fuente. Los Autores

Page 119: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

119

4.5.3.1 Cocción de Masas

Para realizar el balance de masa en esta operación, fue necesario primero

establecer un pequeño balance en relación, a la etapa de humectación de la

harina, cuyo resultado posteriormente es incorporado en la cocción de las masas.

Balance humectación de la harina: Balance General:

Este balance se hizo con base en la Ecuación 12, en donde se consideran como

entradas al sistema el agua y la harina de maíz amarillo, y como salida la harina

humectada.

Reemplazando en la Ecuación 12 de acuerdo a los datos de la formulación,

obtenemos que son 85 kg los obtenidos después de la humectación, tal y como se

observa a continuación:

60 kg + 25 kg = 85 kg.

Balance de Sólidos:

Para este balance se empleó la Ecuación 13, y al reemplazar se determina que el

contenido de sólidos una vez la harina es humectada es de 0.2588

60 Kg (0) + 25 Kg (0.88) = 85 (XS

C) XS

C = 0.2588

Balance de humedad:

Para determinar la fracción másica de humedad de la harina humectada, se aplico

la Ecuación 14. Al reemplazar obtenemos:

Page 120: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

120

60 Kg (1) + 25 Kg (0.12) = 85 (XHC)

XHC = 0.7412

En el siguiente diagrama se observan las distintas corrientes y la discriminación de

cada una de ellas:

Diagrama 4 Descripción del balance de materia de la etapa de humectación de La harina

Balance Cocción de masas:

La ecuación que representa el balance general en esta etapa, se plantea de

acuerdo a la Ecuación 12 de la siguiente manera:

C + D + E + F + G + H = I + J

Balance por Componentes:

Para plantear los balances por componentes, se tuvo en cuenta la Ecuación 13 y

la Ecuación 14, obteniendo los siguientes resultados:

Humectación de

harina

A : 60 kg XH

A : 1 XS

A : 0 C: 85 kg

XHD : 0.7412

XSD : 0.2588

B: 25 kg XH

A : 0.12 XS

A : 0.88

Page 121: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

121

Balance de Sólidos:

Despejando la masa (J) del balance de sólidos obtenemos la siguiente relación:

Ecuación 21 J = [ C(XSC) + D(XS

D) + E(XSE) + F(XS

F) + G(XSG

) + H(XSH) -

I(XS

I)] / (XSJ)

Balance de humedad

Despejando del balance de humedad, obtenemos el agua evaporada dentro del

proceso (I):

Ecuación 22 I = [ C(XSC) + D(XS

D) + E(XSE) + F(XS

F) + G(XSG

) + H(XSH) - J(XS

J)] / (XHI)

Al reemplazar en la Ecuación 21 y Ecuación 22, el promedio de las fracciones de

sólidos y de humedad de las masas, obtenidas experimentalmente mediante el

método de secado en estufa ( Ver Anexo 2), se llego a los siguientes resultados:

Fracción másica de sólidos en la masa: 0.219936

Masa obtenida en el proceso: 302.7223 kg

Fracción másica de humedad en la masa: 0.780064

Masa de agua evaporada en el proceso: 45.5217 kg

Es claro que la cantidad de agua evaporada en el proceso, es el resultado de dos

operaciones unitarias que ocurren consecutivamente; en el momento de cocer las

carnes se adicionan 190 kg de agua, de los cuales se evapora un porcentaje, el

restante se destina para cocción de la masa en cuyo proceso también existe

Page 122: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

122

evaporación, es decir, estos 45.5217 kg son el total de agua evaporada en estas

dos operaciones.

Una vez calculado el peso final de la masa, este es dividido entre el peso

promedio de la masa en el tamal, con el fin de determinar él numero de tamales

producidos por lote, de acuerdo a las condiciones especificadas en el balance de

materia de esta operación.

Ecuación 23 cadatamaliodemasaenpesopromed

JdaamalobtenimasabacheamalesN )(det/detº =

Peso promedio de masa para cada tamal: 313.00032

Tamalesg

gbachemalesN 967313

3,722.302/detº ==

En el Diagrama 5 se observa la discriminación de cada una de las

corrientes involucradas en el balance de las masas:

32 El peso promedio de masa en el tamal (C), se encuentra registrado en el Anexo 8

Page 123: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

123

Diagrama 5 Descripción del balance de materia planteado para el proceso de cocción de las masas

COCCIÓN MASA C: 85 Kg. XH

C : 0.7412 XS

C : 0.2588

D: 190 Kg. XH

D : 1 XS

D : 0

E: 32 Kg. XH

E : 0 XS

E: 1 F: 7.5 Kg.

XHF : 0.788

XSF: 0.212

G : 7.364 XH

G : 0 XS

G : 1

H = 16.38 XH

H : 0.5402 XS

H : 0.4598

J = Masa XH

H : Experimentales XS

H :

I : Agua Evaporada XH

I : 1 XS

I : 0

Page 124: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

124

Ensamble

J : Masa XH

J : Experimentales XS

J :

K : Carnes XH

K : XS

K :

L : Tamal ensamblado ( tamal en proceso) XH

L : Experimentales XS

L :

4.5.3.2 Ensamble En esta etapa no existe pérdida de materia como tal, lo que ocurre es una

combinación de materias primas hasta obtener finalmente el tamal en si, para

posteriormente ser cocido. El balance se planteó tal y como se observa en el

Diagrama 6, tomando como base de calculo 1 unidad de producto.

Diagrama 6 Descripción balance de materia en el ensamble

Balance General J + K = L

Balance por componentes

Balance de Sólidos:

J XS

J + K XSK = L XS

L Ecuación 24 XS

K = ( L XSL - J XS

J ) / K

Balance de Humedad:

J XHJ + K XH

K = L XHL

Ecuación 25 XH

K = ( L XHL - J XH

J ) / K

Page 125: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

125

Reemplazando en la Ecuación 24 y en la Ecuación 25, los valores experimentales

promedio de sólidos totales y humedad, tanto en las masas como en el tamal

ensamblado (Tamal en Proceso), obtenemos la composición de las carnes al ser

estas incorporadas al tamal.

Peso promedio tamal en proceso: Peso tamal completo33 - peso promedio

de la hoja = 573.333 g –122.3333 g = 451 g

Fracción másica de sólidos del tamal en proceso: 0.300715

Fracción másica de humedad del tamal en proceso: 0.699285

Peso promedio de la masa en el tamal en proceso34: 313 g

Fracción másica de sólidos de la masa: 0.219936

Fracción másica de humedad de la masa: 0.780064

Peso promedio de carnes en el tamal35: 138 g

Fracción másica de sólidos en las carnes: 0.482 Fracción másica de humedad en las carnes: 0.518

4.5.3.3 Cocción de Tamales en el Horno El balance en esta etapa se realiza con base en el peso promedio de un tamal,

determinando así la ganancia en peso del tamal en esta etapa, originada por la

transferencia de humedad desde el vapor de agua al producto. Se efectuara para

un solo tamal y luego se extrapola para el total de tamales producidos por lote.

En el Diagrama 7 se indica como fue establecido el balance para esta etapa: 33 Peso tamal en proceso (C), registrado en el Anexo 8 34 Peso de la masa del tamal en proceso, registrado en el Anexo 8 35 Peso de las piezas cárnicas completas del tamal en proceso, registrado en el Anexo 8

Page 126: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

126

Diagrama 7 Descripción balance de materia operación de cocción de tamales

Balance General L = M + N

Balance por componentes Balance de Sólidos:

L XSL = M XS

M + N XSN

Ecuación 26 N = L XS

L / XSN

Balance de Humedad:

L XHL = M XH

M + N XHN

Ecuación 27 M = L XHL - N XH

N

Mediante la Ecuación 26 y la Ecuación 27, se determinara el peso final de tamal

teniendo en cuenta, la composición media del producto en proceso y el producto

final, reportada en Anexo 2; además se calculara la cantidad de agua absorbida

por el tamal, luego del proceso de cocción del mismo.

Cocción de Tamales L : Tamal ensamblado

XHL : Experimentales

XSL

:

N : Tamal cocido XH

N : Experimentales XS

N :

M : XH

M : 1 XS

M : 0

Page 127: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

127

Peso promedio tamal ensamblado, sin hoja: 451 g

Fracción másica de sólidos en el producto en proceso: 0.300715

Fracción másica de humedad en el producto en proceso: 0.699285

Fracción másica de sólidos en el producto final: 0.283766

Fracción másica de humedad en el producto final: 0.716234

De la Ecuación 26, el peso del producto final es 477.93 g

De la Ecuación 27, la ganancia de agua es del orden del: 26.993 g

Teniendo en cuenta el numero de tamales obtenidos, que se derivan de la

cantidad de masa calculada en el balance de éste, el peso total de los tamales por

lote es:

967 tamales * 477.93 g/ tamal = 462.158,31 g de producto

4.6 EVALUACIÓN DE MACRONUTRIENTES

Los componentes nutricionales mediante los cuales se evaluó, el comportamiento

de la masa de tamal a lo largo del proceso, se encuentran a continuación en la

(Tabla 38), con su respectiva codificación, la cual será la empleada en todo el

análisis estadístico de los mismos. Tabla 38 Indicadores nutricionales y su codificación

INDICADOR CÓDIGO

% Humedad %HUMEDA

% Sólidos totales %ST

% Cenizas BH %CEBH

% Materia Orgánica %MO

% Azucares Totales %AZT

% Almidón BH %ALBH

% Proteína BH %PRBH

Page 128: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

128

% Grasa BH %GRBH

% Sólidos no grasos %SNG

% Fibra36 %FIBRA

% Cenizas BS %CEBS

% Almidón BS %ALBS

% Proteína BS %PRBS

% Grasa BS %GRBS

Fuente. Los Autores Estos macronutrientes fueron evaluados en cuatro muestras distintas, cuya

descripción se encuentra en la Tabla 39 , con el fin de establecer la variación entre

cada una de ellas. Estas muestras se codificaron para el análisis estadístico de la

siguiente manera:

Tabla 39 Muestras y su codificación

MUESTRA DESCRIPCIÓN CÓDIGO

Blanco Tomada de la zona de cocción de masas. No incluye piezas cárnicas

B

Proceso o Crudo

Selección de muestras de tamal de forma aleatoria en el ensamblado:

Al inicio En la mitad Al final de dicha operación

C

Producto

Tamales completos seleccionados de forma aleatoria al finalizar la etapa de horneo.

F

Masa

Muestras procedentes de la zona de cocción de masas, pero que fueron sometidas a cocción en el horno.

M

Fuente. Los Autores

36 Calculada mediante la Ecuación 16, con el fin de realizar una estimación teórica de este indicador para analizar su variación en el proceso.

Page 129: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

129

A cada uno de los componentes nutricionales, se le determino su valor medio, con

el cual se aplico una prueba de análisis de varianza, donde se estableció que si se

obtenían valores por debajo del valor de la probabilidad, nos encontraremos en la

zona de rechazo de la grafica correspondiente a una distribución F, es decir, se

debe optar por escoger la hipotes alterna. Los datos correspondientes a esta

prueba se encuentran en la Tabla 40.

Tabla 40 Tabla resumen análisis de varianza

Indicadores Df

Effect MS

Effect Df

Error MS

Error F p %HUMEDA 3 156,714787 53 34,5108159 4,54103396 0,00661828 %ST 3 156,714787 53 34,5108159 4,54103396 0,00661828 %CEBH 3 0,19551427 53 0,01681545 11,6270584 5,7691E-06 %MO 3 0,19551427 53 0,01681545 11,6270584 5,7691E-06 %AZT 3 787,020177 53 55,5956966 14,1561348 6,7737E-07 %ALBH 3 37,3864804 53 13,4119893 2,78754177 0,04950846 %PRBH 3 108,937403 53 1,24351629 87,6043238 1,5497E-20 %GRBH 3 100,109434 53 1,4312631 69,9448158 1,9722E-18 %SNG 3 535,850513 53 50,9458801 10,5180343 1,5598E-05 %TOTALES 3 52,7164107 53 5,10685689 10,3226724 1,8655E-05 %FIBRA 3 52,7164107 53 5,10685689 10,3226724 1,8655E-05 %CEBS 3 20,2139354 53 0,92157923 21,9340179 2,2833E-09 %ALBS 3 710,28571 53 50,1751162 14,1561348 6,7737E-07 %PRBS 3 1054,32992 53 3,70131876 284,852505 0 %GRBS 3 1007,78267 53 12,7268039 79,1858414 1,399E-19 Fuente. Los Autores

Al analizar los datos de la tabla anterior, encontramos que para la comparación

realizada entre todos los compuestos químicos, el valor obtenido esta por debajo

de la probabilidad, lo cual nos confirma que todas las medias de los parámetros

entre si, son distintas. Pero lo que realmente es necesario determinar, es la

variación de las medias de cada parámetro para cada una de las muestras;

además de determinar la tendencia de éstos en los distintos puntos de muestreo,

para esto se establece que se debe aplicar la prueba de Tukey, teniendo en

cuenta que se poseen mas de 20 datos para el análisis.

Page 130: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

130

Revisando los resultados obtenidos en el Anexo 2 podemos observar que los

datos, correspondientes a la humedad y los Sólidos Totales, evidencian el mismo

comportamiento, es decir, la muestra con un mayor grado de dispersión con

respecto a su valor medio para los dos casos, es el Blanco. Por ejemplo con

relación a la humedad, ésta muestra obtuvo un 13% de coeficiente de variación,

siendo alto en comparación a otras muestras como la masa, que obtuvo

solamente un coeficiente de 0.69 %, ocurriendo la misma magnitud en la variación

para los sólidos totales. Esto se explica debido a que en el proceso de

humectación de la harina, se incorporan los fluidos de cocción de los demás

ingredientes y se adiciona cantidades variables de agua para conseguir finalmente

la masa; además es de notar que los valores de desviación estándar para los dos

compuestos químicos son iguales, es decir, los datos se encuentran igualmente

desviados de su valor central.

Empleando la prueba de Tukey para la Humedad y Sólidos Totales (Ver Anexo 3)

encontramos que la masa, difiere de las muestras identificadas como producto

final y producto en proceso (crudo), ya que las dos ultimas poseen un mayor

contendido en sólidos por tener incluido dentro de su composición, porciones

carnícas con un contenido inicial de sólidos totales del 82%, y de la costilla que es

del 41% de acuerdo a lo reportado en la Tabla 10.

En cuanto al cambio de humedad entre los puntos de muestreo, podemos decir

que en el caso de la masa, al ser sometida a un proceso térmico posterior (cocción

en horno), presenta una disminución en su contenido de humedad, siendo del

orden de 4,95%, mientras que en el crudo, después de ser cocido adquiere

humedad (1.7%), ya que las proteínas de la fracción cárnica tienden a absorber

agua del medio en el cual se encuentran, es decir, humedad del vapor mediante el

cual se efectúa esta operación unitaria.

Page 131: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

131

En el caso de la masa esta disminución marcada de humedad, se da porque ésta

se encuentra expuesta considerablemente al medio en el cual está, lo cual permite

que la humedad sea retirada fácilmente, mientras que en el caso del tamal

completo, las fracciones grasas de las carnes y el mismo tejido óseo no permiten

este cambio de humedad; por el contrario, se tiende a conservar y a aumentar el

contenido de esta fracción acuosa. Los cambios en el contenido de humedad y de

sólidos totales en los distintos puntos se observan claramente en la Grafica 15 y

en la Grafica 16.

Grafica 15 Variación de la humedad en las muestras

Fuente. Los Autores.

% H U MED A

P lo t o f Means % H U MED A: % H um edad

C ÓD IGO

Val

ues

6 9

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

B C F M

Page 132: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

132

Grafica 16 Variación en el contenido de Sólidos Totales

Fuente. Los Autores.

Como la humedad en las diferentes muestras es muy variable, para comparar los

diferentes macronutrientes, se utilizó su valor promedio en base seca, lo que

permite el uso de información más precisa sobre los diferentes nutrientes.

El contenido de minerales del producto se evaluó en función del aporte de cenizas,

cuyos valores presentaron un coeficiente de variación mayor para el blanco,

observándose una disminución en su valor medio con respecto a la masa. Ésta

misma tendencia se presento, al relacionar el producto en proceso con el producto

final.

Respecto a la prueba de Tukey, realizada para las cenizas ( Anexo 3), se encontró

que el blanco difiere del producto en proceso y el terminado, ya que se evidencia

que el contenido del primero, es mayor que el de los restantes, lo cual puede ser

el resultado de la inclusión de material cárnico, que aumenta la fracción proteica,

disminuyendo así los demás compuestos químicos.

% ST

P lo t o f Means % ST: % Só lidos T

C ÓD IGO

Val

ues

2 1

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

B C F M

Page 133: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

133

Otro aspecto que vale la pena mencionar, es la disminución del contenido de

minerales después del tratamiento térmico en los hornos (Ver Grafica 17), lo cual

puede ser el resultado de una transferencia de minerales desde el interior del

tamal al exterior, a través de la hoja. Incluso pueden estarse depositando estos

minerales en esta película vegetal, razón por la cual es necesario como

recomendación de otro trabajo de grado, el evaluar esta migración de minerales,

además de establecer exactamente cuales son los presentes en éste producto.

Grafica 17 Variación de las cenizas

Fuente. Los Autores.

El almidón como componente mayoritario de la masa de tamal, oscila entre 44%

cuando no existe el componente cárnico, y cuando este se incluye es del orden del

32%. Con esto se evidencia que el almidón obtenido para cada una de las

muestras, posee coeficientes de variación muy cercanos entre sí, tal y como se

observa a en el Anexo 2.

Los datos mostrados en el Anexo 2, relacionados al contenido de almidón en

base humedad, indican aparentemente que las muestras entre si no difieren las

unas de las otras, pero al momento de retirar el contenido acuoso, es decir, se

Min-Max25% -75%Median va lu

Box & Wh is ker P lo t: % C EBS: % C en izas BS

C ÓD IGO

%C

EB

S

3

4

5

6

7

8

9

B C F M

Page 134: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

134

tienen los datos en base seca, se evidencian cambios significativos, por ejemplo

como era de esperarse, el contenido de almidón es mayor para el blanco y las

masas, con respecto a las otras, teniendo en cuenta que la masa esta compuesta

principalmente por carbohidratos, cuyo origen es la harina de maíz y el arroz

especialmente. En cuanto a los tamales completos se aumenta de forma

considerable el contenido de otros compuestos, como el proteico y el graso

gracias a la adición de las piezas carnícas.

La inclusión de piezas carnícas disminuye en un 12.5% el contenido de almidón de

las muestras, que no han sido sometidas a cocción en el horno, mientras que

cuando se cocen las muestras del blanco y del producto final, el cambio es del

orden del 9.9 %. Gráficamente esta variación se indica en Grafica 18.

Grafica 18 Variación del contenido de almidón

Fuente. Los Autores Las proteínas y las grasas se encuentran relacionadas debido a que son

aportadas por tejido muscular principalmente, por lo tanto se comparó los

coeficientes de variación entre la grasa y las proteínas, encontrándose que el

mayor grado de dispersión de los datos, lo posee el contenido graso, lo cual es el

resultado de la variación de este componente, en los contenidos grasos de los

diferentes cortes cárnicos empleados en el tamal.

% ALBH % ALBS

P lo t o f Means

C ÓD IGO

Val

ues

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

B C F M

Page 135: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

135

El contenido proteico y graso de las distintas muestras, al aplicar la prueba de

Tukey, muestra el mismo comportamiento, es decir, la masa y el blanco difieren

del producto crudo y el final, lo cual era lo esperado, considerando el alto aporte

de las piezas cárnicas de estos dos compuestos que se están evaluando. La

tendencia del contenido graso y el proteico se presenta en la Grafica 19 y Grafica

20 respectivamente.

Grafica 19 Variación de la proteína en las muestras

Fuente. Los Autores.

Grafica 20 Variación de grasa en las muestras

Fuente. Los Autores.

% ALBH % ALBS

P lo t o f Means

C ÓD IGO

Val

ues

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

B C F M

% GR BH % GR BS

P lo t o f Means

C ÓD IGO

Val

ues

-5

0

5

10

15

20

25

30

B C F M

Page 136: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

136

En general podemos decir que existe una marcada variación, de algunos

componentes nutricionales en los puntos de análisis del proceso, por ejemplo se

ve como los valores medios de almidón en base seca, son mayores para el Blanco

y la masa con respecto a los demás, teniendo en cuenta que no existe el

componente cárnico dentro de ellas, pues cuando éste se encuentra aumenta la

proporción de grasa y proteína, en la composición nutricional del tamal, y por ende

en proporción se disminuye el contenido de almidón.

En la Grafica 21 también podemos ver que las tendencias entre bases húmedas y

secas, de todos los compuestos químicos son muy similares, pero que se

manifiesta mejor en la base seca, pues el componente de humedad no esta

afectando el resultado final, siendo esta la razón por la cual se analizaran, los

valores en esta base para no errar en la evaluación.

Con respecto a la Grafica 22 podemos observar que los sólidos totales, al

aumentar en uno de los puntos, automáticamente causa una disminución en la

misma magnitud de la humedad, evidenciando una relación de tipo inversa, con el

mismo nivel de variación, lo cual previamente se comprobó con los valores

obtenidos en la desviación estándar.

Page 137: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

137

Grafica 21 Comparación de en las dos bases

Fuente. Los Autores Grafica 22 Variación de los indicadores en las muestras

Fuente. Los Autores.

También se analizó si existían variaciones significativas entre los valores medios

de los componentes químicos obtenidos a lo largo cada uno de los lotes,

verificando la uniformidad en el proceso. Para tal fin se aplicó medidas de

dispersión, como la desviación estándar y el coeficiente de variación, cuyos

resultados se encuentran en el Anexo 5, de los cuales podemos rescatar, que los

coeficientes de variación son bajos para la mayoría de macronutrientes, oscilando

entre 0.7 y 25 %, lo cual indica que el proceso es constante lote a lote. Esto se

% C EBH % ALBH % PR BH % GR BH % C EBS % ALBS % PR BS % GR BS

P lo t o f Means

C ÓD IGO

Val

ues

-10

0

10

20

30

40

50

B C F M

% H U MED A % ST % MO % AZT % SN G % TOTALES% FIBR A

P lo t o f Means

C ÓD IGO

Val

ues

-20

0

20

40

60

80

100

120

B C F M

Page 138: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

138

ratifica posteriormente cuando se realizó el análisis de la variación de los

componentes del tamal.

4.6.1 TABLA NUTRICIONAL DEL TAMAL Una vez determinados los valores medios de cada uno de los macronutrientes, se

propone la siguiente tabla de composición, sin incluir el porcentaje de aporte diario

a la dieta de consumo recomendada.

Tabla 41 Tabla Nutricional del Tamal Tamaño de la porción: 400.66 g

Nutrientes Composición media g/100g

Aporte calórico

kcal/ 100g

Composición media

g/porción

Aporte calórico

kcal / porción

Humedad (g)

Carbohidratosª

(g)

71.6234

10.26

41.04

286.96

41.10

164.4

Lípidos b 6.3703 57.3327 25.52 229.68

Proteína

Ceniza

Total aporte calórico

6.84

1.4651

27.36

125.73

27.40

109.6

503.68

ª 4 kcal /g b 9 kcal / g

Page 139: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

139

5. CONCLUSIONES Una vez efectuada la prueba reológica de compresión a las masas de tamal, se

logró establecer que éstas poseen un comportamiento de carácter plástico, es

decir, es un producto que conserva su forma bajo la acción de la gravedad y

cuando se le aplican fuerzas lo suficientemente grandes fluyen.

Al comparar los Módulos de Young obtenidos a través de métodos predictivos y

gráficos, se observo que los valores difieren considerablemente entre si, ya que

los primeros no tienen en cuenta, que cada alimento frente a una deformación

presenta un comportamiento diferente. En el caso de las masas se encontró, que

al relacionar el esfuerzo aplicado y la deformación obtenida, la tendencia era de

tipo exponencial, en donde la deformación es función del Modulo de Young por el

esfuerzo elevado a una constante ( nEεσ = ).

Confrontando la capacidad calorífica calculada en función de los macronutrientes

de la masa del tamal, con la obtenida mediante el método de mezclas, se

estableció que estadísticamente no hay diferencias significativas, ya que la

primera es del orden de 3,8857 kJ/kgºC, mientras que la establecida mediante la

vía experimental es de 4.1289 kJ/kgºC; con lo cual se valida el uso de este

método en el campo de los alimentos.

Respecto a la conductividad térmica, los valores obtenidos mediante las dos

metodologías difieren entre sí, siendo el teórico del orden 0,5707 (W/mK) y el

hallado de forma experimental de 0.3267 (W/mK), correspondiente al 57.25%.

Para obtener valores más cercanos a los teóricos, es necesario aumentar el

número de ensayos con diferentes espesores del material disminuyendo la

Page 140: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

140

variabilidad, para recuperar eficientemente toda la cantidad de agua derivada de la

fusión del hielo y por lo tanto obtener un resultado más confiable.

En el seguimiento realizado a las variables de proceso en cada una de las etapas

para el planteamiento de los balances de energía, se encontró que la operación

con mas fluctuación en sus variables, era la correspondiente al oreo; operación en

la cual la temperatura inicial oscilaba entre 90 a 70ºC, debido a que no se realiza

un proceso de atemperado adecuado una vez finalizado el horneo. Otra anomalía

detectada en esta etapa fue la temperatura final del producto, ya que no se

alcanzaron los 34ºC, requeridos para el paso del producto a los cuartos fríos; tal

anomalía en la etapa de oreo es debida a que la cámara destinada para tal

operación, se encuentra frecuentemente al tope de su capacidad de

almacenamiento, y por lo tanto las corrientes de aire no alcanzaban a disminuir la

temperatura de los productos de forma eficiente.

Para el planteamiento de los balances de materia, se evidenció que existía una

variación de los pesos finales de los tamales, debido a que el corte carnico

correspondiente al pollo, no posee un peso constante en cada tamal, ya que se

emplea una pieza carnica fraccionada, obteniéndose dos tipos de cortes

(contramuslo y el muslo), los cuales difieren considerablemente en la parte

comestible, afectando de igual forma tanto la composición nutricional como el

aporte calórico del producto.

En cuanto al componente nutricional del tamal, se encontró que la composición de

las muestras dependía de la interacción de los componentes del tamal, en cada

punto de muestreo, y que bache a bache, las variaciones no eran tan altas,

identificando que tanto el contenido de proteínas como de grasa varían de forma

inversa con el contenido de almidón, además el tamal posee un alto aporte

energético y nutricional, ya que posee un 6.84 % de proteína y un 6.37 % de

grasa, tal y como se señala en la información composicional obtenida.

Page 141: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

141

6. RECOMENDACIONES Realizar un análisis del comportamiento y la variación de minerales, como el

calcio, el hierro, el fósforo entre otros, a lo largo de la línea de procesamiento,

junto con un seguimiento a los carotenos de la harina de maíz, para completar la

información de la tabla nutricional propuesta por los autores.

Con el fin de normalizar la humedad del producto final, se recomienda controlar la

dosificación de algunas materias primas en la etapa de cocción de masas,

especialmente el agua, para garantizar de esta manera la composición proximal

de las masas y por ende el producto final.

Controlar la presión de vapor en las marmitas, evitando la elevación excesiva de

este medio de transferencia de calor, ya que en la cocción de carnes ocurre una

evaporación excesiva de agua y en el caso de las masas puede suceder una

caramelización de éstas, oscureciendo su color característico, lo cual daña la

presentación del producto final.

Se recomienda, no dejar por periodos que excedan de dos horas y media los

tamales al interior del cuarto de oreo, ya que las corrientes de aire producidas por

el difusor, secan excesivamente las hojas que envuelven los tamales.

Teniendo en cuenta que los métodos numéricos y las cartas de Heissler para el

calculo del tiempo de cocción teórico, no pudieron ser empleados, se recomienda

investigar si existen otros que sirvan para los alimentos y que pudiesen ser

utilizados, según las características particulares del producto, usando las

conductividad térmica establecida en este trabajo de grado.

Page 142: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

142

Desarrollar una línea de investigación en la cual se evalúe, el efecto de la hoja de

plátano, sobre las propiedades sensoriales del tamal; específicamente en el sabor

característico de un producto tan autóctono como éste.

Page 143: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

143

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Page 146: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

146

Page 147: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

147

ANEXOS Anexo 1 Consolidado del contenido de nutrientes determinado experimentalmente Contenido de nutrientes de las distintas muestras

Muestra

% Humedad

% Sólidos

T. %

Cenizas %

Materia Org.

% Azucares

. T.

% Almidó

n BS

% Almidón

BH

% Proteína

BS

% Proteína

BH

% Grasa.

BS

% Grasa

BH

%SNG

%TOT.

%FIBRA

Blanco 1-1 53,083 46,917 1,703 98,297 55,028 52,277 24,527 8,242 3,867 6,021 2,825 40,896 86,004 13,996

Semana 1 Blanco 1-2 51,201 48,799 1,709 98,291 51,978 49,379 24,097 8,700 4,246 10,215 4,985 38,583 86,237 13,763

Blanco 1-3 61,107 38,893 1,648 98,352 60,527 57,500 22,364 10,527 4,094 10,111 3,932 28,783 93,145 6,855

Proceso 1-1 59,768 40,232 1,707 98,293 33,934 32,237 12,969 22,757 9,155 17,195 6,918 23,036 90,518 9,482

Semana 1 Proceso 1-2 59,025 40,975 1,440 98,560 30,564 29,036 11,897 26,211 10,740 16,792 6,880 24,183 89,983 10,017

Proceso 1-3 59,669 40,331 2,308 97,692 38,177 36,268 14,627 25,880 10,438 17,808 7,182 22,523 94,224 5,776

Producto 1-1 62,270 37,730 1,464 98,536 38,782 36,843 13,901 21,236 8,012 29,584 11,162 8,146 96,809 3,191

Semana 1 Producto 1-2 69,303 30,697 1,468 98,532 38,135 36,228 11,121 29,696 8,012 27,190 8,346 3,507 98,250 1,750

Producto 1-3 67,564 32,436 1,452 98,548 38,863 36,919 11,975 23,131 9,116 21,877 7,096 10,559 97,203 2,797

Blanco 2-1 77,853 22,147 1,755 98,245 50,038 47,536 10,528 8,819 1,953 2,543 0,563 19,604 92,652 7,348

Semana 2 Blanco 2-2 76,179 23,821 1,891 98,109 49,522 47,046 11,207 8,258 1,967 9,450 2,251 14,372 93,495 6,505

Blanco 2-3 77,010 22,990 1,964 98,036 51,704 49,118 11,292 7,748 1,781 7,344 1,688 15,646 93,736 6,264

Proceso 2-1 72,954 27,046 1,613 98,387 36,565 34,737 9,395 21,178 5,728 25,960 7,021 1,087 96,711 3,289

Semana 2 Proceso 2-2 73,434 26,566 1,458 98,542 33,269 31,606 8,396 25,710 6,830 26,921 7,152 -0,356 97,271 2,729

Proceso 2-3 73,722 26,278 1,571 98,429 37,262 35,399 9,302 20,653 5,427 23,388 6,146 2,890 96,168 3,832

Producto 2-1 73,845 26,155 1,584 98,416 40,977 38,929 10,182 24,487 6,404 22,869 5,981 3,286 97,997 2,003

Semana 2 Producto 2-2 74,613 25,387 1,493 98,507 46,359 44,041 11,181 24,885 6,318 15,237 3,868 10,150 97,472 2,528

Producto 2-3 72,755 27,245 1,433 98,567 34,701 32,966 8,982 24,554 6,690 15,326 4,176 11,918 94,035 5,965

Masa 2-1 78,459 21,541 1,621 98,379 51,794 49,204 10,599 8,134 1,752 11,863 2,555 9,678 94,987 5,013

Semana 2 Masa 2-2 77,383 22,617 1,766 98,234 48,296 45,881 10,377 7,851 1,776 8,868 2,006 13,749 93,307 6,693

Page 148: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

148

Masa 2-3 78,593 21,407 1,634 98,366 51,498 48,923 10,473 8,120 1,738 4,748 1,016 16,659 93,454 6,546

Blanco 3-1 77,843 22,157 1,699 98,301 45,973 43,674 9,677 9,132 2,023 8,995 1,993 13,162 93,235 6,765

Semana 3 Blanco 3-2 77,711 22,289 1,709 98,291 49,040 46,588 10,384 8,721 1,944 9,151 2,040 13,138 93,788 6,212

Blanco 3-3 77,410 22,590 1,694 98,306 45,360 43,092 9,735 8,801 1,988 9,929 2,243 12,661 93,069 6,931

Proceso 3-1 73,576 26,424 1,542 98,458 36,200 34,390 9,087 20,000 5,285 25,635 6,774 0,789 96,263 3,737

Semana 3 Proceso 3-2 73,187 26,813 1,452 98,548 27,510 26,134 7,007 21,559 5,781 30,375 8,144 -3,561 95,572 4,428

Proceso 3-3 72,959 27,041 1,625 98,375 33,343 31,676 8,565 22,886 6,189 16,850 4,556 10,191 93,895 6,105

Producto 3-1 73,188 26,812 1,503 98,497 33,560 31,882 8,548 21,690 5,815 19,370 5,193 7,442 94,248 5,752

Semana 3 Producto 3-2 72,503 27,497 1,493 98,507 32,314 30,698 8,441 22,277 6,125 20,218 5,559 7,279 94,121 5,879

Producto 3-3 72,604 27,396 1,483 98,517 34,246 32,533 8,913 22,571 6,183 20,924 5,732 6,472 94,915 5,085

Masa 3-1 79,029 20,971 1,614 98,386 52,273 49,659 10,414 7,843 1,645 10,308 2,162 10,663 94,863 5,137

Semana 3 Masa 3-2 77,840 22,160 1,683 98,317 26,897 25,552 5,662 8,823 1,955 9,524 2,111 12,635 89,251 10,749

Masa 3-3 77,236 22,764 1,705 98,295 43,869 41,675 9,487 8,403 1,913 8,557 1,948 14,207 92,289 7,711

Blanco 4-1 77,746 22,254 1,678 98,322 32,769 31,131 6,928 9,292 2,068 12,187 2,712 10,066 91,132 8,868

Semana 4 Blanco 4-2 78,007 21,993 1,681 98,319 30,130 28,623 6,295 9,110 2,004 12,137 2,669 9,856 90,656 9,344

Blanco 4-3 77,596 22,404 1,657 98,343 36,032 34,230 7,669 13,742 3,079 9,966 2,233 12,438 92,233 7,767

Proceso 4-1 72,796 27,204 1,487 98,513 20,823 19,782 5,381 24,947 6,786 26,756 7,279 0,447 93,730 6,270

Semana 4 Proceso 4-2 69,878 30,122 1,416 98,584 19,730 18,744 5,646 17,976 5,415 26,463 7,971 3,659 90,326 9,674

Proceso 4-3 71,932 28,068 1,436 98,564 18,720 17,784 4,992 25,322 7,107 26,418 7,415 1,649 92,882 7,118

Producto 4-1 74,022 25,978 1,460 98,540 28,467 27,044 7,025 24,563 6,381 20,997 5,455 4,981 94,343 5,657

Semana 4 Producto 4-2 73,232 26,768 1,431 98,569 20,561 19,533 5,229 24,698 6,611 24,140 6,462 2,628 92,965 7,035

Producto 4-3 72,918 27,082 1,423 98,577 49,593 47,113 12,759 25,734 6,970 28,084 7,606 -1,001 101,675 -1,675

Masa 4-1 78,164 21,836 1,697 98,303 45,379 43,110 9,414 9,189 2,007 8,130 1,775 13,707 93,057 6,943

Semana 4 Masa 4-2 77,923 22,077 1,666 98,334 33,603 31,923 7,047 9,523 2,102 8,770 1,936 13,306 90,675 9,325

Masa 4-3 77,799 22,201 1,705 98,295 32,539 30,912 6,863 9,833 2,183 8,983 1,994 13,218 90,544 9,456

Blanco 5-1 77,527 22,473 1,675 98,325 48,131 45,725 10,276 9,015 2,026 3,712 0,834 18,761 92,338 7,662

Semana 5 Blanco 5-2 78,220 21,780 1,616 98,384 49,731 47,245 10,290 8,308 1,809 6,556 1,428 15,224 93,364 6,636

Blanco 5-3 77,280 22,720 1,648 98,352 48,764 46,326 10,525 8,174 1,857 5,024 1,141 17,696 92,451 7,549

Page 149: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

149

Proceso 5-1 71,656 28,344 1,411 98,589 31,278 29,714 8,422 26,857 7,612 23,242 6,588 5,102 95,689 4,311

Semana 5 Proceso 5-2 72,499 27,501 1,452 98,548 32,975 31,326 8,615 24,664 6,783 24,626 6,773 2,875 96,121 3,879

Proceso 5-3 71,872 28,128 1,411 98,589 33,297 31,632 8,898 24,911 7,007 21,562 6,065 6,566 95,253 4,747

Producto 5-1 72,690 27,310 1,456 98,544 35,211 33,450 9,135 23,054 6,296 19,982 5,457 7,329 95,034 4,966

Semana 5 Producto 5-2 72,198 27,802 1,426 98,574 34,654 32,921 9,153 22,183 6,167 22,295 6,198 5,507 95,142 4,858

Producto 5-3 70,645 29,355 1,408 98,592 36,218 34,407 10,100 25,453 7,472 24,740 7,263 4,615 96,887 3,113

Masa 5-1 78,382 21,618 1,702 98,298 48,932 46,486 10,049 7,814 1,689 4,609 0,996 17,009 92,819 7,181

Semana 5 Masa 5-2 77,462 22,538 1,708 98,292 46,239 43,927 9,900 8,372 1,887 5,807 1,309 16,731 92,266 7,734

Masa 5-3 77,807 22,193 1,710 98,290 47,581 45,202 10,032 7,578 1,682 7,849 1,742 14,344 92,972 7,028

Fuente. Los Autores

Page 150: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

150

Anexo 2 Valores Promedio y medidas de dispersión de los macronutrientes en las diferentes muestras % de Humedad y Sólidos Totales

Medidas de Dispersión B C F M Medidas de

Dispersión B C F M Promedio 73,0515 69,9285 71,6234 78,0064 Promedio 26,9485 30,0715 28,3766 21,9936Numero de datos 15 15 15 12 Numero de datos 15 15 15 12 Desviación estándar 9,50 5,49 3,17 0,54 Desviación estándar 9,50 5,49 3,17 0,54 Coeficiente de variación (%) 13,00 7,85 4,43 0,69

Coeficiente de variación (%) 35,24 18,26 11,19 2,44

Fuente. Los Autores Fuente. Los Autores

% Cenizas Base Húmeda y % Cenizas Base seca

Medidas de Dispersión B C F M Medidas de

Dispersión B C F M Promedio 1,7150 1,5553 1,4651 1,6842 Promedio 6,8872 5,2487 5,2172 7,6583Numero de datos 15 15 15 12 Numero de datos 15 15 15 12 Desviación estándar 0,09 0,23 0,04 0,04 Desviación estándar 1,64 0,70 0,55 0,12 Coeficiente de variación (%) 5,44 14,60 2,97 2,60

Coeficiente de variación (%) 23,80 13,27 10,60 1,56

Fuente. Los Autores Fuente. Los Autores

% de Materia Orgánica y % de Azucares Totales

Medidas de Dispersión B C F M Medidas de

Dispersión B C F M Promedio 98,2850 98,4447 98,5349 98,3158 Promedio 46,98 30,91 36,18 44,07 Numero de datos 15 15 15 12 Numero de datos 15 15 15 12 Desviación estándar 0,09 0,23 0,04 0,04 Desviación estándar 8,18 6,39 6,86 8,42 Coeficiente de variación (%) 0,09 0,23 0,04 0,04

Coeficiente de variación (%) 17,41 20,66 18,96 19,10

Fuente. Los Autores Fuente. Los Autores

Page 151: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

151

% de Almidón en Base Húmeda y % de Almidón en Base seca

Medidas de Dispersión B C F M Medidas de

Dispersión B C F M Promedio 12,39 8,88 9,78 9,19 Promedio 44,63 29,36 34,37 41,87 Numero de datos 15 15 15 12 Numero de datos 15 15 15 12 Desviación estándar 6,04 2,69 2,21 1,68 Desviación estándar 7,77 6,07 6,52 8,00 Coeficiente de variación (%) 48,73 30,29 22,63 18,28

Coeficiente de variación (%) 17,41 20,66 18,96 19,10

Fuente. Los Autores Fuente. Los Autores

% de Proteína en Base Húmeda y % de Proteína en Base Seca

Medidas de Dispersión B C F M Medidas de

Dispersión B C F M Promedio 2,45 7,09 6,84 1,86 Promedio 9,11 23,43 24,01 8,46 Numero de datos 15 15 15 12 Numero de datos 15 15 15 12 Desviación estándar 0,89 1,74 0,92 0,18 Desviación estándar 1,44 2,66 2,12 0,73 Coeficiente de variación (%) 36,54 24,60 13,44 9,42

Coeficiente de variación (%) 15,77 11,34 8,81 8,63

Fuente. Los Autores Fuente. Los Autores

% de Grasa en Base Húmeda y % de Grasa en Base seca

Medidas de Dispersión B C F M Medidas de

Dispersión B C F M Promedio 2,2359 6,8576 6,3703 1,7959 Promedio 8,2227 23,3327 22,1889 8,1680 Numero de datos 15 15 15 12 Numero de datos 15 15 15 12 Desviación estándar 1,14 0,85 1,79 0,47 Desviación estándar 2,91 4,34 4,14 2,17 Coeficiente de variación (%) 51,01 12,40 28,18 26,13

Coeficiente de variación (%) 35,42 18,59 18,68 26,56

Fuente. Los Autores Fuente. Los Autores

Page 152: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

152

% de Sólidos No Grasos

Medidas de Dispersión B C F M Promedio 18,7257 6,7388 6,1878 13,8255Numero de datos 15 15 15 12 Desviación estándar 9,72 9,11 3,38 2,26 Coeficiente de variación (%) 51,89 135,20 54,63 16,36

Fuente. Los Autores

% de Fibra calculado por diferencia entre los otros indicadores fisicoquímicos

Medidas de Dispersión B C F M Promedio 8,1644 5,6930 3,9267 7,4597 Numero de datos 15 15 15 12 Desviación estándar 2,48 2,41 2,26 1,70 Coeficiente de variación (%) 30,43 42,25 57,55 22,78 Fuente. Los Autores

Page 153: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

153

Anexo 3 Valores de la prueba de comparación Tukey para los macronutrientes

% de Humedad y % de Sólidos Totales

Marked differences are significant at p < 0.05000 Marked differences are significant at p < .05000 {1} {2} {3} {4} {1} {2} {3} {4} M=73.052 M=69.929 M=71.623 M=78.006 M=26.948 M=30.071 M=28.377 M=21.994 B {1} 0,47106584 0,90954629 0,14285213 B {1} 0,47106584 0,90954629 0,14285213 C {2} 0,47106584 0,8586851 0,00451348 C {2} 0,47106584 0,8586851 0,00451348 F {3} 0,90954629 0,8586851 0,03443988 F {3} 0,90954629 0,8586851 0,03443988 M {4} 0,14285213 0,00451348 0,03443988 M {4} 0,14285213 0,00451348 0,03443988 Fuente. Los Autores

% Cenizas Base Humedad y % Cenizas Base Seca

Marked differences are significant at p < .05000 Marked differences are significant at p < .05000 {1} {2} {3} {4} {1} {2} {3} {4} M=1.7150 M=1.5553 M=1.4651 M=1.6842 M=6.8872 M=5.2487 M=5.2172 M=7.6583 B {1} 0,0074958 0,00017292 0,92751982 B {1} 0,00026669 0,00023761 0,17505391 C {2} 0,0074958 0,23840508 0,0612817 C {2} 0,00026669 0,99977048 0,00016235 F {3} 0,00017292 0,23840508 0,00047601 F {3} 0,00023761 0,99977048 0,00016233 M {4} 0,92751982 0,0612817 0,00047601 M {4} 0,17505391 0,00016235 0,00016233 Fuente. Los Autores

Page 154: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

154

% Materia Orgánica y % Azucares Totales

Marked differences are significant at p < .05000 Marked differences are significant at p < .05000 {1} {2} {3} {4} {1} {2} {3} {4} M=98.285 M=98.445 M=98.535 M=98.316 M=46.982 M=30.910 M=36.176 M=44.075 B {1} 0,0074958 0,00017292 0,92751982 B {1} 0,0001631 0,00133682 0,74631454 C {2} 0,0074958 0,23840508 0,0612817 C {2} 0,0001631 0,22643299 0,00032037 F {3} 0,00017292 0,23840508 0,00047601 F {3} 0,00133682 0,22643299 0,04098635 M {4} 0,92751982 0,0612817 0,00047601 M {4} 0,74631454 0,00032037 0,04098635 Fuente. Los Autores

% Almidón Base Húmeda y % Almidón Base seca

Marked differences are significant at p < .05000 Marked differences are significant at p < .05000 {1} {2} {3} {4} {1} {2} {3} {4} M=12.386 M=8.8801 M=9.7763 M=9.1931 M=44.633 M=29.364 M=34.367 M=41.871 B {1} 0,05389993 0,21950419 0,12296091 B {1} 0,0001631 0,00133682 0,74631454 C {2} 0,05389993 0,90794185 0,99623394 C {2} 0,0001631 0,22643299 0,00032037 F {3} 0,21950419 0,90794185 0,97635808 F {3} 0,00133682 0,22643299 0,04098635 M {4} 0,12296091 0,99623394 0,97635808 M {4} 0,74631454 0,00032037 0,04098635 Fuente. Los Autores

% Proteína Base Húmeda y % Proteína Base seca

Marked differences are significant at p < .05000 Marked differences are significant at p < .05000 {1} {2} {3} {4} {1} {2} {3} {4} M=2.4471 M=7.0855 M=6.8382 M=1.8607 M=9.1059 M=23.434 M=24.014 M=8.4570 B {1} 0,00016229 0,00016229 0,53118184 B {1} 0,00016229 0,00016229 0,81986609 C {2} 0,00016229 0,92935865 0,00016229 C {2} 0,00016229 0,84213989 0,00016229 F {3} 0,00016229 0,92935865 0,00016229 F {3} 0,00016229 0,84213989 0,00016229 M {4} 0,53118184 0,00016229 0,00016229 M {4} 0,81986609 0,00016229 0,00016229 Fuente. Los Autores

Page 155: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

155

% Grasa Base Húmeda y % Grasa Base seca

Marked differences are significant at p < .05000 Marked differences are significant at p < .05000 {1} {2} {3} {4} {1} {2} {3} {4} M=2.2359 M=6.8576 M=6.3703 M=1.7959 M=8.2227 M=23.333 M=22.189 M=8.1680 B {1} 0,00016229 0,00016229 0,77832021 B {1} 0,00016229 0,00016229 0,99998014 C {2} 0,00016229 0,68181101 0,00016229 C {2} 0,00016229 0,81622063 0,00016229 F {3} 0,00016229 0,68181101 0,00016229 F {3} 0,00016229 0,81622063 0,00016229 M {4} 0,77832021 0,00016229 0,00016229 M {4} 0,99998014 0,00016229 0,00016229 Fuente. Los Autores

% Sólidos No Grasos

Marked differences are significant at p < .05000 {1} {2} {3} {4} M=18.726 M=6.7388 M=6.1878 M=13.826B {1} 0,00029917 0,00022576 0,29782521C {2} 0,00029917 0,99669642 0,06180762F {3} 0,00022576 0,99669642 0,0382853M {4} 0,29782521 0,06180762 0,0382853

Fuente. Los Autores % de Fibra calculado por diferencia entre

los otros indicadores fisicoquímicos.

Marked differences are significant at p < .05000 {1} {2} {3} {4} M=8.1644 M=5.6930 M=3.9267 M=7.4597B {1} 0,00733887 6,5243E-05 0,41124077C {2} 0,00733887 0,0427931 0,04275175F {3} 6,5243E-05 0,0427931 0,00022587M {4} 0,41124077 0,04275175 0,00022587

Fuente. Los Autores

Page 156: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

156

Anexo 4 Graficas de la variación de los compuestos químicos en los puntos de muestreo.

Grafica 23 Variación en el contendido de humedad.

Fuente. Los Autores.

Grafica 24 Variación en el contenido de Sólidos Totales

Fuente. Los Autores

Grafica 25 Variación del Contendido de cenizas en base seca

Fuente. Los Autores.

Min-Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ker P lo t: % H U MED A: % H um edad

C ÓD IGO

%H

UM

ED

A

4 8

54

60

66

72

78

84

B C F M

Min-Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ke r P lo t: % ST: % Só lidos T

C ÓD IGO

%ST

18

24

30

36

42

48

54

B C F M

Min-Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ker P lo t: % C EBS: % C en izas BS

C ÓD IGO

%CEBS

3

4

5

6

7

8

9

B C F M

Page 157: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

157

Grafica 26 Variación de la materia Orgánica en las muestras

Fuente. Los Autores. Grafica 27 Variación Azucares Totales en las muestras

Fuente. Los Autores

Min -Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ker P lo t: % AZT: % AZU C AR ES T.

C ÓD IGO

%A

ZT

15

25

35

45

55

65

B C F M

Min-Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ke r P lo t: % MO: % Ma te ria Orgán ica

C ÓD IGO

%M

O

9 7 .6

97 .8

98

98 .2

98 .4

98 .6

98 .8

B C F M

Page 158: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

158

Grafica 28 Variación Almidón BS en las muestras

Fuente. Los Autores

Grafica 29 Variación Proteína BS en las muestras

Fuente. Los Autores

Min-Max25% -75%Median va lu

Box & Wh is ker P lo t: % ALBS: % Alm idón BS

C ÓD IGO

%A

LBS

15

25

35

45

55

65

B C F M

Min-Max25% -75%Med ian va lu

Box & Whis ker P lo t: % PR BS: % Pro te ínas BS

C ÓD IGO

%P

RB

S

6

10

14

18

22

26

30

34

B C F M

Page 159: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

159

Grafica 30 Variación de grasa en base seca

Fuente. Los Autores

Min -Max2 5% -75%Med ia n va lu

Box & Wh is ker P lo t: % GR BS: % Gra s a BS

C ÓD IGO

%G

RB

S

0

6

12

18

24

30

36

B C F M

Page 160: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

160

Anexo 5 Análisis de los indicadores fisicoquímicos lote a lote

% Humedad y % Sólidos Totales

%HUMEDAD %SÓLIDOS TOTALES SEMANA

Promedio Numero datos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza Promedio

Numerodatos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza

G_2:2 M 78,1450 3 0,66 0,85 0,44 21,8550 3 0,66 3,04 0,44 G_3:3 M 78,0350 3 0,91 1,17 0,83 21,9650 3 0,91 4,15 0,83 G_4:4 M 77,9619 3 0,19 0,24 0,03 22,0381 3 0,19 0,84 0,03 G_5:5 M 77,8838 3 0,46 0,60 0,22 22,1162 3 0,46 2,10 0,22 G_2:2 B 77,0140 3 0,84 1,09 0,70 22,9860 3 0,84 3,64 0,70 G_3:3 B 77,6544 3 0,22 0,29 0,05 22,3456 3 0,22 0,99 0,05 G_4:4 B 77,7831 3 0,21 0,27 0,04 22,2169 3 0,21 0,94 0,04 G_5:5 B 77,6758 3 0,49 0,63 0,24 22,3242 3 0,49 2,18 0,24 G_2:2 C 73,3700 3 0,39 0,53 0,15 26,6300 3 0,39 1,46 0,15 G_3:3 C 73,2408 3 0,31 0,43 0,10 26,7592 3 0,31 1,17 0,10 G_4:4 C 71,5356 3 1,50 2,10 2,25 28,4644 3 1,50 5,27 2,25 G_5:5 C 72,0087 3 0,44 0,61 0,19 27,9913 3 0,44 1,56 0,19 G_2:2 F 73,7378 3 0,93 1,27 0,87 26,2622 3 0,93 3,55 0,87 G_3:3 F 72,7651 3 0,37 0,51 0,14 27,2349 3 0,37 1,36 0,14 G_4:4 F 73,3905 3 0,57 0,78 0,32 26,6095 3 0,57 2,14 0,32 G_5:5 F 71,8443 3 1,07 1,49 1,14 28,1557 3 1,07 3,79 1,14 Fuente. Los Autores

Page 161: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

161

% Ceniza Base Húmeda y % Cenizas Base Seca

%CENIZAS BASE HÚMEDA %CENIZAS BASES SECA

SEMANA Promedio

Numero datos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza Promedio

Numerodatos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza

G_2:2 M 1,6738 3 0,08 4,80 0,01 7,6559 3 0,14 1,86 0,02G_3:3 M 1,6672 3 0,05 2,85 0,00 7,5929 3 0,10 1,35 0,01G_4:4 M 1,6893 3 0,02 1,22 0,00 7,6657 3 0,11 1,49 0,01G_5:5 M 1,7066 3 0,00 0,24 0,00 7,7187 3 0,15 1,93 0,02G_1:1 B 1,6864 3 0,03 2,00 0,00 3,7891 3 0,39 10,36 0,15G_2:2 B 1,8700 3 0,11 5,66 0,01 8,1350 3 0,35 4,34 0,12G_3:3 B 1,7006 3 0,01 0,47 0,00 7,6112 3 0,10 1,29 0,01G_4:4 B 1,6718 3 0,01 0,79 0,00 7,5257 3 0,12 1,66 0,02G_5:5 B 1,6463 3 0,03 1,79 0,00 7,3752 3 0,11 1,47 0,01G_1:1 C 1,8180 3 0,44 24,46 0,20 4,4925 3 1,13 25,05 1,27G_2:2 C 1,5476 3 0,08 5,17 0,01 5,8110 3 0,28 4,79 0,08G_3:3 C 1,5398 3 0,09 5,61 0,01 5,7538 3 0,30 5,30 0,09G_4:4 C 1,4464 3 0,04 2,54 0,00 5,0947 3 0,38 7,52 0,15G_5:5 C 1,4246 3 0,02 1,67 0,00 5,0913 3 0,16 3,23 0,03G_1:1 F 1,4613 3 0,01 0,54 0,00 4,3797 3 0,46 10,47 0,21G_2:2 F 1,5035 3 0,08 5,06 0,01 5,7330 3 0,42 7,29 0,17G_3:3 F 1,4926 3 0,01 0,67 0,00 5,4815 3 0,11 1,95 0,01G_4:4 F 1,4381 3 0,02 1,34 0,00 5,4070 3 0,19 3,50 0,04G_5:5 F 1,4298 3 0,02 1,71 0,00 5,0851 3 0,27 5,32 0,07

Fuente. Los Autores

Page 162: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

162

% Materia Orgánica y % Azucares Totales

% MATERIA ORGÁNICA % AZUCARES TOTALES SEMANA

Promedio Numero datos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza Promedio

Numerodatos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza

G_2:2 M 98,3262 3 0,08 0,08 0,01 50,53 3 1,94 3,84 3,76G_3:3 M 98,3328 3 0,05 0,05 0,00 41,01 3 12,93 31,52 167,10G_4:4 M 98,3107 3 0,02 0,02 0,00 37,17 3 7,13 19,17 50,78G_5:5 M 98,2934 3 0,00 0,00 0,00 47,58 3 1,35 2,83 1,81G_1:1 B 98,3136 3 0,03 0,03 0,00 55,84 3 4,33 7,76 18,77G_2:2 B 98,1300 3 0,11 0,11 0,01 50,42 3 1,14 2,26 1,30G_3:3 B 98,2994 3 0,01 0,01 0,00 46,79 3 1,97 4,21 3,89G_4:4 B 98,3282 3 0,01 0,01 0,00 32,98 3 2,96 8,97 8,74G_5:5 B 98,3537 3 0,03 0,03 0,00 48,88 3 0,81 1,65 0,65G_1:1 C 98,1820 3 0,44 0,45 0,20 34,23 3 3,81 11,15 14,55G_2:2 C 98,4524 3 0,08 0,08 0,01 35,70 3 2,13 5,97 4,55G_3:3 C 98,4602 3 0,09 0,09 0,01 32,35 3 4,43 13,69 19,62G_4:4 C 98,5536 3 0,04 0,04 0,00 19,76 3 1,05 5,32 1,11G_5:5 C 98,5754 3 0,02 0,02 0,00 32,52 3 1,08 3,34 1,18G_1:1 F 98,5387 3 0,01 0,01 0,00 38,59 3 0,40 1,03 0,16G_2:2 F 98,4965 3 0,08 0,08 0,01 40,68 3 5,83 14,34 34,04G_3:3 F 98,5074 3 0,01 0,01 0,00 33,37 3 0,98 2,93 0,96G_4:4 F 98,5619 3 0,02 0,02 0,00 32,87 3 15,01 45,66 225,27G_5:5 F 98,5702 3 0,02 0,02 0,00 35,36 3 0,79 2,24 0,63

Fuente. Los Autores

Page 163: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

163

% Almidón Base Húmeda y % Almidón Base seca

% ALMIDÓN BASE HÚMEDA % ALMIDÓN BASE SECA SEMANA

Promedio Numero datos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza Promedio

Numerodatos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza

G_2:2 M 10,48 3 0,11 1,06 0,01 48,00 3 1,84 3,84 3,40 G_3:3 M 8,52 3 2,52 29,56 6,34 38,96 3 12,28 31,52 150,81 G_4:4 M 7,77 3 1,42 18,29 2,02 35,31 3 6,77 19,17 45,83 G_5:5 M 9,99 3 0,08 0,82 0,01 45,20 3 1,28 2,83 1,64 G_1:1 B 23,66 3 1,14 4,84 1,31 53,05 3 4,12 7,76 16,94 G_2:2 B 11,01 3 0,42 3,81 0,18 47,90 3 1,08 2,26 1,17 G_3:3 B 9,93 3 0,39 3,95 0,15 44,45 3 1,87 4,21 3,51 G_4:4 B 6,96 3 0,69 9,88 0,47 31,33 3 2,81 8,97 7,89 G_5:5 B 10,36 3 0,14 1,35 0,02 46,43 3 0,77 1,65 0,59 G_1:1 C 13,16 3 1,38 10,45 1,89 32,51 3 3,62 11,15 13,13 G_2:2 C 9,03 3 0,55 6,11 0,30 33,91 3 2,03 5,97 4,10 G_3:3 C 8,22 3 1,08 13,16 1,17 30,73 3 4,21 13,69 17,71 G_4:4 C 5,34 3 0,33 6,16 0,11 18,77 3 1,00 5,32 1,00 G_5:5 C 8,64 3 0,24 2,77 0,06 30,89 3 1,03 3,34 1,06 G_1:1 F 12,33 3 1,42 11,55 2,03 36,66 3 0,38 1,03 0,14 G_2:2 F 10,11 3 1,10 10,89 1,21 38,65 3 5,54 14,34 30,72 G_3:3 F 8,63 3 0,25 2,86 0,06 31,70 3 0,93 2,93 0,87 G_4:4 F 8,34 3 3,93 47,17 15,47 31,23 3 14,26 45,66 203,30 G_5:5 F 9,46 3 0,55 5,83 0,30 33,59 3 0,75 2,24 0,57

Fuente. Los Autores

Page 164: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

164

% Proteína Base Húmeda y % Proteína Base Seca

% PROTEÍNA BASE HÚMEDA % PROTEÍNA BASE SECA

SEMANA Promedio

Numero datos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza Promedio

Numerodatos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza

G_2:2 M 1,76 3 0,02 1,08 0,00 8,04 3 0,16 1,99 0,03 G_3:3 M 1,84 3 0,17 9,16 0,03 8,36 3 0,49 5,89 0,24 G_4:4 M 2,10 3 0,09 4,21 0,01 9,52 3 0,32 3,38 0,10 G_5:5 M 1,75 3 0,12 6,64 0,01 7,92 3 0,41 5,15 0,17 G_1:1 B 4,07 3 0,19 4,69 0,04 9,16 3 1,21 13,20 1,46 G_2:2 B 1,90 3 0,10 5,44 0,01 8,28 3 0,54 6,47 0,29 G_3:3 B 1,99 3 0,04 2,01 0,00 8,88 3 0,22 2,45 0,05 G_4:4 B 2,38 3 0,60 25,30 0,36 10,71 3 2,62 24,48 6,88 G_5:5 B 1,90 3 0,11 6,00 0,01 8,50 3 0,45 5,32 0,20 G_1:1 C 10,11 3 0,84 8,32 0,71 24,95 3 1,91 7,64 3,63 G_2:2 C 6,00 3 0,74 12,32 0,55 22,51 3 2,78 12,35 7,73 G_3:3 C 5,75 3 0,45 7,87 0,20 21,48 3 1,44 6,73 2,09 G_4:4 C 6,44 3 0,90 13,97 0,81 22,75 3 4,14 18,19 17,12 G_5:5 C 7,13 3 0,43 6,02 0,18 25,48 3 1,20 4,72 1,44 G_1:1 F 8,38 3 0,64 7,60 0,41 24,69 3 4,44 17,98 19,71 G_2:2 F 6,47 3 0,19 3,01 0,04 24,64 3 0,21 0,86 0,05 G_3:3 F 6,04 3 0,20 3,27 0,04 22,18 3 0,45 2,02 0,20 G_4:4 F 6,65 3 0,30 4,46 0,09 25,00 3 0,64 2,56 0,41 G_5:5 F 6,65 3 0,72 10,82 0,52 23,56 3 1,69 7,19 2,87

Fuente. Los Autores

Page 165: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

165

% Grasa Base Húmeda y % Grasa Base Seca

% GRASA BASE HÚMEDA % GRASA BASE SECA SEMANA

Promedio Numero datos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza Promedio

Numerodatos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza

G_2:2 M 1,8591 3 0,78 41,94 0,61 8,4930 3 3,57 42,06 12,76 G_3:3 M 2,0734 3 0,11 5,39 0,01 9,4631 3 0,88 9,27 0,77 G_4:4 M 1,9019 3 0,11 5,97 0,01 8,6278 3 0,44 5,15 0,20 G_5:5 M 1,3490 3 0,37 27,75 0,14 6,0883 3 1,64 26,91 2,68 G_1:1 B 3,9140 3 1,08 27,60 1,17 8,7823 3 2,39 27,24 5,72 G_2:2 B 1,5008 3 0,86 57,26 0,74 6,4454 3 3,54 54,92 12,53 G_3:3 B 2,0919 3 0,13 6,35 0,02 9,3584 3 0,50 5,34 0,25 G_4:4 B 2,5381 3 0,27 10,45 0,07 11,4303 3 1,27 11,09 1,61 G_5:5 B 1,1345 3 0,30 26,17 0,09 5,0973 3 1,42 27,93 2,03 G_1:1 C 6,9934 3 0,16 2,35 0,03 17,2649 3 0,51 2,96 0,26 G_2:2 C 6,7729 3 0,55 8,08 0,30 25,4229 3 1,83 7,19 3,34 G_3:3 C 6,4915 3 1,81 27,89 3,28 24,2865 3 6,86 28,26 47,09 G_4:4 C 7,5549 3 0,37 4,85 0,13 26,5458 3 0,18 0,69 0,03 G_5:5 C 6,4751 3 0,37 5,67 0,13 23,1435 3 1,53 6,63 2,35 G_1:1 F 8,8681 3 2,08 23,48 4,34 26,2171 3 3,94 15,05 15,56 G_2:2 F 4,6751 3 1,14 24,42 1,30 17,8107 3 4,38 24,59 19,19 G_3:3 F 5,4950 3 0,28 5,01 0,08 20,1705 3 0,78 3,86 0,61 G_4:4 F 6,5075 3 1,08 16,54 1,16 24,4072 3 3,55 14,55 12,61 G_5:5 F 6,3060 3 0,91 14,39 0,82 22,3389 3 2,38 10,65 5,66

Fuente. Los Autores

Page 166: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

166

% Sólidos No Grasos y % Fibra

% SÓLIDOS NO GRASOS % FIBRA SEMANA

Promedio Numero datos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza Promedio

Numerodatos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza

G_2:2 M 13,3620 3 3,51 26,24 12,29 6,0837 3 0,93 15,29 0,87 G_3:3 M 12,5019 3 1,78 14,21 3,15 7,8658 3 2,81 35,72 7,89 G_4:4 M 13,4103 3 0,26 1,94 0,07 8,5748 3 1,41 16,49 2,00 G_5:5 M 16,0279 3 1,46 9,14 2,15 7,3143 3 0,37 5,08 0,14 G_1:1 B 36,0873 3 6,43 17,82 41,36 11,5380 3 4,06 35,16 16,46 G_2:2 B 16,5406 3 2,73 16,50 7,45 6,7057 3 0,57 8,49 0,32 G_3:3 B 12,9872 3 0,28 2,17 0,08 6,6360 3 0,38 5,67 0,14 G_4:4 B 10,7866 3 1,43 13,29 2,06 8,6597 3 0,81 9,34 0,65 G_5:5 B 17,2269 3 1,81 10,53 3,29 7,2824 3 0,56 7,72 0,32 G_1:1 C 23,2475 3 0,85 3,65 0,72 8,4252 3 2,31 27,42 5,34 G_2:2 C 1,2071 3 1,63 134,72 2,64 3,2834 3 0,55 16,79 0,30 G_3:3 C 2,4728 3 7,03 284,26 49,41 4,7567 3 1,22 25,60 1,48 G_4:4 C 1,9187 3 1,62 84,58 2,63 7,6874 3 1,77 23,05 3,14 G_5:5 C 4,8478 3 1,86 38,34 3,45 4,3124 3 0,43 10,07 0,19 G_1:1 F 7,4037 3 3,58 48,41 12,85 2,5789 3 0,74 28,88 0,55 G_2:2 F 8,4515 3 4,56 53,96 20,79 3,4984 3 2,15 61,51 4,63 G_3:3 F 7,0644 3 0,52 7,35 0,27 5,5719 3 0,43 7,65 0,18 G_4:4 F 2,2024 3 3,01 136,84 9,08 3,6723 3 4,68 127,51 21,93 G_5:5 F 5,8169 3 1,38 23,78 1,91 4,3121 3 1,04 24,12 1,08 Fuente. Los Autores

Page 167: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

167

Anexo 6 Determinación de la textura de la masa del tamal

Datos mediante los cuales se calculo el esfuerzo y la deformación de las para el Ensayo 1

ª Al ser la deformación siempre la razón entre dos longitudes, siempre es adimensional

Fuerza (N) Extensión (m) Esfuerzo (Pa) Deformaciónº 2,7 0,0003 345,29 0,004 3,4 0,0023 434,81 0,028 8 0,0049 1023,09 0,060

8,4 0,0055 1074,24 0,067 11,4 0,0067 1457,90 0,082 16 0,009 2046,17 0,110

18,3 0,0102 2340,31 0,124 28,6 0,0132 3657,53 0,161 35,9 0,0143 4591,10 0,174 43,9 0,0154 5614,18 0,188 54,6 0,0172 6982,56 0,210 63,3 0,0183 8095,17 0,223 69,4 0,0195 8875,27 0,238 91,9 0,0224 11752,70 0,273

Fuente. Los Autores Datos mediante los cuales se calculo el esfuerzo y la deformación de las para el Ensayo 2.

ª Al ser la deformación siempre la razón entre dos longitudes, siempre es adimensional

Fuerza (N) Extensión (m) Esfuerzo (Pa) Deformación ª 0,8 0,0003 102,31 0,004 5,3 0,0045 677,79 0,054

Page 168: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

168

7,2 0,0055 920,78 0,066 7,6 0,0068 971,93 0,082 9,2 0,0079 1176,55 0,095 13 0,0097 1662,51 0,117 14 0,0108 1790,40 0,131 29 0,0145 3708,69 0,175 69 0,0185 8824,12 0,224

Fuente. Los Autores

Datos mediante los cuales se calculo el esfuerzo y la deformación de las para el Ensayo 3.

ª Al ser la deformación siempre la razón entre dos longitudes, siempre es adimensional.

Fuerza (N) Extensión (m) Esfuerzo (Pa) Deformación ª 1,1 0,0005 140,67 0,0058 1,5 0,0048 191,83 0,0556 2,7 0,006 345,29 0,0695 4,2 0,0069 537,12 0,0800 7,6 0,0084 971,93 0,0973 8 0,0091 1023,09 0,1054

9,3 0,0102 1189,34 0,1182 10,3 0,0107 1317,22 0,1240 11,8 0,0119 1509,05 0,1379 12,2 0,0131 1560,21 0,1518 13,4 0,0142 1713,67 0,1645 17,5 0,0148 2238,00 0,1715 23,3 0,0166 2979,74 0,1924 30,1 0,0178 3849,36 0,2063 38,9 0,0189 4974,76 0,2190 54,2 0,0201 6931,41 0,2329

Page 169: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

169

60,7 0,0207 7762,66 0,2399 67,9 0,0212 8683,44 0,2457 82 0,0225 10486,63 0,2607

91,9 0,0235 11752,70 0,2723 Fuente. Los Autores

Page 170: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

170

Anexo 7 Tabla composición de las diferentes M. P. en el pdto.

Composición de las muestras de tamal ª Pesos registrados en gramos. c.= Peso total de cada una de las piezas.

MUESTRA W

tamal compl.ª

W masaª

Corte de

Pollo

W Pollo

c.ª

W hueso pollo ª

W pollo sin huesoª

W costilla

c.ª W hueso costillaª

W costilla sin huesoª

W tocinoª

W total carnicos

c.ª

W carnicos

sin huesoª

W masa + carnicos sin

huesoª Blanco 1-1 450 325 325

Semana 1 Blanco 1-2 440 310 310 Blanco 1-3 450 320 320 Proceso 1-1 550 300 Contramúsculo 100 15 85 30 10 20 10 140 115 415

Semana 1 Proceso 1-2 565 310 Contramúsculo 90 10 80 25 10 15 10 125 105 415 Proceso 1-3 570 295 Contramúsculo 80 10 70 50 25 25 15 145 110 405 Producto 1-1 545 320 Muslo 80 15 65 25 5 20 10 115 95 415

Semana 1 Producto 1-2 580 345 Muslo 50 10 40 50 25 25 5 105 70 415 Producto 1-3 575 310 Contramúsculo 95 15 80 30 10 20 10 135 110 420 Blanco 2-1 450 355 355

Semana 2 Blanco 2-2 410 315 315 Blanco 2-3 465 330 330 Proceso 2-1 625 340 Contramúsculo 110 15 95 25 10 15 15 150 125 465

Semana 2 Proceso 2-2 535 335 Contramúsculo 100 10 90 30 10 20 10 140 120 455 Proceso 2-3 635 355 Contramúsculo 105 10 95 25 5 20 10 140 125 480 Producto 2-1 575 320 Contramúsculo 90 5 85 30 10 20 10 130 115 435

Semana 2 Producto 2-2 615 370 Contramúsculo 95 10 85 50 25 25 5 150 115 485 Producto 2-3 620 315 Contramúsculo 90 15 75 20 5 15 10 120 100 415 Blanco 3-1 445 325 325

Semana 3 Blanco 3-2 480 370 370 Blanco 3-3 430 310 310 Proceso 3-1 550 335 Muslo 70 15 55 25 5 20 10 105 85 420

Semana 3 Proceso 3-2 590 300 Contramúsculo 105 15 90 45 25 20 15 165 125 425 Proceso 3-3 560 310 Muslo 80 20 60 25 10 15 15 120 90 400

Page 171: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

171

Producto 3-1 530 285 Muslo 50 15 35 35 15 20 5 90 60 345 Semana 3 Producto 3-2 540 300 Contramúsculo 60 10 50 25 5 20 10 95 80 380

Producto 3-3 570 285 Contramúsculo 60 15 45 20 5 15 10 90 70 355 Blanco 4-1 445 315 315

Semana 4 Blanco 4-2 445 320 320 Blanco 4-3 425 295 295 Proceso 4-1 515 275 Contramúsculo 100 20 80 20 0 20 10 130 110 385

Semana 4 Proceso 4-2 535 310 Contramúsculo 75 15 60 25 5 20 10 110 90 400 Proceso 4-3 585 310 Contramúsculo 95 15 80 25 5 20 10 130 110 420 Producto 4-1 565 330 Muslo 70 20 50 25 5 20 10 105 80 410

Semana 4 Producto 4-2 520 295 Contramúsculo 75 10 65 35 10 25 15 125 105 400 Producto 4-3 480 235 Muslo 55 10 45 25 5 20 15 95 80 315 Blanco 5-1 415 295 295

Semana 5 Blanco 5-2 400 325 325 Blanco 5-3 395 315 315 Proceso 5-1 630 310 Contramúsculo 145 25 120 35 15 20 10 190 150 460

Semana 5 Proceso 5-2 565 300 Contramúsculo 95 30 65 20 5 15 20 135 100 400 Proceso 5-3 590 310 Contramúsculo 95 10 85 45 10 35 5 145 125 435 Producto 5-1 530 300 Muslo 80 15 65 25 10 15 10 115 90 390

Semana 5 Producto 5-2 550 325 Contramúsculo 50 10 40 60 20 40 20 130 100 425 Producto 5-3 540 295 Contramúsculo 55 15 40 75 15 60 10 140 110 405

Fuente. Los Autores

Page 172: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

172

Anexo 8 Valores promedio de los componentes del tamal

Peso Tamal Completo Peso Masa del Tamal

Medidas de Dispersión B C F Medidas de Dispersión B C F Promedio 436,3333 573,3333 555,6667 Promedio 321,6667 313,0000 308,6667Numero de datos 15 15 15 Numero de datos 15 15 15 Desviación estándar 23,71 35,99 36,10 Desviación estándar 19,61 20,34 30,67

Coeficiente de variación (%) 5,43 6,28 6,50 Coeficiente de variación

(%) 6,10 6,50 9,94 Fuente. Los Autores Fuente. Los Autores

Peso Pollo con Hueso Peso Pollo sin Hueso Medidas de Dispersión B C F Medidas de Dispersión B C F Promedio 96,3333 70,3333 Promedio 80,6667 57,6667 Numero de datos 0 15 15 Numero de datos 0 15 15 Desviación estándar 0,00 17,88 17,16 Desviación estándar 0,00 16,99 17,61

Coeficiente de variación (%) 0 18,56 24,40 Coeficiente de variación

(%) 0 21,07 30,54 Fuente. Los Autores Fuente. Los Autores

Peso Costilla completa Peso Costilla sin hueso Medidas de Dispersión B C F Medidas de Dispersión B C F Promedio 30,0000 35,3333 Promedio 20,0000 24,0000 Numero de datos 0 15 15 Numero de datos 0 15 15 Desviación estándar 0,00 9,45 16,20 Desviación estándar 0,00 5,00 11,68

Coeficiente de variación (%) 0 31,50 45,84 Coeficiente de variación

(%) 0 25,00 48,67 Fuente. Los Autores Fuente. Los Autores

Page 173: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

173

Peso Tocino Peso piezas carnícas completas

Medidas de Dispersión B C F Medidas de Dispersión B C F Promedio 11,6667 10,3333 Promedio 138,0000 116,0000Numero de datos 0 15 15 Numero de datos 0 15 15 Desviación estándar 0,00 3,62 3,99 Desviación estándar 0,00 21,03 19,01

Coeficiente de variación (%) 0 31,02 38,65 Coeficiente de variación

(%) 0 15,24 16,39 Fuente. Los Autores Fuente. Los Autores

Peso total piezas carnícas sin hueso Peso total masa + piezas carnícas sin hueso

Medidas de Dispersión B C F Medidas de Dispersión B C F Promedio 112,3333 92,0000 Promedio 321,6667 425,3333 400,6667Numero de datos 0 15 15 Numero de datos 15 15 15 Desviación estándar 0,00 17,10 17,81 Desviación estándar 19,61 28,00 40,57

Coeficiente de variación (%) 0 15,22 19,36 Coeficiente de variación

(%) 6,10 6,58 10,13 Fuente. Los Autores Fuente. Los Autores

Page 174: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

174

Anexo 9 Valores de la prueba de comparación DUNCAN para los componentes del tamal

Peso Tamal Completo Peso de pollo completo

Marked differences are significant at p < 0.05000 Marked differences are significant at p < .05000 {1} {2} {3} {1} {2} {3} M=436.33 M=573.33 M=555.67 M=0.0000 M=96.333 M=70.333 B 5,9275E-05 0,00011856 B C 5,9275E-05 0,14365511 C 0,00047979 F 0,00011856 0,14365511 F 0,00047979 Fuente. Los Autores Fuente. Los Autores

Peso Pollo sin hueso Peso total piezas carnícas completas

Marked differences are significant at p < 0.05000 Marked differences are significant at p < .05000 {1} {2} {3} {1} {2} {3} M=0.0000 M=80.667 M=57.667 M=0.0000 M=138.00 M=116.00

B B C 0,00123461 C 0,00569146 F 0,00123461 F 0,00569146

Fuente. Los Autores Fuente. Los Autores Peso carnes sin hueso Peso total masa + carnes sin hueso

Marked differences are significant at p < 0.05000 Marked differences are significant at p < .05000 {1} {2} {3} {1} {2} {3} M=0.0000 M=112.33 M=92.000 M=321.67 M=425.33 M=400.67

B B 5,9275E-05 0,00011856 C 0,00362928 C 5,9275E-05 0,03304512 F 0,00362928 F 0,00011856 0,03304512

Fuente. Los Autores Fuente. Los Autores

Page 175: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

175

Anexo 10 Variación grafica de los pesos de los componentes del tamal Grafica 31 Peso total tamal

Fuente. Los Autores

Grafica 32 Variación peso total de la masa

Fuente. Los Autores

Min-Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ke r P lo t: TAMAL: PESO TOTAL TAMAL

C ÓD IGO

TA

MA

L

3 60

420

480

540

600

660

B C F

Min-Max25% -75%Med ian va lu

Box & W his ke r P lo t: MASA: PESO TOTAL MASA

C ÓD IGO

MA

SA

2 20

240

260

280

300

320

340

360

380

B C F

Page 176: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

176

Grafica 33 Variación total del peso de las carnes

Fuente. Los Autores

Grafica 34 Variación peso total delas carnes sin hueso

Fuente. Los Autores

Min -Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ke r P lo t: TC AR N ES: PESO TOTAL C AR N ES (POLLO, C OSTILLA, TOC IN O)

C ÓD IGO

TC

AR

NE

S

80

100

120

140

160

180

200

B C F

Min -Max25% -75%Med ian va lu

Box & W h is ke r P lo t: TC AR N ESI: PESO TOTAL C AR N ES SIN H U ESO

C ÓD IGO

TC

AR

NE

SI

5 0

70

90

110

130

150

170

B C F

Page 177: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

177

Grafica 35 Variación del total del peso de la masa junto con las carnes sin hueso

Fuente. Los Autores

Grafica 36 Variación del peso del pollo completo

Fuente. Los Autores

Min-Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ke r P lo t: TMC AR N E

C ÓD IGO

TM

CA

RN

E

2 80

320

360

400

440

480

520

B C F

Min-Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ke r P lo t: POLLO: PESO TOTAL POLLO

C ÓD IGO

PO

LLO

40

60

80

100

120

140

160

B C F

Page 178: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

178

Grafica 37 Variación del peso del pollo sin hueso.

Fuente. Los Autores

Grafica 38 Variación del peso de la costilla completa

Fuente. Los Autores

Min -Max25% -75%Med ian va lu

Box & W his ke r P lo t: PU LPAPO: PESO TOTAL POLLO SIN H U ESO

C ÓD IGO

PU

LPA

PO

2 0

40

60

80

100

120

140

B C F

Min-Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ke r P lo t: C OSTILLA: PESO TOTAL C OSTILLA

C ÓD IGO

CO

ST

ILLA

1 5

25

35

45

55

65

75

85

B C F

Page 179: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

179

Grafica 39 Variación del peso de la costilla sin hueso

Fuente. Los Autores

Grafica 40 Variación del peso del tocino

Fuente. Los Autores

Min -Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ke r P lo t: TOC IN O: PESO TOTAL TOC IN O

C ÓD IGO

TO

CIN

O

2

6

10

14

18

22

B C F

Min-Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ke r P lo t: PU LPAC OS: PESO TOTAL C OSTILLA SIN H U ESO

C ÓD IGO

PU

LPA

CO

S

1 0

20

30

40

50

60

70

B C F

Page 180: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

180

Page 181: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

181

Anexo 11 Análisis de los componentes del tamal lote a lote

Peso Tamal Completo Peso masa del Tamal SEMANA

Promedio Numero datos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza Promedio

Numerodatos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza

G_1:1 B 446,6667 3 5,77 1,29 33,33 318,3333 3 7,64 2,40 58,33 G_2:2 B 441,6667 3 28,43 6,44 808,33 333,3333 3 20,21 6,06 408,33 G_3:3 B 451,6667 3 25,66 5,68 658,33 335,0000 3 31,22 9,32 975,00 G_4:4 B 438,3333 3 11,55 2,63 133,33 310,0000 3 13,23 4,27 175,00 G_5:5 B 403,3333 3 10,41 2,58 108,33 311,6667 3 15,28 4,90 233,33 G_1:1 C 561,6667 3 10,41 1,85 108,33 301,6667 3 7,64 2,53 58,33 G_2:2 C 598,3333 3 55,08 9,20 3033,33 343,3333 3 10,41 3,03 108,33 G_3:3 C 566,6667 3 20,82 3,67 433,33 315,0000 3 18,03 5,72 325,00 G_4:4 C 545,0000 3 36,06 6,62 1300,00 298,3333 3 20,21 6,77 408,33 G_5:5 C 595,0000 3 32,79 5,51 1075,00 306,6667 3 5,77 1,88 33,33 G_1:1 F 566,6667 3 18,93 3,34 358,33 325,0000 3 18,03 5,55 325,00 G_2:2 F 603,3333 3 24,66 4,09 608,33 335,0000 3 30,41 9,08 925,00 G_3:3 F 546,6667 3 20,82 3,81 433,33 290,0000 3 8,66 2,99 75,00 G_4:4 F 521,6667 3 42,52 8,15 1808,33 286,6667 3 48,05 16,76 2308,33G_5:5 F 540,0000 3 10,00 1,85 100,00 306,6667 3 16,07 5,24 258,33 Fuente. Los Autores

Peso Pollo completo Peso pollo Sin hueso SEMANA

Promedio Numero datos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza Promedio

Numerodatos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza

G_1:1 C 90,0000 3 10,00 11,11 100,00 78,3333 3 7,64 9,75 58,33 G_2:2 C 105,0000 3 5,00 4,76 25,00 93,3333 3 2,89 3,09 8,33 G_3:3 C 85,0000 3 18,03 21,21 325,00 68,3333 3 18,93 27,70 358,33

Page 182: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

182

G_4:4 C 90,0000 3 13,23 14,70 175,00 73,3333 3 11,55 15,75 133,33 G_5:5 C 111,6667 3 28,87 25,85 833,33 90,0000 3 27,84 30,93 775,00 G_1:1 F 75,0000 3 22,91 30,55 525,00 61,6667 3 20,21 32,77 408,33 G_2:2 F 91,6667 3 2,89 3,15 8,33 81,6667 3 5,77 7,07 33,33 G_3:3 F 56,6667 3 5,77 10,19 33,33 43,3333 3 7,64 17,63 58,33 G_4:4 F 66,6667 3 10,41 15,61 108,33 53,3333 3 10,41 19,52 108,33 G_5:5 F 61,6667 3 16,07 26,06 258,33 48,3333 3 14,43 29,86 208,33 Fuente. Los Autores

Peso Costilla Completa Peso Costilla sin hueso SEMANA

Promedio Numero datos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza Promedio

Numerodatos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza

G_1:1 C 35,0000 3 13,23 37,80 175,00 20,0000 3 5,00 25,00 25,00 G_2:2 C 26,6667 3 2,89 10,83 8,33 18,3333 3 2,89 15,75 8,33 G_3:3 C 31,6667 3 11,55 36,46 133,33 18,3333 3 2,89 15,75 8,33 G_4:4 C 23,3333 3 2,89 12,37 8,33 20,0000 3 0,00 0,00 0,00 G_5:5 C 33,3333 3 12,58 37,75 158,33 23,3333 3 10,41 44,61 108,33 G_1:1 F 35,0000 3 13,23 37,80 175,00 21,6667 3 2,89 13,32 8,33 G_2:2 F 33,3333 3 15,28 45,83 233,33 20,0000 3 5,00 25,00 25,00 G_3:3 F 26,6667 3 7,64 28,64 58,33 18,3333 3 2,89 15,75 8,33 G_4:4 F 28,3333 3 5,77 20,38 33,33 21,6667 3 2,89 13,32 8,33 G_5:5 F 53,3333 3 25,66 48,11 658,33 38,3333 3 22,55 58,82 508,33 Fuente. Los Autores

Page 183: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

183

Peso Tocino Peso Total piezas carnícas completas SEMANA

Promedio Numero datos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza Promedio

Numerodatos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza

G_1:1 C 11,6667 3 2,89 24,74 8,33 136,6667 3 10,41 7,62 108,33 G_2:2 C 11,6667 3 2,89 24,74 8,33 143,3333 3 5,77 4,03 33,33 G_3:3 C 13,3333 3 2,89 21,65 8,33 130,0000 3 31,22 24,02 975,00 G_4:4 C 10,0000 3 0,00 0,00 0,00 123,3333 3 11,55 9,36 133,33 G_5:5 C 11,6667 3 7,64 65,47 58,33 156,6667 3 29,30 18,70 858,33 G_1:1 F 8,3333 3 2,89 34,64 8,33 118,3333 3 15,28 12,91 233,33 G_2:2 F 8,3333 3 2,89 34,64 8,33 133,3333 3 15,28 11,46 233,33 G_3:3 F 8,3333 3 2,89 34,64 8,33 91,6667 3 2,89 3,15 8,33 G_4:4 F 13,3333 3 2,89 21,65 8,33 108,3333 3 15,28 14,10 233,33 G_5:5 F 13,3333 3 5,77 43,30 33,33 128,3333 3 12,58 9,80 158,33 Fuente. Los Autores

Peso Total Carnes sin Hueso SEMANA

PromedioNumerodatos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza

G_1:1 C 110,0000 3 5,00 4,55 25,00 G_2:2 C 123,3333 3 2,89 2,34 8,33 G_3:3 C 100,0000 3 21,79 21,79 475,00 G_4:4 C 103,3333 3 11,55 11,17 133,33 G_5:5 C 125,0000 3 25,00 20,00 625,00 G_1:1 F 91,6667 3 20,21 22,04 408,33 G_2:2 F 110,0000 3 8,66 7,87 75,00 G_3:3 F 70,0000 3 10,00 14,29 100,00 G_4:4 F 88,3333 3 14,43 16,34 208,33 G_5:5 F 100,0000 3 10,00 10,00 100,00

Fuente. Los Autores

Page 184: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

184

Peso Masa con piezas carnícas sin hueso SEMANA

PromedioNumerodatos

DesviaciónEstándar

Coeficiente deVariación (%) Varianza

G_1:1 B 318,3333 3 7,64 2,40 58,33 G_2:2 B 333,3333 3 20,21 6,06 408,33 G_3:3 B 335,0000 3 31,22 9,32 975,00 G_4:4 B 310,0000 3 13,23 4,27 175,00 G_5:5 B 311,6667 3 15,28 4,90 233,33 G_1:1 C 411,6667 3 5,77 1,40 33,33 G_2:2 C 466,6667 3 12,58 2,70 158,33 G_3:3 C 415,0000 3 13,23 3,19 175,00 G_4:4 C 401,6667 3 17,56 4,37 308,33 G_5:5 C 431,6667 3 30,14 6,98 908,33 G_1:1 F 416,6667 3 2,89 0,69 8,33 G_2:2 F 445,0000 3 36,06 8,10 1300,00G_3:3 F 360,0000 3 18,03 5,01 325,00 G_4:4 F 375,0000 3 52,20 13,92 2725,00G_5:5 F 406,6667 3 17,56 4,32 308,33

Fuente. Los Autores

Page 185: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

185

Anexo 12 Análisis realizados a las hojas

% de humedad y sólidos totales de las hojas

Muestra %Sólidos % Humedad Blanco 1-1 33,706 66,294

Semana 1 Blanco 1-2 37,984 62,016 Blanco 1-3 33,617 66,383 Proceso 1-1 36,805 63,195

Semana 1 Proceso 1-2 30,217 69,783 Proceso 1-3 34,660 65,340 Blanco 2-1 44,578 55,422

Semana 2 Blanco 2-2 36,379 63,621 Blanco 2-3 33,600 66,400 Proceso 2-1 36,299 63,701

Semana 2 Proceso 2-2 34,479 65,521 Proceso 2-3 35,515 64,485 Blanco 3-1 48,405 51,595

Semana 3 Blanco 3-2 33,905 66,095 Blanco 3-3 35,900 64,100 Proceso 3-1 36,272 63,728

Semana 3 Proceso 3-2 24,572 75,428 Proceso 3-3 39,333 60,667 Blanco 4-1 28,397 71,603

Semana 4 Blanco 4-2 34,843 65,157 Blanco 4-3 33,454 66,546 Proceso 4-1 35,642 64,358

Semana 4 Proceso 4-2 31,678 68,322 Proceso 4-3 32,136 67,864 Blanco 5-1 32,560 67,440

Semana 5 Blanco 5-2 33,435 66,565 Blanco 5-3 38,571 61,429 Proceso 5-1 32,948 67,052

Semana 5 Proceso 5-2 34,404 65,596 Proceso 5-3 32,214 67,786

Fuente. Los Autores

Peso promedio de la puntera junto con sus paños: 122.3333 g

Page 186: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

186

Valores promedio de humedad y sólidos para el producto en proceso

Indicador PromedioNumero de datosDesviación

estándar Coeficiente de variación (%)

Sólidos Totales (%) 33,8117 15 3,47 10,26

Humedad (%) 66,1882 15 3,47 5,24

Page 187: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

187

Anexo 13 Determinación de variables de transferencia de calor con base

en los valores proximales de las distintas muestras

Variables de Trasferencia de Calor de las muestras ª Según Alvarado citando a HELDMAN Y SINGH (1981) b Según Alvarado citando a Sweat (1995)

Muestra Cp Especifico (kJ/kg* k)

Conductividad Térmica b (W/m* K)

Blanco 1-1 3,0264 0,4583 Semana 1 Blanco 1-2 2,9519 0,4438 Blanco 1-3 3,4521 0,5206 Proceso 1-1 3,1953 0,4591 Semana 1 Proceso 1-2 3,1440 0,4484 Proceso 1-3 3,2730 0,4723 Producto 1-1 3,4115 0,4904 Semana 1 Producto 1-2 3,6508 0,5251 Producto 1-3 3,5830 0,5165 Blanco 2-1 3,9346 0,5829 Semana 2 Blanco 2-2 3,8877 0,5748 Blanco 2-3 3,9378 0,5840 Proceso 2-1 3,7278 0,5368 Semana 2 Proceso 2-2 3,7250 0,5331 Proceso 2-3 3,7490 0,5411 Producto 2-1 3,8127 0,5524 Semana 2 Producto 2-2 3,8740 0,5666 Producto 2-3 3,6621 0,5277 Masa 2-1 4,0109 0,5935 Semana 2 Masa 2-2 3,9148 0,5779 Masa 2-3 3,9869 0,5911 Blanco 3-1 3,9083 0,5750 Semana 3 Blanco 3-2 3,9404 0,5819 Blanco 3-3 3,8862 0,5713 Proceso 3-1 3,7377 0,5384 Semana 3 Proceso 3-2 3,6436 0,5172 Proceso 3-3 3,6540 0,5256 Producto 3-1 3,6702 0,5277 Semana 3 Producto 3-2 3,6369 0,5217 Producto 3-3 3,6688 0,5275 Masa 3-1 4,0323 0,5972 Semana 3 Masa 3-2 3,6724 0,5274 Masa 3-3 3,8544 0,5660 Blanco 4-1 3,7531 0,5427

Page 188: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

188

Semana 4 Blanco 4-2 3,7296 0,5374 Blanco 4-3 3,7947 0,5507 Proceso 4-1 3,5457 0,4984 Semana 4 Proceso 4-2 3,3997 0,4777 Proceso 4-3 3,4902 0,4888 Producto 4-1 3,6547 0,5211 Semana 4 Producto 4-2 3,5438 0,4987 Producto 4-3 3,9153 0,5718 Masa 4-1 3,9104 0,5750 Semana 4 Masa 4-2 3,7583 0,5446 Masa 4-3 3,7424 0,5415 Blanco 5-1 3,9023 0,5767 Semana 5 Blanco 5-2 3,9572 0,5853 Blanco 5-3 3,9021 0,5771 Proceso 5-1 3,6282 0,5180 Semana 5 Proceso 5-2 3,6751 0,5262 Proceso 5-3 3,6441 0,5226 Producto 5-1 3,6813 0,5301 Semana 5 Producto 5-2 3,6639 0,5268 Producto 5-3 3,6562 0,5254 Masa 5-1 3,9457 0,5835 Semana 5 Masa 5-2 3,8821 0,5722 Masa 5-3 3,9173 0,5779

Fuente. Los Autores

Page 189: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

189

Anexo 14 Valores promedio y medidas de dispersión de las variables de la cocción de las carnes y las

masas Temperatura inicial Materia prima y Temperatura Final Materia Prima

Medidas de Dispersión Cp Cc Cm Medidas de Dispersión Cp Cc Cm Promedio 2,0 2,3 64,9 Promedio 64,9 66,3 84,0 Numero de datos 42 42 42 Numero de datos 42 42 42 Desviación estándar 0,99 1,09 2,04 Desviación estándar 3,83 3,14 1,57

Coeficiente de variación (%) 50,5 47,3 3,2 Coeficiente de variación

(%) 5,9 4,7 1,9 Fuente. Los Autores

Temperatura final medio de cocción Temperatura interna carnes en marmita

Medidas de Dispersión Cp Cc Cm Medidas de Dispersión Cp Cc Cm Promedio 90 90 Promedio 85 85 Numero de datos 42 42 0 Numero de datos 42 42 0 Desviación estándar 0 0 0 Desviación estándar 0 0 0

Coeficiente de variación (%) Coeficiente de variación

(%) Fuente. Los Autores

Presión de vapor Tiempo de Operación

Medidas de Dispersión Cp Cc Cm Medidas de Dispersión Cp Cc Cm Promedio 15,3 15,0 7,1 Promedio 12,7 35,9 37,2 Numero de datos 42 42 42 Numero de datos 42 42 42 Desviación estándar 3,54 3,73 2,74 Desviación estándar 1,99 3,48 2,77

Coeficiente de variación (%) 23,1 24,8 38,5 Coeficiente de variación

(%) 15,6 9,7 7,4 Fuente. Los Autores Fuente. Los Autores

Page 190: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

190

Anexo 15 Prueba de TUKEY para las variables de cocción de materias primas

Temperatura inicial materias primas y Temperatura final materias primas

Marked differences are significant at p < 0.05000 Marked differences are significant at p < .05000 {1} {2} {3} {1} {2} {3} M=1.9524 M=2.3095 M=64.857 M=64.929 M=66.310 M=83.976 Cp 0,4982194 2,1703E-05 Cp 0,08786 2,17028E-05 Cc 0,498219356 2,1703E-05 Cc 0,08785788 2,17028E-05 Cm 2,17028E-05 2,17E-05 Cm 2,1703E-05 2,2E-05

Fuente. Los Autores

Presión de vapor y Tiempo de operación

Marked differences are significant at p < 0.05000 Marked differences are significant at p < .05000 {1} {2} {3} {1} {2} {3} M=15.333 M=15.048 M=7.1190 M=12.738 M=35.905 M=37.190 Cp 0,92 2E-05 Cp 2E-05 2E-05 Cc 0,919995 2E-05 Cc 2,1703E-05 0,0907 Cm 2,1703E-05 2E-05 Cm 2,1703E-05 0,091

Fuente. Los Autores

Page 191: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

191

Anexo 16 Variación grafica de las variables de las cocciones de las materias primas

Grafica 41 Variación de las variables de la cocción de materias primas

Fuente. Los Autores

Grafica 42 Variación de la presión de vapor en la etapa

Fuente. Los Autores.

Min -Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ker P lo t: PV: Pres ión de Vapor (Ps i)

C ÓD IGO

PV

2

6

10

14

18

22

26

C p C c C m

TIMP TIAGU A TFMP TFMC TIMPM PV TOPER _

P lo t o f Means

C ÓD IGO

Val

ues

-20

0

20

40

60

80

100

C p C c C m

Page 192: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

192

Grafica 43 Variación de los tiempos de operación en la cocción

Fuente. Los Autores

Min-Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ke r P lo t: TOPER _: Tiem po Ope ración (m in ).

C ÓD IGO

TO

PE

R_

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

C p C c C m

Page 193: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

193

Anexo 17 Valores promedio y medidas de dispersión para las variables del horno

Temperatura inicial producto

Medidas de Dispersión B1 B2 B3 B4 B5 B6 Todos los

lotes Promedio 44 30 56 67 38,5 55,3 46,72 Numero de Datos 2 2 1 1 2 3 11 Desviación Estándar 9,90 1,41 0,00 0,00 13,44 23,25 16,70 Coeficiente de Variación (%) 22,50 4,71 0,00 0,00 34,90 42,01 35,75

Fuente. Los Autores

Temperatura inicial horno

Medidas de Dispersión B1 B2 B3 B4 B5 B6 Promedio 44 30 56 67 38,5 55 Numero de Datos 2 2 1 1 2 3 Desviación Estándar 9,90 1,41 0,00 0,00 13,44 23,81 Coeficiente de Variación (%) 22,50 4,71 0,00 0,00 34,90 43,29

Fuente. Los Autores

Temperatura final producto

Medidas de Dispersión B1 B2 B3 B4 B5 B6 Todos los

lotes Promedio 90,5 90,5 90 90 90 90,6 90,4 Numero de Datos 2 2 1 1 2 3 11 Desviación Estándar 0,71 0,71 0,00 0,00 0,00 0,58 0,50 Coeficiente de Variación (%) 0,78 0,78 0,00 0,00 0,00 0,64 0,56

Fuente. Los Autores

Page 194: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

194

Temperatura final horno

Medidas de Dispersión B1 B2 B3 B4 B5 B6 Promedio 90,5 90 90 90 90 90 Numero de Datos 2 2 1 1 2 3 Desviación Estándar 0,71 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Coeficiente de Variación (%) 0,78 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

Fuente. Los Autores

Tiempo de operación (minutos)

Medidas de Dispersión B1 B2 B3 B4 B5 B6 Todos los

lotes Promedio 142,5 140 135 145 145 143,3 142.3 Numero de Datos 2 2 1 1 2 3 11 Desviación Estándar 3,54 7,07 0,00 0,00 7,07 18,93 9.58 Coeficiente de Variación (%) 2,48 5,05 0,00 0,00 4,88 13,21 0.06

Fuente. Los Autores

Page 195: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

195

Anexo 18 Variación grafica de las variables del horno

Grafica 44 Temperatura Inicial del Producto

Fuente. Los Autores.

Grafica 45 Temperatura final del Producto

Fuente. Los Autores

Min -Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ke r P lo t: TºIPH OR N : Tº In icia l Producto (ºC )

BAC H EH

TºI

PH

OR

N

2 5

35

45

55

65

75

85

B1 B2 B3 B4 B5 B6

Min -Max25% -75%Med ian va lu

Box & Wh is ke r P lo t: TºFPH OR N : Tº Fina l Producto (ºC )

BAC H EH

TºF

PH

OR

N

8 9 .8

90

90 .2

90 .4

90 .6

90 .8

91

91 .2

B1 B2 B3 B4 B5 B6

Page 196: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

196

Grafica 46 Variación grafica de las variables en el Horneo lote a lote

Fuente. Los Autores

TºIPH OR NTºIH H OR NTºFPH OR NTºFH H OR NTOPH OR N OTOPH OR N O

Plo t o f Means

BAC H EH

Val

ues

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

B1 B2 B3 B4 B5 B6

Page 197: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

197

Anexo 19 Valores promedio y medidas de dispersión para las variables del oreo, comparadas lote a lote

Temperatura de entrada del producto

Medidas de Dispersión B1 B2 B3 B4 B5 B6 Todos los

lotes Promedio 65,7 66,9 71,6 67,4 67,6 68,3 67.9 Numero de Datos 7 8 7 7 7 7 43 Desviación Estándar 1,25 2,23 3,74 2,51 2,37 2,43 2.99 Coeficiente de Variación (%) 1,91 3,34 5,22 3,72 3,51 3,56 4.48

Fuente. Los Autores

Temperatura de salida del producto

Medidas de Dispersión B1 B2 B3 B4 B5 B6 Todos los

lotes Promedio 31,3 29,6 29,6 30,1 30,9 32,0 30.6 Numero de Datos 7 8 7 7 7 7 43 Desviación Estándar 1,60 1,30 0,79 1,07 1,68 1,73 1.59 Coeficiente de Variación (%) 5,13 4,40 2,66 3,55 5,43 5,41 5.21

Fuente. Los Autores

Tiempo de operación

Medidas de Dispersión B1 B2 B3 B4 B5 B6 Todos los

lotes Promedio 2,0 1,9 2,1 2,1 2,1 2,0 2 Numero de Datos 7 8 7 7 7 7 43 Desviación Estándar 0,17 0,18 0,24 0,10 0,20 0,06 0.17 Coeficiente de Variación (%) 8,78 9,12 11,39 4,95 9,55 2,80 8.55

Fuente. Los Autores

Page 198: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

198

Anexo 20 Prueba de Duncan para las variables del oreo

Temperatura de entrada del producto al oreo Marked differences are significant at p < .05000 {1} {2} {3} {4} {5} {6} M=65.714 M=66.875 M=71.571 M=67.429 M=67.571M=68.286 B1 {1} 0,3895335 0,00025661 0,233019 0,21233 0,09200173B2 {2} 0,389533501 0,0024223 0,680379 0,62703 0,34305486B3 {3} 0,000256605 0,0024223 0,006103 0,00656 0,0185631B4 {4} 0,233019192 0,6803795 0,00610291 0,91531 0,54991309B5 {5} 0,212328539 0,6270303 0,00655994 0,915311 0,59528839B6 {6} 0,092001733 0,3430549 0,0185631 0,549913 0,59529

Fuente. Los Autores

Temperatura de salida del producto Marked differences are significant at p < .05000 {1} {2} {3} {4} {5} {6} M=31.286 M=29.625 M=29.571 M=30.143 M=30.857 M=32.000 B1 {1} 0,045933 0,04383224 0,154 0,5669 0,34184B2 {2} 0,0459332 0,94288383 0,489 0,1245 0,00559B3 {3} 0,0438322 0,942884 0,474 0,1212 0,00524B4 {4} 0,1537927 0,489493 0,47394125 0,3418 0,02595B5 {5} 0,5669455 0,124508 0,12120316 0,342 0,15379B6 {6} 0,341836 0,005589 0,00523557 0,026 0,1538

Fuente. Los Autores

Page 199: Determinación de algunas propiedades físicas y térmicas ...

199

Anexo 21 Variación grafica de las variables en el oreo

Grafica 47 Temperatura de Entrada Producto

Fuente. Los Autores

Grafica 48 Temperatura de salida Producto

Fuente. Los Autores.

TEPOR EO

Plo t o f Means TEPOR EO: Tº En trada Producto (ºC ) OR EO

BAC H E_O

Val

ues

6 5

66

67

68

69

70

71

72

73

B1 B2 B3 B4 B5 B6

TSPOR EO

Plo t o f Means TSPOR EO: Tº Sa lida Producto (ºC )OR EO

BAC H E_O

Val

ues

2 9

29 .5

30

30 .5

31

31 .5

32

32 .5

B1 B2 B3 B4 B5 B6