MasterAnales-2002 - Volumen LIII

576
anales científicos Octubre - Diciembre 2002 Volumen: LIII AÑO DEL CENTENARIO 1902 - 2002

Transcript of MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Page 1: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

1

analescientíficos

Octubre - Diciembre 2002

Volumen: LIII

AÑO DEL CENTENARIO1902 - 2002

Page 2: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM2

La Molina, Lima, Perú

ANALES CIENTIFICOS U.N.A.

OCTUBRE - DICIEMBRE 2002 Vol. LIII

LOMO:

Ediagraria

Page 3: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

3

Francisco Delgado de la Flor BadaraccoRECTOR

Hugo Nava CuetoVICE RECTOR ACADEMICO

Luis Maezono YamashitaVICE RECTOR ADMINISTRATIVO

DECANOS:

Manuel Canto SaenzAGRONOMIA

Delia Infantas MesiasCIENCIAS

Víctor Barrena ArroyoCIENCIAS FORESTALES

Alvaro Ortiz SarabiaECONOMIA Y PLANIFICACION

David Campos GutierrezINDUSTRIAS ALIMENTARIAS

J. Abel Mejía MarcacuzcoINGENIERIA AGRICOLA

Arcadio Henry Orrego AlbañilPESQUERIA

Manuel Rosemberg BarrónZOOTECNIA

Felix Camarena MaytaDIRECTOR EPG

AUTORIDADES UNIVERSITARIAS:

Page 4: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM4

ANALES CIENTIFICOS

CONTENIDO:

SILVIA VALDEZ DELGADOLas lenguas en la Amazonia Peruana........................................................... 7

GLADYS TARAZONA DE RODRÍGUEZ, DIANA URSULA ROSAS TERÁN“Construcción de mapas perceptuales y la caracterizacióndel producto alimenticio jamonada”................................................................ 18

GLADYS TARAZONA DE RODRÍGUEZ, SANDRA APARCANA ROBLESElaboracion y evaluacion de galletas dulces con sustitucion parcialde harina de trigo por harina de kiwicha malteada....................................................... 39

ESAÚL OBREGÓN PÁRRAGAComponentes principales en sensoramiento remoto....................................... 59

JUAN C. CHANGEstimación del error estándar para sistemas expertos cuantitativos ................ 79

CECILIA ALEGRÍA ARNEDO, TATIANA ROJAS AYERVE,

MIGUEL ARAUJO VARGASRecuperación de proteínas del suero de queso.................................................. 84

ANTONIO J. OBREGÓN LA ROSA, AMÉRICO GUEVARA PEREZ, CARLOS ELÍAS PEÑAFIEL.“Estudio de la cinética de la pérdida de textura en gajos demandarina Satsuma (Citrus Unshiu) por efecto del calor”................................ 102

GLORIA PASCUAL CH., GERMÁN ORDOÑEZ S., GUISELLA OLIVARES P.Elaboracion de salchicha tipo Frankfurtercon Aceite Virgen de Oliva............................................................................ 116

EDWING TEODORO PAITA ROJAS, AMÉRICO GUEVARA PÉREZ«Efecto del tiempo de escaldado y temperatura de deshidratacion

en la retencion del color y picantez de rocoto (Capsicum Pubescens, r. y p.) verde en polvo» ................................................ 141

GLORIA PASCUAL CH, DALIA ORELLANA B.“Determinación de los parametros para la obtencion de hojuelas de arracacha(arracacia xanthorrhiza bancroft ) a partir de las variedades amarilla y blanca.............. 162

ANA AGUILAR GALVES, DAVID CAMPOS GUTIERREZ.Sacarificación enzimática del almidón de camote(Ipomoea batatas (L.) Lam) ........................................................................ 186

Page 5: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

5

MIGUEL ARAUJO VARGAS, AMÉRICO GUEVARA PÉREZ, MARIBEL HUAMÁN ILDEFONSOPredicción de la actividad de agua utilizando el modelo matemáticode g.a.b. en el proceso de deshidratación osmóticadel capuli (physalis peruviana) ...................................................................... 199

HÉCTOR M. BASURTO BALLARTA, MARCIAL I. SILVA JAIMESDeterminacion sensorial del tiempo de vida media de hamburguesade póllo sometida a bajas dosis de irrdiación.................................................. 224

MARITZA CANALES MARTÍNEZ, CARLOS ELÍAS PEÑAFIEL,JENNY DEL CARMEN VALDEZ ARANA.

Elaboración de un producto cárnico esterilizado tipo salchichón............................ 240

GLADYS TARAZONA DE RODRÍGUEZ, ELEONORA JEANETTE CENZANO MAYORCA“Extracción y caracterización de los almidones

de tres clones de achira (canna indica l.)”Componentes principales en sensoramiento remoto ........................................................... 260

FLOR DE MARÍA VÁSQUEZ C, FANNY LUDEÑA U,SERGIO ROJAS, LILIANA CASTILLO S.

Elaboración de leche pasteurizada enriquecida con ácidos grasospolinsaturados epa y dha provenientes del aceite semirrefinadode pescado................................................................................................. 280

AMÉRICO GUEVARA PEREZ, ANTONIO OBREGÓN LA ROSA“Estudio de las condiciones de proceso para la obtención de conservasde gajos de mandarina satsuma (Citrus Unshiu) en almíbar” ........................... 292

MARCIAL SILVA JAIMES, BERNADETTE D.G.M. FRANCO.Recuento en vrba y placas petrifilm pfec de coliformes totalesen la pimienta negra (Piper nigrum L.), con y sin reparaciónde células injuriadas.................................................................................... 315

MARCIAL I. SILVA JAIMES, BERNADETTE D.G.M. FRANCO.Efecto del almacenamiento sobre el contaje de microorganismosindicadores en la pimienta negra (Piper Nigrum l.) irradiada............................. 333

MARINA ZULOAGA RADAEl patrimonio ganadero andino en el Norte del Virreinato Peruanoa fines del siglo XVI .................................................................................... 354

EUSEBIO CISNEROS TARMEÑO, HÉCTOR HUISACAINA SOTO, ESAÚL OBREGÓN PÁRRAGA.“ Estudio comparativo de las estimaciones de la evapotranspiracionpotencial para Huayao-Huancayo”.................................................................. 365

GUILLERMO AGUILAR GIRALDODosificación optima de fertilizantes solubles en sistemasde riego a presion........................................................................................ 379

Page 6: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM6

GUILLERMO AGUILAR GIRALDOEstimación de los parámetros del acuífero Villacurí medianteel algoritmo de Levenberg-Marquardt ............................................................. 393

ROSA MIGLIO T., NINO HAYA E.“Gestion para el manejo de los residuos generados en el camalde la UNALM”.......................................................................................................................... 408

ROSA MIGLIO TOLEDO, GABRIEL MEJÍA DUCLOS«Modelo de simulacion para la rehabilitacion optima de los sistemasde distribucion de agua potable - caso de aplicacionSta. Maria de Chosica»............................................................................... 428

MARÍA BEATRIZ OLAYA MORALES, RAMÓN DIEZ MATALLANAAnálisis técnico económico de la exportación de la harinaestandar de pescado: 1980-2000.................................................................. 451

ANDRÉS MOLLEDA ORDOÑEZEfecto de los métodos de descongelación sobre los filetescongelados de perico (Coryphaena hippurus linnaeu ).................................... 466

TITO LLERENA DAZA, GUILLERMO NUE PANDOEfecto de la temperatura de almacenamiento en refrigeración sobreel desarrollo del rigor mortis de la tilapia gris (oreochromisniloticus)................ 479

DAVID J. ROLDÁN ACERO, CARLOS A. MEDINA ZAMALLOAEvaluación del comportamiento de filetes de anguila común (ophichthuspacifici) en el procesamiento de ahumado en caliente................................... 489

MIGUEL O. DELGADO GARCÍA, PUGLIO RUEDA GUZMÁN“Análisis operacional y económico de una embarcación costerapara la pesca de arrastre de fondo en la zona norte del Perú”......................... 505

OSCAR MALPICA MORENO, MANUEL PATIÑO MESÍA“Análisis de la estabilidad estática y dinámica

de la embarcación pesquera UNA-IV”............................................................. 521

VÍCTOR NORIEGA NALVARTE, ALCIDES G. ALMONACID GODOYEstudio de seis híbridos de maíz (Zea Mays l.) en la producciónde forraje en un suelo arenoso de Villa El Salvador........................................ 543

WALTER APAZA TAPIA, LEONOR MATTOS CALDERÓNEtiología de la pudrición del disco basal de la cebolla y controlcon trichoderma viride y diferentes enmiendas orgánicas................................ 555

IGNACIO LARCO ROCA, MANUEL CHAVESTA CUSTODIO,CARLOS REYNEL RODRÍGUEZ

Estudio dendrológico, anatómico y físico - mecánico del «Cedro virgen» (Cedrela montana Moritz ex Turczaninov) de la provincia de Satipo.................. 566

Page 7: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

7

LAS LENGUAS EN LA AMAZONIA PERUANA

Silvia Valdez Delgado*

SUMMARY

This article is a concise description of the geographical location and the linguisticgroups and native languages of the peruvian amazon basin; the number of people who speakeach one of them, the reactivation require by some of them and the problem of the bilinguosin those zones where they coexist with the spanish language. This study analyzes the pres-ence of the multilinguism with the acknowledging of the linguistic and cultural context ofthese languages.

Población indígena en la región

Según el IX Censo de Población y Vivienda y el I Censo de Comunidades Nativasrealizados por el Instituto Nacional de Estadística e Informática en 1993, la población indígenade la Amazonía peruana era de 239 674 personas, pertenecientes, según datos del mismocenso, a 49 “grupos étnicos”. Sin embargo, se debe señalar que la metodología de aplicaciónde la encuesta no ha sido la más adecuada para registrar de manera más real a la poblaciónindígena. Estudiosos de la Amazonía peruana, al analizar más cuidadosamente los censosgubernamentales de otros años, encuentran que la población indígena puede superar el núme-ro registrado en el último censo. Por ejemplo, Barclay et al. (1991) encuentra que la poblaciónindígena estimada de la región es de 223 163 habitantes según el censo de 1981.

Lenguas indígenas de la Amazonía peruana

La recopilación efectuada para elaborar el mapa lingüístico de la Amazonía Peruana(cf.Lenguas indígenas de la Amazonía peruana, mapa elaborado por Inés Pozzi-Escot; Gusta-vo Solís y Fernando García, 1996) ha dado como resultado que en esta región se hablanactualmente 40 lenguas que forman parte de 18 familias lingüísticas reconocidas, incluyendoel castellano, tal como se presenta en el siguiente cuadro:

-Profesora Contratada, Departamento Académico de Ciencias Humanas

Page 8: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM8

Este artículo es una descripción sucinta de la ubicación de las familias lingüísticas ylas lenguas nativas de la Amazonía peruana; el número de hablantes que tiene cada una deellas, y el problema del bilingüismo en aquellas zonas donde coexisten con el castellano. Esteestudio analiza la presencia del multilingüismo con el reconocimiento de los contextoslingüísticos y culturales de estas lenguas.

Población indígena en la región

Según el IX Censo de Población y Vivienda y el I Censo de Comunidades Nativasrealizados por el Instituto Nacional de Estadística e Informática en 1993, la población indíge-na de la Amazonía peruana era de 239 674 personas, pertenecientes, según datos del mis-mo censo, a 49 “grupos étnicos”. Sin embargo, se debe señalar que la metodología deaplicación de la encuesta no ha sido la más adecuada para registrar de manera más real a lapoblación indígena. Estudiosos de la Amazonía peruana, al analizar más cuidadosamentelos censos gubernamentales de otros años, encuentran que la población indígena puedesuperar el número registrado en el último censo. Por ejemplo, Barclay et al. (1991) encuentraque la población indígena estimada de la región es de 223 163 habitantes según el censo de1981.

Lenguas indígenas de la Amazonía peruana

La recopilación efectuada para elaborar el mapa lingüístico de la Amazonía Peruana(cf.Lenguas indígenas de la Amazonía peruana, mapa elaborado por Inés Pozzi-Escot; Gusta-vo Solís y Fernando García, 1996) ha dado como resultado que en esta región se hablanactualmente 40 lenguas que forman parte de 18 familias lingüísticas reconocidas, incluyendoel castellano, tal como se presenta en el siguiente cuadro:

Page 9: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

9

I. A ra w a C u lin a

II. A ra w a k A m u es h aA s h á n in c aC am p a c aq u in teC h a m ic u r oIñ a p a r iM ac h ig u e n g aN om a ts ig u e n g aP iroR es íg a r o

III . B or a B ora

IV . C a h u a p a n a C h a ya h u itaJ e b ero

V . C a n d o s h i C an d os h i-s h a p r a

V I. H a ra k m b ü t A m a iw e r i- k is a m b er iA m a r a k a e riA ras a e r iH ac h ip a e r iP u k irie riK is a m b e r iT o yo e r iS ap ite r i

V II. H u itoto H u it o toO c a in a

V III. J íb a r o J íb ar oA c h u a rA g u a ru n aH u a m b is a

IX . P a n o A m a h u ac aC ap a n a h u aC as h ib o-c ac a ta ib oC as h in a h u aM a yo ru n aS h ara n a h u a -m a r in a h u a-m as ta n a h u aS h ip ib o-c o n ib oY a m in a h u a

X . P e b a - ya g u a Y a g u a

X I . Q u e c h u a Q u ec h u a

X I I. S h im ac o U rar in a

X I II. T ac a n a E s e ‘e ja

X IV . T ic u n a T ic u n a

X V . T u p i-g u a r a n í C oc a m a-c oc a m il laO m a h u a

X V I. Z á p ar o A rab e laIq u itoT au s h ir o

Familias Lenguas

LAS LENGUAS EN LA AMAZONIA PERUANA

Page 10: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM10

Las lenguas de la Amazonía peruana extintas en los últimos 50 años son:

- Aguano (Familia no determinada)

- Andoa (Familia Záparo)

- Cahuarano (Familia no determinada)

- Cholón (Familia no determinada)

- Muniche (Familia Tucano)

- Omurano (Familia Záparo)

- Panobo (Familia Pano)

- Sensi (Familia Pano)

- Yameo (Familia Peba-yagua)

Las lenguas que podrían estar en proceso de extinción, debido al reducido número depersonas que las hablan y al avance cada vez más creciente del uso del castellano en laszonas rurales del país, son las que a continuación se señalan:

Lenguas Familia Nº de miembros

Amahuaca Pano 247

Campa caquinte Arawak 229

Chamicuro Arawak 126

Iñapari Arawak 4

Iquito Záparo 150

Isconahua Pano 28

Jebero Cahuapana “Pocos hablantes”

Moronahua Pano ¿?

Ocaina Huitoto 188

Omagua Tupi-guaraní “Pocos hablantes”

Remo Pano ¿?

Resígaro Arawak 11

Taushiro Záparo 7

Page 11: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

11

Hay que señalar que el isconahua, el moronahua y el remo son entidades lingüísticas aún nodeterminadas como lengua o dialecto.

Las lenguas más habladas de la selva peruana, según el censo de 1993, son:

Asháninca : 52 232 hablantes

Aguaruna : 45 137 hablantes

Quechua de Lamas : 22 513 hablantes

Shipibo-conibo : 20 168 hablantes

Las lenguas de la selva peruana que se hablan en otros países amazónicos son:

En Colombia: En Ecuador: En Bolivia: En Brasil:

Huitoto Quechua Yaminahua Matsés

Andoque Secoya Ese ' eja Cashinahua

Bora Achuar Quechua Yaminahua

Cocama Ticuna

Ticuna Culina

Ocaina Asháninca

Quechua del Napo Cocama

Omagua

Ese ' eja

Reactivación de lenguas

En relación a la existencia de comunidades que tengan un proyecto de revitalizar sulengua, sólo se conoce el caso de los cocama-cocamillas. Ellos han decidido reactivar unalengua indígena que en términos actuales reales había dejado de ser usada por las genera-ciones menores de 40 años.

Los cocama-cocamillas, de la familia Tupi Guaraní, constituían, una de las poblacio-nes más numerosas de la Amazonía peruana a la llegada de los primeros europeos. Al pare-cer, la penetración de las primeras incursiones de expansión de la población foránea no hacausado una gran disminución demográfica entre los cocamas como sí ocurrió en el caso delos omaguas, también de esta familia. Stock (1981) estima que podían haber unos 25 000cocama-cocamillas. Esta población indígena no se distingue en apariencia de la poblaciónmestiza-ribereña de la región. La lengua es uno de los rasgos indígenas que ha sido ocultadopor los miembros de este pueblo frente a la presencia de los foráneos, de tal manera que talvez sólo los mayores de 50 años la han escuchado como lengua materna. Los niños se

LAS LENGUAS EN LA AMAZONIA PERUANA

Page 12: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM12

socializan en castellano regional y sólo esporádicamente escuchan a sus abuelos hablar encocama cuando éstos se encuentran en un contexto totalmente íntimo y familiar. La dinámicapropia de las organizaciones indígenas de la región ha permitido que los cocama-cocamillasse aceptaran como indígenas y en este contexto varios de sus jóvenes han ingresado al Pro-grama de Formación de Maestros Bilingües de la Amazonía Peruana del Instituto SuperiorPedagógico “Loreto”-AIDESEP con sede en Iquitos. Estos profesores bilingües cocama-cocamillas están aplicando en varias escuelas de su zona, una propuesta de educaciónintercultural bilingüe, que persigue la formación de niños aprovecha tanto los conocimientosancestrales acumulados por su sociedad como los logros obtenidos por las ciencias y tecno-logías modernas. Esta modalidad educativa implica también usar como lenguas de comunica-ción y de instrucción escolar el castellano y la lengua indígena. Para los niños cocamassocializados en castellano regional, por lo tanto, la lengua indígena es una segunda lengua.Finalmente, la posibilidad de que esta propuesta de reactivación de una lengua indígena enproceso de desuso para las generaciones más jóvenes, pueda extenderse a los ámbitoscomunicativos cotidianos y nuevos, dependerá de la dinámica que adopte el pueblo cocama-cocamilla en su proyecto social.

Bilingüismo lengua indígena / castellano

El bilingüismo lengua indígena/lengua oficial en esta región del Perú va incrementándosea un ritmo más acelerado en los últimos años, tal vez, no tanto por la influencia de la escuelasino más bien por el aumento de las relaciones sociales con los castellano hablantes y debidoal crecimiento explosivo del alcance la radio y la televisión. La escuela ha desempeñado unpapel bastante pobre en la adquisición del castellano por parte de los niños indígenas a pesarde que la política educativa aplicada por el Estado, con asesoramiento del ILV (Instituto Lin-güístico de Verano), perseguía una castellanización eficaz que supuestamente permitiera “laintegración de la población indígena a la vida nacional”. Para muchas poblaciones indígenas laescuela constituye la única fuente de aprendizaje del castellano, y debido a este hecho senota que el manejo del castellano por parte de estas personas es elemental. Es previsible, porotro lado, que el aprendizaje más productivo del castellano se realice en circunstancias demayor interrelación con la población castellanohablante. Estas consideraciones pueden servirpara una caracterización general de los grados de bilingüismo que es posible identificar en lapoblación indígena de la Amazonía peruana. En un lado de la gradiente tenemos poblacionesque usan de manera habitual un idioma nativo y muestran cierto manejo incipiente de la lenguaoficial que es el castellano.

En el otro lado, están las poblaciones relativamente bilingües lengua indígena-caste-llano producto de la presencia antigua de un castellano regional en la zona como en el caso delos huitotos y boras, o resultado de la presencia más reciente de un castellano andino cadavez más en aumento, como sucede con los ashánincas que pueblan la zona del Perené, lugarpor el cual pasa la carretera de penetración que se origina en la costa central del país, por losAndes centrales.

El largo proceso de dominación ejercido por los diferentes sectores de la poblaciónnacional en perjuicio de los pueblos indígenas ha ocasionado que estos últimos pierdan suautonomía para decidir sobre muchos aspectos de su vida en la medida en que sus territorios

Page 13: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

13

ancestrales han sido fragmentados y ocupados y en la medida en que la relación desigualestablecida con la sociedad nacional ha creado nuevas necesidades que sólo pueden sersatisfechas en el marco de esta relación desigual establecida. La pérdida de autonomía y ladependencia económica ocasionan que los mecanismos productivos y sociales de las pobla-ciones nativas no sigan su propia dinámica de desarrollo. La práctica productiva y socialindígena se va reduciendo a medida que ingresan otras prácticas más prestigiosas de lossectores dominantes foráneos. Esta reducción significa también la disminución del uso socialde la lengua nativa. La lengua, al hablarse en menos situaciones comunicativas, se estancaen su evolución natural, el vocabulario se va empobreciendo y su limitadísimo uso en la escri-tura le hace aparecer al hablante como un instrumento pobre en comparación con el prestigioy la tradición escrita que ostenta la lengua oficial. Es natural que en estas circunstancias elindígena desee manejar la lengua oficial por la funcionalidad social que ésta tiene para poderacceder a las ventajas que ofrece la sociedad dominante mayoritaria. El mayor contacto conlos castellanohablantes hace que los indígenas tengan la oportunidad de usar con mayorfrecuencia el castellano para las situaciones comunicativas en las que es eficaz su uso y estotrae como consecuencia el aumento de un relativo bilingüismo o la adopción de formas dediscurso en las cuales se constata el uso alternado de dos códigos. A este respecto, pareceque el grado de bilingüismo de una comunidad lingüística se puede medir por la apariencia delos préstamos. Cuanto más nativizados estén los préstamos la comunidad presenta menosbilingüismo. El vocabulario que corresponde a los nuevos elementos culturales que ingresa-ron a la sociedad indígena, generalmente, se expresa en un castellano casi bien pronunciadoen medio del discurso en lengua indígena.

Multilingüismo en lenguas indígenas

Numerosos estudios (cf Santos 1992) han demostrado que las sociedades amazónicas,antes de la llegada de los europeos, mantenían una serie de Intercambios de productos que nopodían obtener en la zona donde habitualmente vivían. Por ejemplo, intercambiaban hachas depiedra, hachas de cobre, cerbatana, veneno para los dardos de cerbatana, textiles, productosagrícolas, sal, etc. Este comercio intenso era posible por la existencia de poblaciones enterasque se ocupaban de esta actividad como es el caso de los piros, habitantes de las cabecerasdel río Ucayali, o de los omaguas del medio Amazonas. Las otras poblaciones indígenastambién tenían personas que se ocupaban del comercio: Estas personas dedicadas al inter-cambio debían hablar la lengua de los pobladores con quienes hacían el comercio. Tales cir-cunstancias permiten sostener que los pobladores amazónicos, antes de la llegada de loseuropeos, hablaban más de una lengua indígena para poder complementar el abastecimientode productos a través de las redes de intercambio.

El carácter tradicionalmente multilingüe de las sociedades amazónicas se ha atenua-do en los últimos años debido al cambio brusco que ha sufrido el sistema de comercio tradicionalde estas poblaciones. La introducción de nuevas herramientas y nuevos productos de consumoha transformado las redes de intercambio. Por otro lado, el contacto con la sociedad nacionaltambién ha introducido una nueva lengua: el castellano. Se sabe que los primeros españoles alpenetrar en la Amazonía utilizaron hablantes del quechua para entrar en relación con sus pobla-dores. Estos primeros contactos han sido amistosos, tal como relatan las crónicas de los pro-pios españoles. Al actuar así, los primeros misioneros españoles también utilizaron la política de

LAS LENGUAS EN LA AMAZONIA PERUANA

Page 14: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM14

los Incas que consistía en emplear una lengua general de comunicación entre los diferentespueblos indígenas de los Andes y la Amazonía. Sin embargo, el creciente ingreso de los secto-res invasores de la sociedad nacional significa la imposición de una sola lengua de comunica-ción: el castellano. En tiempos del comercio autónomo, los pobladores de la Amazonía debíanhablar diferentes lenguas indígenas debido a que el comercio se realizaba con diferentes etnias.En los últimos años, el comercio se realiza casi exclusivamente con el mercader que hablageneralmente castellano. Hasta hace algunos años, todavía era posible encontrar piros quehablaban las lenguas de las etnias con las que comercializaban en el marco de las redes deintercambio tradicional que subsistieron con naturales adecuaciones hasta hace unos 50 años.Los piros hablaban quechua para relacionarse con los pobladores andinos, también hablabanconibo y lengua pano, para mantener comercio con los habitantes del Alto Ucayali, ademáshablaban machiguenga, otra lengua arawak de los pobladores del río Urubamba.

A pesar de la atenuación del carácter multilingüe de las poblaciones amazónicas, esposible encontrar zonas de la Amazonía peruana donde todavía se manifiesta el multilingüismoindígena debido a una configuración resultante de una serie de factores históricos. En la zonadel Putumayo, existen poblaciones que pueden hablar más de una lengua indígena debido almatrimonio entre individuos de diferentes lenguas. En esta zona habitan pueblos de lenguasdiferentes como huitoto, bora, ocaina, ingano (quechua), sin considerar la variación dialectalde cada lengua. Otra zona de presencia multiétnica que resulta de situaciones de multilingüismoes Satipo, en la Selva Central. En este ámbito viven pueblos de habla distinta que antes de lageneralización del castellano eran bilingües en asháninca, nomatsiguenga, yanesha y quechua.El multilingüismo en estas poblaciones no significa que el manejo de las lenguas sea mutuo yesté exento de tensiones sociales. Los nomatsiguengas, por ejemplo, señalan que se comu-nican con los ashánincas porque aquellos hablan asháninca y no porque ellos hayan aprendidoa hablar nomatsiguenga. Esto se puede explicar porque los ashánincas forman un grupo bas-tante numeroso en comparación con la reducida población de los nomatsiguengas. Otro casode conflicto lingüístico indígena se observa entre los jíbaros. Los jíbaros hablan variedadesintercomprensibles que ellos denominan lenguas, más por razones sociales y debido al enfren-tamiento bélico que ha existido en el pasado. El sector más numeroso está formado por losaguarunas, mientras que los huambisas y achuares son menos numerosos. Es significativoentonces, que el último censo realizado en 1993 por el Estado, registre como poblacionesdiferenciadas a estos tres pueblos indígenas mientras que en otros casos ha englobado en unasola población a grupos distintos en el habla (por ejemplo, da una sola cifra para los machiguenga-nomatsiguenga a pesar que estos tienen hablas diferentes que no permiten la intercomprensión).Si bien se constata una intercomprensión entre los pobladores de habla jíbaro, es notoriotambién observar que en la interlocución el aguaruna habla en la forma en que produce suvariedad mientras que el otro interlocutor huambisa o achuar debe hablar al “modo” aguaruna.Nuevamente tenemos el caso de un sector numeroso que debe hablar la variedad lingüísticadel segmento más numeroso o tal vez más prestigioso.

Las lenguas indígenas y sus hablantes

Si consideramos, que en el mundo indígena la actividad comunicativa se materializaen los actos discursivos que la sociedad practica de acuerdo a los requerimientos de lassituaciones codificadas socialmente, la lengua es el instrumento que permite la actualización

Page 15: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

15

de esta actividad comunicativa. Como instrumento, su pertinencia en la práctica indígena seexpresa en términos de si es eficiente o no para la comunicación con los otros integrantes dela sociedad o los seres sobrenaturales. Una lengua indígena es el canal a través del cual lasociedad controla las diferentes fuerzas de la naturaleza y el medio por el cual se reproduceny se transmiten las reglas sociales de convivencia. Para un indígena que usa habitualmente sulengua nativa es natural que sea el canal más adecuado y pertinente para la comunicaciónsocial. La lengua en sí, no es un elemento más de la identidad del indígena sino que formaparte de un universo global. En otras palabras, sin territorio, sin el conocimiento y el pensa-miento que sustenta la relación de la sociedad organizada con la naturaleza –y la lengua comoinstrumento de actualización de este conocimiento- sin el saber hacer que se reproduce yefectiviza en la práctica social, sin estas condiciones no hay pueblo indígena. Por otro lado,desde que entró en contacto con el castellano, el indígena trata de aprender esta lengua,porque es un instrumento útil para ciertas situaciones.

En la medida que la reducción del uso social de la lengua indígena va en aumento, latransmisión del aprendizaje de la lengua y la tradición oral realizada de acuerdo a las situa-ciones normadas socialmente no se está efectuando plenamente desde que han ingresadonuevas prácticas sociales en reemplazo de las formas de vida indígena. Es notorio compro-bar que las generaciones de mayor edad y las mujeres, sectores caracterizados por usar demanera más habitual la lengua indígena, son las que justamente, con este comportamiento,aseguran la transmisión del uso de la lengua a las nuevas generaciones.

En relación a la capacidad de la lengua de adecuarse a los cambios que sufre lasociedad, todas las lenguas muestran de alguna manera diversos mecanismos de creación deneologismos en función de las particularidades gramaticales. Como ya se mencionó, la dismi-nución de los ámbitos de uso de la lengua indígena ha quitado la vitalidad propia de la lenguapara desarrollarse en concordancia con la ampliación de la práctica social indígena. Esta últi-ma situación de reducción de uso de la lengua ha atrofiado de alguna manera la capacidad decreación de neologismos de la lengua indígena de tal manera que la alternancia de códigos seda como el mecanismo más apropiado para salvar la dificultad de usar la lengua vernácula(carente de vocabulario propio para elementos nuevos que se incorporan a la sociedad indíge-na) en las nuevas situaciones. Lo inquietante es que en ciertas situaciones comunicativas eluso de elementos lingüísticos del castellano inunda tanto el discurso indígena, que es notorioel empobrecimiento del habla indígena en dichos contextos.

Las lenguas en el Perú

De la población total del país calculada en 22 639 443 habitantes según el Censo de1993, un 30% está constituido por indígenas; esto significa que la población indígena del Perúse estima en 6 791 832 personas. El Instituto Nacional de Estadística e Informática estima queun 20% de la población censada tiene una lengua nativa como lengua materna.

La población peruana en los últimos 40 años ha sufrido grandes modificaciones enrelación al asentamiento de habitantes como producto de los cambios sociales que han afec-tado al país. En 1961, la población urbana representaba el 47,4% del total nacional. En 1993,la población urbana constituye el 70,1% del total del país. Según los datos consignados, el

LAS LENGUAS EN LA AMAZONIA PERUANA

Page 16: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM16

Perú pasó de ser un país rural o uno mayormente urbano. La población rural que ha migrado alas ciudades está constituida mayormente por indígenas.

En relación a las lenguas habladas en el país, a las 40 lenguas registradas para laAmazonía se deben agregar el jacaru, el cauqui y el aimara, lenguas andinas pertenecientes ala familia Aru.

Para el público general peruano el panorama de las lenguas existentes en el país esbastante oscuro. La formación escolar hasta hace unos 25 años mencionaba que los “campe-sinos” de la zona andina y los “nativos” de la selva hablaban sus “dialectos”. Este desconoci-miento cargado de prejuicios se debía en parte a la falta de estudios científicos sobre el estadode las lenguas en el Perú. El conocimiento acumulado hasta la fecha sobre las lenguas hapermitido que en los últimos años la misma formación escolar informe que en el país se hablannumerosas lenguas vernáculas. Incluso este avance en la información escolar no remedia eldesconocimiento generalizado sobre las lenguas indígenas por parte del ciudadano común.

El desconocimiento y la imagen distorsionada que el público general tiene de la pobla-ción indígena se acentúa más debido a las profundas diferencias sociales, económicas yraciales existentes entre los diversos sectores de la población peruana. Las imágenes que semostraban en la televisión sobre las poblaciones remotas donde se desarrollaban los aconte-cimientos luctuosos de la violencia política de los últimos 20 años parecían mostrar a otro paísque no había sido imaginado por la gran mayoría de los sectores urbanos. Estas poblacionesremotas son habitadas por los indígenas o por los descendientes de indígenas que no sereconocen como tales. El Perú sigue siendo un país indígena en la realidad, aparece en lasencuestas oficiales realizadas, sólo con un 30% de habitantes reconocidos aunque comoindígenas. La generalización de la educación formal, la disminución del analfabetismo (sinembargo hay todavía un 13% que no sabe leer ni escribir según el Censo de 1993) y la relativamodernización de la sociedad, entre otros factores, no ha cambiado mucho la discriminaciónreal hacia las lenguas indígenas, ni tampoco ha contribuido a que el país se reconozca comomultiétnico y plurilingüe. El reconocerse como indígena o usar una lengua nativa en un discur-so público en el Perú, es más un recurso político que una convicción y una práctica de vida.

Conclusiones

1. Los datos obtenidos en los últimos censos oficiales permiten conocer e identificar lasfamilias lingüísticas y sus respectivas lenguas en la Amazonía peruana.

2. Por la información recopilada se puede concluir que el proceso de extinción de len-guas indígenas afecta a los pueblos amazónicos en forma creciente.

3. El bilingüismo lengua indígena / castellano se ha acelerado en los últimos años.

4. La noción de plurilingüismo y multilingüismo es una característica de la cultura perua-na desde sus inicios y se hace evidente en la región de la Amazonía peruana.

5. Los procesos de reactivación de lenguas deben ser apoyados en aquellas comunida-des que tratan de conservar sus manifestaciones lingüísticas y culturales.

Page 17: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

17

BIBLIOGRAFÍA

BARCLAY, F., SANTOS, F., RODRÍGUEZ, M. & VALCÁRCEL, M. 1991. Amazonía 1940-1990:El extravío de una ilusión. Lima, Terra Nuova-Pontificia Universidad Católica del Perú.

CHIRIF, A. & MORA, C. 1977. Atlas de Comunidades Nativas. Lima, SINAMOS.

CHIRIF, A. 1991. En las comunidades: las raíces de la identidad. Medio Ambiente Amazónicoy Niñez. Gobierno Regional de Loreto, Lima, UNICEF, 199-240.

CORBERA M. A. 1993. Estudios de las lenguas indígenas amazónicas en el Perú. AmazoníaPeruana. Lima, 23:37-75.

D’ANS, A. M. , CHAVARRÍA, M., GUILLÉN, N. & SOLÍS, G. 1973. Problemas de clasificaciónde lenguas no-andinas en el sur-este peruano. Lima, CILA-UNMSM. Doc. De trabajo nº18.

ESCOBAR, A. 1970. Realidad lingüística del Perú. Atlas histórico, geográfico y de paisajesperuanos. Lima, INP, 281.

FABRE, A. 1994. Las lenguas indígenas sudamericanas en la actualidad. Diccionarioetnolingüístico, clasificatorio y guía bibliográfica. I, II. Finlandia, Tampere.

INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICA E INFORMÁTICA. Censos Nacionales 1993. I Censode Comunidades Indígenas de la Amazonía Peruana. Perú: Resultados definitivos.CARACTERÍSTICAS DE LAS COMUNIDADES INDÍGENAS n º 2. Dirección nacional de censosy encuestas. Lima, 1994.

INSTITUTO INDIGENISTA PERUANO (Ministerio de Agricultura) 1994. Mapa etnolingüísticooficial del Perú. (Mapa + cartilla).

POTTIER,B. (comp..) 1983. América Latina en sus lenguas indígenas. UNESCO, Caracas,Monte Ávila Editores.

POZZI ESCOT,I. 1989. Reflexiones para una política nacional de lenguas y culturas en laeducación. Temas de Lingüística Aplicada Primer Congreso Nacional de InvestigaciónLingüístico-Filológica. Lima, CONCYTEC, GTZ.

RIBEIRO, D. & WISE, M. R. 1978. Los grupos étnicos de la Amazonía Peruana. Yarinacocha,ILV.

SANTOS, F. 1992. Etnohistoria de la Alta Amazonía Siglos XV-XVIII. Colección 500 años.Quito, Ediciones Abya-yala.

SOLÍS, F. G. 1987. Multilingüismo y extinción de lenguas en el Perú. América Indígena. Vol.XLVII, nº 4. Diciembre.

TOVAR, A. 1961. Catálogo de las lenguas de América del Sur. Buenos Aires, editorialsudamericana

LAS LENGUAS EN LA AMAZONIA PERUANA

Page 18: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM18

“CONSTRUCCIÓN DE MAPAS PERCEPTUALES Y LA CARACTERIZACIÓNDEL PRODUCTO ALIMENTICIO JAMONADA”

Gladys Tarazona de Rodríguez1 Diana Ursula Rosas Terán2

1. Profesor Principal de la Facultad de Industrias Alimentarias. UNALM2. Ingeniero en Industrias Alimentarias

SUMMARY

This investigation used the food sensory evaluation like tool to build perceptual maps ofhams slices. For the panel, 50 non-trained consumer judges were selected from the LimaMetropolitana market. They were selected according to the age, sex and social - economiclevel. Four sensorial attributes were evaluated, each one in different days: odor, taste, color andtexture, in six different brands of ham slices: Laive, Catalanes, San Fernando, La Segoviana,Razetto and Metro. The hedonic scale of nine points was used in this test.

Due to the heterogeneity of the data showed in the frequency polygons and variabilitycoefficients, the analysis of principal components was not used to build perceptual maps.Instead, the analysis of correspondences was chosen because it works with contingency tables(more than individual data) to reach more reliable results. The perceptual maps showed therelationships between brands with sensorial attributes; and brands with judges rating.

To certify the conclusions obtained in the perceptual maps, three critical statisticalparameters were calculated: average, standard deviation and data variability coefficient; be-sides them, there were graph frequency polygons which showed the tendency of the data andthe indicators that are mentioned above.

From the obtained results, it was determined that the methodology of the perceptualmaps is valid for hams slices and it can be applied in any food product only if the sensorial testto use is adequately selected, the judges, the specifications of the planned experimental de-sign are complied strictly, which would change according to the product in study.

The perceptual maps, the frequency polygons and the analysis of the statisticalparameters calculated, reported that the color, the taste and the texture are the sensorial

Page 19: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

19

attributes that have more influence in the acceptance of hams slices by the consumers,and according to this, the positioning of the brands was determined as follows: Laive,San Fernando, Razetto, Metro, La Segoviana and Catalanes, from bigger to smaller pref-erence.

RESUMEN

En el presente trabajo de investigación se utilizó la evaluación sensorial de ali-mentos como herramienta para la construcción de los mapas perceptuales de lasjamonadas. Para ello se seleccionaron cincuenta jueces consumidores no entrenadosdel mercado de Lima Metropolitana teniendo en cuenta su edad, sexo y estrato socio-económico. Se evaluaron cuatro atributos sensoriales, cada uno en un día diferente: olor,sabor, color y textura en seis marcas de jamonada de similar calidad y precio: Laive,Catalanes, San Fernando, La Segoviana, Razetto y Metro. Para la prueba se utilizó unaescala hedónica de nueve puntos.

Debido a la heterogeneidad de los datos, según lo observado en los polígonos defrecuencias y los coeficientes de variabilidad, no se utilizó el análisis de componentesprincipales para la construcción de los mapas perceptuales, optándose por el análisis decorrespondencias, que trabaja con tablas de contingencia más que con datos individuales,para así obtener resultados más confiables. De esta forma se construyeron los mapasperceptuales donde se relacionaron las marcas de jamonada con los atributos evaluados ylas marcas con las calificaciones emitidas por los jueces.

Para certificar la validez de las conclusiones derivadas de los mapas se calcularontres parámetros estadísticos básicos: el promedio, la desviación estándar y el coeficientede variabilidad de los datos; además se graficaron polígonos de frecuencias, gráficas quepermitieron visualizar mejor la tendencia de los datos y de los indicadores anteriormentemencionados.

De los resultados obtenidos se determinó que la metodología de los mapasperceptuales es válida para jamonadas, y por ende se puede aplicar en cualquier alimentosiempre que se seleccione adecuadamente la prueba sensorial a emplear, los jueces, losatributos a evaluar y que se cumplan estrictamente las especificaciones del diseño experimen-tal planeado, que diferirá de acuerdo al producto en estudio.

Los mapas perceptuales, los polígonos de frecuencias y el análisis de los parámetrosestadísticos calculados reportaron que el sabor, el color y la textura son los atributos sensoria-les de mayor influencia para la aceptación de las jamonadas por los consumidores, y segúnesto el posicionamiento de las marcas fue determinado de la siguiente manera: Laive, SanFernando, Razetto, Metro, La Segoviana y Catalanes, ordenadas de mayor a menor preferen-cia respectivamente.

“CONSTRUCCIÓN DE MAPAS PERCEPTUALES Y LA CARACTERIZACIÓNDEL PRODUCTO ALIMENTICIO JAMONADA”

Page 20: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM20

I. INTRODUCCION

La evaluación sensorial permite realizar todos los cambios necesarios para lograr unabuena aceptabilidad antes de exponer el producto al consumidor, lo cual reduce notablementelos riesgos de rechazo o de bajo consumo cuando se halla en el mercado.

Adicionalmente, y mediante un análisis estadístico adecuado, los resultados de estetipo de evaluación pueden orientarse a la estimación de los principales componentesorganolépticos que determinan la preferencia de ciertos productos sobre otros por parte de losconsumidores.

Es por esta razón que los mapas perceptuales se presentan como una alternativa paradeterminar el posicionamiento del producto en el mercado y, en función a la información que deél se desprenda, se pueda evaluar la introducción de nuevas formulaciones de alimentos odeterminar por qué los productos ya existentes están siendo aceptados o rechazados por losconsumidores.

No se tiene referencia acerca de estudios de investigación de mapas perceptuales enlos que se evalúen propiedades sensoriales en alimentos, por esta razón el presente trabajo deinvestigación trata de demostrar la aplicabilidad de esta metodología en este tipo de productoscon las variables descritas, específicamente en jamonadas.

Los objetivos del presente trabajo fueron: evaluar el mapa perceptual de un productoalimenticio y determinar su posicionamiento en la preferencia del consumidor; además deter-minar los componentes sensoriales principales que caracterizarían a las jamonadas y quedefinirían la forma cómo éstas serían percibidas por el mercado de Lima Metropolitana.

II. REVISIÓN DE LITERATURA

2.1. MAPAS PERCEPTUALES

Un mapa perceptual es una representación gráfica de las relaciones percibidas entrevarios elementos de un conjunto determinado. Estos elementos pueden ser marcas, produc-tos, empresas, personajes, etc. Esta representación gráfica permite que el usuario tenga unaidea clara de cómo se ubica su producto en relación a los demás en el mercado, en la mentede los consumidores (Timaná, 1994). Este mismo autor menciona que los mapas perceptualestambién pueden ser utilizados para ubicar los productos ideales para segmentos de diferentemercado. Con estos mapas, los fabricantes pueden detectar huecos y oportunidades; enton-ces podrán tomar la decisión de reposicionar sus productos o de crear otros nuevos paraaprovechar las oportunidades detectadas (Grande, 1992).

La selección de los atributos para la elaboración de un mapa perceptual está en fun-ción de las necesidades del comprador. Jany (1994) señala que los consumidores no se hacena un producto sino a un conjunto de atributos ponderados en forma diferente por cada uno de

Page 21: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

21

los segmentos objetivos. Kotler y Amstrong (1996) afirman que la posición de un productodepende de la compleja serie de percepciones, impresiones y sentimientos que tienen losconsumidores en cuanto al producto y en comparación con los productos de la competencia.

Timaná (1994) señala que los ejes o dimensiones se utilizan para posicionar los pro-ductos en el espacio definido por estos ejes. Los mapas perceptuales nos van a permitirreducir la información obtenida del análisis sensorial a dos ejes que permitirán evaluar y rela-cionar los productos y las variables en estudio, que en este caso vienen a ser el sabor, latextura, el color y el aroma.

Para que los mapas perceptuales no reporten resultados erróneos es necesario que laprueba sensorial sea orientada correctamente. La elección del método sensorial debe estar deacuerdo con la información que se desea obtener del alimento y debe planificarse desde el iniciode la investigación (García, 1994).

Un método alternativo para la representación de los mapas perceptuales es aquelproducido por la técnica denominada Análisis de Correspondencias, un métodomultivariante de interdependencia que asocia todas las variables de forma simultánea.Es sabido que gran parte de la información en investigación de mercados es de carácternominal, y es con este tipo de datos cuando el uso de análisis de correspondenciasresulta más ventajoso. En su forma más básica, el análisis de correpondencias (AC)emplea los datos de una tabla de contingencia, la cual se puede producir mediante elcruce de dos variables nominales. En una primera fase de este método las frecuenciasde cada celda de la tabla de datos es relacionada con las demás a través de las frecuen-cias marginales. Este paso produce un valor esperado condicional, muy similar al valoresperado de un cálculo estadístico chi-cuadrado. Luego, estos valores son normaliza-dos; y seguidamente un procedimiento muy similar al análisis factorial permite la reduc-ción de dimensiones mediante un método similar al análisis factorial. Seguidamente,realiza un paso similar al de los métodos de escalonamiento multidimensional, lográndosefinalmente un mapa perceptual. Las proximidades indican los niveles de asociación entrelas categorías de las filas y de las columnas (Timaná, 1994). Grande (1992) mencionaque para el análisis de correspondencias se utilizan tablas de contingencia, trabajandocon distancias ji-cuadrado o distancias entre distribuciones. Señala que este métodoanaliza tablas del tipo objetos x características donde cada elemento Kij recoge la fre-cuencia con que aparece el objeto i y la característica j. En general, el método es aplica-ble a cualquier tabla de números positivos siempre que tenga sentido la suma de lasfilas y de las columnas. El análisis factorial de correspondencias permite estudiar lasrelaciones entre las filas, entre las columnas y entre las filas y las columnas. Estemétodo estudia los perfiles de las filas y de las columnas.

III. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1 MATERIA PRIMA

Se utilizaron muestras de jamonadas especiales: Laive, Catalanes, San Fernando, LaSegoviana, Razetto y Metro.

“CONSTRUCCIÓN DE MAPAS PERCEPTUALES Y LA CARACTERIZACIÓNDEL PRODUCTO ALIMENTICIO JAMONADA”

Page 22: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM22

3.2 METODOLOGÍA

3.2.1 Metodología de la Evaluación Sensorial

En la Figura 1 se muestra la metodología general sugerida por Costell y Durán (1981)seguida en el presente estudio.

Figura 1: Diseño del Experimento para la Evaluación Sensorial

PLANTEAMIENTO

Objetivo Parámetros a medir Muestras

PLANIFICACIÓN

Selecciónde jueces

Diseño EstadísticoSelección de Pruebas

REALIZACION

AspectosInformativos

AspectosAmbientales

AspectosPrácticos

RESULTADOS FINALES

ä

ä

ää

ää

ä

ä

ä

ä

ä

ä

ä

ä

ä

ä

ä

ä

Page 23: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

23

3.2.1.1 Planteamiento

Las propiedades sensoriales evaluadas fueron: olor, sabor, color y textura en el ordenrespectivo. Cada propiedad sensorial se evaluó en un día diferente para evitar el hastío en losjueces considerando que degustaron 6 muestras a la vez.. Se evaluaron las 6 diferentes mar-cas de jamonada mencionadas en el punto 3.1. Las muestras de jamonada fueron presentadascomo mitades de rebanadas de 11 cm de diámetro por 2 mm de espesor, teniendo en cuentaque todas las muestras tuvieron iguales dimensiones en cada una de las evaluaciones, princi-palmente en el espesor. Por cada juez se utilizaron 6 mitades de rebanada de 10 g de pesocada una, correspondientes a cada marca, por atributo evaluado.

3.2.1.2 Planificación

Para evaluar el grado de satisfacción o desagrado que pudieran ocasionar las jamonadasen los consumidores habituales de estos productos se utilizó una escala hedónica de clasifi-cación de 9 puntos (1-9), en la cual el mínimo valor corresponde a la expresión “me disgustamuchísimo” y el máximo valor corresponde a la expresión “me gusta muchísimo”. El análisissensorial fue realizado por un panel no entrenado constituido por 50 miembros consumidoreshabituales de jamonadas.

Para asegurar que durante la prueba se minimize el error, y que los resultados obteni-dos sean lo mas cercanos a la realidad se trató de mantener constantes los factores quepudieran influir en el experimento, tales como: precio (S/.12.00 +/- 2.00 por kg. de producto),edad (20 - 40 años), sexo (50% hombres y 50% mujeres), segmento de mercado (LimaMetropolitana), estrato socio-económico (clase media – ingreso familiar promedio mensual =US$ 1500.00).

3.2.1.3 Realización

Antes de cada evaluación se informó a los jueces sobre el significado de cada propie-dad sensorial. La evaluación sensorial de las muestras (codificadas con un número de tresdígitos escogidos al azar el cual lo identificó durante su evaluación) se hizo en un período de unmes. Las muestras fueron colocadas en bandejas blancas descartables de 30 * 30 cm. Lapresentación de las muestras fue diferente dependiendo de la propiedad sensorial a evaluar:para la prueba del olor se utilizaron vasos con tapa de 120 ml. Las mitades de rebanadautilizadas se enrollaron ligeramente y se colocaron dentro de cada recipiente marcado conun número aleatorio de 3 dígitos que identificaba a cada una de las 6 diferentes marcas,cerrándose inmediatamente. Para la prueba del sabor, las mitades de rebanadas se enrolla-ron y se les colocó mondadientes, en la bandeja, al pie de cada muestra, se codificó cadatipo de jamonada con un número aleatorio de 3 dígitos. Entre cada degustación, y únicamen-te en esta prueba, se le dio al juez una galleta de soda (baja en sal) para que pueda realizarla evaluación de cada muestra independientemente sin que el sabor de una influya en ladeterminación del sabor de la siguiente muestra. En la prueba del color, las muestras secolocaron extendidas, cada una con su codificación correspondiente en la bandeja. La pre-sentación de las muestras para la prueba de textura fue muy similar a la descrita para laprueba del sabor.

“CONSTRUCCIÓN DE MAPAS PERCEPTUALES Y LA CARACTERIZACIÓNDEL PRODUCTO ALIMENTICIO JAMONADA”

Page 24: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM24

3.2.1.4 Resultados finales

En esta etapa se obtuvieron los resultados de la evaluación sensorial realizada, porpropiedad sensorial evaluada para cada marca de jamonada.

3.2.2 Metodología seguida para la Construcción de los Mapas Perceptuales

Una vez obtenidos los resultados de la evaluación sensorial, para lo cual se tuvieronque efectuar cuidadosamente todas las etapas anteriores, se procedió a la construcción delos mapas perceptuales siguiendo los pasos recomendados por Grande (1992) y Timaná (1994)que se presentan en la Figura 2.

3.2.2.1 Determinación de Parámetros Estadísticos y Polígonos de Frecuencias

Con los resultados de la evaluación sensorial se calcularon las medidas de tendenciay variabilidad (promedio, desviación estándar y coeficiente de variabilidad) utilizando el paque-te estadístico MINITAB. Con el porcentaje respectivo para cada calificación obtenido del regis-tro del número de respuestas de los jueces de cada categoría de la escala hedónica (1-9) pormarca de jamonada para cada uno de las cuatro propiedades sensoriales evaluadas se graficaronlos polígonos de frecuencias para evaluar la forma como están concentrados los datos.

3.2.2.2 Determinación del Análisis Estadístico a aplicar

Para la obtención de los mapas, se pueden utilizar principalmente dos tipos de análi-sis estadísticos: el análisis de componentes principales y el análisis de correspondencias. Elanálisis de componentes principales utiliza datos individuales mientras que el análisis decorrespondencias hace uso de datos agrupados. De acuerdo a la naturaleza de los datosobtenidos se determinó que el tipo de análisis a aplicar para la construcción de los mapasperceptuales era el análisis de correspondencias.

3.2.2.3 Construcción de Mapas perceptuales

Los datos, provenientes de la evaluación sensorial, se digitaron en el DBASE y seprocesaron en el MINITAB.

a) Caracterización de las jamonadas

a.1) Tabulación de datos : Para tabular los datos, y sobre todo con fines didácticos,se determinaron 4 categorías por propiedad sensorial: malo, regular, bueno y muy bueno. Lascalificaciones que incluye cada categoría por propiedad sensorial se determinaron en base alos cuartiles.

a.2) Tabla de Contingencia de Propiedades Sensoriales y Marcas: El análi-sis de correspondencias requiere agrupar los datos en una tabla de contingencia que relacionepropiedades sensoriales y marcas. La tabla de contingencia está formada por filas que estánconstituídas por las categorías de las propiedades sensoriales mencionadas en el párrafo

Page 25: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

25

Figura 2: Diseño de la Construcción de los Mapas Perceptuales

Resultados de la Evaluación Sensorial

Determinación de Parámetros Estadísticos

Determinación de Polígonos de Frecuencias

Determinación del Análisis Estadístico a aplicar

Construcción de Mapas Perceptuales

Caracterización de las Jamonadas Posicionamiento de marcas

Tabulación de datos

Tabla de Contingenciade propiedades sensoriales

y marcas

Análisis de Correspondencias

Mapa Perceptual Mapa Perceptual

Análisis de Correspondencias

Tabla de Contingenciade calificaciones y marcas

Determinación dePolígonos de Frecuencia

ää

ää

ä

ä ää

ä

ää

ä ää

“CONSTRUCCIÓN DE MAPAS PERCEPTUALES Y LA CARACTERIZACIÓNDEL PRODUCTO ALIMENTICIO JAMONADA”

Page 26: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM26

anterior, que incluyen diferentes calificaciones; y las columnas, que corresponden a las seismarcas de jamonada. De esta forma se registró el número de veces que los jueces respondie-ron una determinada calificación correspondiente a la categoría de una propiedad sensorial porcada marca, el total de cada fila, el total de cada columna y el total de todas las observaciones.

a.3) Análisis de correspondencias: Para construir el mapa perceptual se utilizóel análisis de correspondencias. Una vez ingresados los datos al MINITAB se obtuvieron bási-camente el análisis de la tabla de contingencia, donde se explica la proporción de cada eje enel mapa; las coordenadas y correlaciones de las filas (calificaciones); las coordenadas y corre-laciones de las columnas (marcas de jamonada evaluadas); y finalmente el mapa perceptual.

a.4) Mapa Perceptual: Para determinar las propiedades sensoriales que influyenen la preferencia de los consumidores de jamonadas se procedió a la construcción de un mapaperceptual, en donde se relacionaron las marcas de jamonadas y las propiedades sensorialesevaluadas. De esta forma se caracterizó a cada jamonada. Además se determinó un primerposicionamiento en base a las propiedades sensoriales principales de este producto para losconsumidores.

b) Posicionamiento de Marcas

b.1) Determinación de Polígonos de Frecuencias: Se graficaron los polígonosde frecuencias de las cuatro propiedades sensoriales por cada marca, para lo cual se registróel número de respuestas de los jueces respecto a cada calificación de la escala hedónicasobre todas las propiedades sensoriales evaluadas por marca de jamonada, hallándose elporcentaje de las respuestas por cada categoría y; con estos datos y las calificaciones; segraficaron dichos polígonos de frecuencias.

b.2) Tabla de Contingencia de Calificaciones y Marcas: Para realizar un se-gundo análisis de correspondencias, se relacionaron las calificaciones, que van del 1 al 9, y lasmarcas evaluadas obteniéndose la tabla de contingencia de calificaciones y marcas. La tablade contingencia está formada por filas que están constituídas por las calificaciones y lascolumnas que corresponden a las seis marcas de jamonada. De esta forma se registró elnúmero de veces que los jueces respondieron una determinada calificación (considerando lascuatro propiedades sensoriales) por cada marca, el total de cada fila, el total de cada columnay el total de todas las observaciones.

b.3) Análisis de Correspondencias: Para determinar claramente el posiciona-miento de las diferentes marcas de jamonada en el mercado se realizó un segundo análisis decorrespondencias. Aquí se obtuvo el análisis de la tabla de contingencia, las coordenadas ycorrelaciones de las diferentes calificaciones en cada uno de los dos ejes principales; lascoordenadas y correlaciones de las columnas (marcas de jamonada) en los dos ejes o compo-nentes más importantes y finalmente el mapa perceptual.

b.4) Mapa Perceptual: Con este mapa se pudo determinar el posicionamientode las seis marcas de jamonada evaluada en función al puntaje dado, considerando las cua-tro propiedades sensoriales.

Page 27: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

27

IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. Determinación de Parámetros Estadísticos y Polígonos de Frecuencias

Respecto al olor, en los polígonos de frecuencias, se puede apreciar que lascurvas correspondientes a las marcas LA SEGOVIANA y CATALANES son bastante irregula-res y el resto de las marcas tienen una tendencia a la derecha poco definida. La amplitud delas «campanas» en los polígonos graficados sugiere una gran dispersión de los datos. Ade-más, los altos valores de los coeficientes de variabilidad de las 5 primeras marcas (por encimadel 30%) estarían indicando que existe heterogeneidad en las calificaciones emitidas por losjueces. Debido a la asimetría de los polígonos de frecuencias es difícil determinar la distribu-ción y tendencia central en las marcas LA SEGOVIANA, CATALANES, LAIVE, METRO yRAZETTO. La marca SAN FERNANDO sería la mas valorada en el mercado según los prome-dios obtenidos (Cuadro 1), presentando una menor variabilidad en sus datos con respecto alas demás marcas.

En los polígonos de frecuencias obtenidos para el sabor se observó que las marcasLAIVE y SAN FERNANDO presentaron una tendencia a la derecha más definida y con valo-res centrales de 7 y 6, correspondientes a las calificaciones «me gusta» y «me gusta ligera-mente» en el orden respectivo. Además fueron estas dos marcas las que obtuvieronmenores coeficientes de variabilidad (CV<23%) respecto a las demás. Esto concuerda conlos valores promedio obtenidos, según los cuales la marca LAIVE tendría una valoración másalta por los consumidores.

En el análisis de los polígonos referentes al color, se pudo notar que lasmarcas LA SEGOVIANA, LAIVE, RAZETTO y SAN FERNANDO presentaron curvas me-jor definidas hacia la derecha y con tendencia central entre 6 y 7. Además estas cuatromarcas obtuvieron coeficientes de variabilidad menores a 26%. Sin embargo, las curvasde las marcas CATALANES y METRO fueron demasiado irregulares, presentando coefi-cientes de variabilidad de 38,07% y 37,29% respectivamente. Inclusive el polígono de lamarca CATALANES, a diferencia del resto de marcas, presentó una tendencia a la iz-quierda, lo que significaría que es la marca menos valorada en esta propiedad sensorial,concordando con el promedio obtenido en la escala de valoración que va del 1 al 9. Elpromedio más alto lo obtuvo la marca LAIVE, con un puntaje de 6,54 y un coeficiente devariabilidad de 19,83%.

En cuanto a la textura se observó que los coeficientes de variabilidad de todas lasmarcas son elevados (mayores a 25%), siendo las marcas LAIVE y RAZETTO las quepresentan menor coeficiente de variabilidad (24,58% y 24,60% respectivamente). En gene-ral, la tendencia de todos los polígonos de frecuencias graficados para esta propiedadsensorial fue hacia la derecha con valores centrales aproximados a 7. Según los prome-dios obtenidos la marca LAIVE sería la mejor valorada en el mercado y la marca CATALA-NES sería la peor valorada, coincidiendo con el alto coeficiente de variabilidad obtenidopara esta última marca por la dispersión de los datos, lo que influye en la obtención dellímite central.

“CONSTRUCCIÓN DE MAPAS PERCEPTUALES Y LA CARACTERIZACIÓNDEL PRODUCTO ALIMENTICIO JAMONADA”

Page 28: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM28

4.2 Determinación del Análisis Estadístico a aplicar

Los altos coeficientes de variabilidad obtenidos indicaron las opiniones divididas entrelos jueces, lo que se corrobora con la gran asimetría que hubo de los polígonos de frecuencias.Esto limita el uso del análisis de componentes principales, en el cual se evalúan los datosindividualmente; la existencia de datos contradictorios debido a la similitud en las característi-cas de los productos no facilitó el análisis. Por esta razón se prefirió realizar un análisis decorrespondencias, en el que los datos se agrupan y se estandarizan, para obtener finalmenteel mapa perceptual.

4.3 Construcción de Mapas Perceptuales

a) Caracterización de las Jamonadas

Para realizar el análisis de correspondencias fue necesario tabular los datos. Latabulación de los datos se realizó en base a los cuartiles, determinándose 4 categorías: malo,regular, bueno y muy bueno.

Las calificaciones que incluye cada categoría por propiedad sensorial se describen acontinuación:

* COLOR: Color malo (CM): incluye las calificaciones 1, 2, 3 y 4; Color regular(CR):comprende las calificaciones 5 y 6; Color bueno (CB): correspondientes a la calificación 7,Color muy bueno (CMB): que incluye las calificaciones 8 y 9.

* OLOR: Olor malo (OM): incluye las calificaciones 1,2 y 3 correspondientes a «me disgus-ta muchísimo», «me disgusta mucho» y «me disgusta», respectivamente; Olor regular(OR): comprende las calificaciones 4, 5 y 6 correspondientes a «me disgusta ligeramen-te», «ni me gusta ni me disgusta» y «me gusta ligeramente» respectivamente; Olorbueno (OB): correspondiente a la calificación 7 «me gusta»; Olor muy bueno (OMB):que incluye las calificaciones 8 y 9 correspondientes a «me gusta mucho» y «me gustamuchísimo».

* SABOR: Sabor malo (SM): incluye las calificaciones 1, 2, 3, 4 y 5; Sabor regular (SR):correspondiente a la calificación 6; Sabor bueno (SB): a la calificación 7; Sabor muybueno (SMB): a las calificaciones 8 y 9.

* TEXTURA: Textura mala (TM): comprende las calificaciones 1, 2, 3, 4 y 5; Textura regular(TR): correspondiente a la calificación 6; Textura buena (TB): a la calificación 7; Texturamuy buena (TMB): que incluye las calificaciones 8 y 9.

De esta forma se tuvieron 4 categorías por propiedad sensorial: CM, CR, CB, CMB;OM, OR, OB, OMB; SM, SR, SB, SMB; y TM, TR, TB, TMB; obteniéndose finalmente 16filas y 6 columnas correspondientes a las marcas de jamonada; así se obtuvo la tabla decontingencia del Cuadro 2.

Page 29: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

29

Cuadro 2: Tabla de Contingencia de Propiedades Sensoriales y Marcas

El Cuadro 3 muestra el análisis de la tabla de contingencia hallado una vez realizado elanálisis de correspondencias por el MINITAB, luego de procesar los datos.

Cuadro 3: Análisis de Tabla de Contingencia

Ejes Inercia Proporción Acumulado

1

2

3

4

5

0,0879

0,0338

0,0192

0,0044

0,0026

0,5946

0,2287

0,1295

0,0300

0,0172

0,5946

0,8232

0,9528

0,9828

1,0000

TOTAL 0,1479

Según este cuadro, los ejes 1 y 2, también llamados componentes, recogieron elmayor porcentaje de información, llegando a constituír un 82,32% de ésta, por lo que permi-tieron la construcción del mapa perceptual. El primer eje explica por sí solo el 59,46% de lainercia, son entonces las variables que conforman el primer eje las de mayor peso en lapreferencia de los consumidores. Por su parte, el segundo eje explica el 22,87% de la infor-mación.

“CONSTRUCCIÓN DE MAPAS PERCEPTUALES Y LA CARACTERIZACIÓNDEL PRODUCTO ALIMENTICIO JAMONADA”

Cuadro 2: Tabla de Contingencia de Propiedades Sensoriales y Marcas

MarcaProp.Sens. La Seg. Catalanes Laive Metro Razetto San Fern. TOTALColor maloColor regularColor buenoColor muy buenoOlor maloOlor regularOlor buenoOlor muy buenoSabor maloSabor regularSabor buenoSabor muy buenoTextura malaTextura regularTextura buenaTextura muy buena

331322132386239135191489

418199621121161214188121416

211577521131117109141018913

62014108289511199119151610

913121602420682210101514138

779972524714067468286656772897564

TOTAL 200 200 200 200 200 200 1200

Page 30: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM30

Según este cuadro, los ejes 1 y 2, también llamados componentes, recogieron elmayor porcentaje de información, llegando a constituír un 82,32% de ésta, por lo que permi-tieron la construcción del mapa perceptual. El primer eje explica por sí solo el 59,46% de lainercia, son entonces las variables que conforman el primer eje las de mayor peso en lapreferencia de los consumidores. Por su parte, el segundo eje explica el 22,87% de la infor-mación.

Para determinar qué propiedades sensoriales son las que constituyen cada compo-nente o eje se analizaron las correlaciones de las diferentes categorías de estas propieda-des evaluadas (OM, OR, OB, OMB; SM, SR, SB, SMB; CM, CR, CB, CMB; TM, TR, TB,TMB). Al analizar las correlaciones de cada eje se observó que, en general, en el componen-te 1 los mayores valores los tuvieron las propiedades sensoriales de color, sabor y textura:en el componente 1 el SM obtuvo una correlación de 0,813, el SR presentó una correlaciónde 0,427 y el SMB una correlación de 0,398; en cuanto al color, se obtuvieron valores muyaltos de correlación lo que denota que éste es la propiedad sensorial de mayor peso en el eje1, así el CM obtuvo una correlación de 0,936, el CB presentó una correlación de 0,819 y elCMB alcanzó una correlación de 0,631; por otro lado la TM presentó una correlación de0,516 y la TB obtuvo un valor de correlación de 0,753; las correlaciones de las diferentescategorías del olor (OM, OR, OB y OMB) fueron mínimas (menores a 0,2) por lo que sededuce que ésta propiedad sensorial no es de importancia en la constitución de éste compo-nente. Sin embargo, el eje o componente 2 es, sin lugar a dudas, un eje de olor: el OMobtuvo una correlación de 0,791 y el OB presentó una correlación de 0,895; las correlacionesdel sabor, del color y la textura, en sus diversas categorías (SM, SR, SB, SMB; CM, CB; TM,TR, TB, TMB) tuvieron correlaciones mínimas (menores a 0,15), a excepción del CR y elCMB cuyas correlaciones tampoco fueron tan significativas comparadas con las obtenidaspara el olor. Por lo tanto, los componentes de mayor peso para los consumidores dejamonadas son el sabor, el color y la textura. Estos resultados concuerdan con lo señaladopor Wittig (1990) cuando menciona que la apariencia y el color son los primeros factores queafectan la selección de cualquier producto, luego le siguen la textura y el sabor, siendo ésteúltimo muy importante en la aceptación del alimento.

Para construir el mapa perceptual de jamonadas y propiedades sensoriales (Figura 3)se tuvieron que ubicar los puntos que representaban tanto las categorías de estas propiedadescomo las marcas, por lo que se realizó el mismo procedimiento que para un plano cartesianocon los ejes x e y: el componente 1 constituyó el eje x y el componente 2 fue el eje y; y lospuntos se ubicaron como un par ordenado (x;y).

Para caracterizar a cada marca de jamonada se analizó el mapa perceptual de laFigura 3, y los resultados que de allí se obtuvieron se compararon con los promedios y lospolígonos de frecuencias hallados anteriormente, de esta manera se verificó la certeza de lasafirmaciones derivadas del mapa.

Según los promedios obtenidos LAIVE tuvo las mejores características de color, sabory textura mientras que CATALANES obtuvo las peores calificaciones respecto a estas propie-dades sensoriales; según esto se dedujo que en el lado derecho del componente 1 estaríanubicadas las marcas mejores posicionadas en sabor, color y textura y para el lado izquierdo seencontrarían las menos preferidas.

Page 31: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

31

Figura 3: Mapa Perceptual de Propiedades Sensoriales y Marcas

“CONSTRUCCIÓN DE MAPAS PERCEPTUALES Y LA CARACTERIZACIÓNDEL PRODUCTO ALIMENTICIO JAMONADA”

Page 32: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM32

Se sabe que el segundo eje es de olor y respecto a esta característica SAN FER-NANDO tuvo el puntaje más alto y LA SEGOVIANA el más bajo, lo que determinó que en laparte inferior del componente 2 estarían las marcas más preferidas y en la parte superior lasmenos valoradas. Grande (1992) señala que cuando una marca se encuentra próxima alcentro de gravedad pone de manifiesto que su valoración está próxima a la media.

Como el primer eje está constituido por 3 propiedades sensoriales la posición de lascaracterísticas específicas de cada una de ellas (CMB, CB, CR, CM; SMB, SB, SR, SM yTMB, TB, TR, TM) no está bien definida. Se supone que, por ejemplo, TMB debería estar mása la derecha que TB y esto no ocurre. Además hay que tomar en cuenta que si bien se estáconsiderando un plano con dos ejes, influye el hecho de que el gráfico original está constitui-do por varios componentes en el espacio (Cuadro 3) y la Figura 3 viene a ser una especie decorte, por lo que las posiciones pueden resultar confusas. Esta es la explicación del por quéen el segundo eje el OMB está más al centro que el OB.

Según el mapa, en el componente 1, LAIVE estaría posicionada más a la derecha queel resto de marcas lo que la sitúa como la marca mejor valorada por los consumidores y lamejor caracterizada por sus propiedades sensoriales, esto se puede verificar con los altospromedios obtenidos en dichas propiedades sensoriales por esta marca y la tendencia de lospolígonos de frecuencias hacia la derecha por los valores más altos. En el segundo eje LAIVEestá ubicado casi al nivel del centro de gravedad por lo que se dedujo presentó un olor regular,aunque según el promedio fue el segundo mejor valorado respecto a esta propiedad sensorial.

El gráfico reportó que SAN FERNANDO estuvo muy bien posicionada, al igual queRAZETTO, caracterizándose ambas por su color, sabor y al parecer, también por su textura,pues se ubicaron a la derecha del componente 1. Sin embargo, SAN FERNANDO, según elpromedio obtenido, se encuentra en el quinto lugar en lo que respecta a textura, lo que indica-ría que esta jamonada no es muy valorada en esta propiedad sensorial, pese a que el mapapodría sugerir lo contrario. El mapa perceptual posiciona las marcas en función a todas suspropiedades sensoriales, pero lo hace básicamente a la característica sensorial de mayorimportancia para los consumidores. Como el color es la característica predominante va a serquien determine en mayor proporción la posición de las marcas que el resto de propiedadessensoriales. SAN FERNANDO presentó la mayor calificación en color, y aunque no la másalta, también lo hizo en sabor, ocupando el segundo lugar, de allí que se halle posicionado a laderecha del componente 1. Respecto al componente 2, SAN FERNANDO es la marca mejorubicada en la parte inferior del eje, presentando un OMB según el promedio.

Por lo tanto SAN FERNANDO se caracteriza por su color, sabor y olor, pero no por sutextura.

RAZETTO, por su parte, presentó una buena textura lo que se pudo observar tanto enel mapa como en el promedio obtenido (en éste último obtuvo el puntaje más alto), un colorregular de acuerdo al promedio según el cual se sitúa en cuarto lugar lo que también se verificagráficamente; un buen sabor según el mapa y el tercer lugar obtenido por el promedio; y un olorregular, pues se encuentra posicionado para la parte superior del componente 2, ocupandoademás el cuarto lugar en los promedios derivados de las evaluaciones de esta característica.Así, RAZETTO se caracterizó por su textura y sabor, mas no por su color ni olor.

Page 33: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

33

En LA SEGOVIANA la característica de olor es determinante. Su posición superioren el componente 2 más arriba que las demás marcas, confirman el hecho de que es la peorvalorada en cuanto a esta propiedad sensorial, además del mínimo promedio obtenido. Porencontrarse muy próxima al centro de gravedad desde el punto de vista del componente 1pareciera que sus propiedades sensoriales de color, sabor y textura son medianamentevalorados por los consumidores, pero por los datos de promedios del Cuadro 1 se puedenotar que el color obtuvo el tercer lugar de preferencia, el sabor el quinto lugar y la textura, elcuarto lugar. Según esto el sabor de LA SEGOVIANA no sería valorado y su posición a laderecha del eje 1 estaría determinada por el color, que sí es catalogado como bueno. LASEGOVIANA, entonces, se caracterizó básicamente por su color, pero no por su sabor, ni suolor ni su textura.

Por su parte, METRO se ubicó al lado izquierdo del componente 1 por lo que podríadeducirse que no es bien visto por los consumidores en lo referido a color, sabor y textura.Según los promedios, en color ocupó el quinto lugar, en sabor el cuarto lugar y en textura eltercer lugar. Esta última propiedad sensorial, junto con el olor, fue la más valorada en estajamonada, pero como es la propiedad que menos influye en el posicionamiento de ésta, de los3 anteriormente mencionados, el color y el sabor ubican a METRO al lado izquierdo del eje 1.La tendencia hacia la izquierda del polígono de frecuencias del color de esta marca confirma subaja valoración. En cuanto al olor, según el mapa estaría ubicado en la parte inferior del compo-nente 2, por lo que presentaría un olor bueno, lo que se verifica con el tercer lugar obtenido porsu promedio respectivo. METRO, entonces, se caracterizó por su olor y textura, pero no por sucolor ni sabor.

La jamonada CATALANES se ubicó en el extremo izquierdo del componente 1, evi-dentemente porque sus características de color, sabor y textura fueron las peores valoradas.Esto se verifica con los mínimos promedios obtenidos, ocupando la última posición en lastres propiedades sensoriales y con el polígono de frecuencias del color tan evidentementetendiente a la izquierda. Como son estas características las que determinan el posiciona-miento de las marcas en el mapa CATALANES estuvo ubicada muy cerca del centro degravedad con respecto al componente de olor, es decir, al eje 2; sin embargo se situó en laquinta posición según los promedios, por lo que puede deducirse que, en realidad, presentaun olor malo. Esta es, sin duda, la marca peor valorada por los consumidores de jamonadasevaluados.

Por los resultados anteriormente descritos y teniendo en cuenta que las principa-les propiedades sensoriales son el color, el sabor y la textura, pasando el olor a un segun-do plano, se pudo hacer una primera determinación de la preferencia de los consumidorespor las marcas de jamonada resultando el siguiente orden: LAIVE, SAN FERNANDO,RAZETTO, METRO, LA SEGOVIANA Y CATALANES, de mayor a menor preferencia res-pectivamente.

La validez de estos resultados se verifica con la existencia de diferencias significativasentre las seis marcas de jamonada por cada propiedad sensorial evaluada, determinada por laprueba de Friedman.

“CONSTRUCCIÓN DE MAPAS PERCEPTUALES Y LA CARACTERIZACIÓNDEL PRODUCTO ALIMENTICIO JAMONADA”

Page 34: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM34

Cuadro 5: Análisis de tabla de Contingencia

Ejes Inercia Proporción Acum ulado12345

TOTAL

0,06960,01410,00570,00330,00050,0931

0,74700,15130,06150,03520,0050

0,74700,89830,95980,99501,0000

Para determinar el posicionamiento de las 6 marcas de jamonada evaluadas enfunción al puntaje dado se graficó el mapa perceptual de las jamonadas y las calificaciones.Para ubicar los puntos en este mapa se procedió de la misma forma que en el mapa perceptualde la Figura 3, es decir, tanto las calificaciones como las marcas de jamonadas se ubicaroncomo pares ordenados (x, y) donde el eje x fue el componente 1 y el eje y lo constituyó elcomponente 2, obteniéndose la Figura 4.

b) Posicionamiento de marcas

Antes de realizar el segundo análisis de correspondencias, se graficaron lospolígonos de frecuencias para las cuatro propiedades sensoriales por cada marca paraobservar qué marcas de jamonada tienen mayor tendencia a la derecha y, por lo tanto,mayor puntaje constituyéndose como las preferidas por los consumidores, según los cua-les Laive, Razetto y San Fernando son los gráficos con mayor tendencia a la derecha,sobre todo Laive, lo que indicaría que serían estas tres marcas las preferidas por losjueces durante la evaluación sensorial considerando las cuatro propiedades evaluadas.

Luego se realizó un segundo análisis de correspondencias utilizando la tabla decontingencia de calificaciones y marcas que se muestra en el Cuadro 4.

En el Cuadro 5 se presenta el análisis de la tabla de contingencia. Según estecuadro los dos primeros ejes o componentes explican el 89,83% de la inercia. Como elcomponente 1 explica el 75% de la información es éste el eje que va a determinar el posicio-namiento de las marcas en el mapa.

Cuadro 4: Tabla de Contingencia de Calificaciones y Marcas

MarcaCalific. La Segov. Catalanes Laive Metro Razetto San

FernandoTOTAL

4819181259481913

31232381844311210

111114654594014

0424291644383015

1217171465482511

028231161552911

9291111397732727915574

TOTAL 200 200 200 200 200 200 1200

Page 35: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

35

Figura 4: Mapa Perceptual de Jamonadas y Calificaciones

“CONSTRUCCIÓN DE MAPAS PERCEPTUALES Y LA CARACTERIZACIÓNDEL PRODUCTO ALIMENTICIO JAMONADA”

Page 36: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM36

Cuadro 6: Calificaciones obtenidas por cada marca en función a lascuatro propiedades sensoriales evaluadas

Marca La Segoviana Catalanes Laive Metro Razetto San Fernando

Puntaje 5,84 5,16 6,525 5,905 6,095 6,285

En este mapa se observó que para el lado derecho del componente 2 se situaron lascalificaciones mas bajas (del 1 al 5): en el primer cuadrante se encontraron los puntajes 1 y2, y en el cuarto cuadrante 3, 4 y 5; mientras que al lado izquierdo de dicho componente seencontraron las mejores calificaciones: así en el segundo cuadrante se ubicaron las califica-ciones 6 y 7 y en el tercer cuadrante los puntajes 8 y 9.

Para poder determinar el posicionamiento de las diferentes marcas para los consu-midores según las calificaciones obtenidas y de algún modo agrupar todas las propiedadessensoriales evaluadas en un puntaje, se procedió a analizar las posiciones de las jamonadasy las calificaciones en la Figura 4. En el mapa se observa claramente que las marcas LAIVE,SAN FERNANDO y RAZETTO son las mejores posicionadas, pues se sitúan al lado izquier-do del primer componente, en el tercer y segundo cuadrante, lo que se comprueba con sumarcada tendencia a la derecha de sus polígonos de frecuencias, siendo LAIVE la preferidacon un puntaje muy próximo a 8, seguida de SAN FERNANDO que obtuvo una calificaciónglobal de aproximadamente 7 y luego RAZETTO cuyo puntaje se acercó mucho a 6. Lasmarcas peores posicionadas fueron LA SEGOVIANA, con una calificación mayor a 5, segui-da muy de cerca de METRO y finalmente CATALANES que bordea un puntaje de 3. Segúnesto, LA SEGOVIANA estaría mejor ubicada que METRO; sin embargo, si observamos eleje 2, esta marca estaría posicionada en la parte superior de este componente donde seubican los puntajes más bajos, por lo que su calificación no sería mayor que la de METRO,marca ubicada en la parte inferior de este eje. Además, al comparar estos resultados con loshallados en el mapa perceptual de las propiedades sensoriales y marcas y con los parámetrosestadísticos se observa claramente que LA SEGOVIANA es menos valorada por los consu-midores. Es justamente para evitar este tipo de desviaciones que se realiza todo el análisisde los parámetros estadísticos y de los polígonos de frecuencias, además del mapa en elque se relacionan las propiedades sensoriales con las marcas de jamonadas.

Una manera de calificar a cada una de las marcas de jamonadas en función a lascuatro propiedades sensoriales evaluadas es calculando el promedio:

Según los promedios encontrados para cada una de las marcas (cuadro 6) el posi-cionamiento sería el mismo que el determinado por el análisis anterior: LAIVE, SAN FER-NANDO, RAZETTO, METRO, LA SEGOVIANA y CATALANES, de mayor a menor preferen-cia respectivamente.

Según el mapa perceptual de las jamonadas y las calificaciones, LAIVE fue la marcapreferida por los consumidores, por lo tanto las características más apreciadas por los consu-midores fueron básicamente un sabor intermedio, una textura blanda, regulada con una coc-ción adecuada y un olor poco marcado por las especias añadidas.

Page 37: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

37

Sin embargo, según el mapa perceptual que relaciona las propiedades sensorialesevaluadas con las marcas de jamonada las mejores características de sabor, textura y colorlas presentó LAIVE; y en lo que respecta a olor fue SAN FERNANDO quien obtuvo la mejorcalificación. Por todas estas razones, la jamonada especial elegida como «ideal» en la prefe-rencia de los consumidores tendría las características de sabor, textura y color citadas en elpárrafo anterior y además debería presentar un olor a especias no muy fuerte. Para que estascaracterísticas se mantengan, las condiciones de almacenamiento deben ser óptimas (tempe-ratura de refrigeración, etc.) para evitar la rancidez de las grasas y la descomposición prema-tura de las jamonadas (efectos microbiológicos, etc.) lo que puede alterar notablemente laspropiedades sensoriales del producto.

V. CONCLUSIONES

1. La metodología de los mapas perceptuales, utilizando el Análisis de Corresponden-cias, es aplicable en productos alimenticios tales como jamonadas para determinarel posicionamiento de cada marca en la preferencia de los consumidores.

2. El mapa perceptual de las jamonadas y las propiedades sensoriales reportó que elcolor, el sabor y la textura son los componentes organolépticos de mayor peso paralos consumidores que caracterizan a las jamonadas, mientras que el olor es dejadoen un segundo plano.

3. Según los parámetros estadísticos, los polígonos de frecuencia, el mapa perceptualde las jamonadas y las propiedades sensoriales; y el mapa perceptual de lasjamonadas y las calificaciones, el posicionamiento de las diferentes marcas dejamonadas, según las propiedades sensoriales evaluadas, de mayor a menor prefe-rencia fue de la siguiente manera: LAIVE, SAN FERNANDO, RAZETTO, METRO, LASEGOVIANA y CATALANES.

4. Las mejores características de color, sabor y textura las presentó LAIVE, mientras queel olor preferido fue el de SAN FERNANDO.

5. Las características sensoriales preferidas por los consumidores fueron: color rosadono muy opaco; sabor marcado medianamente por los condimentos y sal; textura blan-da; y olor a especias no muy marcado. Si se deseara introducir una nueva marca dejamonada al mercado, su calidad debería ser similar a la descrita.

VII. BIBLIOGRAFÍA

• COSTELL, E. y DURÁN, L. 1981. El análisis sensorial en el control de la calidad de losalimentos. II. Planteamiento y planificación: selección de pruebas. Revista Agroquímicay Tecnología de Alimentos. Valencia. 21(2).

“CONSTRUCCIÓN DE MAPAS PERCEPTUALES Y LA CARACTERIZACIÓNDEL PRODUCTO ALIMENTICIO JAMONADA”

Page 38: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM38

• GARCÍA – Mc.RAE, C. 1994. Comportamiento Sensorial de Caramelos de Goma deAlmidón Modificado y Gelatina mediante pruebas afectivas y descriptivas. Tesis.Universidad Nacional Agraria La Molina

.

• GRANDE, I. 1992. Dirección de Marketing. Fundamentos y Software de aplicaciones.Editorial Mc - Graw Hill. Madrid.

• JANY, J. 1994. Investigación integral de mercados: Un enfoque operativo. EditorialInteramericana S.A. Bogotá.

• KOTLER, P. y AMSTRONG, G. 1996. Mercadotecnia. Editorial Prentice HallHispanoamericana S.A. México. 303 p.

• RUBIO DONET, J. 1994. Estadística Aplicada. Lima. Perú.

• TIMANÁ, J. 1994. Análisis de Correspondencias: Aplicaciones a la Investigación deMercados. Notas de clase. Métodos Cuantitativos. Post- Grado. ESAN. Lima. Perú.

• WITTIG, E. 1990. Evaluación Sensorial: Una Metodología Actual para la Tecnología deAlimentos. Santiago.

Page 39: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

39

1 Ingeniero en Industrias Alimentarias. Profesor Principal de la Facultad de Industrias Alimentarias.Universiad Nacional Agraria. La Molina.

2 Egresada de la Facultad de Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria - La Molina.

ELABORACION Y EVALUACION DE GALLETAS DULCES CON SUSTITUCION PARCIALDE HARINA DE TRIGO POR HARINA DE KIWICHA MALTEADA

Gladys Tarazona R. 1 Sandra Aparcana Robles 2

RESUMEN

Esta investigación tuvo como objetivo determinar el nivel óptimo de sustitución deharina de trigo por harina de kiwicha malteada, mediante el análisis sensorial de las galletaselaboradas con estas harinas, así como evaluar las características físicoquimicas de la harinade kiwicha malteada.

Se utilizó kiwicha (Amaranthus caudatus) “La Molinera”, proveniente del Callejón deHuaylas, la cual se malteó según el procedimiento, que consiste en limpieza, remojo,germinación, secado, eliminación de las raicillas y la molienda de la semilla, obteniéndosecomo producto la harina de kiwicha malteada; para la elaboración de las galletas también seempleó harina de trigo galletera y otros ingredientes propios de las galletas dulces.

Los análisis realizados a la harina de kiwicha malteada dieron como resultado altoscontenidos de proteína, grasa, carbohidratos y fibra y menor porcentaje de ceniza que la kiwichacruda.

El análisis farinográfico de las mezclas de trigo con 10%, 20% y 30% de harina dekiwicha malteada mostró que el Tiempo de Inicio (I) y los Tiempos de Desarrollo (M) de éstasson muy cercanos a los de trigo y por lo tanto apropiados para galletería pero no sucedió igualpara la Estabilidad ( R ) la que fue menor que la del trigo.

Las galletas se elaboran con el método del cremado, siguiendo el flujo de mezclado,laminado, horneado, enfriado y empacado: se hicieron modificaciones en los porcentajes demanteca, azúcar y leche en la etapa de mezclado, lo cual hizo que disminuya la cantidad deazúcar y manteca mientras que el porcentaje de leche se incrementa; se realizaron sustitucio-nes del 10%, 20% y 30% que se constituyeron en las tres muestras de galletas en estudio.

Page 40: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM40

El análisis sensorial determinó que las tres muestras de galletas no presentaron diferen-cias significativas por lo que se escogió a la galleta con 30% de sustitución como la óptima.

El aminograma de las galletas elegidas mostró como aminoácido limitante a la metioninamás cistina seguida por el triptofano para edad pre-escolar y sólo a la metionina más cistinapara edad escolar, sobrepasando significativamente los requerimientos de los demásaminoácidos esenciales, en ambos grupos de edades; en cuanto a la calidad nutricional, elCómputo Químico de la galleta con 30% de harina de kiwicha malteada fue muy alto, 80% y91% para pre-escolar y escolar respectivamente lo cual indica que estas galletas puedencumplir satisfactoriamente con las necesidades nutricionales de ambos grupos.

SUMMARY

This research by sensory analysis and physical chemical characterization of the maltedkiwicha flour (KF), aimed the determination of the optimum substitution level.

Kiwicha (Amaranthus caudatus) “La Molinera” coming from “Callejón de Huaylas” wasused. It was malted following the procedure earlier reporters consisting of cleaning, soaking,germination, drying, elimination of radicles, milling of the seeds and obtaining at the end themalted kiwicha flour. For the preparation of the cookies it was also used wheat cookie flour andother ingredients common in sweet cookies.

The analysis made to the malted kiwicha flour gave as a result higher contents orprotein, fat, carbohydrates and fiber but a lower percentage of ash than raw kiwicha.

The farinographic analysis of the mixtures of wheat, with 10%, 20% and 30% of maltedkiwicha flour, respectively, showed that its Starting time (I) and Developing time (M) were closedvalues to wheat flour and then appropriate for cooking making. It had not happened, however,for the Stability ( R ) of kiwicha flour, which was lower of the one for wheat.

The cookies were elaborated with the creaming method, following the procedure ofmixing, laminating, baking, cooling and packaging: It was made percentage modifications oflard, sugar and milk in the stage of mixing, which made diminishing the quantities of sugar andlard meanwhile the percentage of milk increased. They were made substitutions of wheat flourwith 10%, 20% and 30% of kiwicha flour. Those became the three samples under study.

The sensory analysis determined that the three samples of cookies did not showsignificant difference and then it was chosen the cookie with 30% substitution as the best.

The aminogram of the selected cookies showed as the limiting aminoacid the Groupof methionine + cysteine followed by triptophan for the pre-school children case and onlymethionine for the school children case, overwhelming the requirements for essentialaminoacids in both age groups. Regarding the nutritional quality, the score for the cookiewith 30% the kiwicha four was very high: 80% and 91% for the pre-school and school childrenrespectively. It indicates that these cookies can satisfactory meet the nutritional require-ments in both age groups.

Page 41: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

41

I. INTODUCCION

La kiwicha (Amaranthus caudatus)es un cereal de origen andino cuya existen-cia data de más de 4000 años de antigüe-dad. Es cultivada por los campesinos andinosy es consumida como grano reventado, hari-na tostada o hervida en bebidas.

Se considera a la kiwicha como un ali-mento bueno para los niños pues muestra unacantidad y calidad de proteínas mayor al en-contrado en otros cereales, esta alta calidadproteica de la kiwicha está dada por la genero-sa distribución de aminoácidos esenciales comola leucina, lisina y metionina, de los cuales pre-senta gran cantidad; estas característicasproteicas son mejoradas sometiendo a lakiwicha a un proceso de germinación (malteo)lo que aumenta la digestibilidad y calidad nutri-tiva del cereal, el cual se puede utilizar en laelaboración de productos de panificación comoqueques, panes, bizcochos y galletas así comootras formas de consumo.

Este estudio busca sustituir parte dela harina de trigo utilizada en la elaboraciónde galletas dulces por harina de kiwichamalteada, ya que actualmente los programasde apoyo social a la alimentación infantil uti-liza mayormente este producto destinándoloa los niños en edad pre-escolar y escolar delos colegios, aldeas, pueblos, etc.

II. OBJETIVOS

¨ Encontrar el nivel óptimo de sustituciónde la harina de trigo por harina de kiwichamalteada, en la elaboración de galletasdulces.

¨ Estudiar y evaluar las característicasfisico-químicas de la harina de kiwichamalteada, así como las galletas obteni-das con dicha harina, en forma procesa-da (galletas) y evaluar cuanto a su cali-

dad proteica y nutricional a través de suaminograma y el cálculo del cómputoquímico.

III. REVISION DE LITERATURA

3.1 Antecedentes

El amaranto de grano se domesticóen América hace más de 4000 años por cultu-ras precolombinas y de allí posiblemente sedifundió a otras partes del mundo; fue cultiva-da y utilizada junto al maíz, frijol y calabazapor los aztecas en al vale de México; por losMayas en Guatemala y por los Incas enSudamérica, tanto en Perú, Bolivia y Ecuadorjunto a la papa, maíz y la quinua.

El género amaranthus con más de 70especies de las cuales sólo tres se utilizanpara la producción del grano : Amaranthuscruentus, Amaranthus caudatus yAmaranthus hipondryacus (Mujica, 1997).

Sumar (1995) y Tapia (1982) conside-ran al Perú como centro de origen delAmaranthus caudatus por ser propio de cli-mas templados y fríos donde se desarrolla-ron culturas antiguas como Chavin e Inca sien-do el alimento privilegiado de los Incas.

3.2 Composición Química yValor Nutritivo

El grano de kiwicha es altamente nu-tritivo superando al maíz, cebada, arroz y trigocualidad nutritiva que está ampliamente demos-trada a través de diversos estudios (Tapia,1982). El contenido proteico de la kiwicha esde 14.3% con un rango entre 12.1% a 16.2%dependiendo su calidad de la cantidad y cali-dad de sus aminoácidos; el contenido de lisinaes alto, el aminoácido limitante en la leucinalo que realmente no es una seria limitaciónporque esta se encuentra en exceso en otros

ELABORACION Y EVALUACION DE GALLETAS DULCES CON SUSTITUCION PARCIALDE HARINA DE TRIGO POR HARINA DE KIWICHA MALTEADA

Page 42: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM42

granos. El porcentaje de grasa es 7% cuyocontenido de ácidos grasos es similar al delalgodón siendo el 76% de los ácidos grasosinsaturados; el contenido de fibra es relativa-mente alto (7.5%), el de cenizas 2.8% y el decarbohidratos 68.4% (Málaga et al., 1986).

La digestibilidad del amaranto es 65%a 74% para semilla cruda y tostada respecti-vamente (Sánchez, 1980).

El contenido de minerales es más altoque en los cereales de consumo tradicional,presenta mayor cantidad de calcio y magnesioque la quinua así como también presenta mayorcantidad de ácido ascórbico (Sánchez, 1983).

3.3 Harina de Kiwicha Malteada

El malteado se define como la germi-na-ción controlada de la semilla seguida de unsecado también controlado. El malteado pro-duce alta actividad enzimática y sabor caracte-rístico. En panificación el material malteado esusado por su contenido de enzimas y poder decoloración. El grano malteado es una fuenterica en vitaminas; además su alta digestibilidades recomendada para la alimentación de lactan-tes y personas con deficiencias enzimáticas(Huarcaya, 1990).

Paredes (1988) citado por Quinde(1995) encontró que el proceso de germinaciónmejora notablemente las propiedadesreológicas del Amarathus hipocondryacus.

Asimismo Mora et al., (1991) citadospor Quinde (1995), demostraron que lagerminación afecta las propiedades reológicasy funcionales del Amaranthus hipocondryacusaumentando la dispersibilidad de la harina enagua, lo cual es muy útil para la formulaciónde varios productos alimenticios.

Sánchez (1991) y Repo-Carrasco(1992) mencionan que dado que el almidónde los germinados se encuentra parcialmen-te hidrolizado, es ligeramente hidrofólico lo

que permitiría elaborar mezclas con densida-des energéticas elevadas en alimentos paraniños en ablactancia.

Quinde (1995) reporta un incrementoimportante de la mayoría de aminoácidos, des-tacando la leucina con 20.5%, ácido aspártico16.4%, mejorando el score químico paralactantes y niños en edad pre-escolar; esteúltimo grupo es al cual podrían estar dirigidoslos productos derivados de la malta de kiwicha,teniendo el grano crudo un score químico de74% y como aminoácidos limitantes la leucinay treonina, en el grano malteado el score quími-co llega a 84% siendo la leucina el aminoácidolimitante.

3.4 El Trigo

El trigo es un cereal perteneciente ala familia de las gramineas, y es el cerealmás cultivado del mundo y el más importantedebido a su adaptación al terreno y a diferen-tes climas; actualmente en el mundo se cul-tivan 10 especies del género triticum, perosólo 2 presentan interés especial: el Tritucumvulgare y elTriticum durum, el primero se usapara producir harinas para pan, galletas, etcy el segundo se emplea mayormente en lafabricación de pastas (Quaglia, 1991).

El trigo se clasifica según la texturadel endospermo en vítreos y harinosos; segúnel tipo de pan, trigos fuertes y flojos y según lavariedad botánica en duros y blandos (Calave-ras, 1996).

3.5 Composición Química y Ca-lidad de la Harina de Trigo

La composición química de la harinade trigo depende del grado de extracción, peromayormente el porcentaje de proteínas fluc-túa entre 8% y 11%, grasa entre 1% y 2%,carbohidratos 71%, cenizas entre 0.5% y0.6%, fibra 3% y la humedad está en un ran-go de 13% a 15% (Kent, 1971).

Page 43: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

43

Un criterio para evaluar la calidad dela harina es su composición y sus caracte-rísticas fermentativas: tales como la produc-ción y retención de gas, parámetros que es-tán influenciados por la actividad enzimáticade la harina (Quaglia, 1991).

Para determinar las propiedadesreológicas de las harinas se utilizan el farinógrafoy el extensógrafo de Brabender .

El farinógrafo mide la consistencia dela masa mediante la fuerza necesaria paramezclarla a una velocidad constante y la ab-sorción del agua necesaria para alcanzar estaconsistencia, determinando el porcentaje deabsorción, el tiempo de desarrollo de la masay la estabilidad.

El extensógrafo mide la estabilidad dela masa y la resistencia que la misma oponedurante el periodo de reposo, se usa exclusi-vamente para harinas de trigo blando, y se rea-liza luego de la farinografía. Los índices demayor utilidad medidos en el extensogramason la resistencia, extensibilidad y la relaciónresistencia/extensibilidad.

3.6 La Industria Galletera :Las Galletas

Se define a las galletas como un pro-ducto horneado preparado a base de harinade trigo, manteca vegetal, leche en polvo, sal,azúcar, agua y algunos ingredientes meno-res, como bicarbonato de sodio, bicarbonatode amonio, y emulsificantes, los cuales sir-ven para mejorar el color, sabor, textura y con-sistencia final de las galletas; todas las ga-lletas se caracterizan por tener la estructuradel gluten bien desarrollada, pero con el au-mento del azúcar, la grasa el gluten se hacemenos elástico y más extensible. La carac-terística primordial es que las galletas pre-sentan la superficie con un ligero brillo y unatextura abierta que la hace agradable al pala-dar; existe una amplia variedad e galletas, pue-den ser saladas, dulces, de crema, sodadas,

etc, siendo esta variedad la principal atrac-ción de la industria galletera (Manley, 1989).

IV. MATERIALES Y MÉTODOS

El presente trabajo de investigaciónfue desarrollado en los laboratorios de la Fa-cultad de Industrias Alimentarias, en el labo-ratorio de Calidad del Programa de Cerealesde la Facultad de Agronomía, el Bioterio delDepartamento de Nutrición, en las instalacio-nes del Instituto Nacional de DesarrolloAgroindustrial (INDDA) y en el laboratorio decontrol de calidad de una panificadora local.

4.1 Materia prima e Insumos

♦ Kiwicha selección “La Molinera”♦ Harina de trigo comercial marca Aguila

de la fábrica Cogorno♦ Azúcar rubia marca Andahuasi S:A♦ Manteca vegetal marca Faro♦ Leche en polvo descremada marca Bon

lac (0.7% de grasa)♦ Sal♦ Bicarbonato de sodio♦ Esencia de vainilla♦ Agua

4.2 Equipos

Para el malteo de la kiwicha

♦ Tanque de remojo♦ Germinador♦ Secador

Otros equipos

♦ Tamizador vibrador Buhler (mallas NR 60,6xx, 10xx, 15xx y 25T1)

♦ Balanza analítica Mettler Toledo♦ Determinador de humedad Metler Toledo♦ Equipo Kjeldahl♦ Equipo Soxhlet

ELABORACION Y EVALUACION DE GALLETAS DULCES CON SUSTITUCION PARCIALDE HARINA DE TRIGO POR HARINA DE KIWICHA MALTEADA

Page 44: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM44

♦ Mufla eléctrica♦ Material de vidrio♦ Farinografo de Brabender♦ Extensografo de Brabender♦ Amasadora - mezcladora Hobart♦ Moldes para galletas♦ Horno rotativo Nova

4.3 Métodos de análisis

4.3.1 A la Materia prima

Determinación del poder germinativoy la sensibilidad al agua, método Aubry se-gún ABSC (1978) citado por Quinde(1995).

4.3.2 Caracterización químicapara harinas

Humedad, proteína, grasa, fibra brutay cenizas según método AACC (1997);carbohidratos totales, por diferencia de peso;acidez y pH según método de NTP 209.039(1976).

4.3.3 Caracterización físicapara harinas

Análisis granulométrico, según mé-todo AACC (1997) para determinar el índicede uniformidad y el módulo de finura; análi-sis reológico utilizando el farinografo y elextensografo de Brabender según métodoAACC (1997) determinando en el primer aná-lisis la estabilidad, el tiempo de desarrollo,máxima consistencia y el grado de decai-miento; y en el segundo análisis se determi-nó la resistencia a la extensión, y la exten-sibilidad.

4.3.4 Análisis de galletas

Humedad final, método AACC(1997); factor de esparcimiento, métodoAACC (1997); determinación de proteínas,grasa, fibra, ceniza y carbohidratos según

AACC (1997); acidez y pH, según NTP206.001-03 (1981); determinación deaminoácidos, según AOAC (1997); cómpu-to químico según método especificado porSánchez (1991) comparando con el patrónFAO/OMS (1985) para niños en edad pre-escolar y escolar.

4.3.5 Análisis sensorial

Se llevó a cabo la evaluación sen-sorial de los tres tipos de galletas con sus-tituciones de la harina de trigo del 10%,20%, 30% por harina de kiwicha malteada.Se midió el grado de aceptabilidad, usandopara ello una escala hedónica gráfica llama-da “de caritas”; los resultados se analizaronestadísticamente mediante la prueba com-parativa de Friedman que permitió escogerla galleta más aceptable considerándoseeste, como el nivel de sustitución óptimo.

4.4. Elaboración de los productos

4.4.1. Metodología experimen-tal para la obtención dela harina de kiwichamalteada

Tomando como base el flujo degerminación de kiwicha y los parámetros demalteo determinados por Quinde (1995), seprocedió con la obtención de kiwicha malteada(Figura 1).

Luego se procedió con la moliendade la kiwicha malteada .

4.4.2. Metodología experimen-tal de la elaboración degalletas dulces

Las galletas fueron preparadas segúnla fórmula estándar de la AACC (1977) si-guiendo el método del cremado (Smith, 1972citado por Castro 1992).

Page 45: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

45

FIGURA 1: DIAGRAMA DE FLUJO DEL MALTEADODE KIWICHA VARIEDAD “LA MOLINERA

KIWICHA

SELECCIÓN Y LIMPIEZA

REMOJO {a 45°C por 12 h

15 h período húmedo}

Temp.Agua: 15°C

{4 días a 18C°, 17C° GERMINACIÓN

16C° y 16°

respectivamente}

SECADO {a 45C° por 12 h

45C° a 80C° por 4 h

80C° por 1 h}

MALTA

ELIMINACIÓN DE RAICILLAS

ALMACENAMIENTO

Fuente: Quinde (1995)

ELABORACION Y EVALUACION DE GALLETAS DULCES CON SUSTITUCION PARCIALDE HARINA DE TRIGO POR HARINA DE KIWICHA MALTEADA

Page 46: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM46

4.5. Diseño experimental

El diseño experimental comprendiólas siguientes etapas:

1. Obtención de la malta de kiwicha selec-ción ¨La Molinera¨, siguiendo losparámetros y condiciones, según Quinde(1995).

2. Obtención de harina y su caracterizaciónfísica y química.

3. Elaboración de las galletas de kiwichamalteada, con tres niveles de sustituciónde la harina de trigo. Se probaron los si-guientes porcentajes de sustitución deharina de kiwicha malteada : trigo 10% :90%; 20% : 80% y 30% : 70%.

4. Determinación de la humedad final y fac-tor de esparcimiento de los.Tres tipos de galletas.

5. Evaluación sensorial de las galletas re-cién elaboradas, determinando

el nivel óptimo de sustitución.6. Determinación del aminograma, cálculo

del cómputo químico y composición proximal de las galletas se-

leccionadas como las muestras óptimas.

V. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

5.1 Determinación del podergerminativo y de la sensi-bilidad al agua

El 98% de los granos de kiwicha ́ LaMolinera ̈ germinaron al cabo de 48 horas loque muestra el gran poder germinativo delgrano; al mismo tiempo nos muestra la sen-sibilidad al agua y su resistencia al excesode agua durante el malteo (Quinde, 1995).

5.2 Proceso de malteo y ob-tención de la harina

La primera etapa del malteo fue elremojo el cual se llevó a cabo a temperaturas

entre 15ºC y 20ºC, siendo este rango óptimopara el proceso (Quinde, 1995); esta etapatuvo una duración de 30 horas alternando pe-riodos húmedos y secos lo que permitió laaereación del grano, evitando malos olores yla proliferación de microorganismos (Hoseney,1991).

La humedad final fue 46% (promedio)la cual fue la óptima para la germinación dela kiwicha (Quinde, 1995).

La segunda etapa fue la germinación,la que se presentó entre los 3 y 4 días. Quinde(1995), Hough (1990), y Nieto (1984) citan laduración de la germinación entre 4 y 6 díaspara la kiwicha, cebada y quinua.

La última etapa fue el secado, el cualduró 17 horas hasta que el grano alcanzó unahumedad final de 4.9% que permite la parali-zación del proceso metabólico y una mejorconservación de la malta (Hough, 1990).

5.3 Análisis de las harinas

5.3.1 Análisis proximal de laharina de kiwicha malteada

El Cuadro 1 presenta los resultadosdel análisis de la harina de kiwicha malteadacomparados con los resultados de la harinade kiwicha cruda; se puede observar que elpocentaje de proteínas del grano crudo estáen el rango citado por Mujica (1997), el cuales de 11.1% a 19.4% para el Amaranthuscaudatus; el incremento del porcentaje deproteína en el grano malteado, es a causade la síntesis de proteína enzimática (McCready, 1975 citado por Berna, 1995).

Con respecto a la grasa, el porcen-taje de ésta en la kiwicha cruda es de 7.75%valor muy cercano al reportado por Málaga etal. (1986), este porcentaje disminuyó luegodel malteado lo cual coincide con lo reporta-

Page 47: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

47

do por Colmenares (1990) citado por Quinde(1995), esta disminución es causada por lahidrólisis y el desdoblamiento de la grasa ysu posterior consumo (Hough, 1990).

El porcentaje de ceniza en la harina dekiwicha malteada es 8.04% el valor es menorque en la kiwicha cruda (8.45%), esto es re-portado también por Quinde (1995) y Berna(1995) para kiwicha y lenteja respectivamen-te, esta disminución es causada por el mate-rial trasladado a la raicilla y a la pérdida porlixiviación durante el remojo (Hough, 1990).

El porcentaje de fibra se incrementódesde 2.92% para la semilla cruda hasta4.21% para el grano malteado, resultado si-milar al reportado por Quinde (1995), este in-cremento es causado por el desarrollo de lasraicillas durante el malteo.

Finalmente los carbohidratos sufrie-ron un ligero aumento desde 64.24% hasta64.44%, este aumento no resulta ser signifi-cativo debido a que es resultado del balanceporcentual.

5.3.2 Acidez titulable y pH

Se obtuvo un pH de 5.3 y la acidezde 0.46% (ac. Sulfúrico); según Alvan, (1978)citado por Lazo, (1983) la acidez titulable paralas harinas sucedáneas del trigo varían enfunción al grado de extracción, ya que a ma-

Cuadro 1: Composición de la harina de kiwicha malteada y cruda

H.Kiwicha cruda (%) H

Proteínas *

Grasa

Carbohidratos

Fibra

Ceniza

16.64

7.75

64.24

2.92

8.45

* N% x 6.25

yor grado de extracción será mayor el por-centaje de grasa presente en la harina y porconsiguiente la acidez será mayor por la pre-sencia de ácidos grasos libres, fosfatos áci-dos y aminoácidos los cuales se encuentranen mayor cantidad en el salvado y el germende la mayoría de granos.

Por lo tanto, al ser la harina de kiwichamalteada resultado de una molienda integraly se halla con todos sus componentes, esdecir, toda la grasa del grano, por lo que pre-senta un porcentaje de acidez alta y el pHbajo, comparado con el grano crudo (0.18%ac. y 6.0 pH).

5.3.3 Análisis granulométrico

El Cuadro 2 muestra los resultadosdel análisis granulométrico, indicando losmódulos de finura e índices de uniformidadde la harina de kiwicha malteada y de la hari-na de trigo; el módulo de finura indica la uni-formidad de la molienda, determinando tam-bién el tamaño de partícula; el índice de uni-formidad permite encontrar la distribución oproporción de las partículas finas, medianasy gruesas (Henderson, 1966 citado porMacedo, 1990).

El módulo de finura de la harina detrigo es 1.33 y de la harina de kiwicha malteadaes 1.44; ambos están en el rango establecido

ELABORACION Y EVALUACION DE GALLETAS DULCES CON SUSTITUCION PARCIALDE HARINA DE TRIGO POR HARINA DE KIWICHA MALTEADA

Page 48: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM48

Harina de trigo

Módulo de finura

Índice de uniformidad

Grueso

Mediano

Fino

Tamaño de partícula (pulg)

1,33

1

7

2

0,0103

Cuadro 2: Resultados del análisis granulométrico

para harinas con mayor cantidad de partícu-las finas, siendo catalogadas como partícu-las finas las que tienen un módulo de 0 a 2,medianas de 2 a 4 y gruesas mayor a 4 (Smith,1972 citado por Meneses, 1994); el tamañode partícula para ambas harinas fue muy simi-lar (0.0103 pulg. para el trigo y 0.0111 pulg,para la malta); del índice de uniformidad sededuce que la harina de trigo está constituidamayormente por partículas medianas, segui-das por las finas y por último las gruesas; encuanto a la harina de kiwicha malteada la dis-tribución de partículas es más homogénea te-niendo también mayor proporción de partícu-las medianas.

5.3.4 Análisis reológico

5.3.4.1 Farinografía

El Cuadro 3 muestra los resultadosde este análisis para las tres mezclas; conrespecto a la absorción la mezcla M3 (30%harina de malta) tuvo mayor porcentaje (60%),seguida por M2 (58.3%) y M1 (58%), estosporcentajes están dentro del rango adecuadopara harinas (50% a 60%). (Bennet, 1980;citado por Macedo, 1990); el tiempo de inicioen las tres mezclas fue muy cercano al deltrigo testigo, lo que caracteriza a las tresmezclas como eficientes para el proceso pues

no necesitan mucho tiempo para alcanzar lamáxima consistencia; el tiempo de mezcladoo desarrollo (M) es el tiempo en minutos desdela primera adición de agua hasta la estabiliza-ción de la masa a 500 UB; según Shuey (1980)citado por Macedo (1990) el tiempo de mezcla-do para la harina de trigo es 2.5 minutos, alcomparar los tiempos de mezclado de las tresmezclas se encuentra que son cercanos al tiem-po de mezclado típico, esto significa que al-canzarán rápidamente la consistencia desea-da con una pronta estabilización. La estabili-dad o resistencia (R) es el tiempo de amasadoque la masa puede soportar desde que alcan-za la máxima consistencia (500 UB) hasta elprimer índice de decaimiento; la estabilidad dela harina de trigo fue 6.30 minutos lo que indicaque es una harina de calidad media para hari-nas galleteras, en lo referente a la estabilidadde las tres mezclas, estas fueron notoriamenteinferiores a la de la harina de trigo (menores a 2minutos), esto fue causado por la disminuciónde la cantidad de gluten formado en la masa, elcual es menor a medida que aumenta el por-centaje de harina de kiwicha malteada, lo queda como resultado una masa débil y sin estruc-tura; esta característica no es una desventajaya que en la elaboración de galletas dulces, laúltima etapa (adición de harina) tiene una du-ración muy corta (1.5 min. A 2 min.) pues noes necesaria la formación de gluten.

Page 49: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

49

M 1 M 2 M 3

Absorción (% )

I (m in.)

M (m in.)

R (m in.)

D20 (U.B.)

58.0

1.2

1.4

1.8

240.0

48.3

1.2

1.4

1.9

265.0

60.0

1.3

2.3

2.1

270.0

ELABORACION Y EVALUACION DE GALLETAS DULCES CON SUSTITUCION PARCIALDE HARINA DE TRIGO POR HARINA DE KIWICHA MALTEADA

Cuadro 3: Resultado del farinograma de las mezclas de harina detrigo con harina de kiwicha malteada

I = Tiempo de inicio de mezcla

M = Tiempo de mezclado

R = Tolerancia al mezclado (estabilidad)

D20 = Debilitamiento del gluten a los 20 minutos, en unidades Brabender

M1 = Mezcla con 10% de harina de kiwicha malteada

M2 = Mezcla con 20% de harina de kiwicha malteada

M3 = Mezcla con 30% de harina de kiwicha malteada

5.3.4.2 Extensografia

El Cuadro 4 muestra las característi-cas extensográficas de las tres mezclas; losresultados de la resistencia a la extensión indi-can que va disminuyendo a medida que aumentael porcentaje de harina de kiwicha malteada,esta caída es causada por el incremento de laactividad de las enzimas desarrolladas duran-te el malteo, otro motivo es que la harina demalta tiene las proteínas degradadas por loque no ejerce resistencia al amasado.

La extensibilidad decrece ligeramen-te a medida que el porcentaje de malta au-menta, pero esta variación no es significativa.La constante de proporcionalidad disminuyecuando aumenta la cantidad de harina demalta lo que significa que a medida que au-mente el porcentaje de harina de kiwichamalteada la masa se volverá más elástica ysuave pues decrece la resistencia al amasadoy su extensibilidad permanece casi constante.

Una masa con alta resistencia a laextensibilidad y poca extensibilidad será duray rígida, por el contrario una masa con bajaresistencia y buena extensibilidad será unamasa elástica y suave (Shuey, 1980 citadopor Macedo, 1990)

5.4 Elaboración de galletas dulces

Luego de las pruebas preliminares dela fórmula patrón según AACC (1997) seestandarizó la formulación según las mate-rias primas a utilizar con el fin de obtener unproducto óptimo.

El Cuadro 5 muestra los cambioshechos a la fórmula patrón; el porcentaje deazúcar y grasa disminuyeron subiendo el por-centaje de leche en polvo.

La Figura 2 detalla el procedimientodefinitivo seguido en la elaboración de lasgalletas dulces.

Page 50: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM50

Cuadro 4: Resultados del extensograma de las tres mezclasde harina y de la harina de trigo testigo

M uestra Tiem po E

(m m )

R

(U.B.)

Testigo

M1

M2

M3

45

90

35

45

90

35

45

90

35

45

90

35

100

85

105

90

72

70

85

70

65

80

75

60

680

1000

n.d.

640

790

770

670

670

600

540

500

420

Page 51: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

51

Cuadro 5: Formulación de las galletas con harina de kiwicha malteada ELA

BO

RA

CIO

N Y

EVA

LUA

CIO

N D

E G

ALLE

TAS

DU

LCE

S C

ON

SU

ST

ITU

CIO

N PA

RC

IAL

DE

HA

RIN

A D

E T

RIG

O P

OR

HA

RIN

A D

E K

IWIC

HA

MA

LTE

AD

A

AACC 10%

% panadero % real % Panadero

♦ de trigo

H.K. malteada

Manteca vegetal

Azúcar

Sal

Leche en polvo

Bicarbonato de sodio

Vainilla

Lecitina

Agua

100.00

---

28.4

57.78

0.92

2.79

1.11

---

---

7.11

43.25

4.81

12.43

20.46

0.43

5.63

0.53

0.30

0.96

11.20

90.0

10.0

25.8

42.6

0.9

11.7

1.1

0.65

2.0

24.0

Page 52: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM52

FIGURA 2: Diagrama de flujo de la elaboración de galletasdulces con sustitución parcial de harina de trigo

por harina de kiwicha malteada

PESADO DE INGREDIENTES

BATIDO DE LA CREMA (5-7 min.Velc.:3)(azúcar, manteca, sal y parte del agua)

BATIDO (5-7 min.Velc.:2)

(crema, leche en polvo, esencia de

vainilla y lecitina)

MEZCLADO Y AMASADO

(crema, harinas y bicarbonato de sodio)

LAMINADO

CORTADO

HORNEADO

ENFRIADO (10 min.)

(15 min. a 200C°)

(espesor = 3 mm.)

(1.5 min. Veloc.:1)

(diam. : 3.5 cm.)

Page 53: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

53

5.5 Análisis de galletas

5.5.1 Humedad final

La humedad final de las galletas fuede 4.40% para M1 (10% de harina de malta),3.79% para M2 (20%) y 3.15% para M3(30%); se puede observar que la humedaddecrece cuando aumenta el porcentaje desustitución; esto es causado por la menorabsorción de agua presentada por las masascon mayor porcentaje de sustitución.

7.5.2 Factor de esparcimiento

El Cuadro 6 muestra el spread fac-tor de las tres galletas; se puede apreciarque el factor de esparcimiento de la galletacon 30% de harina de kiwicha malteada esmayor que el correspondiente a 20% y 10%teniendo valores de 5.038; 4.409; 4.281 res-pectivamente, siendo estas cifras menoresque las señaladas por ITINTEC (1981) cita-do por Macedo (1990), la cual fija 7 a 7.5

como el factor más adecuado para galletasde trigo.

Los bajos índices de extensibilidad sedeben a la poca formación de gluten; Manley(1989) indica que la pieza de masa calienterica en grasa y azúcar es capaz de retener elvapor de agua y el gas formado por losleudantes pero no es lo suficientemente fuer-te para mantener su estructura por lo que alsalir del horno pierde volumen.

Al aumentar el porcentaje de harinade kiwicha malteada el gluten fue disminuyen-do por lo que al no formarse la red estructuralla masa no retuvo el gas formado por lo queperdió espesor (el espesor de M3 es menorque el de M2 y M1) pero no sucedió esto conel diámetro el que aumentó a medida que au-mentó el porcentaje de sustitución; segúnManley (1989) la gelificación del almidón o lacoagulación de la proteína es insuficiente paramantener la forma de la pieza por lo que lamasa se esparce durante el horneado.

Cuadro 6: Spread Factor (Indice de extensibilidad)de las galletas dulces

Wc = diámetro promedio corregido

Tc = espesr promedio corregido

Spread Factor = [ Wc/Tc ] corregido

M1 = 90% harina de trigo : 10% harina de kiwicha malteada

M2 = 80% harina de trigo : 20% harina de kiwicha malteada

M3 = 70% harina de trigo : 30% harina de kiwicha malteada

ELABORACION Y EVALUACION DE GALLETAS DULCES CON SUSTITUCION PARCIALDE HARINA DE TRIGO POR HARINA DE KIWICHA MALTEADA

Wc (mm) Tc (mm) Wc / Tc Spread Factor

M1

M2

M3

6.87

6.75

6.89

1.58

1.50

1.33

4.36

4.42

5.04

4.28

4.41

5.16

Page 54: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM54

5.5.3 Análisis sensorial

El resultado de esta prueba se evi-denció que no existen diferencias significati-vas entre la aceptabilidad de las tres muestrasde galletas; para los niños en edad pre esco-lar; las tres muestras reciben una calificaciónpromedio de 2.96 valor que califica al descriptor¨me gusta¨. Tampoco hubo diferencias signi-ficativas entre la aceptabilidad de las tres galle-tas evaluadas por los niños en edad escolarsiendo el calificativo promedio de 4.96, quecalifica al descriptor ̈ me gusta mucho¨.

De acuerdo a estos resultados seescogió el tratamiento óptimo que fue la ga-lleta con 30% de harina de kiwicha malteada,ya que esta podía presentar una mejor cali-dad nutricional a causa de llevar mayor por-centaje de harina de malta.

5.5.4 Análisis proximal

El Cuadro 7 muestra la composiciónproximal de la galleta de kiwicha malteada ele-gida y de la galleta testigo (100% harina detrigo); se puede observar que los porcentajesde proteína, grasa, fibra y ceniza de la galletaelegida son mayores que en la galleta testi-go, esto es causado por la composición de laharina de malta la cual presenta porcentajes

Cuadro 7 Composición proximal de la galleta elegida y la Testigo.

Componentes Galletas con malta de kiwicha

(%)*

Galletas testigo (100% harina

de trigo)

Proteínas 8.80 8.10

Grasa 17.10 14.0

Fibra 3.40 1.60

Ceniza 2.33 0.8

Carbohidratos 68.37 75.50

(%)* porcentaje materia seca

más altos que la harina de trigo en cuanto aproteína, grasa, fibra y ceniza; en el caso delos carbohidratos no se puede decir lo mis-mo ya que la galleta testigo tiene 75.5% y lagalleta elegida tiene 68.37%, esta diferenciaes de carácter porcentual y es causada porel aumento de los otros componentes.

5.5.5 Acidez y pH

Las galletas escogidas presentaron0.089% de acidez la cual está dentro de loespecificado como máximo (0.1%) para ga-lletas según NTP 206.000103 (ITINTEC, 1981).

Comparando este resultado con laacidez reportada por Macedo (1990) para ga-lletas con harina de kiwicha cruda (0.007%)es mayor ; esto es debido al porcentaje deacidez de la harina de kiwicha malteada, lacual al tener un alto grado de extracción(100%) cuenta con todo el germen y el salva-do los que tienen altos porcentajes de grasa, también por efecto del malteo estas grasasse hidrolizan aumentando la acidez titulable.El pH de la galleta fue 6.8, valor que resultaadecuado según Bakens (1977) citado porMeneses (1994) quien indica que el pH paragalletas dulces debe mantenerse neutro o li-geramente ácido con el fin de acentuar lossabores agradables de la galleta.

Page 55: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

55

5.5.6 Aminograma y Cómpu-to químico

La determinación de los aminoácidosesenciales y el cálculo del cómputo químicose realizó a la galleta elegida (30% de susti-tución) y estos resultados se muestran en elCuadro 8 en el cual se comparan con el pa-trón FAO para edad pre-escolar y escolar.

Comparando con el patrón FAO/OMS(1985) para niños en edad pre-escolar, elaminoácido limitante es la metionina + cisteinaseguido por el triptofano; mientras que para laedad escolar el aminoácido limitante es sólo lametionina + cisteina, el motivo de esto es quelas principales materias primas que se utilizanen la elaboración (trigo y harina de kiwichamalteada) son deficientes en aminoácidosazufrados ; el trigo tiene como aminoácidoslimitantes a la metionina + cisteina seguido porla lisina, y la kiwicha malteada por efecto del

malteo sufre pérdidas de metionina + cisteinaincrementando la lisina y la leucina, siendo esteaminoácido el limitante en su estado crudo.

En el caso de los otros aminoácidosesenciales, la galleta elegida sobrepasa sa-tisfactoriamente los requerimientos de ambospatrones, se presenta como más abundan-tes la isoleucina, treonina y valina (pre-esco-lar) y la isoleucina, valina y leucina (escolar).El Cuadro 8 muestra también el cómputo quí-mico de la galleta para niños en edad pre-escolar el cual es 80% siendo el aminoácidolimitante la metionina + cisteina; en cuanto ala edad escolar el cómputo químico es 91%teniendo a la metionina + cisteina como úni-co aminoácido limitante, estos valores decómputo químico pueden catalogarse comosatisfactorios y muy buenos; de estos resul-tados puede decirse que este producto pue-de dirigirse a la alimentación de ambos gru-pos de niños.

Cuadro 8: Composición de aminoácidos esenciales ycómputo químico de la galleta elegida (mg aa/g N)

Galleta Pre-escolar Escolar

Isoleucina

Leucina

Lisina

Met + Cls

Fen + Tlr

Treonina

Triptófano

Valina

Cómputo Químico

344

463

406

125

425

281

63

313

175

413

363

156

394

213

69

219

80%

175

275

275

138

138

175

56

156

91%

ELABORACION Y EVALUACION DE GALLETAS DULCES CON SUSTITUCION PARCIALDE HARINA DE TRIGO POR HARINA DE KIWICHA MALTEADA

Page 56: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM56

VI. CONCLUSIONES

1. La harina de kiwicha malteada puedesustituir a la harina de trigo en la elabo-ración de galletas dulces en un porcen-taje de 30%, obteniéndose galletas concaracterísticas nutri-cionales yorganolépticas satisfactorias.

2. Por efecto del malteo cambia la com-posición química del garno de kiwicha,aumentando el porcentaje de proteínay fibra y disminuyendo el porcentajede grasa y ceniza; los carbohidratospresentan un ligero aumento de ordenporcentual.

3. Por efecto del malteo el porcentaje deacidez de la kiwicha aumenyó a 0.49%.

4. El análisis granulométrico de la hari-na de kiwicha malteada y de la hari-na de trigo las calificó como harinascon mayor cantidad de partículas fi-nas el módulo de finura del trigo deltrigo fue 1.33 y el de la malta dekiwicha fue 1.44; el tamaño de partí-cula de la harina de malta fue 0.0111pulgadas y el del trigo fue ligeramen-te menor (0.0103 pulg).

5. El análisis farinográfico de las tresmezclas de harinas determinó que lostiempos de inicio fueron muy cerca-nos a los de trigo, lo que las calificacomo harinas eficientes para el pro-ceso; los tiempos de desarrollo estánen el rango apropiado para harinas(1.4-2.3) y la estabilidad de las tresmezclas fue inferior a la del trigo, sien-do esta menor a medida que el por-centaje de sustitución disminuyó.

6. El análisis extensografico mostró quela resistencia a la extensión disminu-

yó notoriamente a medida que aumen-tó el porcentaje de harina de kiwichamalteada; la extensibilidad cae lige-ramente y la constante de proporcio-nalidad también, lo que indica que lasmasas con mayor porcentaje de sus-titución son más suaves, elásticas ymanejables.

7. La evaluación sensorial de las tres galle-tas dulces determinó que no hay dife-rencias significativas entre los tres tiposde galletas; para ambos grupos (pre-es-colar y escolar) las galletas calificaroncomo muy agradables por lo que se es-cogió a la galleta con 30% de harina dekiwicha malteada como la óptima.

8. Las galletas con 30% de sustitucióntienen mayor cantidad de proteínas,grasas, fibra y ceniza comparándolacon la galleta de trigo.

9. El aminograma de la galleta elegidacomo óptima tiene como aminoácidolimitante a la metionina + cisteina (pa-trón FAO edad pre-escolar y escolar);en el caso de los demás aminoácidosesenciales esta galleta sobrepasa losrequerimientos de ambos patrones.

10. El cómputo químico de la galleta ópti-ma, evidencia su alta calidad proteica,siendo para edad pre-escolar 80% ypara edad escolar 91%.

VII. BIBLIOGRAFIA

1. American Association of Cereal Chemist(AACC). 1997. Aproved Methods.Edic. The Association. Minnesota,EEUU.

2. Berna, P.E. 1995. Obtención y Carac-terización de Harinas a partir de Ger-minados de Cañihua (Chenopodium

Page 57: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

57

pallidicanle) y Lenteja (Lensculinaris). Universidad NacionalAgraria. Lima. Perú.

3. Calaveras, J. 1996. Tratado dePanificación y Bollería. AMV Edi-ciones. Madrid. España.

4. Castro, M. C. 1992. Sustitución de Tri-go por Harina de Cañihua en la Ela-boración de Panes, Galletas yQueques. Tesis - UNALM. Lima-Perú.

5. FAO/OMS. 1985. Necesidades de Ener-gía y Proteínas. Serie de monogra-fías de información técnica. N° 724.

6. Hoseney, R.C. 1991. Principios de Cien-cia y Tecnología de los Cereales.Edic. Acribia. Zaragoza. España.

7. Hough, S.J. 1990. Biotecnología de laCerveza y de la Malta. Edic.Acribia. Zaragoza. España.

8. Huarcaya, A.C. 1990. Evaluación de laCalidad Maltasa de Tres Varieda-des de Cebada (Hordeum vulgare)Procedentes de Diferentes Zonasdel Perú. Universidad Nacinal Agra-ria. Lima. Perú.

9. ITINTEC 206.0001-03.1981. Norma Téc-nica Peruana. Galletas - Requisitos.

10. ITINTEC 209.039.1976. Norma TécnicaPeruana. Determinación de Aci-dez en Harinas.

11. Kent, N.L. 1971. Tecnología de los Ce-reales. Editorial Acribia. Zarago-za. España.

12. Lazo, M. G. 1983. Caracterización deDos Variedades de centeno, de sus

Harinas y de su empleo enPanificación. Universidad NacionalAgraria. Lima. Perú.

13. Macedo, M. Y. 1990. Sustitución deHarina de Trigo por Harina deKiwicha (Amaranthus caudatus) enla Elaboración de Galletas. Univer-sidad Nacional Agraria. Lima.Perú.

14. Málaga, I.; Morón. S.; Idelfonso, C.;Reyna J. 1986. Evaluación de laCalidad proteica del Amaranthuscaudatus (kiwicha). V CongresoInternacional de SistemasAgropecuarios Andinos. INIPA.Puno. Perú.

15. Manley, D.J. 1989. Tecnología de la In-dustria Galletera. Edic. Acribia. Za-ragoza. España.

16. Meneses, T.V. 1994. Sustitución deHarina de Trigo (Triticum aestivum)por Harina de Frijo Nuña (Phaseolusvulgaris L.) en la Elaboración deGalletas Dulces utilizando los Mé-todos de Horneado Convencional yMicroondas. Universidad NacionalAgraria. Lima. Perú.

17. Mujica, B.A. 1997. Producción, Me-joramiento Genético y Utilizacióndel Amaranto. Oficina regional dela FAO. Santiago de Chile.

18. Nieto, Q. A. 1984. Efecto del Malteosobre la Composición Química dela Quinua (Chenopodium quinoa).Universidad Nacional Agraria. Lima.Perú.

19. Quaglia, G. 1991. Ciencia y Tecnologíade la Panificación. Edic. Acribia.Zaragoza. España.

ELABORACION Y EVALUACION DE GALLETAS DULCES CON SUSTITUCION PARCIALDE HARINA DE TRIGO POR HARINA DE KIWICHA MALTEADA

Page 58: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM58

20. Quinde, J.Z. 1995. Determinaicón delParámetro de Malteo y su efectoen la Composición Química de laKiwicha (Amaranthus caudatus).Universidad Nacional Agraria. Lima.Perú.

21. Repo-Carrasco, R. 1992. CultivosAndinos y la Alimentación Infantil.Serie de investigaciones. CCTA No.1. Lima. Perú.

22. Sanchez, G. M. I. 1991. Algunos CriteriosNutricionales en el Diseño de Dietasy Mezclas para Consumo Humano.Instituto de Nutrición. Lima. Perú.

23. Sanchez, G. M. I. 1983. Dos CultivosOlvidados de Importancia Agroin-

dustrial. El Amaranto y la Quinua.Archivos Latinoamericanos de Nutri-ción. Vol. 33. Marzo Nº 1; 11-31.Lima-Perú.

24. Sanchez, G. M. I. 1980. PotencialidadAgroindustrial del Amaranto. Cen-tro de Estudios Económicos y So-ciales del Tercer Mundo.(CEESTEM). México.

25. Sumar, K.L. 1995. Kiwicha. El Peque-ño Gigante. Prograna Nacional dela kiwicha. Cuzco. Perú.

26. Tapia, E. M. 1982. Cultivos AndinosSub-explotados y su Aporte a la Ali-mentación. FAO.

Page 59: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

59

COMPONENTES PRINCIPALES EN SENSORAMIENTO REMOTO

Esaúl Obregón Párraga

SUMMARY

The technique of Principal Components consists in replace an initial set of variables correlatedby a set of variables not correlated that are called of principal components. These new variablesare “hypothetical” (not observed) and they are linear combinations of the original variables. Withthe theory of linear transformations on typical values; it was possible to transform the informa-tion contained in highly correlated satellite images into other images of low correlation. The newvariables are ordered according to the content of information they hold. Being found for the 5bands analyzed of Landsat 5, that the first two components load 95,28 % of the information;whereas in the bands of higher variance (band 2 and band 5) the hardly have 58,35 % for theanalyzed scene.

Likewise the new components have a low correlation among them; but they maintain the totalvariance of the original information of the multispectral bands.

Key word: Principal Components, Typical Values, and Remote Sensing.

RESUMEN

La técnica de Componentes Principales es sustituir un conjunto inicial de variables corre-lacionadas por un conjunto de variables no correlacionadas que son llamadas de componentesprincipales. Estas nuevas variables son “hipotéticas” (no observadas) y son combinacioneslineales de las variables originales.

* Profesor Asociado en la Facultad de Ciencias – Matemática, UNALM.

Profesor en la Escuela de Post Grado Especialidad Meteorología Ambiental, UNALM.

Profesor en la Escuela de Post Grado Especialidad Ingeniería de Recursos Hídricos, UNALM.

Page 60: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM60

Con la teoría de transformaciones lineales sobre valores característicos; fue posible transfor-mar los datos contenidos en imágenes satelitales altamente correlacionados en otras imáge-nes de baja correlación.

Las nuevas variables son jerarquizadas según el contenido de información que llevan. Encon-trándose para las 5 bandas analizadas de Landsat 5, que las dos primeras componentescargan un 95,28% de la información; mientras que en las bandas de mayor variancia (banda 2y banda 5) apenas tienen un 58,35% para la escena estudiada.

Asimismo las nuevas componentes presentan una baja correlación entre ellos; pero mantienenla variancia total de los datos originales de las bandas multiespectrales.

Palabra Clave: Componentes Principales, Valores Característicos, Sensoramiento Remoto.

I. INTRODUCCIÓN

Las bandas de imágenes multiespectrales están usualmente altamente correlacionadas; porejemplo ellos son visualmente y numéricamente similares.

La correlación entre las bandas espectrales surge de una combinación de factores como:correlación del material espectral, topografía, superposición de bandas del sensor, etc.Analizar todas las bandas espectrales es ineficiente, porque es redundante. La transformacióndel principal componente (CPT) es una característica espacial de transformación designada aremover esta redundancia espectral, mediante una transformación lineal con una imagen es-pecífica; esta transformación altera la matriz variancia-covariancia a una matriz diagonal cu-yos elementos son los valores característicos.

Objetivos

El objetivo del presente trabajo es utilizar los conceptos matemáticos y estadísticos en el análi-sis y procesamiento de imágenes digitales multiespectrales; siendo los objetivos específicos:

1) Encontrar las bandas de una imagen que llevan mayor información de una escena.2) Determinar los componentes principales a partir de una matriz variancia-covariancia de

imágenes multiespectrales; por medio de transformaciones lineales.

II. REVISIÓN BIBLIOGRAFICA

2.1 Antecedentes

Leonhard Euler, matemático suizo, en su búsqueda de los medios matemáticos para estudiarel movimiento planetario, desarrolló los conceptos fundamentales de valores característicos yvectores característicos. Estos conceptos se designan también como valores propios(eigenvalores) y vectores propios (eigenvectores); o conocidos como autovalores y autovectoresen sensores remotos y análisis digitales.

Page 61: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

61

El trabajo de Euler implica la obtención de transformaciones lineales que especifican un nuevosistema de ejes coordenados. El cual permite describir de manera simple; las curvas queestaban considerando.

El procesamiento de imágenes surgió de la teoría de procesamiento de señales y se tornouna de la múltiples facetas de la teoría de la información. Una imagen está para la repre-sentación o descripción de un objeto, persona o escena, trayendo informaciones a travésde distribuciones de luz. Siendo así, la visión biológica es mucho mas sensible al cambiode intensidad de luz de que la propia intensidad absoluta de la luz en sí.

El rápido desarrollo del sensoramiento remoto en las últimas décadas del siglo XX resultode la aparición de diversos problemas, tales como la contaminación y el uso indiscrimina-do de los recursos naturales, cuya solución depende de medios rápidos y eficientes decolecta y análisis de datos.

Los principales campos de la aplicación del sensoramiento remoto son, en la agricultura engeneral, meteorología, entomología, geología, planeamiento de obras civiles y prospección derecursos minerales, navegación, industria, medicina, etc.

2.2 Definiciones y Teoría Matemática

Definición

Sea A una matriz nxn. Una matriz v no nula nx1 es un vector característico (o valor propio) deA, si existe un escalar real λ (lambda) tal que:

Av = λv

El escalar λ se llama valor característico (o valor propio) de A, correspondiente a v y v es unvector característico (o valor propio) correspondiente a λ. Los vectores característicos o pro-pios a veces se denominan eigenvectores y los valores característicos, eigenvalores.

El escalar l se llama valor característico (o valor propio) de A, correspondiente a v y v es unvector característico (o valor propio) correspondiente a l. Los vectores característicos o propiosa veces se denominan eigenvectores y los valores característicos, eigenvalores.

Dada cualquier matriz A de nxn, es deseable obtener todos los vectores característicos de Ajunto con sus correspondientes valores característicos. Este problema, se conoce como, pro-blema de valores característicos, puede resolverse observando primeramente que, si v≠0 yAv = λv, se tiene Av = λv = (λI)v; por consiguiente:

(λI – A)v = 0. (2.1)

COMPONENTES PRINCIPALES EN SENSORAMIENTO REMOTO

Page 62: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM62

Teorema 1

Sea A una matriz nxn. Entonces los siguientes enunciados son equivalentes.

1) A es invertible.

2) Para toda matriz B de nx1, la ecuación Ax = B, tiene solución única.

3) Ax = 0, tiene solamente solución trivial.

4) Las columnas de A forman una base de Rn.

5) Las columnas de A son linealmente independientes.

6) Det(A) ≠ 0.

7) Ran(A) = n.

8) Los reglones (filas) de A forman una base Rn.

9) Los reglones (filas) de A son linealmente independientes.

Por el teorema 1, la ecuación 2.1 tiene una solución no trivial si y solo sí: det(λI – A) = 0; portanto se tiene el siguiente teorema.

Teorema 2

Sea A una matriz nxn. Entonces l es un valor característico de A si y solo sí λ es una soluciónreal de la ecuación det (λI - A) = 0.

Para una matriz A =

( )

α−λα−α−

α−α−λα−α−α−α−λ

=−λ

nnnn

n

n

AI

....

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

....

...

det

21

22221

11211

( )ijα

es un polinomio en l llamado polinomio característico de A. La ecuación det(λI – A) = 0, sellama ecuación característica de A.

Ejemplo 1

Sea la matriz: A= ; entonces: λI - A =

33

24

−−

−−33

24

Page 63: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

63

Det (λI - A) = det = λ2 - 7λ + 6 = 0.

Donde λ2 - 7λ + 6 = 0; es el polinomio característico de A y las raíces del polinomio, losvalores característicos. λ

1 = 1 y λ

2 = 6.

Teorema 3

Sea λ un valor característico de una matriz A de nxn. El conjunto Eλ de todas las matricescolumnas v de nx1 pertenecientes a Rn, tales que Av = λv es un sub espacio de Rn.

Definición

Sea λ un valor característico de una matriz A. El subconjunto El se llama espacio característi-co o propio de A correspondiente al valor característico o propio λ.

El teorema 3 indica como se obtiene los vectores característicos asociados a un valor carac-terístico dado. Sea λ un valor característico de una matriz A. Para encontrar Eλ, el espaciocaracterístico de A correspondiente a λ, se obtiene el espacio solución de la ecuación (λI -A)v = 0.

La obtención de los vectores característicos correspondientes a valores característicos esprocedimiento de dos pasos.

1° Se calculan los valores característicos: λ1, λ

2, . . ., λ

k.

2° Se encuentra el espacio solución de (λiI - A)v = 0, para cada i = 1, 2, ..., k.

Ejemplo 2

Del ejemplo 1 tenemos los valores característicos λ1 = 1 y λ

2 = 6.

Los vectores característicos asociados a los valores característicos son:

Para λ1 = 1; calculamos el espacio solución de:

−−

−−33

24

−−−−

23

23

0

0

33

24

10

01 (1I − A)v = =

= (2.2)

COMPONENTES PRINCIPALES EN SENSORAMIENTO REMOTO

Page 64: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM64

Para obtener la solución, primeramente se reduce por filas (reglones) la matriz de coeficien-tes por medio de operaciones elementales.

F2 - F1 ; a la fila dos le restamos la fila 1, luego a la fila 1 cambiamos de signo; de estamanera el espacio solución de la ecuación (2.2) se obtiene:

00

23

0

0 =

Por tanto 3x + 2y = 0 ó x = -(2/3)y; es una solución homogenea, en consecuencia el espacio

solución es el conjunto de todos los vectores de la forma y(-2/3,1). De esta manera el espacio

característico E1 correspondiente a λ1 = 1 es E

1 =S{(-2/3,1)} ó E1 =S{(-2 , 3)}

Para λ2 = 6; se obtiene el espacio solución de (6I - A)v = 0.

Reduciendo por filas la matriz de coeficientes: F1 dividiendo entre 2; luego a la fila 2 sumar tresveces la fila 1 a la ecuación (2.3); obtenemos:

Por tanto x - y = 0 ó x = y; en consecuencia el espacio solución es el conjunto de todoslos vectores de la forma y(1,1). De esta manera el espacio característico E

2 correspondiente

a λ2 = 6 es E

2 =S{(1,1)}.

Teorema 4

Sean λ1, λ2, . . ., λk valores característicos distintos de una matriz A de nxn con vectores carac-terísticos v1, v2, . . ., vk. Entonces { v1, v2, . . ., vk} es un conjunto linealmente independiente.

−�

00

11 =

0

0

−�

33

22

0

0 = (2.3)

Diagonalización de Matrices

Teorema 5

Sea T: V →V una transformación lineal y V un espacio vectorial de dimensión finita. Sean [T]BB

y [T]B'B'

las matrices de T con respecto a las bases B y B' de V. Entonces [T]BB

=C-1 [T]B'B

'C endonde C es una matriz de transición.

Page 65: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

65

Las matrices relacionadas como indica el teorema 5 se llaman semejantes (o equivalentes)

Definición

Sean A y B matrices nxn. Se dice que una matriz A es semejante (o bien similar o equivalente)a B si y sólo si existe una matriz invertible C tal que:

A = C-1BC

Entonces dos matrices son semejantes si y sólo si representan la misma transformaciónlineal relativa a diferentes bases.

Teorema 6

Si A y B son matrices semejantes, entonces tienen la misma ecuación característica.

En consecuencia si A y B son semejantes, entonces tienen valores característicos iguales.

Si A y B son matrices semejantes, entonces tienen los mismos valores característicos perono necesariamente los mismos vectores característicos.

Los valores característicos de una matriz diagonal son simplemente las componentesdiagonales. El trabajo de encontrar los valores característicos de una matriz A se hace massencillo si se puede demostrar que A es semejante a una matriz diagonal. Se dice que unamatriz A, con esta propiedad es diagonalizable.

Definición

Una matriz nxn es diagonalizable si y sólo si es semejante a una matriz diagonal.

Teorema 7

Una matriz A de nxn es diagonalizable sí y sólo si A tiene n vectores característicos linealmenteindependiente.

En consecuencia si A es una matriz nxn, tiene n valores característicos bien definidos; enton-ces A es diagonalizable.

Ejemplo 3.

Del ejemplo 1, de la matriz A= ; analizar si es diagonalizable o no.

Entonces la matriz C que diagonaliza A si ésta es diagonalizable.

Los valores característicos son λ1

= 1 y λ2 = 6; por consecuencia del teorema 7, A es

diagonalizable, cuyo vector característico correspondiente son (-2,3) y (1,1) respectivamente.

33

24

COMPONENTES PRINCIPALES EN SENSORAMIENTO REMOTO

Page 66: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM66

−23

11

5

1

33

24

60

01 D = C-1AC = =

−13

12

−13

12

−23

11

5

1 C = ; cuya matriz inversa es: C-1 = ; entonces la matriz

diagonal es:

Como se observa la diagonal de la matriz tiene como componentes a los valores característi-cos.

2.3 Definición de Estadísticas Básicas

Media aritmética.- denominado también, simplemente como la media; es un descriptor detendencia central dada por el primer momento respecto al origen definido por:

∫∞

∞−

dxxxf )( E(x) = ; donde x es la variable aleatoria real y f(x) función de densidad

de probabilidad. E(x) o µx se denomina también el esperado de x ó media poblacional. Si se

trata de una muestra para datos no agrupados el estimador es y definido por:x

Variancia.- llamada también, como varianza; es un descriptor de dispersión dado por el se-gundo momento respecto de la media definido por:

∑=

=N

jjx

Nx

1

1(2.4)

( )∑∑==

−=−=N

jj

N

jj xx

Nxx

NS

1

22

1

22 1)(

1 (2.5)

( )∫∞

∞−

− dxxfxEx )()( 2 2σVar(x) = = ; donde x es la variable aleatoria real.

Si se trata de una muestra para datos no agrupados la variancia poblacional es estimado por

S2 y definido por:

Esta ecuación es tendenciosa; por tal razón se usa la corrección: N/(N-1). Cuando se trata de

una muestra con N menor o igual a 30 (Yevjevich, 1972).

Page 67: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

67

Covariancia.- Es un descriptor bivariado para variables aleatorias (x,y); donde x

tiene como media = E(x)=µx y variancia =Var(x)= ; e y de media E(y)=µy y

variancia = Var(y) =

; entonces la covariancia en general y para una muestra de datos no agrupados está

definida por:

2xσ

2yσ

( )( ) ( )(∑=

−−==σ=−=−−=N

iiixyxy yxx

NSyExExyEyEyxExEyx

1

1)().()()()(),cov(

Si se trata de una distribución multivariada de dimensión p es representada por lamatriz variancia-covariancia Σ =(σ

ij ) de las componentes x

1, x

2, . . ., x

p, .La matriz Σ

es simétrica (ya que σij = σ

ji); dada por:

σσσ

σσσσσσ

pppp

p

p

ΚΜΟΜΜ

ΚΚ

21

22221

11211

Σ = ; para i, j = 1, 2, . . . , p (2.6)

Coeficiente de Correlación.- Este coeficiente indica el grado de asociación entre dosvariables aleatorias x e y; ese coeficiente es definido en términos de la variancia-covariancia de x e y según:

yx

xyxy σσ

σρ =

; siendo su estimador: ; donde σx (ó S

x) y s

y (ó S

y) son las

desviaciones estándar (raíz cuadrada de la variancia respectiva) de los datos.yx

xyxy SS

Sr =

2.4 Conceptos de Sensoramiento Remoto

Sensoramiento remoto es toda técnica de explotación y análisis de objetos distantes pormedio de instrumentos que emiten o capten radiaciones; así como los satélites de diferentestipos, siendo uno de estos el Landsat.

El Lansat, creado por Earth Resources Technology Satellite (ERTS), es una serie de los saté-lites americanos hechos para observar la superficie de la tierra en diferentes regiones delespectro electromagnético. Sus aplicaciones incluyen previsiones de la producción agrícolaalrededor del mundo, asistidas por la administración de tierras y bosques, localizando energíay recursos minerales, etc. Los Lansat fueron lanzados desde el 23 de junio de 1972 (Lansat 1)y el Lansat 5 el 01 de marzo de 1984 enviado de una órbita polar circular; después fue lanzadoel Lansat 6 (5 de octubre de 1993).

La correlación entre imágenes es común en datos de sensores remotos y no es raro encontraren una imagen de siete canales como el Landsat TM. Es aquí que las componentes principa-

COMPONENTES PRINCIPALES EN SENSORAMIENTO REMOTO

Page 68: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM68

les pueden ser útiles ya que cada una de las componentes producidas por estatransformación no está correlacionada con el otro, cada uno de ellas carga nuevasinformaciones. Por ello estarán ordenados de acuerdo con el número de informa-ción que llevan, las primeras componentes tendrán que cargar la mayor parte delas informaciones reales de la serie de canales originales, mientras que a las últi-mas componentes describirán apenas variaciones secundarias.

De la relación de los conceptos mencionados en los ítems 2.2 y 2.3 tenemos que a partirde los autovectores, se calcula la matriz de correlación entre las componentes principalesy las bandas de la imagen, lo que nos permite conocer el sentido espectral de estoscomponentes.

Basta aplicar:i

jjiji S

Er

λ,, = (2.7)

donde ri,j indica el coeficiente de correlación entre el componente j y la banda i: Ei,j , el autovector

de ese componente en la misma banda; λλλλλ j, el autovalor del componente j, y Si la desviación

típica de la banda i.

III. MATERIALES Y METODOS

3.1 Materiales

Los materiales utilizados son:

- Software Idrisi32 Release 2 (Clark Labs, http://www.clarklabs.org/Demos.asp)

- Imágenes de satélites (Landsat 5 TM)

Resolución espacial: 30 metros (632 columnas x 933 filas)

Resolución temporal: 16 diás

Franja de la imagen: 185 km (costa peruana)

Resolución espectral: (completo son 7 bandas)

. Banda 1 0,45 - 0,52 mm (visible)

. Banda 2 0,52 - 0,60 mm (visible)

. Banda 3 0,63 - 0,69 mm (visible)

. Banda 4 0,76 - 0,90 mm (cercano a Infra rojo)

. Banda 5 1,55 - 1,75 mm (Infra rojo)

- Utiles de computación.

Page 69: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

69

3.2 Métodos

La sustitución a un conjunto inicial de p-variables x1, x2, ..., xp correlacionados; por un conjun-to de variables no correlacionadas Y

1, Y

2, ..., Y

p que son llamadas de Componentes Principa-

les. Tales que sus variancias estén en orden decreciente en grandeza y la variancia total delconjunto inicial sea preservada.

Entonces lo que se busca es sustituir {x} por una combinación lineal de sus componentes {y},cuya estructura de covariancia (correlación) es mas simple que capte información contenidaen {x}; así ese método encuentra:

Y1

= α11

x1 + α

21x

2+ . . . + α

p1x

p

Y2

= α12

x1 + α

22x

2+ . . . + α

p2x

p

: : : : : : :

Yp

= α1p

x1 + α

2px

2+ . . . + α

ppx

p

Generalizando:

∑=

α=p

ijijj xY

1 , j = 1,2,... p (3.1)

Tales que:

A pesar de encontrar p-componentes muchas veces la primera y segunda componente princi-pal (CP) explican gran parte de la variancia total original.

Usando la notación matricial tenemos:

[ ]( ) ( ) ( )

∑ ∑= =

==∑=

≥≥≥≠==

p

j

p

iij

p

kj

xAtrtrYVariii

YVarYVarYVarii

kjpkjYYCovi

1 1

21

)()()()

...)

;,...,2,1,;0,)

(3.2)

ααα

αααααα

=

pppp

p

p

A

ΛΜΟΜΜ

ΛΛ

21

22221

11211

=

px

x

x

xΜ2

1

;

COMPONENTES PRINCIPALES EN SENSORAMIENTO REMOTO

Page 70: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM70

donde x es la matriz de variables iniciales, A es una matriz ortogonal, la ecuación (3.1) sepuede escribir como:

y el modelo general de componentes principales como:

Suponiendo que x » N (m,S); (n número de datos; m la media de los valores digitales y Σ lavariancia; la solución del método es encontrar el coeficiente aij del tal forma que satisfacen losítems (i), (ii), (iii) de la ecuación (3.2) tal que:

Sea máxima, sujeta la condición a fin de que la solución sea única.

Según Jonhson el allii (1982) la solución de ese problema de maximización con restricción esel vector característico (auto vector o eigenvector) normalizado, asociado a la raíz característi-ca o auto valor correspondiente. Para ello se utilizó la ecuación siguiente:

xY Tjj α= (3.3)

AxY = (3.4)

(3.5)j

TjjYVar αα ∑=)(

IiTi =αα

| Σ - λI| = 0.

El proceso considera inicialmente j =1 y encuentra el auto vector a1 en seguida se repite elproceso para j =2, encontrándose α

2 así sucesivamente hasta encontrar el auto vector α

p y a

cada paso se adiciona la restricción de no correlación de Yj con los anteriores ya calculados.

De la teoría de valores característicos y de la definición de diagonalización de matrices se sabeque:

AtΣA = D

A consecuencia del teorema 7, el algorítmo para diagonalizar una matriz A de nxn es el si-guiente:

1° Obtener los vectores característicos de A.2° Si A no tiene n vectores característicos linealmente independientes, entonces A no es

diagonalizable.3° Si A tiene n vectores característicos linealmente independientes v

1, v

2, ..., v

k; entonces

sea C la matriz cuya columna i-ésima es el vector vi. La matriz C diagonalizable en A.

Es de mencionar que si A es diagonalizable puede ser semejante a varias matrices diagonalesdiferentes. Esto es cierto debido a que si los vectores característicos linealmente independien-tes si la matriz C son únicos.

(3.6)

Page 71: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

71

Para cada matriz simétrica Σ existe una matriz ortogonal A, (AtA = I) y para la matriz diagonalD compuesto por los valores característicos de Σ.

λ

λλ

=

p

D

ΛΜΟΜΜ

ΛΛ

00

00

00

2

1

; la ecuación (3.6) se puede escribir como:

Encontrar la matriz ortogonal A de orden p cuya j-ésima columna es el vector característico

normalizado asociado al auto valor λj.

El vector de componenetes principales Y es definido por la transformación lineal ortogonal Y =

Atx. La matriz de variancia-covariancia de Y es dada por:

E(Y.Yt) =E(At.X.Xt.A) = At.E(X.Xt).A= AtΣ.A = D;

donde E(X.Xt) = Σ; es la matriz variancia-covariancia; suponiendo E(x) = 0.

tADA=∑ (3.7)

Por tanto las componentes principales Y1, Y

2, . . . , Y

p son no correlacionados y la variancia de

λj esYj.

Además de eso la j-ésima componente de Y tiene variancia máxima entre todos las combina-ciones lineales normalizadas no correlacionadas con Y

1, Y

2, ..., Y

J-1, Y

J+1, ...,Y

P lo cual se

deduce lo siguiente:

)(11

∑∑==

=λp

ij

p

jj YVarTr(Σ) = tr(A.D. At) = tr(A.At.D)= tr(ID) = tr(D) =

Entonces la variancia total del conjunto de variables originales expresadas por esta transforma-

ción lineal es preservada.

La importancia de la j-ésima componente es medida por:

Y = Atx; entonces AY = A.At.x; entonces, x = AY y Σ=A.D.At .

( ) pjtr

j ,...,2,1; =∑

λ ; y la proporción de la variancia total original explicada por los m-prime-

ras componentes es: ; cada variable xi puede también ser expresada

como la combinación lineal de las componentes principales; así:( )∑

λ++λ+λtr

m...21

COMPONENTES PRINCIPALES EN SENSORAMIENTO REMOTO

Page 72: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM72

Podemos esquematizar el proceso aplicado a la obtención de Componentes Principales comolo siguiente:

⇒ ⇒ ⇒ ⇒

Bandas Componentes Componentes

BANDAS

BANDAS

BANDAS

AUTO

VALORES

Matrices de

Varianza-

Covarianza

Matrices

de

Autovectores

Matrices

de

Cargas

Factoriales

IMAGEN

IV RESULTADOS Y DISCUSIONES

El resultado es remover cualquiera de las correlaciones presentes en los datos originales dedimensión p (5), con una simultanea comprensión de la variancia de las imágenes. Comoherramienta de cálculo y para mostrar las imágenes se utilizó el software IDRISI.

Las imágenes mostradas en las figuras 1.a, 1.b, 1.c, 1.d y 1.e, son las que representan laescena natural en las bandas del 1 al 5 respectivamente; dichas bandas contienen las siguien-tes características estadísticas (tabla 1):

Tabla 1: Media y Desviación Estándar de las bandas espectrales utilizadas.

aideMradnátsEnóicaivseD

1adnaB 4411,701 4307,91

2adnaB 1604,39 6303,53

3adnaB 8084,611 9444,22

4adnaB 5563,111 0492,82

5adnaB 3493,49 9476,33

Page 73: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

73

1.a 1.b 1.c

Figura 1: Imágenes de satélite Landsat 5.

1.d 1.c

COMPONENTES PRINCIPALES EN SENSORAMIENTO REMOTO

Page 74: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM74

Cálculo de la Matriz Variancia covariancia:

A partir de las ecuaciones mencionadas en la parte de bibliografía calculamos la matriz, y sepresenta en la tabla 2. Asimismo en la tabla 3 se presenta la matriz de correlaciones.

Tabla 3: Matriz de Correlaciones de las bandas multiespectrales de la escena original.

1adnaB 2adnaB 3adnaB 4adnaB 5adnaB

1adnaB 00000,1 997195,0 294858,0 779538,0 878712,0

2adnaB 997195,0 00000,1 801766,0 489851,0 993405,0-

3adnaB 294858,0 801766,0 00000,1 955607,0 456341,0

4adnaB 779538,0 489851,0 955607,0 00000,1 335666,0

5adnaB 878712,0 993405,0- 456341,0 335666,0 00000,1

Tabla 2: Matriz Variancia-covariancia de las bandas multiespectrales de la escena natural

1adnaB 2adnaB 3adnaB 4adnaB 5adnaB

1adnaB 22.883 56.114 66.973 50.664 65.441

2adnaB 56.114 43.6421 16.825 18.851 56.995-

3adnaB 66.973 16.825 77.305 07.844 85.801

4adnaB 50.664 18.851 07.844 55.008 70.536

5adnaB 65.441 56.995- 85.801 70.536 00.4311

Como puede observarse que las bandas 2 y 5 son las bandas de mayor variancia, por tantollevan mayor información; asimismo observamos la alta correlación entre las bandas (tabla 3),a excepción de entre las bandas 3 con 5 y 2 con 4.

Autovalores y Autovectores

Encontramos los autovalores ó valores característicos y los autovectores ó vectores caracte-rísticos, a partir de la matriz variancia-covariancia de los datos originales (tabla2).

Los resultados obtenidos para el cálculo de esos valores característicos son:

λ1 = 1982,68 (48,68 %), cuyo autovector correspondientes es: E1=( 0,395628 ; 0,157685 ;0,464986 ; -0,175549 ;0,756032)

λ2 = 1897,88 (46,60%), cuyo autovector correspondientes es: E2=(0,689222 ; -0,376505 ;-0,462153 ; -0,401650 ; -0,091161)

Page 75: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

75

1982.68 0 0 0 00 1897.88 0 0 0

D = 0 0 105.21 0 00 0 0 70.11 00 0 0 0 17.00

λ3 = 105,21 (2,58%), cuyo autovector correspondientes es: E3=(0,461256 ; 0,116142; -0,164201 ; 0,863426 ; 0,035878 )λ4 = 70,11(2,58%), cuyo autovector correspondientes es: E3=(0,388849 ; 0,499334; 0,438757; -0,165859 ; -0,615991)λ5 = 17,00 (0,42 %), cuyo autovector correspondientes es: E3=(-0,067023 ; 0,755352; -0,592227 ; -0,186671 ; 0,198426)

La matriz D diagonal tiene como componentes los autovalores (li); que fueron calcula-

dos a partir de la matriz variancia-covariancia:

Como puede verificarse que la suma de λ1, λ2, λ3, λ4 y λ5, es igual a la suma de las

variancias originales y equivalente a la traza de dicha matriz e igual a 4072,88.

Es de resaltar que la primera componente explicará o contiene una información de 48,68 %

( *100), por lo que la imagen de la figura 2.a lleva este porcentaje de información y la

segunda componente explicará un 46,60 % (equivalente a ) que es mostrada en

la figura 2.b y el resto será explicado por las demás componentes (4,72 %) esta poca informa-

ción es cargada por las imágenes de las figuras 2.c, 2.d y 2.e.

Las ecuaciones de las principales componentes de mayor importancia a menor importancia sepresentan según:

( )∑tr1λ

( ) 100*2

∑tr

λ

Y1

= 0.395628 x1

+ 0.157685 x2

+ 0.464986 x3

+ -0.175549 x4 + 0.756032 x

5

Y2

= 0.689222 x1

+ - 0.376505 x2

+ -0.462153 x3

+ -0.401650 x4 + -0.091161x

5

:

Y5

= -0.067023 x1

+ 0.755352 x2

+ -0.592227 x3

+ -0.186671 x4 + 0.198426x

5

La redistribución de la varianza total de la imagen de los datos transformados; tene-mos la primera componente que contiene la mayor variancia (48,68%) para la combi-nación lineal de la banda original, la segunda componente de la imagen de mayorvarianza (46,60%) es la mayor variancia para un eje ortogonal a la primera componen-te y así sucesivamente. El total de la variancia de la imagen es mantenida. Esta pro-piedad se ilustra en la figura 3. Donde las principales componentes son importantescomo herramienta de comprensión de los datos.

COMPONENTES PRINCIPALES EN SENSORAMIENTO REMOTO

Page 76: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM76

2.a 2.b 2.c

2.d 2.e

Figura 2: Imágenes de las componentes principales.

Page 77: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

77

Figura 3: Distribución de la varianza total de la banda espectral original (TM bandas) y de loscomponentes principales (CP.Bandas)

La correlación existente entre cada uno de los componentes principales y cada una de las bandasoriginales. Fue calculado en base a la ecuación (2.7) cuyos resultados son presentados en la tabla4. En esta tabla se puede observar que la primera componente está altamente correlacionada conlas primeras bandas, mientras que la segunda componente presenta comportamiento diferente,producto de la no existencia de correlación entre la primera y segunda componente principal.

Tabla 4: Coeficiente de correlación entre el CP y la Banda de imagen original.

1PC 2PC 3PC 4PC 5PC

1adnaB 270498,0 546843,0 60242,0 406470,0- 412851,0

2adnaB 392968,0 806464,0- 472431,0- 562590,0- 746010,0-

3adnaB 260519,0 724522,0 830570,0- 611223,0 195600,0

4adnaB 649116,0 338867,0 850951,0 580940,0- 967980,0-

5adnaB 226880,0- 781779,0 783081,0- 714640,0- 692420,0

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1 Conclusiones

Las principales conclusiones del presente trabajo son:

- De las imágenes del Landsat 5 estudiadas las 5 primeras bandas; las que mayor cargade información lleva son la banda 2, seguida de la banda 5 y luego 4 y las que menosinformación cargan son la 1 y la 3 para las imágenes analizadas.

0

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

0 1 2 3 4 5 6

B andas - C omp. Principale s

Va

ria

nc

iaC P. Bandas

TM Bandas

COMPONENTES PRINCIPALES EN SENSORAMIENTO REMOTO

Page 78: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM78

- Las bandas originales presentan una alta correlación entre ellas, llegando hasta un coefi-ciente de correlación de 0,8585.

- Por medio de las transformaciones lineales fue posible encontrar los autovalores yautovectores a partir de matriz varianza-covarianza. Encontrándose que la primera com-ponente contiene una información del 48,68% y la segunda componente del 46,60%; ycomo era de esperar el resto de los componentes solo contienen apenas un 4,72% deinformación secundaria o presencia de algún tipo de ruido.

- La traza de la matriz varianza-covarianza de los datos originales es preservado por lamatriz de componentes, siendo este valor de 4072,88 de las 5 bandas multiespectrales.

5.2 Recomendaciones

- Realizar otros trabajos de investigación relacionando imágenes de otros satélites y conaplicaciones a ecología, manejo forestal, agricultura en general, etc.

- Realizar otros trabajos de matemática aplicada a la ciencia e ingeniería y/o áreas deinterés nacional y relevancia internacional.

VI BIBLIOGRAFÍA

Chuvieco, Emilio (2000) Fundamentos de Teledetección Espacial. Tercera edición, EdicionesRIALP, S.A. Madrid. Reimpresa y corregida febrero-2000.

Eastaman J.R. (1998) IDRISI User’s Guide, Worcester-MA, Graduate School of Geography,Clark University; primera Ed. 1992.

Heimrich Hasenack (1994). Exercicios tutoriales; Editor de versão em Português IDRISI,. Por-to Alegre, UFRGS. Centro de Ecología. Primera edición, 178 pp.

Harvey Gerber, (1992) Algebra Lineal, Grupo Editorial Iberoamérica S.A. de C.V. Ed. Original;1990, USA.

Lab. Clark, http://www.clarklabs.org/Demos.asp

NASA : http://ltpwww.gsfs.nasa.gov/LANDSAT

Rojo. Armando O. (1978) Algebra II, Librería “El Ateneo” Editorial Quinta Edición. Impreso enArgentina.

Schowengerdt, Robert A. (1997) Remote Sensing: Models and Methods for Image Processing.Second Edition. University of Arizona; Tuson, Arizona.

Yevjevich V. J.(1972) Probability and Statistic in Hidrology. Water Resources Publications,Fort Collins - Colorado, USA.

Page 79: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

79

ESTIMACIÓN DEL ERROR ESTÁNDAR PARA SISTEMAS EXPERTOS CUANTITATIVOS

Juan C. Chang*

RESUMEN

Este trabajo corrige el estimado del error estándar de un sistema experto cuantitativo.Para hacerlo se introduce el concepto de variable aleatoria para el intervalo pronosticado, y seusa el valor esperado del cuadrado de la diferencia entre el esta variable aleatoria y el valorobservado para calcular el error estándar. La fórmula resultante es aplicada a un sistemaexperto previamente comparado con un modelo de regresión. El resultado apoya la idea deque los sistemas expertos cuantitativos deben ser evaluados considerando el valor pronosticadocomo una variable aleatoria dentro de un intervalo.

SUMMARY

This article corrects the standard error estimate for an quantitative expert system. Toaccomplish it, the random variable concept is introduced within the predicted interval, and theexpected value of the square difference between this random variable and the observed value isused to estimate the standard error. The new equation is applied to a previously comparedexpert system with a regression model. The result suggests that quantitative expert systemsshould be evaluated considering that the predicted value is a random variable within the pre-dicted interval.

1. Introducción

Los sistemas expertos son diseñados para simular la manera de diagnosticar o pro-nosticar de un experto. Este diagnóstico o pronóstico suele ser numérico. El principal uso delos sistemas expertos cuantitativos frente al de los sistemas numéricos, es en áreas en losque la información para generar u operar modelos numéricos es insuficiente o es inadecuada oel método numérico no está disponible, como por ejemplo un sistema que evalúe la presión

*Profesor contratado, Clase C.

Page 80: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM80

arterial de un paciente partiendo de preguntas de su forma de vida, hábitos, edad, sexo, etc.Sin embargo, para demostrar la capacidad predictora de un sistemas experto es necesariocomparar su desempeño con el de un modelo numérico tradicional. En su trabajo “The Use ofExpert Systems Techniques for Crop Assessment”, Chang (1991) usó dos estadísticos paracomparar un sistema experto cuantitativo con un modelo de regresión: el coeficiente de corre-lación entre la valores observados y valores pronosticados. El otro estadístico es el errorestándar. En este trabajo, el error estándar del sistema experto es menor al del modelo deregresión. Sin embargo, el error estándar del sistema experto fue calculado usando la marcade clase como valor pronosticado. En el presente artículo se reformulará la manera de calcularel error estándar al considerar que lo que el sistema experto pronostica no es un valor puntualsino todo un intervalo.

2. Revisión de Literatura

2.1 El error estándar

El error estándar (2.1) se define como la raíz cuadrada de la razón de la sumatoria delos cuadrados de las diferencias entre las observaciones estimadas x

e y las reales x

o, al núme-

ro de grados de libertad GL de la sumatoria (Neter, 1989). Realmente muchos textos ofrecendiferentes fórmulas para este cálculo pero el resultado final es el mismo: el promedio del cua-drado de los errores residuales del modelo. En el caso de un modelo de regresión, la fórmulase aplica directamente.

GL

xxRMSE

n

ieioi∑

=

−= 1

2)((2.1)

2.2 Un sistema experto para el pronóstico de rendimiento de soya.

En 1991, Chang desarrolló un sistema experto que basándose en el déficit o superávitde precipitación en determinados periodos vegetativos de la soya, el sistema evaluaba losprobables rendimientos en cuatro categorías : pobre (8-12 TM/ha), regular (12-16TM/ha), bueno(20-24 TM/ha), sobresaliente (24-28 TM/ha). Usando datos reales, de precipitación y rendi-miento, se obtuvieron categorías pronosticadas y observadas. El error estándar es calculadoutilizando las marcas de clase de las categorías pronosticadas y observadas. El error estándarpara el sistema experto fue de 2.94 TM/ha, y el del modelo de regresión 3.10 TM/ha.

2.3. El valor pronosticado como variable aleatoria distribuida homogéneamente.

En los sistemas expertos cuantitativos se asigna un rango numérico a una categoría depredicción. Siendo la distribución de probabilidad homogénea la más fácil de manejar aunque elexperto pueda considerar una distribución diferente. Considerando el valor predicho como varia-ble aleatoria, el valor esperado (Degroot) resulta ser la marca de clase (valor medio del intervalo).El cálculo del valor esperado de una variable aleatoria consiste en el promedio ponderadode la variable: sea para casos de variables discretas (2.2), o variables continuas (2.3).

Page 81: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

81

∑=

=n

iii xpxxE

1

)()((2.2)

∫=X

dxxxpxE )()( (2.3)

3. Materiales y Métodos

El estimado del error estándar considerando a la categoría pronosticada como unavariable aleatoria, usará el valor esperado del cuadrado de la diferencia entre el valor observadox la variable aleatoria pronosticada y (3.1). Se usarán los resultados del trabajo de Chang(1991) para evaluar sus efectos.

Chang (1991) usó información agrícola del condado Boone del estado de Missouri(EE.UU.N.A.) y datos meteorológicos (promedios mensuales de temperatura máxima y preci-pitación total) del aeropuerto de Columbia.

[ ] ∫ −=− dyypyxyxE )()()( 22 (3.1)

Considerando que la probabilidad de ocurrencia de la variable aleatoria pronosticada y es cons-tante en el intervalo (α, b], esta probabilidad es la inversa de (b-α ), por lo que (3.1) se convierteen (3.2)

[ ] ∫ −−=−

b

a

dyab

yxyxE

)(

)()(

22 (3.2)

Si L=(b-α ) entonces, y si reemplazamos el límite superior b por su equivalente α +L

[ ] 22

2 )()(3

)( axaxLL

yxE −+−−=− (3.3)

Puede demostrarse que

[ ] 22

2 )2

(12

)(L

axL

yxE −−+=− (3.4)

ESTIMACIÓN DEL ERROR ESTÁNDAR PARA SISTEMAS EXPERTOS CUANTITATIVOS

Page 82: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM82

Como α+L/2 es la marca de clase (3.4) puede ser escrito como

[ ] 22

2 )ˆ(12

)( yxL

yxE −+=− (3.4a)

Finalmente, reemplazando (3.4a) en (2.1) tenemos la fórmula del error estándar para cuandose conoce el valor de la variable observada.

4. Resultados y Discusión

En la ecuación 3.5, el primer término bajo el radical representa el cuadrado del errorestándar usado por Chang (1991). Reemplanzándolo por 2.94 TM/ha, y siendo L igual a 4 TM/ha (ancho de la cateogoría), obtenemos un nuevo error estándar de 3.16 TM/ha, ligeramentesuperior al error estándar del modelo de regresión (3.10 TM/ha).

El error estándar corregido del sistema experto es mucho más creíble que el calcu-lado anteriormente. Pues, se parte de la idea de que un buen modelo de regresión esmejor que un sistema de estimados basados en la experiencia de un experto. En elexperimento de Chang (1991) el menor error estándar del sistema experto fue atribuidoinicialmente a que el sistema experto manejaba procesos no lineales (una lluvia excesivaen la época de siembra es perjudicial si en el resto de la campaña la precipitación esnormal, pero es beneficiosa si la precipitación en el resto de la campaña es deficitaria),mientras que un modelo de regresión no. Sin embargo al introducirse la corrección asu-miendo el valor pronosticado como variable aleatoria, el error estándar del sistema expertoes mayor al del modelo de regresión, aunque por un margen sumamente pequeño, lo cualsigue validando al sistema experto.

5. Conclusión

Aunque solamente se ha trabajado con un sistema experto cuantitativo, la evidenciasugiere que los estadísticos de los sistemas de pronóstico por intervalos o sistemas expertoscuantitativos deben ser calculados asumiendo que la categoría pronosticada es una variablealeatoria y no un valor puntual.

12

)ˆ( 21

2

L

n

yyRMSE

n

iii

+−

=∑

=(3.5)

Page 83: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

83

6. Referencias Bibliográficas

1. Chang, J. The Use of Expert Systems for Crop Yield Assessment. The University ofMissouri, Columbia. 1991.

2. Degroot, Morris H. Probability and Statistics. Segunda Edición, Addison-Wesley.N.Y. 1989.

3. Neter, John. Applied Linear Regression Models. Segunda Edición 1989. Mc-Graw HillHigher Education. N. Y.

ESTIMACIÓN DEL ERROR ESTÁNDAR PARA SISTEMAS EXPERTOS CUANTITATIVOS

Page 84: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM84

RECUPERACIÓN DE PROTEÍNAS DEL SUERO DE QUESO

Cecilia Alegría Arnedo*, Tatiana Rojas Ayerve**,Miguel Araujo Vargas***

I. RESUMEN

El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo la recuperación de proteínasdel suero de queso. Los resultados permitieron definir el proceso con la siguiente secuenciade operaciones: centrifugación, precipitación, lavado, homogeneización , secado por atomi-zación y envasado.

El suero proveniente del queso se centrifugó durante 5 minutos a 500 rpm a fin deseparar la grasa, este suero libre de grasa se calentó entre 90 y 95 º C y seguidamentemanteniendo una agitación suave y constante por 10 minutos se acidificó con ácido cítricohasta 26 ° Dornic ( 0,09 %) obteniéndose un precipitado que alcanzó su máximo rendimientocuando se dejó reposar luego por 10 minutos más. Este precipitado es lavado con proporcio-nes de agua a temperatura entre 55 y 60 º C con el fin de alcanzar una acidez entre 2 y 3 °Dornic . La concentración de proteínas inicial al 20 % es posteriormente diluido hasta alcanzar4, 5 y 6 % de sólidos totales para ingresar a la etapa de atomización previamentehomogeneizado. Luego de probar diferentes temperaturas de secado ( 160, 180 y 200 º C ) sedeterminó que los parámetros mas adecuados de secado de las proteínas fueron los siguientes:temperatura de entrada del aire 180 º C, concentración inicial de sólidos 5 % , temperatura dealimentación 18º C, velocidad de alimentación 12 g/min y velocidad del atomizador 30, 000 rpm.El producto en polvo obtenido mas cercano a las especificaciones comerciales fue de 75,91 %de proteínas , 1,82 % de lactosa, 16,91 % de grasa, 4,21 % de humedad y 1,15 % de ceniza.Además el polvo obtenido reportó ausencia de Salmonella y Bacillus cereus.

* Jefe de práctica a D.E. del Departamento de Química . Universidad Nacional Agraria - LaMolina, Lima - Perú

** Profesor Auxiliar a D.E. del Departamento de Química . Universidad Nacional Agraria - LaMolina, Lima - Perú

*** Profesor Principal a D.E. del Departamento de Ingeniería de Alimentos . Universidad Nacio-nal Agraria - La Molina, Lima - Perú.

Page 85: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

85RECUPERACIÓN DE PROTEÍNAS DEL SUERO DE QUESO

SUMMARY

The recovering of cheese subproduct proteins has been evaluated. The results showthat the best sequence of operations found was centrifugation, precipitation, washing, homog-enization , spray – drying and package. The cheese serum was centrifuged for 5 minutes at500 rpm in order to separate the fat. In the precipitation stage the free fat cheese serum washeated between 90 and 95 º C and immediately citric acid was added up to 26 º Dornic keepingin a constant and slow stirring during ten minutes.

The best separation of proteins particles was allowed to stand 10 minutes. The precipi-tate was washed constantly with different portions of water between 55 and 60 º C until itreached an acidity of 2 – 3 º Dornic . Then the solid that contains 20 % total solids was dilutedup to 4, 5 and 6 % total solids and after that the sample was homogenized. Finally after it hasbeen proved to different temperatures of spray – drying (160, 180 and 200 º C). The bestcharacteristics of proteins drying were: entrance temperature of drying air 180 C, initial concen-tration of solids 5 % , feeding temperature 18 º C , entrance rate of suspension 12 g / minand rate of atomizer 30 000 rpm. After that the dried powder was a concentrated product onproteins of 75.91 %. This concentrated protein had 1,82 % lactose, 16,91 % fat, 4,21 %humidity and 1,15 % ashes. At the same time the powder showed negative test for Salmonellaand Bacillus cereus.

II. INTRODUCCIÓN

En la actualidad los concentradosproteínicos en polvo son ingredientes primor-diales en la fabricación de productos en laIndustria Alimentaria y afines. Es interesantereseñar que mientras el mercado de suero enpolvo y lactosa está estancado, el que ofrecelos concentrados proteínicos están en francaexpansión. El suero, un sub - producto de laproducción quesera contiene aún gran canti-dad apreciable de proteínas de alto valor bio-lógico (lactoalbúmina y lactoglobulina), conla eliminación sin tratamiento alguno no sólose está desaprovechando una excelente fuen-te de proteínas sino que estamos causandoun grave problema de contaminación ambien-tal (1). Luego por estas razones surge el inte-rés en realizar la presente investigación, plan-teando los siguientes objetivos:

- Obtener un concentrado de proteí-nas superior al 80 % en base secaa partir del sub - producto del queso

- Buscar los parámetros óptimosen la secuencia de operacioneshasta obtener el concentrado pro-teico.

III. REVISIÓN DE LITERATURA

Desde el punto de vista del aprove-chamiento industrial del suero de queso seofrecen dos posibilidades (12):

- Concentración del lactosuerocompleto: el concentrado resul-tante o el polvo obtenido de éste,se destina principalmente a laproducción de alimentos de altovalor proteico para el ganado.

- Obtención de una serie de com-ponentes aislados del lactosuerotales como obtención de proteí-nas y lactosa, (empleado comoexcipiente para los productos farmacéuticos y dietéticos).

Page 86: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM86

En el procesamiento de obtención deproteínas, actualmente se esta realizandograndes esfuerzos para dirigir estas proteí-nas a la alimentación humana en vez de a laalimentación animal (4).

Desde este punto de vista es intere-sante la posibilidad de reintegrar las proteí-nas séricas directamente al proceso de pro-ducción de queso, lo que a su vez permiteincrementar el valor nutritivo y biológico delqueso. Estas proteínas también se puedenaprovechar en la industria de la panificación,en la de productos dietéticos y en la indus-tria farmacéutica (8). Se utiliza también enla fabricación de artículos cárnicos , dondesus propiedades para la formación de gelson sumamente útiles (7). Es decir el apro-vechamiento de concentrados proteínicosrepresen-ta una gran importancia para elmercado nacional según antecedentes dela Superinten-dencia Nacional de Aduanas.

La recuperación de las proteínas pue-den realizarse por los siguientes procedimien-tos de separación :

* Separación por ultrafiltración , es un proce-dimiento de separación mediante membranassemipermeables que permite retener las mo-léculas con un peso molecular del orden de5,000 utilizando una presión relativamentebaja, de 1 a 7 bares. Con este método seretienen y concentran los sólidos en sus-pensión, los coloides y los materiales disuel-tos de peso molecular alto. El agua y lossolutos de peso molecular bajo pasan a tra-vés de la membrana (5).

En el caso del lactosuero, el reteni-do contiene la totalidad de la materia grasa,las proteínas de peso molecular elevado y unaparte de las sales minerales. El filtrado con-tiene agua, sales minerales, compuestosnitrogenados no proteicos y lactosa, este pro-

cedimiento ofrece la fundamental ventaja demantener en su estado nativo a las proteí-nas, no alterándose estas por efecto del ca-lor (4).

* Separación por Precipitación, según Amiot( 1,991) , es la precipitación de proteínas delsuero, que se realiza previa desnaturalizaciónde la misma.

La precipitación de las proteínas pue-den provocarse de muy diferentes maneras,con cloruro cálcico, ácidos , álcalis , calor,sales neutras, hidróxido de hierro y de cobre,colorantes (pardo tiazina) o extractos de plan-tas que contengan ácido tánico o taninos (8) .En la practica el procedimiento mas utilizadoes el que combina la acción del calor con laacidez (6). Consiste en calentar el suero en-tre 90 y 95 º C . Para ello es necesario que elsuero adquiera, antes o durante el procesode calentamiento, un valor de pH entre 4,4 y4,8 (15).

La precipitación permite la flocula-ción de las partículas proteínicas, está enprimer lugar la temperatura, esto se expli-ca debido a que el calor desnaturaliza lasproteínas del suero y hace que precipitenla mayoría de estas, según lo cita Porter(1,981).

El uso de secadores por atomizaciónesta muy generalizado para la deshidrataciónde diversos productos líquidos que son sen-sibles al calor y que no se pueden exponer aaltas temperaturas durante períodos largostales como leches concentradas , suero , con-centrados proteínicos , caseína y productosde alto valor nutritivo (13).

Este tipo de secador requiere de unbreve tiempo de contacto en la zona calientedel equipo y además en aquellas que contie-nen partículas ultrafinas que se aglomeran yfunden cuando se desecan en condiciones

Page 87: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

87

que no sean de dilución. El producto se intro-duce en una cámara de desecación en formade fina lluvia entrando así en intimo contactocon una corriente de aire caliente , lo quepermite una desecación muy rápidaobteniéndose un polvo seco. Como en el se-cado normal , el secado por atomización tie-ne dos periodos : período de velocidad cons-tante y período de velocidad decreciente, eltiempo implicado en cada una de estas eta-pas es muy pequeño (10).

IV. MATERIALES Y MÉTODOS

La presente investigación se harealizado en el laboratorio de EvaluaciónNutricional de Alimentos, en la Planta Pi-loto de Tecnología de Alimentos y Produc-tos Agro-pecuarios de la Universidad Na-cional Agraria - La Molina y en el InstitutoNacional de Desarrollo Agroindustrial(INDDA), ha consistido en realizar una se-rie de pruebas experimentales para la ob-tención de proteínas de suero de queso enpolvo, por atomización.

1. Materia Prima : Suero de quesofresco obtenido en la sala de proce-samiento de la Planta Piloto de le-che de la Universidad Nacional Agra-ria La Molina.

2. Equipos y Reactivos

- Tanque pasteurizador (marmi-ta). Marca Pasch Silkeborg,tipo 031.

- Centrífuga. Marca IEC, Inter-national Centrifuge Tipo MoistEquiv. ( 100 - 6 000 rpm )

- Homogeneizador : Licuadora in-dustrial con regulador de tiem-po. Marca National. Capacidad3 785 litros

- Atomizador. Marca NiroAtomizer. Modelo ProductionMinor. Tipo 53 LTD.

- Estufa. Marca Arthur ThomasCo. Weber Electric Oven. Tem-peratura regulable de 20 a 180ºC.

- Medidor digital de pH. MarcaPracitronic con electrodo.

- Lactodensímetro. Marca Que-venne, graduado de 20 a 37 gra-dos de densidad.

- Equipos y materiales adiciona-les especificados en los méto-dos de análisis.

3. Métodos de Análisis

- Análisis físico - químicosProteínas total, grasa, ceni-zas,acidez titulable (0,01 %ácido láctico = 1 º Dornic (16)) ,sólidos totales, pH, densidad,humedad , según las recomen-daciones de la AOAC (1998).

- MicrobiológicosBacterias aeróbicas totales,Salmonella y Bacillus cereus,siguiendo los lineamientos re-comendados por la ICMSF(1998) e ITINTEC 202.098(1998).

- Otros ControlesDensidad aparente método des-crito y empleado por Herrera(1988) utilizando picnómetro.Forma y tamaño de partículas,utilizando un microscopio elec-trónico de micro proyección,método indicado por el POCA(1994).

4. Metodología Experimental

La Figura 1 muestra el diagrama deflujofinal para la obtención del concentrado pro-teínico.

RECUPERACIÓN DE PROTEÍNAS DEL SUERO DE QUESO

Page 88: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM88

Figura 1 : Flujo Final para la Obtención de Proteína de Suero de Queso en Polvo

Recepción de Materia Prima

Centrifugación

Precipitación

Lavado

Prensado

homogenización

Atomización

Empacado

A continuación se describen las prin-cipales operaciones:

La recepción del suero (materia prima)se realizó en recipientes de acero inoxidabley de plástico de 150 L durante el desueradoen la elaboración del queso fresco.

El subproducto fue obtenido de la ela-boración de queso fresco (elaborado por coa-gulación enzimática - cuajo). La materia pri-ma fue sometida a controles físico - quími-cos como temperatura, acidez, densidad ycontenido de grasa.

La centrifugación del suero fue por 5minutos. Al suero libre de grasas se procedióa calentar hasta alcanzar una temperatura en-tre 90 y 95 º C para luego acidificar hasta 26° Dornic con la adición de ácido cítrico. Con-siderando que la etapa de precipitación esuna de las más importantes a continuaciónse detalla la técnica operativa: el suero fuesometido a un calentamiento rápido, hastallegar a la temperatura de 40 º C; y luego seaumento a razón de 2 º C por minuto; conuna agitación lenta del suero logrando el ca-lentamiento uniforme en toda la masa. Se pre-sentó una opalescencia del suero causada

Page 89: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

89

por el precipitado de pequeñas partículas delmismo, las cuales ascendieron a la superficiedel líquido lo cual ocurrió alrededor de 78 º C;se continúo con el calentamiento hasta 90 º Cy en seguida se adicionó el ácido cítrico enproporción de 0,09 % con respecto al suerotratado, agitando suavemente para homoge-neizar la mezcla durante 10 minutos. Poste-riormente se suspendió la agitación conti-nuando aún el calentamiento hasta los 90 y95 º C rango necesario para la precipitaciónde sólidos y proteínas, las cuales ascendie-ron a la superficie formando una masa blan-ca. Se detuvo el calentamiento dejándolo re-posar por espacio de 10 minutos antes deproceder a su separación según lo reportóPeña, (1984). El siguiente paso fue la sepa-ración del precipitado mediante moldes que-seros empleados en el escurrido.

La proteína precipitada fue sometida alavados a temperatura entre 55 a 60 º C, hastallegar a una acidez de 2 a 3 ° Dornic. Los lava-dos se realizaron con agua previamente hervida.La proteína lavada se prensó en moldes quese-ros con la finalidad de disminuir el volumen deagua y lactosa favoreciendo de esta manerael rendimiento del concentrado proteínico.

Una vez determinado los sólidos tota-les del producto prensado se prepararon dilu-ciones con 4, 5 y 6 % de sólidos totales yse homogeneizaron lográndose que la sus-pensión tenga fluidez y que las moléculas

Temperatura de alimentación : 18 º CVelocidad de alimentación : 12 g / minVelocidad del atomizador : 30,000 rpmPresión : 4 Kg / cm2

Temperatura de salida de aire : Aproxima-damente la mitad de tempera-tura de entrada de aire

En esta etapa se evaluaron los siguien-tes factores:

a) Concentración Inicial de Sólidos: Losvalores estudiados de concentracióninicial en la alimentación al secadorfueron 4, 5 y 6 % según recomenda-ción de Peña (1984), como se indicaen la Figura 1. Al producto obtenidose realizaron los siguientes análisis:humedad final, densidad aparente, ta-maño y distribución de partículas delpolvo.

b) Temperatura del Aire de Entrada: Seevaluaron tres temperaturas: 160, 180y 200 º C, las cuales se eligieron enbase a lo recomendado por Guevara(1,989). Los valores se muestran en laFig. 1.

de grasas tengan menor tamaño, tal como lomenciona Veisseyre , (1988).

Para la atomización se siguieron lossiguientes parámetros de trabajo:

RECUPERACIÓN DE PROTEÍNAS DEL SUERO DE QUESO

Page 90: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM90

FIGURA 1: ESQUEMA EXPERIMENTAL PARA LA OBTENCIÓN DE UN CONCENTRADOPROTEÍCO DE SUERO DE QUESO SECADO POR ATOMIZACIÓN

Finalmente considerando las pre-cauciones de higiene se procedió a re-colectar el polvo atomizado, el cual fueempacado en bolsas de polietileno dealta densidad.

Al producto final se le realizó el con-trol microbiológico a través de las pruebasde bacterias aeróbicas totales, Salmonella yBacillus cereus.

Porcentaje de Temperatura del M uestra

Sólidos Totales Aire de Entrada Seca

160 º

4 % 180 º

200 º CONTROLES

160 º

Suspensión 5 % 180 º - Humedad Final

200 º - Proteína

160 º - Tamaño de Partícu

6 % 180 º - Densidad Aparent

200º

V. RESULTADOS Y DISCUSION

La composición del suero de quesoempleado como materia prima , se indica enla Tabla 3.

Los resultados son similares a losreportados por Revilla (1,989), el cual indica

Page 91: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

91

Com ponente Cantidad (%)

Proteínas 0,8

Grasa 0,5

Minerales 0,54

Lactosa 3,98

Agua 93,38

Densidad 1,023 g/mL

Acidez 9 º Dornic

Tem peratura 34,5 ºC

un 0,78 % de proteínas . La proteína masabundante en el lactosuero es la b-lactoglobulina representando el 50 % , se-guido de la a-lactoalbúmina con 23 % ,además de albúminas , inmunoglobulinasy peptonas presentes en porcentajesmenores según Spreer (1991). Estas pro-teínas representan una fuente de altovalor proteínico comparado sólo con elhuevo (18), tienen una composición ricaen aminoácidos esenciales y un gran va-lor fisiológico y nutritivo. Según Spreer(1991) las proteínas del suero tiene unvalor biológico igual a 124, comparativa-mente la caseína tiene un valor biológi-co de 73 , la leche 88 y el huevo comovalor de referencia presenta un valor bio-lógico de 100.

- Centrifugación .- Se realizacon la finalidad de eliminar lamayor cantidad de grasa dellactosuero como lo recomien-da Poter (1981), con el fin deobtener un producto que cumpla con los requerimientos para

TABLA 3: ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICO DEL SUERO DE QUESO FRESCO

concentrados proteínicos enpolvo según lo indica la Tabla4. En esta etapa el rendimien-to fue aceptable , igual a 84,6% , el porcentaje de grasa eli-minado fue de 13,5 % , las pér-didas que se presentaron sedebieron principalmente a la for-ma de manipular el producto.

- Precipitación .- Durante estaetapa se observó la presenciade las b lactoglobulinas y alactoalbúminas debido a laopalescencia del suero ocurri-do entre 75 y 80 º C. Sin em-bargo como la precipitación fueincompleta se corrigió hasta al-canzar una acidez de 26 ºDornic adicionando para elloácido cítrico , favoreciéndose deesta manera, una óptima coa-gulación de las proteínas debi-do a que se llegó al puntoisoeléctrico estableciéndoseun equilibrio de cargas en el in-

RECUPERACIÓN DE PROTEÍNAS DEL SUERO DE QUESO

Page 92: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM92

Proteína 80 %

Lactosa 3 %

Grasa Máximo 6 %

Humedad Máximo 5 %

Cenizas Máximo 4 %

Color Crema

terior de lasmacromoléculas. E neste estado de igualdad decargas , las moléculas proteí-

nicas tienden a formarflóculos produciéndosela coagulación. Esta co-rrección de la acidez serealizó en un rango de tempe

ratura óptimo entre 90 y 95º C según lo reportó(Peña,1984) y el puntoisoeléctrico fue alcanzado entre un pH de 4.5 y

5 valores que están dentro de loslímites permisibles segúnCharley (1991) y Pepper (1981).

- Lavado.- En esta etapa sebusca eliminar el alto conteni-do de lactosa utilizando aguapotable hervida ya que la lac-tosa es un azúcar soluble enagua, Cheftel , 1983. Los re-sultados obtenidos para el la-vado con diferentes proporcio-nes de agua se muestran en laTabla 5. La disminución del con-tenido de lactosa en el produc-to final desde un 44.41 % has-

ta 1.82 % en base seca con 8L de agua / 800 gr de proteínaprecipitada nos permitió incre-mentar el contenido de proteínaen un 80.12 %. Con esta etapade lavado se consigue tambiéndisminuir la acidez de 26 º

a 2.5 º Dornic.- Prensado.- La proteína lava-da se prensa en moldesqueseros para disminuir elvolumen de agua d etal forma de disminuir masaún el contenido de lactosa que

queda en el licor contenidoen el precipitado que final-mente alcan- za un 20 %de sólidos totales.- Homogeneización.- Se reali-zó para lograr una distri-bución ho- mogénea de lossólidos en el precipi ta-do lavado y diluido. D e -bido a que el producto ob-tenido hasta esta etapa tuvo

alto contenido de sólidos (20 %) se hizo necesariouna dilu- ción para así po-der atomizar . Según re-

TABLA 4: COMPOSICIÓN QUÍMICA COMERCIAL DE LAPROTEÍNA CONCENTRADA DE LACTOSUERO

Fuente: Datos Técnicos proporcionado por la compañía : AMPC, Inc., Ames, Iowa 50010 U.S.A. , 1996.

Page 93: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

93

TABLA 5: ANÁLISIS QUÍMICO PROXIMAL DE LAS CORRIDAS EXPERIMENTALESPARA LA OBTENCIÓN DEL 80 % DEL CONCENTRADO PROTEÍNICO

REFERIDO EN BASE SECA.

adirroC# 1 2 3 4 5 6 7 8 9

O2HeD.loV008/Lne

aníetorpedrgadatipicerp

5,01 2 3 4 5 6 7 8

)%(aníetorP 42,44 17,54 37,26 36,46 61,27 06,57 90,67 76,67 21,08

)%(asarG 85,6 52,8 89,42 87,42 98,91 35,01 79,41 51,41 19,61

)%(azineC 77,4 82,4 58,1 67,1 17,1 50,0 60,1 35,0 51,1

)%(asotcaL 14,44 77,14 44,01 38,8 52,6 43,31 59,8 56,8 28,1

comendación de Peña(1984) se diluyó hasta 4,5 y 6% de sólidos totales ya que fa-

voreció una alimentaciónade- cuada al atomizadorporque a c o n c e n t r a c i o -nes menores o m a y o r e sse dificulta el flujo de a l i -mentación de la solución co-

loidal (por presencia deglóbu- los grasos) alatomizador.- Atomización.- Para el seca-

do por atomización se evaluóla influencia de la concentra-ción de sólidos y tempera-

tura de secado .En la Tabla 6 se observó la

in- fluencia de la concen-tración a una temperatura

TABLA 6. EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE SÓLIDOS EN LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DELA PROTEÍNA DEL SUERO DE QUESO EN POLVO A TEMPERATURA CONSTANTE ( 200 º C)

de secado (en trada deaire) de 200 º C , obte-niéndose humedades en el pro-

ducto final de 3,16, 3,30 y4,20 % para 4, 5 y 6 % desólidosrespectivamente . Se observó

que a mayor contenido desóli- do totales es mayor lahume- dad final (Figura2) , esta ten- dencia seexplica por las ca-racterísticas especiales de la

dispersión que ingresa al ato- mizador, en la cual eldiámetro de las partículasestán entre 0,5 y 0,001mm correspondien- d oa los glóbulos de grasa,lactosa, proteínas entre otros.

abeurPnóicartnecnoC

)selatoTsodilóS%(dademuH)%(laniF

etnerapAdadisneD)cc/g(

edoñamaT(salucítraP µ)

1P 4 61,3 3245,0 88,41

2P 5 03,3 3474,0 21,51

3P 6 02,4 1544,0 72,71

RECUPERACIÓN DE PROTEÍNAS DEL SUERO DE QUESO

Page 94: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM94

FIGURA 2: INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE SÓLIDOS TOTALES EN LAHUMEDAD DEL PRODUCTO FINAL.

3

3.2

3.4

3.6

3.8

4

4.2

4.4

3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7

Concentración ( % )

Hu

med

ad (

% )

La concentración de sólidos tam-bién influyó en la densidad aparente delproducto final, tal como puede verse enla Tabla 6 , donde a mayor concentra-ción de sólidos totales de la dispersión,la densidad aparente es menor debido aque a menor tamaño de partícula menorconcentración y la densidad tiende a au-mentar, similares resultados encontróVentura (1989) y Guevara (1989).

Otra de las características físicasde la proteína en polvo es la influenciade la concentración sobre el tamaño departícula. Su relación se observa en laFigura 3 donde a mayor concentraciónel tamaño de partícula también es ma-yor porque la gota que sale delatomizador contiene mas sólidos por uni-dad de superficie, generándose así, unpolvo seco con mayor tamaño de partí-cula.

FIGURA 3: INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN DE SÓLIDOS TOTALESEN EL TAMAÑO DE PARTÍCULA DEL PRODUCTO FINAL

13.5

14

14.5

15

15.5

16

16.5

17

17.5

4 5 6

Concentración ( %)

Tam

año

de

Par

tícu

la

Page 95: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

95

Después de analizar estas carac-terísticas físicas, se determina que las prue-bas de secado a la temperatura de entradade 200 º C con concentraciones entre 5 y 6% de sólidos, se tiene un porcentaje de hu-medad final entre 3.30 y 4.20 % respecti-vamente que son muy próximos a los reco-mendados por Spreer (1991) paraatomizados lácteos. Por otra parte estosvalores de concentración se convierten enlimitantes , puesto que a mayores concen-traciones resultaría difícil obtener resultadosóptimos de secado. Aunque es ventajosotrabajar con líquidos de gran contenido desólidos ya que cada gotita se convertirá enuna partícula de polvo , y de esta formamayor será la producción de polvo en me-nor tiempo , tal como lo sugiere Master(1970) y Kneule (1976) . En nuestro casola muestra con 6 % de sólidos totales pre-sentó en el producto final un color ligera-mente oscuro que no cumplía con los re-querimientos comerciales y con sólidossuperior al 6 % ocasionó dificultades en laatomización obteniéndose productos conalta humedad.

La influencia de la temperatura deentrada del aire a una concentración de 5

% de sólidos totales en las propiedadesfuncionales de la proteína en polvo seobserva en la Tabla 7. Se reporta losresultados de los análisis físicos de hu-medad, densidad aparente y tamaño departícula con la finalidad de ver la in-fluencia de la variación de la tempera-tura de entrada del aire de secado.

Se observó en la Figura 4 que el por-centaje de humedad final va disminuyendoa medida que aumenta la temperatura deentrada del aire ; así para 160 º C se obtuvoel valor más alto de humedad final , estevalor no es conveniente si se tiene en cuen-ta que el agua es uno de los factores deldeterioro de los alimentos deshidratadosbajo condiciones de almacenamiento. Parala temperatura de 180 º C se obtuvo un por-centaje adecuado debido a que la gran ma-yoría de producto lácteos son secados has-ta contenidos de humedad entre 3 y 5 %(8). Finalmente a la temperatura de 200 º Cse obtuvo un 3,30 % , porcentaje de hume-dad dentro de los límites permitidos peroque no cumple con presentar el productoen polvo el color crema que se requierecomercialmente (AMPC, Inc,1996, ver Ta-bla 4).

TABLA 7 : EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ENTRADA DEL AIRE EN LASCARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA PROTEÍNA DEL SUERODE QUESO EN POLVO A CONCENTRACIÓN CONSTANTE ( 5 %)

abeurP edarutarepmeT)Cº(adartne

dademuH)%(lanif

etnerapAdadisneD)cc/rg(

edoñamaT,sarcim(alucítraP

)m

4P 061 46.5 4615.0 28.71

5P 081 76.4 4925.0 43.61

6P 002 03,3 3245,0 88,41

RECUPERACIÓN DE PROTEÍNAS DEL SUERO DE QUESO

Page 96: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM96

FIGURA 4: INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA DE ENTRADA EN EL ATOMIZADOREN LA HUMEDAD DEL PRODUCTO FINAL CON 5% DE SOLIDOSTOTALES

2

4.5

7

150 160 170 180 190 200 210

Temperatura ( º C )

Hu

med

ad (

% )

En la Tabla 7 también se observaque la densidad aparente muestra un au-mento con el incremento de la tempera-tura (Figura 5), esto se atribuye al menortamaño de partícula .

Este comportamiento se puede ex-plicar por la expansión de las partículas por

efecto de las altas temperaturas de seca-do, la cual origina una alta velocidad desecado (evaporación) y a consecuenciade este fenómeno las partículas se rom-pen o fracturan, resultando menor tama-ño y como consecuencia de esto la den-sidad aparente será mayor, similares re-sultados encontró Peña (1984) yGuevara(1989) en pruebas de secado por ato-mización.

FIGURA 5: INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA DE ENTRADA DEL AIREEN LA DENSIDAD APARENTE DELPRODUCTO FINAL

0.5150.52

0.5250.53

0.5350.54

0.545

150 160 170 180 190 200 210

Temperatura

Den

sida

d A

pare

nte

Page 97: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

97

La relación de la temperatura conel tamaño de partícula se observa en la Fi-gura 6, donde el tamaño de partícula au-menta al disminuir la temperatura. Al em-plear temperaturas muy altas las gotas serompen bruscamente originando partícu-

13

1415

16

1718

19

160 180 200

Temperatura ( º C)

Tam

año

de

Par

ticu

la

(mic

ras)

FIGURA 6: INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA DE ENTRADA EN EL DIÁMETRO DEPARTÍCULA DEL PRODUCTO FINAL

las de menor tamaño.La distribución del tamaño de

partícula a las temperaturas de 160, 180y 200 º C mostraron la misma tendenciay parecida distribución normal (Figura7), vemos que la mayor amplitud se ob-servó en partículas secadas a 180 º C.

FIGURA 7: DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑO DE PARTÍCULAS DE LA PROTEÍNADE SUERO DE QUESO EN POLVO .

05

10152025

0 5 10 15 20

DIAMETRO (Micras)

FR

EC

UE

NC

IA D

E

RA

NG

O (

%)

160 ºC (P4) 180 ºC (P5) 200 ºC (P6)

RECUPERACIÓN DE PROTEÍNAS DEL SUERO DE QUESO

Page 98: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM98

Del análisis de estas característicasse determinó seleccionar como la mejor tem-peratura de entrada del aire la correspondien-te a 180 º C porque a esta temperatura seobservó mayor amplitud en la distribución deltamaño de partícula. También fue determi-nante en este caso el porcentaje de hume-dad final (4,67 % ) así como las otras carac-terísticas físicas incluyendo al color las cua-les se encuentra dentro de los límites acep-tables, con la obtención de un polvo proteí-nico óptimo.

- Análisis del Costo Variable Unitario del producto obtenido.

El costo del producto proteínico sedeterminó en base a la cantidad máxima de

materia prima utilizada a nivel de planta pilo-to, el cual fue de 532 Kg de suero de queso.La duración de proceso del producto en polvose calculó en un tiempo de 3 Hr , obteniéndose2,375 Kg (1 batch).

Para fines de viabilidad del trabajo laoperación diaria se llevaría a cabo en dos tur-nos de 8 Hr , lo que significaría una produc-ción de 5 Batch por día equivalente a 12 Kgdel producto final.

De las pruebas realizadas se com-prueba que la concentración inicial de só-lidos totales óptima es del 5% (Tabla 8)a la temperatura de entrada del aire de180 º C , por las características del pro-ducto final.

TABLA 8 : EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ENTRADA DEL AIRE EN LAS CARAC-TERÍSTICAS FÍSICAS DE LA PROTEÍNA DEL SUERO DE QUESOEN POLVO A CONCENTRACION CONSTANTE

abeurP edarutarepmeT)Cº(adartnE

lanifdademuH)%(

etnerapAdadisneD)cc/rg(

edoñamaT)sarcim(alucítraP

7P 061 07.6 2793.0 60.31

8P 081 08.4 8174.0 91.21

9P 002 25.3 6374.0 09.11

* Los costos se evaluaron para la P8.

Page 99: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

99

• Requerimientos Totales de Potencia Eléctrica para el Proceso

SEROTOM )PH(AICNETOP hctaB/)rH(opmeiT hctaB/aicnetoP)hctaB/rh-wK(

odagufirtneC 5,1 52,0 82,0

odavaLynóicatipicerP 0,1 05,1 21,1

nóicazienegomoH 5,1 52,0 82,0

nóicazimotA

zuLedomusnoC

LATOTAICNETOP

5,633

1,00

5,633

• Requerimientos Totales de Combustible para el Proceso

ELBITSUBMOC OIRAROH)rH/laG(

NÓICAREPOhctaB/rH(

LATOT)hctaB/laG(

odatipicerP 714,1 0,1 714,1

nóicazimotA 104,1 0,1 104,1

LATOTELBITSUBMOC 2,818

• Estructura del Costo Variable Unitario (CVU)

somusnIeselairetaM dadinU gKdaditnaC oicerP)gK/$(

hctaB/oicerP)hctaB/$(

)sohceseD(amirPairetaM gK 235 60,0 29,13

ocirtíCodicA gK 3-01x76,2 31,2 7500,0

elbatoPaugA 3M 5 50,0 52,0

leseiDoelórteP laG 818,2 546,1 636,4

acirtcélEaígrenE rH-wK 336,5 01,0 365,0

oneliteiloPedasloB sasloB 573,2 5600,0 510,0

nótraCedsajaC ajaC 5740,0 22,0 4010,0

latoT 37,40

RECUPERACIÓN DE PROTEÍNAS DEL SUERO DE QUESO

Page 100: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM100

VI. CONCLUSIONES

• Los parámetros óptimos de secado deproteínas de suero de queso son: Con-centración inicial 5 % Sólidos Tota-les, Temperatura de Entrada del Aire 180º C, Temperatura de Salida del Aire 75º- 80º C, Temperatura de Alimentación18 º C, Velocidad de Alimentación 12gr/min, Velocidad de Atomización30,000 rpm.

• La composición química final de la pro-teína concentrada de lactosuero fue lasiguiente: Proteína 80.12, Lactosa 1.82%, Grasa 16.91 % , Humedad 4.20 % yCenizas 1.15 %.

• Una alta concentración de proteínas(80.12 %) , implica eliminar una eleva-da cantidad de liquido favoreciendo asíel rendimiento del proceso en la recu-peración de proteínas del suero.

• Para precipitar las proteínas contenidasen el suero se requiere controlar las va-riables de temperatura entre 90 y 95 ºCy acidez activa a un pH entre 4.5 y 5.(punto isoelectrico de la proteína permi-tiendo la floculación total de la proteína)

• En la etapa de lavado, al reducir la aci-dez a niveles mínimos ( 2.5 º Dornic) ,se logra disminuir la lactosa a 1.8 % enel producto final.

• Se estableció en la alimentación, unaconcentración mínima operativa menoro igual al 6 % de sólidos totales, porencima de esto no presenta una fluidezapropiada para el secado.

Luego : 37,40 $ / Batch x 1 Batch / 2,375 Kg = 15,747 $ / Kg de Producto FinalCosto Variable Unitario de Manufactura : 15,747 $ / KgCosto del Producto en el Mercado : 25,000 $ /Kg

• A mayor concentración de sólidos en laalimentación, la humedad del productofinal es mayor , la densidad aparente delpolvo es menor y el tamaño de partículase incrementa.

• Al incrementar la temperatura del aire deentrada , la humedad y la porosidad delas partículas secas es menor , por consi-guiente la densidad del polvo es mayor.

• El costo variable unitario (CVU) obtenidoes un indicador que el trabajo refleja via-bilidad.

VII. BIBLIOGRAFIA

1. AMIOT, J( 1991) “Ciencia y Tecnolo-gía de la Leche”. Editorial Acribia,S.A. Zaragoza.

2. A.O.A.C.(1980) “Oficial Methods ofAnalysis” 13 ava Edición. Asso-ciation of Official AnalyticalChemistry, Washington D.C.

4. BELITZ, H.D. Y GROSCH, W.(1988)“Química de los Alimentos”. Edi-torial Acribia. Zaragoza.

5. CHEFTEL, JEAN CLAUDE (1983) “In-troducción a la Bioquímica y Tec-nología de los Alimentos”. Edito-rial Acribia, Tomo I. Zaragoza .

6. CHARLEY, HELEN (1991) “Tecnologíade los Alimentos Procesos Quí-micos y Físicos en la Preparaciónde Alimentos”. Editorial Limusa,S.A. , México.

Page 101: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

101

7. EGAN, HAROLD (1987) “ Análisis Quí-mico de los Alimentos dePearson , México.

8. ESAIN ESCOBAR, J. (1980) “Fabrica-ción de Productos Lácteos” Edi-torial Acribia Zaragoza.

9. GUEVARA PÉREZ, AMÉRICO (1989)“Obtención de Chirimoya en Pol-vo por Atomización”. TesisU.N.A., La Molina. Lima.

10. KNEULE, FRIEDRICH (1976) “ElSecado” Tomo I . Editorial Uoma,S.A. Bilbao.

11. LORA DE S.P., MIGUEL (1972) “Indus-trias Lácteas-Quesos ”Departa-mento Tecnológico de Alimen-tos y Productos Agropecuarios.(TAPA) U.N.A. , La Molina.Lima.

12. LUQUET, F.M. (1993) “Leche y Produc-tos Lácteos” Vol 2. EditorialAcribia S.A. Zaragoza.

13. MASTER, K.(1979) “An Introduction toAtomization Techniques in SprayDrying” Editorial Leonor HillBooks U.S.A.

14. PEÑA BABILONIA, OLGA (1984). “Se-cado del Suero de Queso por Ato-

mización”. Tesis U.N.A. LaMolina. Lima.

15. PEPPER, D. (1981) “La Concentra-ción del Suero”. Revista IndustriasLácteas. Vol. 30 Nº 4.

16. PINTO, M.E. (1976) “Métodos de Análi-sis Químico de Leche y Produc-tos Lácteos” UniversidadAustral de Chile. Chile.

17. PORTER , J.M.G. (1981) “ Leche y Pro-ductos Lácteos ” Editorial AcribiaS.A., Zaragoza.

18. POTTER, NORMAN (1978) “Alimentos– Industria y Comercio . México

19. REVILLA AURELIO (1989) “ Tecnologíade la Leche”. Agencia para el De-sarrollo Internacional . México

20. SPREER, EDGAR (1991) “LactologíaIndustrial” Editorial Acribia S.A.Zaragoza.

21. VENTURA GUEVARA, LUIS LEONIDAS(1989) “Secado por Atomizaciónde una Suspensión de Quinua”Tesis U.N.A. La Molina, Lima.

22. VEISSEYRE, ROGER (1988) “Lactología Técnica” EditorialAcribia. Zaragoza.

RECUPERACIÓN DE PROTEÍNAS DEL SUERO DE QUESO

Page 102: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM102

“ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE LA PÉRDIDA DE TEXTURA EN GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) POR EFECTO DEL CALOR”

Antonio J. Obregón La Rosa1, Américo Guevara Perez2, Carlos Elías Peñafiel3

I. RESUMEN

El objetivo del presente trabajo de investigación fue determinar las características cinéticasde la pérdida de textura en gajos de mandarina Satsuma por efecto del calor y su aplicación enla determinación de los parámetros de optimización del tratamiento térmico en una conserva.Para ello la fruta fue sometida a las siguientes operaciones: clasificado, lavado y desinfectado,pelado, desgajado y eliminación del albedo.

Los coeficientes de correlación de las rectas obtenidas al plotear el logaritmo de lascalificaciones de la textura versus el tiempo de calentamiento (5, 10, 15, 20 y 30 minutos) paralas tres temperaturas consideradas (60, 80 y 100 °C) fueron: 0,8278, 0,9684 y 0,9905, respec-tivamente; lo que indica que los parámetros evaluados se ajustan a una línea recta , es decirsiguen una cinética de primer orden. Los valores de D determinados a las temperaturas de 60,80 y 100 °C fueron: 192,31, 90,91 y 25,28 minutos, respectivamente. El Z fue de 45,5 °C(81,8°F) y la energía de activación de 12,45 Kcal / mol.

Se determinó los parámetros de optimización del tratamiento térmico en una conservade gajos de mandarina: en el caso de un calentamiento en forma instantánea fueron de:115,8°C por 3,9 segundos para un nivel de degradación de 1% de la textura. Para un calen-tamiento que no se realiza en forma instantánea como es el caso de la mandarina se deter-minó el porcentaje de retención de textura según el método de Stumbo encontrándose queaquellas muestras que fueron procesadas a mayor temperatura por un menor tiempo, pre-sentaron una mayor retención. Sin embargo a pesar de encontrar una retención del 53% detextura en el proceso a 110°C por 10,84 minutos, se decidió que el tratamiento debería serrealizado a 105°C por 12,94 minutos ya que por las características de acidez del producto seutilizan preferentemente temperaturas cercanas a los 100 °C. Los resultados de la evalua-ción sensorial realizada validaron los parámetros de optimización encontrados.

(1) Ingeniero en Industrias Alimentarias. Jefe de prácticas del Departamento de Tecnología de Alimentos de laFacultad de Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú.

(2) M.Sc. Ingeniero en Industrias Alimentarias. Profesor Principal del Departamento de Tecnología de Alimentos dela Facultad de Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú.

(3) Ingeniero en Industrias Alimentarias. Profesor Asociado del Departamento de Tecnología de Alimentos de laFacultad de Industrias Alimentairas de la Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú.

Page 103: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

103“ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE LA PÉRDIDA DE TEXTURA EN GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) POR EFECTO DEL CALOR”

SUMMARY

The objective of the research was to determine the kinetic characteristics of the loss oftexture in clusters Satsuma mandarin by effect of the heat and its application in the determinationof the parameters of optimization of the thermal treatment in a canned. For it the fruit was putunder the following operations: classified, washed and disinfected, bare, broken off and elimina-tion of the albedo.

The coefficients of correlation of the straight lines obtained when drawing on a map thelogarithm of the qualifications of the texture versus the warm up time (5, 10, 15, 20 and 30min) for the three temperatures considered(60, 80 and 100 °C) were: 0,8278, 0,9684 and0,9905, respectively; what indicates that the evaluated parameters adjust to a straight line, isto say follow a kinectic one of first order. Values of D the determined to the temperature of 60,80 and 100 °C were: 192,31, 90,91 and 25,28 minutes, respectively. The z was of 45,5 °C(81,8°F) and the activation energy of 12,45 Kcal/mol.

It was determined the optimization parameters of the thermal treatment for can ofmandarin clusters : in the case of a heating in instantaneous form as it is the case of themandarin the percentage of texture retention it was determined according to the method ofStumbo being that those samples that were processed to more temperature by a smallertime, presented a bigger retention. However in spite of finding a retention of 53 % of texture inthe process at 110°C for 10,84 minutes, it was decided that the treatment should be carriedout at 105°C by 12,94 minutes since for the characteristics of acidity of the product they areused near temperatures preferably to the 100 °C. The results of the carried out sensorialevaluation validated the parameters of optimization obtained.

II. INTRODUCCIÓN

Para maximizar la calidad y minimizarlas pérdidas durante el procesamiento térmi-co se requiere del conocimiento de la cinéticade la degradación de lo componentes del ali-mento, ya que dan una valiosa informaciónpara comprender y predecir los cambios queocurren cuando éste es sometido al calor.

Es conocido que el excesivo calenta-miento de los alimentos produce considera-bles pérdidas en su calidad sensorial (textu-ra, color, sabor, etc), por lo que se hace ne-cesario realizar investigaciones conducentesa la obtención de los parámetros cinéticosdel alimento, de tal modo que los tratamien-tos de tiempo y temperatura que se apliquen

sean solamente lo necesario para lo que sepersigue.

En este contexto, la ciencia y tecnolo-gía de alimentos juega un papel primordial enla búsqueda de los parámetros de procesa-miento que permitan obtener la máxima re-tención de nutrientes asegurando la estabili-dad e inocuidad del alimento.

Teniendo en cuenta lo antes referido, sellevo a cabo el presente trabajo de investiga-ción cuyo objetivo fue determinar los parámetroscinéticos de la pérdida de textura en gajos demandarina Satsuma al ser sometidos al calor ysu aplicación en la determinación de losparámetros de optimización del tratamiento tér-mico en una conserva.

Page 104: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM104

III. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1. Lugar de ejecución

El presente trabajo de investigaciónse realizó en los laboratorios de Físico-química, Instrumentación y Biotecnología,instalaciones pertenecientes a la Facultadde Industrias Alimentarias de la UniversidadNacional Agraria La Molina, entre los años y2000 y 2001.

3.2. Materia prima

Se utilizó mandarinas de la varie-dadSatsuma (Citrus unshiu), provenientesdel Fundo Huando de la ciudad de Huaral.

3.3. Materiales, equipos einsumos

A. Equipos

• Balanza analítica Explorer OHAUS.• Balanza eléctrica. Sartories número

1103• Refractómetro, ATAGO. Japón.• Pie de rey• Termómetro• Cronómetro

B. Materiales

• Materiales descartables utilizadosen la evaluación sensorial, entre ellos:ellos: platos, vasos, tenedores y cu-chillos.

C. Insumos

• Ácido cítrico, grado alimentariocon 99.5% de pureza

• NaOH, en granos.• Hipoclorito de sodio al 5%

3.4. Análisis sensorial

Se utilizó la Prueba de Scoring oPuntuación, teniendo en cuenta las reco-mendaciones de Amerine et al. (1965).

1. Malo: Textura extremadamente suave. El gajono mantiene su integridad. Se deshace rápi-damente en el paladar.

2. Regular: Textura muy suave, aún conservasu integridad, se deshace en el paladar.

3. Bueno: Textura suave, pero el gajo mantienesu integridad.

4. Muy Bueno: La textura es medianamente firmey compacta.

5. Excelente: La textura del gajo es sumamen-te firme, compacta e íntegra.

El panel de evaluación estuvo cons-tituido por diez panelistas entrenados a quie-nesse les proporcionó muestras de gajos so-metidos a 60, 80 y 100 °C por tiempos de0, 5, 10, 15, 20 y 30 minutos, a los cualesles se les pidió que evaluaran la textura delos gajos según la siguiente escala de cali-ficación:

3.5. Metodología Experimental

3.5.1. Acondicionamiento dela materia Prima

Se experimentó con mandarinas cla-sificadas y que en promedio indicaron 8%de sólidos solubles, 1% de acidez cítrica y3,7 de pH. Los pasos seguidos con la fina-lidad de eliminar el albedo de los gajos, fue-ron los siguientes (Obregón, 2001):

a. Lavado y Desinfectado

El lavado tuvo como objetivo elimi-nar materias extrañas que acompa-ñan a la mandarina, se llevó a cabocon agua potable circulante. El desinfectado se realizó con el objeto deinactivar la carga microbiana, paralo cual se utilizó hipoclorito de sodioa una concentración de 100 p.p.mde cloro libre residual.

Page 105: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

105

b. Pelado y desgajado

Se realizaron en forma manual, per-mitiendo separar la cáscara y obte-ner los gajos para facilitar la siguienteoperación.

Las dimensiones promedio de los ga-jos fueron de 20 x 35 mm de anchoy altura, respectivamente, que hicie-ron 30 gajos por 100 gramos de fru-to, y corresponden al tamaño “Me-diano” referidos para mandarinas enconserva por el Codex Alimentarius(1995).

c. Eliminación del albedo

Los gajos fueron sumergidos prime-ro, en una solución de ácido cítricoal 2.5% (p/v) por 1,5 horas, y luegoen una de hidróxido de sodio al 2.5%(p/v) por 2.5 minutos, ambas a tem-peratura ambiente (aproximadamen-te 25 °C). Posteriormente se realizósucesivos lavados con agua fría paraeliminar restos de soda. Al respec-to Athanasopoulus y Vagias (1987),mencionan que con la hidrólisis áci-da se consigue transformar la pro-topectina en pectina, la que va a sereliminada posteriormente en el tra-tamiento alcalino, el cual ademásactúa como agente neutralizante delácido residual no eliminado en lahidrólisis ácida.

3.5.2. Determinación de los pa-rámetros cinéticos de lapérdida de textura en ga-jos de mandarina Satsuma

Los gajos fueron sometidos a dife-rentes temperaturas de calentamiento: 60,80 y 100 °C por diferentes tiempos de per-manencia: 5, 10, 15, 20 y 30 minutos, porcada temperatura, manteniendo una mues-tra sin tratamiento, como testigo.

Con el objeto de determinar losparámetros cinéticos de la pérdida de tex-textura,los gajos fueron evaluados senso-rialmente, tal como se indicó en el ítem 3.4.

Para los cálculos se siguió lo mani-festado por Toledo (1999), quien señala queque la degradación de la textura sigue unareacción de primer orden de acuerdo conla siguiente ecuación:

Ecuación que después de integrarse seconvierte en:

Convirtiendo a logaritmo decimal se tiene:

donde:

A : factor de calidad que se degrada, enel presente trabajo viene a ser, la ca-lificación sensorial promedio obtenida por los panelistas al evaluar latextura de los gajos en el tiempo "t"

Ao : Calificación sensorial inicial prome-dio dada en un tiempo cero.

K : Constante cinética de la velocidadde degradación a unadeterminada temperatura, en minu-tos -1

t : Tiempo de calentamiento a una determinada temperatura, en minutos

Para determinar los valores de K, segraficó el logaritmo de la calificación prome-dio de la textura versus el tiempo de calenta-miento, obteniéndose de este modo 3 rec-tas, una para cada temperatura experimen-tada (60, 80 y 100 °C). Los valores de K fue-ron obtenidos a partir de la pendiente de di-chas rectas. Con la finalidad de verificar silos valores obtenidos siguen una tendencialineal se hallaron los coeficientes de correla-ción para cada temperatura.

KAdt

dA −=

KtLnAoLnA −=

tK

LogAoLogA303.2

−=

“ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE LA PÉRDIDA DE TEXTURA EN GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) POR EFECTO DEL CALOR”

Page 106: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM106

El tiempo de reducción decimal (D), fuecalculado a partir de los valores de "K" segúnla siguiente relación :

D= 2,303/K

La energía de activación fue obtenida a

partir de la pendiente ( ), al graficar el

logaritmo de K versus la inversa de la tempe-

ratura absoluta. Para los cálculos respecti-

vos se utilizó la Ecuación linealizada de

Arrhenius:

Donde:

K : Constante cinética de la velocidad dedegradación a una determinada tempera-tura, en, min-1.

T: Temperatura absoluta de calentamiento,en grados Kelvin

R : Constante general de los gases cuyo va-lor es :1,9872 Kcal/ mol-°K.

Ea: Energía de activación, en Kcal / mol

Se graficó el logaritmo de la reduccióndecimal en función a la temperatura, a partirde los valores de D obtenidos, los cualesfueron convertidos en Logaritmos de D. Dela recta obtenida se calculó el valor de Z, apartir de la inversa de la pendiente.

3.5.3. Optimización del Trata-miento Térmico para la re-tención de textura en unaconserva de gajos de man-darina Satsuma

A. Si el producto se calien-ta en forma instantánea

Se siguió el procedimiento reco-mendado por Lund (1977), el cual consistióen graficar la curva que produce una de-gradación del 1% de la textura (obtenida a

R

Ea

303.2

TR

EaLogKoLogK

1

303.2−=

partir de los parámetros cinéticos de texturahallados anteriormente) y la curva TDT (Tiem-po de destrucción térmica) del Bisoschlamysfulva, microorganismo de mayor termorre-sistenciaen alimentos de alta acidez (pH me-nor a 4), cuyo valor F

200°F requerido es de 3,5

minutos con un Z de 16°F (Ranganna,1997). En la intersección de dichas curvas seencontró los parámetros tiempo-temperaturaóptimos, asumiendo que el calentamiento yenfriamiento es instantáneo.

Se encontraron también parámetrosde optimización para niveles de degradaciónde textura de 10, 20, 30, 40 y 50%, siguien-do el procedimiento anteriormente indicado.

B. Si el producto no se calien-ta en forma instantánea

Se calculó el porcentaje dereten-ción de textura mediante el método deStumbo (1973), a las temperaturas de pro-cesamiento de 110, 105, 85 y 95 °C por susrespectivos tiempos de proceso con letalidadequivalente (F

200°F = 3,5 min), graficándo-

se los valores de retención obtenidos ver-sus los procesos de letalidad equivalen-te (tiempo y temperatura), utilizando losparámetros cinéticos de degradación de latextura del gajo y los del microorganismo.

C. Validación del Procesode Optimización

Con el fin de validar los parámetrosde optimización para un producto que no secalienta en forma instantánea, se procesaronlas conservas a las temperaturas de 85, 95 y105 °C por sus respectivos tiempos de pro-ceso con letalidad equivalente, calculados me-diante el método de Stumbo (1973).

Después de procesadas, las mues-tras fueron evaluadas por un panel sensorialmediante la prueba de Scoring, descrita enel ítem 3.4.

Page 107: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

107

IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. Determinación de los pa-prámetros cinéticos de tex-tura en gajos de mandarinaSatsuma

En el Cuadro 1 se presenta los re-sultados de la evaluación sensorial propor-cionada por los panelistas al evaluar la tex-tura de los gajos de mandarina, sometidos adiversas temperaturas y tiempos de calenta-miento. Se aprecia que a mayor temperaturay tiempo de tratamiento, la calificación es

menor. Al respecto Eipeson y Paulus(1973), refieren que la textura se ve re-ducida cuan- do un alimento es some-tido a temperaturas elevadas y tiemposlargos.

En la Figura 1 se muestran las rec-tas obtenidas al plotear el logaritmo de lascalificaciones de la textura versus el tiem-po de calentamiento para las tres tempera-turas consideradas. Los coeficientes de co-rrelación obtenidos fueron: 0,8278, 0,9684 y0,9905, respectivamente, lo que indica quelos parámetros evaluados, se ajustan a unalínea recta.

Temperatura Tiempo

(°C) (min) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Total Promedio

0 3 4 4 4 4 4 5 4 4 4 40 4

5 4 4 4 3 4 4 4 4 5 4 40 4

60 10 5 4 4 5 4 4 3 5 3 3 40 4

15 3 3 4 3 4 4 3 4 3 4 35 3.5

20 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 30 3

30 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 30 3

Total 215 21.5

0 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 40 4

5 4 4 4 4 5 4 3 4 5 3 40 4

80 10 3 4 3 4 4 4 3 3 4 3 35 3.5

15 2 4 3 2 3 3 2 4 3 4 30 3

20 2 3 2 2 3 2 3 2 3 3 25 2.5

30 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 20 2

Total 190 19.0

0 4 4 3 3 4 5 4 5 4 4 40 4

5 3 3 3 4 3 4 3 2 3 2 30 3

100 10 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 20 2

15 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1

20 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1

30 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1

Total 120 12.0

Total Jueces 50 54 51 51 55 55 50 54 54 51 525 52.5

CUADRO 1: RESULTADOS DE LA PRUEBA DE SCORING EN LA EVALUACIONDE LA TEXTURA SOMETIDO A DIFERENTES TIEMPOS Y TEMPERATURAS

“ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE LA PÉRDIDA DE TEXTURA EN GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) POR EFECTO DEL CALOR”

Page 108: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM108

Al respecto Giannnoni (1977), se-ñala que cuando se grafica el logaritmo delfactor de calidad que se degrada versus eltiempo de calentamiento se obtiene una lí-nea recta siguiendo una cinética de primerorden. Esto es corroborado por Toledo(1999), quien indica que la cinética de de-gradación de algunos factores de calidad,tales como: el color, la textura, etc., siguenuna ley exponen-cial de primer orden.

En el Cuadro 2, se puede visualizarlos valores de K y D para cada temperatura.Como se observa, a medida que se incre-menta la temperatura de calentamiento, lavelocidad de degradación de la textura “K” ,aumenta. En el caso de D el efecto es opues-

FIG.1: LOGARITMO DE LA CALIFICACION DE LA TEXTURA VS TIEMPO DE CALENTAMIENTO

A 60, 80 y 100°C

0

0.2

0.4

0.6

0.8

0 10 20 30 40Tiempo (min)

Log

Cal

ifica

ción

de

la te

xtur

a

100°C

80°C60°C

to, es decir disminuye al incrementar latemperatura. Rodrigo et al. (1980) seña-lan que K y D varían en forma inversa,siendo este último obtenido a partir delprimero.

En la Figura 2 se muestra la rectaobtenida al plotear el logarítimo de K versus lainversa de la temperatura absoluta. La ener-gía de activación calculada fue de 12,45 loque indica que el nivel de energía que tieneque absorber los gajos de mandarina paraperder su textura es relativamente bajo. Alrespecto Lund (1977), en investigaciones de-sarrolladas, encontró valores comprendidosentre 10 a 30 , para la energía de activaciónde algunos factores de calidad de alimentosen general.

CUADRO 2: VALORES DE K Y D PARA LA DEGRADACIÓNDE LA TEXTURA EN GAJOS DE MANDARINA

Temperaturas Valor de K( min-1) Valor de D(min)

T1= 60°C 0,01198 192,31

T2=80°C 0,02533 90,91

T3=100°C 0,09120 25.,8

Page 109: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

109

FIG.2: LOGARITMO DE K VERSUS LA INVERSA DE LA TEMPERATURA

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0.0027 0.0028 0.0029 0.003 0.0031 0.00321/T(°K-1)

Lo

g K m=Ea/2.3R

Cabe indicar que Hayakawa et al.(1977), al evaluar la pérdida de firmeza deguisantes, obtuvieron 18.5 como energíade activación. La diferencia es posible sedeba a las características suígenesis de lostejidos del alimento dentro de ello la co-hesión, tenacidad, cantidad de espaciosintercelulares (Pantástico, 1984).

En la Figura 3 se presenta la recta obte-nida al plotear el logaritmo de la reducción deci-mal en función de la temperatura, la cual pre-

sentó un coeficiente de correlación de 0,984. El Z calculado fue 45,5 °C (81,8°F),y se encuentra dentro del rango de 45 a80°F indicado por Lund (1977), para ladegradación de factores de calidad dealimentos. Rao et al. (1981), obtuvieronun Z de 66 °F al evaluar la degradaciónde la textura de guisantes. Por otro ladoHayakawa et al. (1977) estudiaron lacinética de degradación de la calidadorganoléptica de algunos vegetales ta-les como: guisante, maíz y el frijol; en-contrando valores de Z de 52 , 57 y 51°Frespectivamente.

FIG.3: LOGARI TMO DE LA REDUCCION DECIMAL EN FUNCION A LA TEMPERATURA

00.5

11.5

22.5

3

50 70 90Temperatura (°C)

Log

D

“ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE LA PÉRDIDA DE TEXTURA EN GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) POR EFECTO DEL CALOR”

Page 110: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM110

Las diferencias que existen entre losvalores encontrados en la presente investiga-ción y los reportados por otros investigado-res es posible se deban a las temperaturas alas cuales fueron sometidos los alimentospara los cálculos respectivos, y a sus carac-terísticas propias (Lenz y Lund, 1980).

Como se observa el valor de Z obteni-do para la degradación de la textura es ma-yor del requerido para la inactivación de losmicroorganismos. Stumbo (1973), hace re-ferencia que la estabilidad térmica de los fac-tores de calidad tienen valores de Z muchomas altos que los que caracterizan la resis-tencia térmica relativa de los microor-ganismos. Debido a este hecho las altas tem-peraturas aplicadas por tiempos cortos, queproducen letalidades equivalentes a los pro-cesos que utilizan temperaturas bajas portiempos largos, son relativamente menos da-ñinas para la calidad de los alimentos.

Teniendo en cuenta los resultados an-tes indicados, se corrobora lo indicado porHayakawa et al. (1977) quienes consideran quelos valores de D y Z son específicos para cadaalimento y no pueden ser generalizados en suuso en los diferentes procesos térmicos.

4.1. Optimización del TratamientoTérmico para la retención detextura en una conserva degajos de mandarina Satsuma

A. Asumiendo que se trata deun producto que se calien-ta en forma instantánea

En la Figura 4 se presenta la curva TDTdel Bisoschlamys fulva y de la degradacióndel 1% de la textura. Como se observa serequiere de 115,9 °C por 3,9 segundos paralograr la optimización, asumiendo que el ca-lentamiento y enfriamiento es instantáneo, es

FIG. 4: CURV A TDT DE L B yssochlam ys fulva Y DE LA D EGRADACION D EL 1% D E LA

TE X TURA

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

110 115 120Te m pe ra tura (°C)

Tie

mp

o (

min

uto

s)

C urva TD T de lm icroorganism o

1% de destrucc ión

Page 111: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

111

decir que todos los puntos en el interior delenvase reciben la misma letalidad.

Al respecto Lund (1977), manifiesta que paraproductos en los cuales el calentamiento esmuy rápido, en los que se incluyen: alimen-tos calentados por convección o productosasépticamente procesados en los que seasume que todas las partículas son estérilesen el interior; este es un buen método deoptimización.

En la Figura 5 se muestra la curva deintersección del Bisoschlamys fulva con lasdiferentes curvas que representan diferentesniveles de degradación de textura. Sevisualiza las combinaciones de tiempo y tem-peratura que producen diferentes niveles dedegradación de la textura. Cabe recalcar queestos parámetros de optimización sólo son

FIG. 5: CURVA TDT DELByssochlamys fulva Y DIFERENTES NIVELES DE DEGRADACION DE LA TEXTURA

0

2

4

6

8

10

12

14

95 100 105 110

Temperatura (°C)

Tie

mp

o (

min

uto

s)

50%

40%

30%

20%10%

Curva TDT

aplicables en el caso que el calentamiento yenfriamiento son instantáneos.

A. Asumiendo que se trata de unproducto que no se calientaen forma instantánea

En la Figura 6 se muestran los porcen-tajes de retención de textura obtenidos ver-sus los procesos de letalidad equivalente eva-luados. Como se puede apreciar los trata-mientos de 105°C por 12,94 minutos y 110°Cpor 10,84 minutos, obtuvieron los mayoresporcentajes de retención.

Al respecto Teixeira et al. (1969), en-contraron que cuando un nutriente presentaun bajo valor de Z se obtiene un mayor por-centaje de retención cuando se trabaja a ba-jas temperaturas por tiempos largos, por el

“ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE LA PÉRDIDA DE TEXTURA EN GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) POR EFECTO DEL CALOR”

Page 112: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM112

FIG.6: RETENCION DE TEXTURA VS PROCESOS DE LETALIDAD EQUIVALENTE

0102030405060

10.84 min 12.94 min 20.83 min 52.97 min

%R

eten

ció

n

105 °C 95 °C 85 °C110°c

contrario cuando tiene un valor de Z altola máxima retención se obtendrá con pro-cesos de alta temperatura por tiemposcortos (HTST). En la presente investiga-ción se obtuvo un valor de Z alto lo queestaría de acuerdo con el citado autor.

Feliocitti y Esselse (1957) citados porLund (1977), indican que en alimentos que secalientan por conducción el proceso HTST noes el mejor para obtener una mayor retenciónde nutriente y que cada proceso debe necesa-riamente ser optimizado en forma individual.

Lund (1977), concluye que en alimen-tos que se calientan por convección la máxi-ma retención de nutrientes se obtiene enprocesos de alta temperaturas por tiemposcortos.

Por otro lado Stumbo (1973), mencio-na que la estabilidad térmica de la mayoríade factores de calidad termolábiles están ca-racterizados por valores de Z mucho más al-tos que los que caracterizan la resistenciarelativa de las bacterias.

Debido a este hecho, las altas tem-peraturas aplicadas por tiempos cortos,que producen letalidades equivalentes alos procesos que usan temperaturas ba-jas por tiempos largos, son relativamen-te menos dañinas para la calidad de losalimentos.

Stumbo (1973) menciona que debidoa que existen diferentes combinaciones detiempo y temperatura que producenletalidades equivalentes y diferentes nive-les de destrucción de nutrientes y factoresde calidad se debe buscar una combina-ción óptima que a la vez cumpla con la re-ducción requerida de microorganismos yproduzca la mínima destrucción de losnutrientes y factores de calidad. Sin em-bargo a pesar de encontrar una retencióndel 53% de textura (menor degradación) enel proceso de 110°C por 10,84 minutos, sedecidió que el tratamiento debería ser reali-zado a 105°C por 12,94 minutos ya que porlas características de acidez del productose utilizan preferentemente temperaturascercanas a los 100 °C.

Page 113: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

113

A. Validación del Procesode Optimización

En la Figura 7 se muestra los resulta-dos de la evaluación sensorial realizada conel objetivo de validar experimentalmente losparámetros de optimización encontrados. Sepuede observar que las conservas procesa-das a 105°C presentaron una textura bue-na con un calificativo promedio de 3,75,mientras que las procesadas a 95°C presen-taron una textura inferior a la anterior conun calificativo promedio de 2,92. La mues-tras procesadas a 85 °C presentaron unatextura demasiado suave, que solo alcanzóun calificativo promedio de 1,92.

Los resultados de la evaluación sen-sorial están de acuerdo con los obtenidosen 4.2.B, es decir que aquellas muestras quefueron procesadas a mayor temperatura porun menor tiempo, presentaron una mayor

105°C 95°C 85°C

3.752.92

1.92

0

2

4

FIG. 7: VALIDACION EXPERIMENTAL DE LA OPTIMIZACION DEL TRATAMIENTO TERMICO

Calificac iónProm edio

12.94 min 20.83 m in 52.97 m in

Malo : 1Regular : 2Bueno : 3Muy Bueno : 4Excelente : 5

calificación y por lo tanto un mayor por-centaje de retención de textura.

Al respecto Eipeson y Paulus (1973),quienes estudiaron la relación de algunos cons-tituyentes químicos con los factores físicos,como el calor, tamaño del tubérculo, variedad,entre otros, en la textura y otras propiedadessensoriales en papas enlatadas, encontraronque las altas temperaturas de tratamiento tér-mico por tiempos cortos de calentamiento tie-nen un efecto menos significativo en la calidaddel producto enlatado.

Realizado el análisis estadístico, a unnivel del 5% de significación se concluyóque las diferencias entre las evaluacionessensoriales de la textura fueron significati-vas, tanto para la Prueba de Friedman,como para la prueba de comparación en-tre tratamientos.

“ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE LA PÉRDIDA DE TEXTURA EN GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) POR EFECTO DEL CALOR”

Page 114: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM114

V. CONCLUSIONES

• Los parámetros cinéticos para ladegradación de la textura de losgajos de mandarina Satsuma fue-ron: a 60 °C , K = 0,01198 min-1 yD = 192,31 min. ; a 80 °C, K =0,02533 min-1 y D = 90,91 min. ; a100 °C, K = 0,09120 min-1 y D =25,28 min.

• Se encontró un Z de 45,5 °C (81.81°F) y una energía de activación de12,45 Kcal / mol.

• Los parámetros de optimización parauna conserva asumiendo un calenta-miento y enfriamiento instantáneofueron de 115,9°C por 3,9 segundospara un nivel de degradación de 1%de la textura.

• El porcentaje de retención de tex-tura según la fórmula de Stumbopara las conservas procesadas a:105 °C por 12,94 min., 95°C por20,84 min. y 85 °C por 52,97 minfueron de 44.1%, 30,04%, y 0,82%respectivamente. Sin embargo apesar de encontrar una retencióndel 53% de textura en el proceso a110°C por 10.84 minutos, se deci-dió que el tratamiento debería serrealizado a 105°C por 12.94 minu-tos ya que por las característicasde acidez del producto se utilizanpreferentemente temperaturas cer-canas a los 100 °C.

• Los resultados de la evaluación sen-sorial realizada validaron los pará-metros de optimización de la conser-va. Las mayores calificaciones pre-sentaron las muestras procesadas a105 °C por 12,94 minutos.

VI. BIBLIOGRAFÍA

1. AMERINE, M.A.; PANGBORN, R.M. YROESSLER, E.B. 1965. Principles ofSensory evaluation of Food. AcademicPress, INC. London.

2. ANZALDUA, M. 1984. La evaluaciónsensorial de los alimentos en la teoríay la práctica. Editorial Acribia. Zaragoza,España.

3. ATHANASOPOULUS, P. Y VAGIAS,G.1987. Lye Peeling of Mandarins.Journal of Food Process Engineering.Vol. N° 9 (4). Pp: 277-285

4. CODEX ALIMENTARIUS. 1995.Norma del códex para mandarinas enconserva. Vol 5ª. CODEX STAN 68-1981.

5. DAVIES, F. Y ALBRIGO, G. 1994.Cítricos. Editorial Acribia Zaragoza,España.

6. EIPESON, W. Y PAULUS, K. 1973.Investigations on some chemical con-stituents of potatoes and their influ-ence on the behaviors during canning.Potato Research. Vol. N°16. Pp:271-283.

7. GIANNONI, S.1977. Evaluación yoptimización del tratamiento térmico dealimentos enlatados. Tesis para optarel Título de Ingeniero en IndustriasAlimentarias. Universidad NacionalAgraria La Molina. Lima, Perú.

8. HAYAKAWA, K. 1970. ExperimentalFormulas for Accurate Estimation ofTransient Temperature of Food and TheirApplication to Thermal Process Evalu-ation. Food Technolgy. Vol. 24, N°12.Pp: 14.07-1417

Page 115: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

115

9. HAYAKAWA, K. 1978. A critical Reviewof Mathematical Procedures for Deter-mining Proper Heat Sterilization Pro-cesses. Food Technolgy. Vol. 32, N°3.Pp: 59-72

10. HAYAKAWA, K.; TIMBERS, G. YSTIER, E. 1977. Influence of heat treat-ment on the quality of vegetable: Orga-noleptic quality. Journal of Food Sci-ence. Vol. 42, N° 5. Pp:1286-1289.

11. HURTADO, P. 1987. ProcesosTecnológicos de conservación de frutasy hortalizas y su almacenamiento.Junta de Lardmon, E. 1977. LaboratoryMethods for Sensory Evaluation ofFoods. Can. Dept. Agr. Publ.1637.

12. JEN, Y. ; MANSON, J.; STUMBO, C.Y ZAHRADNIK, J.1971. A procedure forestimating sterilization of and qualityfactor degradation in thermally Pro-cessed Foods. Journal of Food Sci-ence. Vol. 36.Pp: 692-698.

13. LARDMON, E. 1977. Laboratory Meth-ods for Sensory Evaluation of Foods.Can. Dept. Agr. Publ.1637.

14. LENZ, M. Y LUND, D.1980. Experimen-tal procedures for determining destruc-tion kinetics of food components. FoodTechnology. Febrero. Pp:51-55.

15. LUND, D.1977. Maximizing nutrient re-tention. Food Technology. Vol. 31, N°2.Pp: 71-78.

16. OBREGON L. A. 2001. Efecto de latemperatura sobre la textura de gajosde mandarina Satsuma (Citrus Unshiu)en almíbar”. Tesis para optar el Gradode Magíster en Tecnología de Alimentos.Universidad Nacional Agraria La Molina.Lima, Perú.

17. PANTASTICO, B. 1984. Fisiología dela post-recolección, manejo yutilización de frutas y hortalizastropicales y sub-tropicales. EditorialContinental. México.

18. RANGANNA, S. 1977. Manual ofAnalysis of Fruit and Vegetable Prod-ucts. Mc Graw Hill Publishing Company.

19. RAO, M.; LEE, Y.; KATZ, J. YCOOLEY, J.1981. A kinetic study of theloss of vitamin c, color, and firmnessduring thermal processing of cannedpeas. Journal of Food Science.Vol.46.Pp: 636-637.

20. RAO, M. Y LUND, D.1986. Kinetics ofThermal Softening of foods-a review.Journal of Food Processes and Preser-vation. Vol.10. Pp:311

21. RODRIGO, M.; LORENZO, P. YSAFON, J. 1980. Optimización de lastécnicas de esteri l ización dealimentos por calor. I Planteamientosgenerales. Rev. Agroquímica yTecnología de Alimentos. Vol. 20, N°2.Pp:149-160

22. STUMBO,C.1973. Thermobacteriologyin food processing. Academic Press.London.

23. TOLEDO, T.1999. Fundamentals offood process engineering. Aspen Pub-lishers, Inc. Gaithersburg, Maryland.U.S.A.

24. VELEZMORO, S.1988. Conservaciónde Pulpa de Chirimoya (Annonacherimolia). Tesis UNALM para optar elgrado de Ingeniero en IndustriasAlimentarias. Lima, Perú.

“ESTUDIO DE LA CINÉTICA DE LA PÉRDIDA DE TEXTURA EN GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) POR EFECTO DEL CALOR”

Page 116: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM116

ELABORACION DE SALCHICHA TIPO FRANKFURTERCON ACEITE VIRGEN DE OLIVA

Gloria Pascual Ch.1, Germán Ordoñez S.2, Guisella Olivares P.3

RESUMEN

Frankfurter bajo en grasa (<10% grasa) con aceite de oliva ha sido formulado para 14.37%,15.09%, 15.47% proteínas, este ha sido comparado con un control (25.6% de grasa animal,13.48% proteína). Las calorías han sido reducidas en 43.31%, también el rendimiento delproceso era 4% menos que el control, valores penetrómetros aplicados en la superficie e internasen Frankfurter no han tenido diferencia significativa, en análisis sensorial ellos han tenido valoressimilares (textura, color, elasticidad, olor); sin embargo, en sabor tenían diferencias significati-vas. Los diferentes valores de pH de la prueba en bajos en grasa comparados con la pruebacontrol fue causada por la ausencia de grasa animal, valores de TBA indicaba beneficios en eluso de aciete vegetal previniendo oxidación, valores de aw y curvas de isotermas deadsorción fueron analizados, ellos indicaban diferencias por variación de ingredientes.

ABSTRACT

Low Fat Frankfurter (<10% fat) with Olive Oil was formulated for 14,37%, 15,09%, 15,47%proteins, it was compared with control (25,6% animal fat, 13.48% protein). Calories was reducedin 43,31%, Too processing yield was 4% less than the control, values penetrometer aplicated insuperficial and internal Frankfurer they didn´t have diferencial significant; in analisys sensorialthey had similar values (texture, colour, springiness, odor.) however in flavor had significant diferent.Diferent values in pH in Low fat and control was cause for absence animal fat, Values TBAindicated beneficial in use of vegetal oil to prevented oxidation; Values Aw and Isotermicadsorcion curve was analized, they indicated diferencias by variation of ingredient.

1 Profesora Asociada de la Facultad de Industrias Alimentarias2 Profesor Asociado de la Facultad de Industrias Alimentarias3 Profesora Contratada de la Facultad de Industrias Alimentarias

Page 117: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

117

I INTRODUCCIÓN

La industria transformadora de la carne es una industria ampliamente difundida a tra-vés del mundo, donde cada año se busca perfeccionar los diversos productos con el propósitode satisfacer las necesidades del consumidor, estos objetivos se logran aplicando una diversi-dad de tecnologías. En nuestro país el consumo de productos cárnicos tampoco es ajeno aesta realidad, lo que se evidencia por la existencia de numerosas empresas dedicadas a suproducción.

Desde la década pasada en el mercado mundial existen nuevas tendencias que es-tán exigiendo a los procesadores de carnes la elaboración de productos denominados¨Light¨, productos con un reducido contenido de grasa, sobre todo de grasa animal y algunosaceites vegetales. Actualmente los consumidores exigen incluso la eliminación de algunosaceites vegetales, prefiriendo aquellos productos que emplean aceites más saludables.Todo esto debido a problemas de salud como los cardiovasculares ocasionados por el incre-mento de los niveles de colesterol sérico en la sangre.

En nuestro país es obvio que pronto existirá una tendencia hacia el consumo de estetipo de productos. Como se sabe los productos cárnicos más populares son las salchichastipos Hot-dog y Frankfurter.

Por su similitud y fácil proceso, aunado a la gran demanda que tienen estos produc-tos, es que planteamos en este trabajo una alternativa de elaboración de salchicha tipoFrankfurter con Aceite Virgen de Oliva, aceite vegetal que sería utilizado para sustituir la grasade cerdo.

Nuestro país es productor, de un Aceite de Oliva, cuyas características lo sitúan comouno de los aceites de calidad internacional. Asimismo, las bondades y los beneficios para lasalud, del Aceite Virgen de Oliva han sido ampliamente demostrados.

Por ello consideramos que elaborando Salchichas Frankfurter con Aceite Virgen deOliva en reemplazo de la grasa animal, se puede obtener un producto agradable y de menorriesgo para la salud.

Los objetivos que se plantea para el presente trabajo lo resumimos brevemente :

• Evaluar la calidad físico, química, sensorial y microbiológica de la salchicha tipoFrankfurter elaborada con Aceite Virgen de Oliva.

• Determinar la cantidad de Aceite Virgen de Oliva más adecuada que sustituya a la grasade cerdo en la elaboración de salchicha tipo Frankfurter a fin de obtener un producto decalidad aceptable.

• Obtener salchichas tipo Frankfurter con bajo contenido de calorías.

ELABORACION DE SALCHICHA TIPO FRANKFURTERCON ACEITE VIRGEN DE OLIVA

Page 118: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM118

III MATERIALES Y MÉTODOS

3.1 LUGAR DE EJECUCIÓN

El presente trabajo de investigación se realizó en la planta de embutidos del InstitutoTecnológico Pesquero del Perú (ITP) localizado en Ventanilla, Callao. Los análisis serealizaron en los laboratorios de tecnología de alimentos de la Facultad de IndustriasAlimentarias de la UNALM.

3.2 MATERIAS PRIMAS E INSUMOS

••••• Carne de Bovino proveniente de pecho y para procesamientos.••••• Carne de Porcino Proveniente de la pierna.

3.2.1 Materias Primas

• Grasa blanda de Porcino• Aceite Virgen de Oliva EL OLIVAR

3.2.2 Insumos

• Hielo• Almidón de Papa• Sal Común• Azúcar• Sal de Cura PREMIS EIRL• Sales de Polifosfatos PREMIS EIRL• Especias: Cebolla, Ajos, Comino, Pimienta• Conservantes: Ácido Ascórbico, Sorbato de Potasio• Resaltador de Sabor: Glutamato Monosódico• Saborizante de Frankfurter SABORES GLOBE SA• Tripas artificiales de celulosa NOJAX CASING (T-180) de

18 mm de diámetro.

3.3 EQUIPOS Y MATERIALES

3.3.1 Durante la elaboración del producto

• Picadora de Carne• Cutter de 10 Lt. de capacidad BIDUN MACHINE• Embutidora Manual• Cámara de Ahumado BIDUM MACHINE• Picadora de Hielo ASYM SA• Horno Ahumador• Balanza Digital

Page 119: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

119

• Cámara de Refrigeración de 0º- 5ºC• Recipientes de Acero Inoxidable• Mesas de Corte de Acero Inoxidable

3.3.2 Durante el almacenamiento

• Cámara de Refrigeración de 0º- 5ºC• Todos los materiales de laboratorio requeridos para ejecutar

los análisis físicos y químicos cuyas especificaciones reco-miendan los métodos respectivos.

3.3.3 Durante la evaluación sensorial

• Cartillas de evaluación• Recipientes y envases• Todos los materiales de laboratorio requeridos para ejecutar

los análisis físicos y químicos cuyas especificaciones reco-miendan los métodos respectivos.

3.4 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

3.4.1 Caracterización de la materia prima y Aceite Virgen de Oliva

3.4.1.1 Composición química proximal de la materia prima

Es para determinar los componentes que aportan cada materia prima, serealizó en carne de bovino y porcino y grasa de porcino.

De acuerdo al procedimiento estándar de la AOAC (1975).

• Humedad: Pérdida de peso, estufa a 110ºC.• Proteína: Método Kjeldhal.• Grasa: Método Soxhlet.• Ceniza: Mufla a 550ºC a 600ºC por 24 h.• Carbohidrato: por diferencia.

3.4.1.2 Análisis Físico y Químico

a) Análisis Físico

a.1) pH : De acuerdo al método potenciométrico de AOAC (1975), nosdeterminará el valor de pH de las carnes de bovino, porcino, y grasade cerdo.

a.2) Índice de refracción: Para el Aceite Virgen de Oliva según métodode refractómetro de AOAC (1975).

a.3) Peso: Consiste en controlar el peso de insumos que intervienen enla elaboración de la salchicha para posteriormente determinar elrendimiento del proceso.

ELABORACION DE SALCHICHA TIPO FRANKFURTERCON ACEITE VIRGEN DE OLIVA

Page 120: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM120

b) Análisis Químico

b.1) Extracción de extracto lípido: Sólo para la carne de bovino y porci-no con el propósito de extraer la grasa, se realizó de acuerdo aAOAC (1975), se empleará el método de Folch.

b.2) Análisis químico de estabilidad de grasa:

• Índice de Peróxido: Según metodo de AOAC (1975)• Índice de Iodo: Según método de AOAC (1975), se ver la cali-

dad del Aceite Virgen de Oliva.• Índice de acidez: Según método de AOAC (1975), se ver el

grado de acidez del Aceite Virgen de Oliva.

3.4.2 Elaboración de Salchicha Frankfurter testigo y experimental

3.4.2.1 Descripción de las operaciones necesarias

A continuación se describen cada una de las operaciones correspondientes.

a) Selección de carne y grasa: Se utilizó carne de la pierna de carcazade porcino, pecho y carne industrial de carcaza de bovino, para que elproducto esté dentro de calidad extra y económica. La grasa se ob-tuvo de la parte dorsal de porcino (sólo prueba testigo). Todos estosproductos se consiguieron en el mercado de carnes POLCAR SA

b) Picado de carnes: Se realizó en máquina picadora con discos deorificios de 3 y 8 mm.

c) Picado de grasa: Se realizó en máquina picadora con discos de orifi-cios de 3 y 8 mm.

d) Selección de Aceite Virgen de Oliva (para las pruebas de sustitu-ción): El aceite fue obtenido en el mercado local, marca El OLIVARproveniente de las regiones aceituneras del departamento de Tacna.Este aceite fue el seleccionado después que se realizaron los análi-sis respectivos para determinar la calidad (primera prueba experi-mental).

e) Emulsificación del Aceite de Oliva: El Aceite Virgen de Oliva seemulsificó con caseinato de sodio siguiendo parcialmente las reco-mendaciones de Hoogenkamp (1989) mencionado por Bloukas (1993),como una medida para facilitar la mezcla del aceite, carne y aguadurante la elaboración del producto y de este modo evitar el rompi-miento de la emulsión. Se utilizaron dos partes de caseinato de

Page 121: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

121

Figura 1

Diagrama de Flujo de Salchicha Frankfurter Testigo

usando Grasa Animal

Selección de grasaSelección de carne

Picado de grasa

Picado de carne

Curado.

MolidoT = 12ºC t = 20 Min.

IngredientesEmbutido

AhumadoT = 60ºC t = 60 Min.

EscaldadoT = 75ºC t = 30 Min.

Enfriado (agua fría)

Escurrido

AlmacenadoT = 5ºC %hr = 90%

ELABORACION DE SALCHICHA TIPO FRANKFURTERCON ACEITE VIRGEN DE OLIVA

Page 122: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM122

Figura 2

Diagrama de Flujo de Salchicha Frankfurter

usando Aceite Virgen de Oliva

Selección de AceiteSelección de carne

Emulsificación del aceite

Picado de carne

Curado.

Molido

T = 12ºC t = 20 Min.

IngredientesEmbutido

AhumadoT = 60ºC t = 60 Min.

EscaldadoT = 75ºC t = 30 Min.

Enfriado (agua fría)

Escurrido

Almacenado

T = 5ºC %hr = 90%

Page 123: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

123

sodio (emulsionante) en 10 partes de agua caliente (para una mejordisolución), todo esto se mezcló por cada 100 partes de Aceite Vir-gen de Oliva.

f) Molido (cutterizado) y curado: Se realizó en el cutter, donde se colo-có la materia prima picada. El orden de agregar los insumos es im-portante por lo que primero se agregan las carnes rojas (porcino ybovino) y luego las sales: sal comun, sales de cura (curado en formadirecta) y sales de polifosfatos. De esta manera se prepara a la carnepara recibir a la grasa o aceite y conseguir que formen una mejoremulsión. El hielo picado se va agregando de manera continua amedida que se incorporan todos los ingredientes. Una vez formada lamasa pastosa, se agrega la grasa o el aceite y el resto de los ingre-dientes hasta alcanzar la homogenización. Al final la temperatura nodebe exceder más de 15°C , esto se logra agregando el hielo poco apoco desde inicio hasta el final. El tiempo de cutterizado duraaproximadamente 20 minutos, la velocidad del cutter no excede de1200 rpm.

g) Embutido: Se utilizó una embutidora manual, cuyos diámetros parala boquilla eran 3/8" respectivamente.

h) Ahumado: Se utilizó madera de algarrobo y roble, durante una hora auna temperatura de la cámara que no excedió de 65°C.

i) Escaldado: Se realizó en una cámara de escaldado a vapor, la tempe-ratura no excedió de 80ºC durante 30 minutos.

j) Enfriado y Escurrido: Obtenidas las salchichas, se enfriaron en tinasde acero inoxidables conteniendo agua potable cuya temperatura erade 15º C durante 10 minutos, luego se dejaron escurrir al medio am-biente.

k) Almacenamiento: Se realizó en cámaras de refrigeración, a una tem-peratura de 0º a 5ºC durante todo el tiempo de la evaluación.

3.4.2.2 Prueba testigo y Ensayos I, II y III

a) Prueba testigo: la formulación para esta salchicha se determino acor-de a los datos otorgados por la bibliografia, se elaboró con grasa deporcino (corresponde el 25% en la Formulación) (Ver Cuadro 1). En laFigura 1 se aprecia el flujo de proceso para esta prueba.

Para los ensayos se utilizaron formulaciones basadas en la revisión de laliteratura mencionadas, buscando adaptarlas a los objetivos de estudios,

ELABORACION DE SALCHICHA TIPO FRANKFURTERCON ACEITE VIRGEN DE OLIVA

Page 124: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM124

a) Ensayo I: Es la primera Formulación con Aceite Virgen de Oli-va, co- rrespondió un 8% en la Formulación. el nivel de hielo seincrementó a 32%, por lo que la carne de bovino y los saborizantestambién se incrementaron tal como sugería Wirth (1988), menciona-do por Bloukas (1993). Ver Cuadro 1.

b) Ensayo II: La cantidad de Aceite Virgen de Oliva corresponde a 6%en la formulación, el hielo corresponde a 32%, del modo anterior lacantidad de carne de bovino y saborizantes se incrementaron. VerCuadro 1.

c) Ensayo III: La cantidad de Aceite Virgen de Oliva corresponde a 4%,manteniéndose el nivel de hielo a 32%, se incrementa a un más elnivel de carne. Ver Cuadro 1

CUADRO 1

FORMULACIONES DE SALCHICHAS FRANKFURTER TESTIGO Y ENSAYOS

(%)

Formulación Testigo Ensayo I Ensayo II Ensayo III

Carne de res 30,00 34,00 36,00 38,00

Carne de cerdo 15,00 15,00 15,00 15,00

Grasa de cerdo 25,00

Aceite virgen de oliva 8,00 6,00 4,00

Hielo 20,00 32,00 32,00 32,00

Almidón de papa 6,00 7,00 7,00 7,00

Sal 1,50 1,50 1,50 1,50

Azúcar 0,50 0,50 0,50 0,50

Sales de Polifosfatos 0,48 0,48 0,48 0,48

Cebolla molida 0,20 0,24 0,24 0,24

Ajos molido 0,20 0,24 0,24 0,24

Sal de cura 0,18 0,18 0,18 0,18

Ají no moto 0,18 0,18 0,18 0,18

Comino en polvo 0,15 0,20 0,20 0,20

Pimiento en polvo 0,15 0,20 0,20 0,20

Sorbato de potasio 0,15 0,15 0,15 0,15

Ácido ascórbico 0,05 0,05 0,05 0,05

Esencia Frankfurter 0,04 0,05 0,05 0,05

Page 125: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

125

3.4.3 Caracterización del producto final

3.4.3.1 Composición química proximal

De acuerdo al procedimiento estándar de la AOAC (1975) se realizó en todoslos ensayos:

• Carbohidrato: Por diferencia.• Humedad: Pérdida de peso, estufa a 110ºC.• Proteína: Método Kjeldhal.• Grasa: Método Soxhlet.• Ceniza: Mufla a 550º a 600ºC por 24 h.• Fibra : Método Acido - Alcali

A partir de estos datos se determinó:

a) Valor de agua añadida (AW): Según el método AOAC (1984), se determinó a partir de los datos obtenidos en el análisis proximal en cadauno de los ensayos y se comparó con la prueba testigo.

b) Calorías: Según método AOAC (1984), se determinó a partir d losdatos obtenidos en el análisis proximal en cada uno de los ensayos yse comparó con la prueba testigo.

3.4.3.2 Análisis Físico y Químico

a) Análisis físico:

a.1) Rendimiento del proceso: Con el propósito de determinar elrendimiento de proceso, se evaluó la variación de los pesos entodos los ensayos y se comparará con la prueba testigo.

a.2) Penetrómetro: Con un equipo marca Labor Muszeripari. Se rea-lizó durante la primera semana, se determinó los diferentesgrados de penetración de los productos obtenidos de los dife-rentes ensayos comparándolos con la prueba testigo.

3.4.3.3 Análisis Sensorial

Se evaluó por medio de prueba hedónica en función de 5 atributos sensoriales(color, sabor, textura, olor y elasticidad ) y aceptabilidad, (Institute of FoodTechnology , 1981).

3.4.4 Control del producto final durante el almacenamiento

Se almacenó la salchicha de Frankfurter en una cámara de refrigeración atemperaturas entre 0º y 5°C, para efectuar con ellos posteriores análisis, dándole un tiempo de vida útil no mayor a 20 días. Los principales análisis que setomaron en cuenta fueron:

ELABORACION DE SALCHICHA TIPO FRANKFURTERCON ACEITE VIRGEN DE OLIVA

Page 126: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM126

3.4.4.1 Análisis Físico Químico

a) Análisis físico:

a.1) pH

De acuerdo al método potenciométrico de AOAC (1975)sobre el producto final durante las semanas 0, 1, 3 y 5.

b) Análisis Químico

b.1) Análisis Químico de estabilidad de grasa

El análisis químico de grasa nos determinó el grado dedeterioiro por oxidación y rancidez del producto. Este serealizó en todos los ensayos y se comparó con la muestratestigo para conocer cual fue el efecto del aceite en la salchi-cha al sustituir a la grasa.

- Prueba de ácido 2-Tiobarbitúrico (TBA): de acuerdo a la me-todología de Tarladgis et al (1960), se realizó durante las semanas 0, 1, 3 y 5 de almacenamiento.

3.4.5 Evaluación del ensayo óptimo

Con el ensayo que mejor asemeje a la prueba testigo, obtenido tanto en aná-lisis sensorial como en análisis de estabilidad de grasa, se realizó las siguien-tes últimas evaluaciones:

3.4.5.1 Análisis Físico y Químico

a) Análisis de curva de isoterma de absorción: Según método de Stitt(1958), mencionado por Martínez (1967), para comparar la prueba tes-tigo y observar como influye el incremento de nivel de agua sobre lacurva isotérmica del producto.

b) Determinación de actividad de agua (Aw): Se empleó el método dePlacas de Conway mencionado en Manual de Prácticas de Laborato-rio de Procesamientos de Productos Pesqueros de UNALM (1982),para comparar la variación entre la prueba testigo y el ensayo óptimo.

c) Análisis microbiológicos: Según la metodología de Food and DrugAdministration (Administración de Drogas y Alimentos) (FDA) enBacteriological Analytical Manual (Manual de análisis bacteriológico)(1992).

- Numeración total de Aerobios Mesófilos gérmenes viables.- Numeración de Coliformes y E. coli.- Numeración de Clostridium Perfringens

Page 127: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

127

- Numeración de mohos y levaduras.- Numeración de Staphylococcus patógeno.

Con los datos resultantes se evaluó las condiciones higiénicas duran-te la elaboración del producto.

3.5 Diseño Estadístico

a) Análisis sensorial: Se aplicó la prueba de comparaciones (ANVA) parasaber si existen diferencias significativas entre los diferentes ensayoscalificados durante la evaluación sensorial. Se tomó en cuenta losresultados de las prueba de ordenación (color, olor, textura, sabor,elasticidad y aceptabilidad). En caso de presentar diferencias signi-ficativas se aplico la prueba de Tukey para ver el grado de diferencia.

b) pH, y prueba de TBA: Se aplicó el Método de orden de los 2 factoresen un diseño completamente al azar, cada prueba con respecto altiempo de almacenamiento (Semanas 0, 1, 3 y 5). En caso de presen-tar diferencias significativas, se aplico la prueba de Tukey para ver elgrado de diferencia.I

IV RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1 Características de la Materia Prima y del Aceite Virgen de Oliva

4.1.1 Composición Química Proximal

4.1.1.1 Proteínas

Los datos químicos proximales determinaron que la carne de bovinoproporcionaba mayor contenido de proteínas (21,23%), comparadascon la de porcino (19,18%) Estos datos se justifican con autorescomo Forrest (1979), Fennema (1982), Téllez (1992), etc..

El empleo de carne de bovino es más recomendable porque presentamayor poder emulsificante debido a su mayor contenido de proteínamiofibrilar, Forrest (1979). Estos datos favorecen cuando se empleamayor contenido de agua al remplazar la grasa, ya que al incrementarel contenido de esta carne de bovino disminuye el riesgo de ruptura dela emulsión.

La relación Humedad/Proteína es un dato importante, Forrest (1979)señala que carnes cuya relación indica cocientes pequeños, se com-portan mejor en formulaciones; Tomando en cuenta esta afirmaciónen el Cuadro 2 de nuestra materia prima favorece a la carne de bovino.

ELABORACION DE SALCHICHA TIPO FRANKFURTERCON ACEITE VIRGEN DE OLIVA

Page 128: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM128

4.1.1.2 Grasa

En el Cuadro 2 se aprecian los valores promedios del contenido degrasa, en la carne de bovino 14%, de porcino 15% y de la mismagrasa de porcino 92%. Estos valores dependen de la zona del cual estomado el corte de pieza, a si como la calidad del canal.

4.1.1.3 Humedad

Los valores de humedad para carne de bovino (63,6%), de porcino(64,13%) y grasa de porcino (6,33%) del Cuadro 2, se aproximan a losvalores teóricos mencionados por diversos autores. Forrest (1979)menciona que el contenido de humedad es importante porque influyeen la blandura y jugosidad del producto, además de ser la fase conti-nua de la emulsión que permite disolver las proteínas emulsificantes,Price (1979).

4.1.2 Análisis Físico y Químico de la materia prima y Aceite Virgende Oliva

4.1.2.1 Índice de peróxido

Para el Aceite Virgen de Oliva comercial, los valores de Índice deperóxido (IP) presento un promedio de 24,25 Milieq O2/Kg muestra,Este valor determinado se debe a que el aceite se adquirio a los 3meses de elaborado. los valores que registra la norma de INDECOPI(1991)(Norma ITINTEC 209.013) que indica un valor de no más de 20,0Milieq O2/ Kg muestra durante la elaboración,

Los valores de IP para la carne de Bovino indican un promedio de3,27 Miliq O2/Kg muestra respectivamente (Cuadro 3). Estos valoresconcuerdan con lo reportado por Award et al (1968) mencionadopor Melton (1983).

C arne de Bovino C arne de porcino Grasa de cerdo

% Proteína 59,05 54,47 1,28

% Grasa 38,94 42,60 98,68

% C eniza 2,00 2,92 0,03

Cuadro 2

Composición química proximal de la materia prima

Valor en base seca

Page 129: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

129

Cuadro 3

Valores Físico - Químicos de la materia prima y Aceite Virgen de Oliva

Índice Aceite Virgen

de Oliva

Carne de

Bovino

Carne de

porcino

Grasa de

porcino

Índice de acidez (%

acido oleico)

2,60 (1,92) - - -

Índice de iodo (Wijs) 14,29 (2,11) 32,20 (1,52) 28,20 (0,33) 30,33(0,55)

Índice de peróxido

(Milieq 02/Kg aceite)

24,25 (3,37) 3,27 (0,82) 4,72 (0,73) 3,73(0,63)

Índice de refracción

(25ºC)

1,4681 (0,32) - - -

PH - 5,20 (0,62) 5,8 (0,55) 6,50(0,78)

( ) : Valor de Desviación Standard

Los valores de IP para la carne de cerdo fue de 4,72 MiliqO2/Kg muestra. Estos datos concuerdan con lo afirma-do por Tsai et al (1978) mencionado por Melton (1983).

4.1.2.2 Índice de Refracción

El valor del Índice de Refracción (IR) obtenido de la muestra de AceiteVirgen de Oliva, señaló un promedio de 1,468 (ver Cuadro 3). Estevalor es cercano a los permitidos por INDECOPI (1991) (Norma ITINTEC209.013). Valores fuera del rango indican impurezas que presenta elAceite de Oliva por inadecuado procesamiento (Espinola 1996), o porel aumento de grado de insaturación o incremento de longitud de lascadenas de ácido graso, (Kiritsakis 1992).

4.1.2.3 Índice de Acidez y pH

El valor del Índice de Acidez (expresado como acido oléico) para elAceite Virgen de Oliva fue de 2,60% (ver Cuadro 3). Este valor estádentro de los límites permitidos por INDECOPI (1991)(Norma ITINTEC209;013) y lo coloca en la clasificación de «Aceite Virgen de Oliva desegunda» cuyo rango es de 2,0% a 3,5%.

El valor de pH de la carne de Bovino y porcino (ver Cuadro 3) esta enlos limites señalados por Forrest (1975). Donde señala que los valo-res abarca de 5,6 a 7,0 , dependiendo mucho de las condiciones desacrificio y conservación de la carne. El pH de la grasa de porcino

ELABORACION DE SALCHICHA TIPO FRANKFURTERCON ACEITE VIRGEN DE OLIVA

Page 130: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM130

generalmente es cercano a 7,0 ya que no acumula ácido lacticodespues del sacrificio.

4.2 Elaboración de Salchichas Frankfurter testigo y ensayos expe-rimentales

4.2.1 Descripción de las operaciones

Las operaciones llevadas a cabo para elaborar tanto la prueba testigocomo los ensayos son similares a la de un producto cárnico común, aexcepción que las pruebas de ensayo requieren de una pre-emulsifi-cación del Aceite Virgen de Oliva.

4.2.1.1 Selección de la materia prima

En general la carne de bovino utilizada provenían de cortes de carrilloy mezcladas con carne molida comercial con el propósito de imitar lomás cercano posible a la carne industrial, ya que su uso es más co-mún. Respecto a la carne de porcino, se utilizó aquella provenientede la pierna por la facilidad de obtención de la pulpa. La grasa decerdo es generalmente obtenida de la parte dorsal debido a su facili-dad de extracción y abundancia. Todas estas muestras fueron refri-geradas.

El Aceite Virgen de Oliva de origen peruano se eligió por cumplir lamayoría de los requisitos de análisis físico y químico así como por sufacilidad de obtención en el mercado.

4.2.2.2 Pre-emulsificación del Aceite Virgen de Oliva

Se llevó a cabo según lo recomendado por Hoogenkamp (1985) (vertambien en Bloukas , 1993) cuando se emplea aceites vegetales en laelaboración de salchichas; se utilizó sales de caseinato de sodio comoun emulsionante, debido a que cuando las proteínas miofibrilares dela carne (la de mayor capacidad de Emulsificación) actuan durante laemulsión en la interfase agua-grasa, esta sufre cierta alteración en suestructura, disminuyendo parte de su capacidad de retención de agua;por lo que al adicionar esta proteína láctea (caseinato de sodio) actúacomo una fuerte atracción a la interfase agua-grasa, además de envolver a las partículas libres de grasa antes que actúen las proteínas dela carne y evitando así su parcial desnaturalización.

4.2.2.3 Curado y Cutterizado de la carne

El curado se realizó conjuntamente con el cutterizado de la carne porla facilidad de empleo de la sales de cura comercial que se usan enforma directa.

Page 131: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

131

Cuadro 4

Composición Química proximal de la prueba testigo y los ensayosde salchicha de Frankfurter

Testigo Ensayo I

(8%)

Ensayo II (6%) Ensayo III (4%)

% Humedad 50,80 (1,44) 65,00 (4,33) 64,16 (1,44) 66,60 (2,88)

% Proteína 13,48 (1,23) 14,37 (0,70) 15,09 (0,70) 15,47 (0,40)

% Grasa 25,60 (2,85) 10,00 (4,59) 8,60 (1,20) 6,56 (0,38)

% Ceniza 2,68 (0,21) 2,31 (0,21) 2,06 (0,19) 2,07 (0,25)

% Fibra 0,32 (0,72) 0,39 (0,08) 0,38 (0,04) 0,39 (0,02)

% Carbohidrato 7,12 7,93 9,01 7,61

Caloría (kcal/100g) 317,42 182,43 179,94 140,16

% Caloría reducida 0 42,52 43,31 55,84

Agua Añadida (AW) 3,03 8,19 3,95 4,95

% Grasa + AW 28,66 18,19 12,55 11,51

4 % Proteína + 10%

(máxima Humedad

permitida)

63,92 67,48 70,36 71,88

Grasa 9,1 Kcal/gProteína 4,12 Kcal/gCarbohidrato 4,1 Kcal/gAgua Añadida (AW) %H - 4%P / 1 - 0,01 %H + 0,04 %P( ) : Valor de Desviación Standard

(ver Cuadro 1). El incremento de carne es importante cuando seva a emplear un mayor contenido de agua,ya que ésta al actuar como emulsionante yligante, impide la pérdida de humedad por evapora-ción, por lo que es importante conseguir una proporción adecuada

de la relación Proteína/agua, Forrest (1979).

4.3.1.3 Grasa

El contenido de grasa de salchicha de Frankfurter en pruebas ensayo(ver Cuadro 4) es reducida en casi un 50 - 65% comparando con laprueba testigo, llegando hasta niveles entre 6,56% y 10% debido alempleo de menor contenido de grasa en la formulación. Esta reduc-ción de grasa a tal grado es también lograda por autores al utilizaraceites vegetales en bajas proporciones como Park et al (1989) conAceite de Girasol, Márquez et al (1989) con aceite de maní, Bloukaset al (1993) con Aceite de Oliva de 10,6% a 11,6%, Ziprin et al (1994)con 11% Aceite de Girasol, Paneras et al (1994) de 9,3% a 10,3% conAceite de Oliva, Maíz, Girasol y Soya.

ELABORACION DE SALCHICHA TIPO FRANKFURTERCON ACEITE VIRGEN DE OLIVA

Page 132: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM132

Cuadro 4

Composición Química proximal de la prueba testigo y los ensayosde salchicha de Frankfurter

Testigo Ensayo I

(8%)

Ensayo II (6%) Ensayo III (4%)

% Humedad 50,80 (1,44) 65,00 (4,33) 64,16 (1,44) 66,60 (2,88)

% Proteína 13,48 (1,23) 14,37 (0,70) 15,09 (0,70) 15,47 (0,40)

% Grasa 25,60 (2,85) 10,00 (4,59) 8,60 (1,20) 6,56 (0,38)

% Ceniza 2,68 (0,21) 2,31 (0,21) 2,06 (0,19) 2,07 (0,25)

% Fibra 0,32 (0,72) 0,39 (0,08) 0,38 (0,04) 0,39 (0,02)

% Carbohidrato 7,12 7,93 9,01 7,61

Caloría (kcal/100g) 317,42 182,43 179,94 140,16

% Caloría reducida 0 42,52 43,31 55,84

Agua Añadida (AW ) 3,03 8,19 3,95 4,95

% Grasa + AW 28,66 18,19 12,55 11,51

4 % Proteína + 10%

(máxima Humedad

permitida)

63,92 67,48 70,36 71,88

Grasa 9,1 Kcal/gProteína 4,12 Kcal/gCarbohidrato 4,1 Kcal/gAgua Añadida (AW) %H - 4%P / 1 - 0,01 %H + 0,04 %P

( ) : Valor de Desviación Standard

(ver Cuadro 1). El incremento de carne es importante cuando seva a emplear un mayor contenido de agua,ya que ésta al actuar como emulsionante yligante, impide la pérdida de humedad por evapora-ción, por lo que es importante conseguir una proporción adecuada

de la relación Prteína/agua, Forrest (1979).

4.3.1.3 Grasa

El contenido de grasa de salchicha de Frankfurter en pruebas ensayo(ver Cuadro 4) es reducida en casi un 50 - 65% comparando con laprueba testigo, llegando hasta niveles entre 6,56% y 10% debido alempleo de menor contenido de grasa en la formulación. Esta reduc-ción de grasa a tal grado es también lograda por autores al utilizaraceites vegetales en bajas proporciones como Park et al (1989) conAceite de Girasol, Márquez et al (1989) con aceite de maní, Bloukaset al (1993) con Aceite de Oliva de 10,6% a 11,6%, Ziprin et al (1994)con 11% Aceite de Girasol, Paneras et al (1994) de 9,3% a 10,3% conAceite de Oliva, Maíz, Girasol y Soya.

Page 133: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

133ELABORACION DE SALCHICHA TIPO FRANKFURTERCON ACEITE VIRGEN DE OLIVA

Superficie Centro

Testigo (Grasa de cerdo) 1,51 (0,677) 3,39 (0,559)

Ensayo I (8%) 1,37 (0,223) 3,58 (0,681)

Ensayo II (6%) 1,24 (0,231) 3,40 (1,199)

Ensayo III (4%) 1,36 (0,212) 3,52 (1,293)

grasa:proteína; el valor de la pérdida de humedad es inversa a la rela-ción grasa:proteína y la humedad relativa del medio, debido a que lagrasa posee una zona hidrófoba y ofrece resistencia a la difusión yevaporación de la humedad durante la cocción, por lo que se sugiereañadir más agua al proceso.

4.3.2.2 Análisis de textura (Penetrómetro)

Los datos proporcionados en milímetros de profundidad en un tiempodeterminado de 5 segundos señala un límite de 1,24 a 1,51 mm, otor-gando menor resistencia la prueba testigo (una penetración de 1,51mm).

Aunque estadísticamente se comprobó que no existen diferencias sig-nificativas (P<0,05) respecto a la penetración en la superficie , estaligera diferencia de resistencia a la penetración en pruebas de ensayoes debido a la presencia de mayor contenido de proteínas que formanuna mayor ligazón respecto a la prueba control, Bloukas et al (1993).

El análisis de penetración en la parte central del eje de cada una delas salchichas, señala el límite de penetración está en un rango de3,39 a 3,58 mm de profundidad para un lapso de 5 segundos.Estadísticamente se comprueba que no existen diferencias significativas (p<0,05).

La diferencia del grado de penetración entre la superficie y el eje central de cada una de los ensayos, es debido a la pérdida de humedadde la superficie por exposición al ambiente, formando una corteza queimpide la pérdida de humedad de la parte interna. La desecación produce una concentración de iones que favorece la gelificación de lasproteínas y con ellas la formación de la costra, tal como afirmaRoncales (1995).

CUADRO 6

VALORES DE PENETRACIÓN EN SALCHICHAS FRANKFURTERSTESTIGO Y ENSAYOS

( MM )

Valor de Desviación Standard : ( )

Page 134: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM134

4.3.3 Análisis sensorial

Respecto al color, las pruebas estadísticas señaló que no existíandiferencias significativas (P<0,05) entre ambas formulaciones, Estosdatos van de acuerdo a lo descrito por Bloukas et al (1993), Ahmed etal (1990), Márquez et al (1989) etc

Respecto al olor, estadísticamente tampoco se encontraron diferen-cias significativas (P< 0,05) entre la prueba testigo y los tres ensa-yos. En general las pruebas eran aceptables.

Respecto a la textura, estadísticamente no se encontraron diferen-cias importantes (P<0,05) entra la prueba testigo y los ensayos, Aun-que el ensayo III tenía mayor preferencia, es cierto que el empleo degrasa animal ablanda al producto incrementando la ternura, Park et al(1989). Esta variabilidad se pudo regular controlando los niveles degrasa y humedad sin salir de los límites como sugiere Park et al(1990).

Respecto a la elasticidad, estadísticamente tampoco se encontrarondiferencias significativas (P<0,05) entre la prueba testigo y los ensa-yos, aunque Ahmed et al (1990) menciona que salchichas con canti-dades elevada de grasa animales eran de menor preferencia de lospanelistas respecto a la elasticidad. Al parecer el bajo contenido gra-sa con la ausencia de la grasa remplazada acompañado de una bajaretención de humedad contribuye a incrementar la elasticidad y dis-minuye la ternura de producto por el incremento de la ligazón entre lasproteínas.

Respecto al sabor, estadísticamente se encontraron diferencias signi-ficativas (P<0,05) entre la prueba testigo y los ensayos respectivos.Por medio de la prueba de Tukey se determinó que se otorgaba ciertapreferencia a la prueba testigo debido a la percepción de la grasaanimal que le otorgaba un mejor gusto al producto.

Bloukas et al (1993), empleando Aceite de Oliva tampoco encontródiferencias respecto al sabor. De igual modo Paneras et al (1994), noencontró efecto alguno en el sabor al elaborar salchichas con aceitesvegetales como oliva, girasol, maíz y soya respecto a un testigo.

Respecto a la aceptabilidad en general, el análisis de varianza (P< 0,05)no encontró diferencias significativas en relación a preferencias entrelas muestras seleccionadas para este fin.

Page 135: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

135ELABORACION DE SALCHICHA TIPO FRANKFURTERCON ACEITE VIRGEN DE OLIVA

6,9 6,957,3

6,75 6,9 6,67,256,95 6,95 6,7 6,9

8,8

7,057,55 7,65

8,68,15 8,3 8,2

7,457,658

7,25 7,3

0

2

4

6

8

10

Grasa de porcino Ensayo I Ensayo II Ensayo III

Puntaje

Color Olor Tex tura Elasticida d Sa bor Ace pta bilidad

Figura 3 Puntuacion de analisis sensorial

4.4 Estabilidad del producto final durante el almacenamiento

4.4.1 Análisis Físico Químico

4.4.1.2 pH

Los valores de pH en salchicha testigo son mayores que los de ensayos, debido al empleo de cortes de grasa de porcino cuyo valor de pHestá en un promedio de 6,0 (ver Cuadro 7) y que influyen en el valor depH de salchicha testigo tanto en la masa como en el producto final,mientras la ausencia de cortes de grasa y el empleo de aceite devirgen de oliva en las pruebas de ensayo llevan a valores de pH menores.Estadísticamente se comprueba que no existen diferencias significativas (P<0,05) para valores de pH entre los tres ensayos, durante elinicio de almacenamiento (0ro semana).

tampoco para las 1, 3 y 5 semana respectivamente. Pero se encon-traron diferencias significativas respecto a pH en cada ensayo a medi-da que transcurren las semanas de almacenamiento.

La reducción de pH es debida a la actividad de lactobacillus y la diso-lución del CO

2 en el tejido cárnico (Bloukas et al, 1993); por lo que

determina la caída ligera de los valores de pH del producto a medidaque pasa el tiempo tanto empleando aceites vegetales como grasa decerdo, estos datos son enunciados por diversos autores

Page 136: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM136

Semana 0 Semana 1 Semana 3 Semana 5Testigo 6,46 (0,087) 6,42 (0,020) 6,30 (0,034) 6,02 (0,030)Ensayo I (8%) 6,30 (0,030) 6,28 (0,034) 6,16 (0,010) 5,86 (0,072)Ensayo II ( 6%) 6,32 (0,017) 6,30 (0,030) 6,18 (0,005) 5,88 (0,085)Ensayo III (4%) 6,32 (0,020) 6,30 (0,005) 6,23 (0,020) 5,93 (0,036)

CUADRO 7

VARIACIÓN DE VALORES DE PH DURANTE ALMACENAMIENTODE SALCHICHAS FRANKFURTERS TESTIGO Y ENSAYOS

CUADRO 8

Variación de valores de TBA durante durante almacenamientode salchichas Frankfurter testigo y ensayo ( mg de malonaldehido/ 100g de muestra )

Semana 0 Semana 1 Semana 3 Semana 5

Testigo 0,444 (0,046) 0,751 (0,050) 1,068 (0,043) 1,216 (0,000)

Ensayo I (8%) 0,413 (0,026) 0,686 (0,008) 0,729 (0,023) 0,875 (0,012)

Ensayo II (6%) 0,413 (0,026) 0,496 (0,012) 0,634 (0,017) 0,785 (0,004)

Ensayo III (4%) 0,429 (0,041) 0,610 (0,010) 0,914 (0,004) 1,198 (0,010)

( ) : Valor Desviación Standard

4.4.1.2 Prueba de Acido –2-Tiobarbiturico (TBA)

Los valores de TBA tanto en salchichas Frankfurter testigo como enlos ensayos fueron comparados luego de 5 semanas de almacena-miento.

Estadísticamente se comprueba que para la Semana 0 de almacena-miento no existen diferencias significativas (P<0,05) entre la pruebatestigo y los tres ensayos respecto a los valores de TBA, pero a partirde la 1ra semana empiezan a diferenciarse (Ver Cuadro 8)

Los valores de TBA en prueba testigo fueron mayores pero aceptablesdentro del rango de rancidez oxidativa sólo hasta la tercera semanade almacenamiento (valor de TBA no mayor de 1,0), mientras los ensayos con Aceite de Oliva alcanzaban hasta la quinta semana dealmacenamiento, por lo que es un buen indicador de la resistencia ala rancidez y oxidación.

Entre ambos ensayos I y II, el ensayo II presenta estadísticamentemenor diferencia significativa respecto al contenido de TBA (menor

Page 137: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

137

Cuadro 9Valores de Actividad de agua en Salchicha Frankfurter

Testigo y Ensayo óptimo

Tipo de S alchicha Valor de Aw

Frankfurter testigo 0,994

Frankfurter (Ensayo óptim o)

con Aceite V irgen de O liva (6%) 0,981

grado de alteración) durante las cinco semanas de almacena-miento a diferencia que los otros ensayos, mientras quela prueba testigo estadísticamente presen-tó mayor diferencia significativa (P<0,05). Por lo tanto seconcluye que las pruebas de ensayo II son las de mayoraceptación a nivel de ensayo Físico y Químico.

Los tratamientos ensayos conteniendo Aceite Virgen de Oliva, tienenvalores más bajos que la prueba testigo. Estos bajos valores sonatribuidos a la presencia de tocoferoles y sustancias fenólicas conactividad antioxidante en adición al nitrito (Bloukas et al, 1993) y generalmente se presentan cuando se emplean aceites vegetales.

4.5 Evaluación del ensayo óptimo

El ensayo óptimo es obtenido al evaluar el análisis sensorial y el gra-do de deterioro por almacenamiento (análisis físico y químico), encon-trando al ensayo II (salchicha Frankfurter con 6% de Aceite Virgen deOliva en la formulación), como el más aceptable

4.5.1 Análisis Físico y químico

4.5.1.1 Actividad de agua (Aw)

Los valores de actividad de agua tanto de salchicha Frankfurtertestigo así como el ensayo óptimo son similares (ver Cuadro9). Esa ligera variación generalmente es motivada por la va-riación de ingredientes que se utiliza en la elaboración delproducto, el mayor uso de carnes magras, sazonadores yalmidón.

4.5.1.2 Evaluación de las curva de isoterma de Adsorción

Al observar las curvas de isotermas de Adsorción (Figura 4)se aprecia una diferencia sobre todo en el rango de actividadde agua entre 0,80 -1,00 denominada zona III (lugar donde eltipo de agua que contiene el alimento representa la mayorparte de sus componentes, Fennema (1982)).

ELABORACION DE SALCHICHA TIPO FRANKFURTERCON ACEITE VIRGEN DE OLIVA

Page 138: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM138

La gráfica de isoterma del ensayo óptimo tiene valoresde m (relación de humedad con materia seca)más elevados en la zona III comparados conla prueba control para los mismos valores deactividad de agua. Esto es debido a la mayor cantidad de agua que presenta el producto, pero posee una ac

tividad de agua menor que la prueba control debido a la disponibilidad de los componentes que intervienen, sobre todo

mayor contenido de proteínas y almidones comparadoscon los de la prueba control.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 0,11 0,23 0,33 0,5 0,64 0,87 1

Aw

Ensayo II (optimo)

Testigo

Zona I Zona II Zona III

mg de agua/ g de

materiaseca

Figura 4

Curva de isotermas de adsorcion de salchichas frankfurter testigoy ensayo II (optimo)

VI CONCLUSIONES

1.- Es posible la elaboración de Salchicha Tipo Frankfurter de baja caloría y ácidos grasossaturados, utilizando Aceite Virgen de Oliva en sustitución de la grasa de porcino, sinemplear una tecnología especial. Sólo es preciso tener en cuenta que primero deberáemulsionarse el aceite antes de adicionarlo a los productos cárnicos.

2.- Los análisis físico-químicos (textura, pH, proximal, TBA, etc) determinaron que lasSalchichas tipo Frankfurter elaboradas con Aceite Virgen de Oliva son de característi-cas similares e inclusive superiores respecto a la Prueba Testigo.

3.- Los análisis sensoriales determinaron que la Salchicha Tipo Frankfurter con AceiteVirgen de Oliva eran de calidad aceptable, por parte de los degustadores.

4.- Los análisis de Aw y curva Isotermica de Adsorción de las salchichas tipo Frankfurtercon aceite virgen de oliva, otorgaba ciertas diferencias comparadas a la testigo.

Page 139: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

139

VII BIBLIOGRAFÍA

1.- AHMED P., MILLER M., LYON C., VAUGHTER H. Y REAGAN J. 1990. “Physical andSensory Characteristic of Low-Fat Fresh Pork Sausage Processed With VariousLevels of Added Watter”. J. Food Sci., vol. 55:625.

2.- AOAC. 1975. “Official Methods of Analysis”. 9th edition of The Association of OfficialAnalytical Chemists. Washington D. C. USA.

3.- AOAC. 1984. “Official Methods of Analysis”. 14th edition of The Association of OfficialAnalitical Chemists. Washington D.C. USA.

4.- BLOUKAS J. Y PANERAS D. 1993. “Substituting olive oil for pork backfat affects qualityof low-fat Frankfurters”. J. Food Sc., vol. 58:705.

5.- CORRAL A. Y LOBATO C. 1993. “Elaboración de un embutido tipo salchicha con bajocontenido de colesterol”. Lácteos y cárnicos mexicanos Vol. 8 Nª1.

6.- ESPINOLA F. 1996. “Cambios tecnológicos en la extracción del Aceite Virgen de Oliva”.Alimentación, equip. y tec. Año 15 3. Editorial Alción. Madrid, España.

7.- FENNEMA O. 1982. “Introducción a la ciencia de los alimentos. Tomos I y II, EditorialReverte S.A. Barcelona, España.

8.- FOOD AND DRUG ADMINISTRATION. 1992.”Bacteriological Analytical Manual” 7maedition AOAC International, Arlington USA.

9.- FORREST J. 1979. “Fundamento de ciencia de la carne¨. Editorial Acribia. Zaragoza,España.

10.- HOOGENKAMP H. 1985. “Supper Emulsion”. Meat Processing. Feb. 1985. Davies Pub-lishing Company. Chicago. Illinois. USA.

11.- INDECOPI. 1976. Embutidos Escaldados. ITINTEC Norma Técnica 201.006.

12.- INDECOPI. 1991. Definición y Clasificación del Aceite de Oliva. ITINTEC Norma Técnica209.013.

13.- INSTITUTE OF FOODS TECHNOLOGIST. 1981. “Sensory Evaluation guide for testingFood and Beverage Product”. Food Technologist. November 1981. Vol 35 Nº 11.Chicago. Illinois. USA

14.- KIRITSAKIS A. K. 1992. “El Aceite de Oliva”. Editorial A. Madrid Vicente ediciones.Madrid. España.

15.- MARTÍNEZ F. 1967. “Estudio de la relación de humedad, actividad del agua en algunosalimentos”. Anales científicos UNALM. Vol V. 3. Lima, Perú.

ELABORACION DE SALCHICHA TIPO FRANKFURTERCON ACEITE VIRGEN DE OLIVA

Page 140: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM140

16.- MARQUEZ E. 1989. “Dietary effects of Frankfurter with added bef fat and peanut Oil” .J.Food Sc. Vol 54:497.

17.- PANERAS E. Y BLOUKAS J. 1994. “Vegetable Oils replace pork backfat for Low-fatFrankfurter”. J. Food Sc., vol. 59:725.

18.- PARK J., RHEE K. S., KEETON J. Y RHEE K. C. 1989. “Properties of low-fat Frankfurt-ers containing monounsaturated and omega-3 polyunsaturated oils”. J. Food Sc.,Vol. 54:500.

19.- PARK J., RHEE K. S. Y ZIPRIN Y. 1990. “Low-fat Frankfurters with elevated levels ofwater and oleic acid”. J. Food Sc., Vol. 55:871.

20.- PRICE J. 1976. “Ciencia de la carne y de los productos cárnicos”. Editorial Acribia SA.Zaragosa. España

21.- RONCALES P. 1995. “Alimentación, equipos y tecnología”, Año XIV 1. Editorial Alción,Madrid, España.

22.- TARLADGIS B., WATTS B., YOUNATHAN M. Y DUGAN L. 1960. “A distillation methodfor the quantitative determination of malonaldehyde in rancid food.s”. J. Am. OilChem. Soc., Vol. 37:44.

23.- TELLEZ J. 1992. “Tecnología e industrias cárnicas”. Tomo I y II . Editorial Artes GráficasEspino. Lima, Perú.

24.- UNALM - Facultad de Pesqueria. 1982. “Manual de Practicas de Laboratorio deProcesamientos de Productos Pesqueros”. UNALM. Lima. Perú.

25.- USDA. 1988. Standard for Frankfurter and similar cooked sausage. Federal Regulation,53 (50) : 8425-8428.

26- ZIPRIN Y., RHEE K., BRAVO-GUTIÉRREZ L. Y OSBURN W. 1994. “Antioxidative fatreplacer and high monounsaturate oil used for ork fat in precooked sausage”. J.Food Sc., Vol. 59:933.

Page 141: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

141

«EFECTO DEL TIEMPO DE ESCALDADO Y TEMPERATURA DE DESHIDRATACIONEN LA RETENCION DEL COLOR Y PICANTEZ DE ROCOTO

(Capsicum pubescens, R. y P.) VERDE EN POLVO»

Edwing Teodoro Paita Rojas (1) Américo Guevara Pérez (2)

RESUMEN

En el presente trabajo de investigación se estudió la influencia del tiempo de escal-dado y temperatura de deshidratación en la retención del color y grado de picantez, enrocoto rojo.

El escaldado se llevó a cabo en agua a temperatura de ebullición, donde se expe-rimentó con tres tiempos: 1.5, 2, 2.5 minutos y una muestra testigo sin tratamiento. Seobtuvo mejores resultados a los 2 minutos, ya que al ser deshidratado en condicionesestándares (60°C a una velocidad de aire de 3 m/s) presentó buena retención de color(44.051 unidades ASTA) y satisfactoria picantez (32,500 unidades Scoville), evaluadosdurante 2 meses de almacenamiento.

De las tres temperaturas de deshidratado experimentados: 60, 65 y 70°C, y unavelocidad de aire de 3 m/s, mejores resultados se obtuvieron a 65°C, consiguiendo unabuena combinación de color, satisfactoria pungencia y rápido secado.

El producto deshidratado fue molido (0.4242 mm de diámetro), envasado en tres tiposde empaques: polietileno de alta densidad, sarán y laminado de papel-aluminio-polietileno, yalmacenado por 60 días a temperatura ambiente (± 20°C); mostrando diferencias significativasen la retención de color en el tiempo de almacenamiento. Se eligió el polietileno de alta densi-dad por ser de menor costo, con la observación de almacenarlo en total oscuridad. Se determi-nó que bajo estas condiciones el rocoto deshidratado en polvo retuvo 40.45% unidades ASTA,respecto al color inicial.

(1) Ingeniero en Industrias alimentarias(2) Mg.Sc. Ingeniero en Industrias Alimentarias - Profesor Principal de la Facultad de Indus- trias Alimentarias de la Universidad Nacional Agraria La Molina

Page 142: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM142

ABSTRACT

The influence of scalding time and dehydratation temperature on color retention andthe degree of pungency were tested on red hot chili pepper in present research work.

Scalding was made in water at boiling point. Three times were tested: 1.5, 2 and 2.5minutes with an untreated sample. The best results were obtained with 2 minutes, dehydratationon standard condition (60°C at air speed of 3 m/s) showed good color retention (44.051 ASTAunits) and satisfactory pungency (32,500 Scoville units), evaluated during the storage of 2months.

Three dehydratation temperature: 60, 65 and 70°C and one air speed of 3 m/s weretested. Best results were obtained at 65°C, getting a good combination of color, satisfac-tory pungency and fast drying.

The dried product was ground (0.4242 mm of diameter), stored in three kinds ofpackages: high density polyethylene, saran wrap and polyethylene-aluminum-paper foil,and kept for 60 days at room temperature (± 20°C); showing significant differences incolor retention on the storage time. Nevertheless, the high density polyethylene waschosen due to its lowest cost, with the recommendation dehydrated red hot chili pepperkept 40.45% of ASTA units, regarding to initial color.

INTRODUCCIÓN

El rocoto (Capsicum pubescens, R.y P.) es una variedad de ají propia de zonastropicales, producido todo el año y usadoprincipalmente en estado fresco; lo que li-mita el desarrollo del cultivo y el estímuloal productor.

El secado del ají en nuestro paísse realiza exponiéndolo al sol, y sin nin-gún control técnico-sanitario, lo que se vereflejado en la calidad del producto obteni-do; no asegurando por tanto salubridad einocuidad del producto a nivel del consu-midor.

La deshidratación técnica, tieneventajas sobre el secado al sol, porque semanejan parámetros de control durante elflujo de operaciones, y se obtienen produc-

tos con buen color, satisfactorio grado depungencia, estables y seguros.

El procesamiento del rocoto bajo laforma de polvo deshidratado, generará valoragregado, incrementando la demanda de fru-tos, por la mayor captación de la producción.Esto hará que aumente la superficie cultiva-da y mejore la productividad.

El presente trabajo de investigaciónestuvo orientado a obtener rocoto en polvo me-diante deshidratación en túnel de aire calien-te, para lo cual se fijó los siguientes objetivos:

- Determinar la influencia del escaldadoy temperatura de deshidratado en laretención del color y picantez de rocotorojo en polvo.

- Caracterizar al producto obtenido.

Page 143: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

143

MATERIALES Y MÉTODOS

El presente trabajo de investigaciónse realizó en la Planta Piloto y Laboratorio deAnálisis Físico Químico de la Facultad de In-dustrias Alimentarias de la Universidad Na-cional Agraria La Molina, entre abril y diciem-bre del 2001.

1. MATERIA PRIMA

Como materia prima se empleó rocoto(Capsicum pubescens, R. y P.) rojo, adquiri-do en el Mercado Mayorista N° 1 de la ciudadde Lima.

2. EQUIPOS, MATERIALES, EMPA-QUES Y REACTIVOS

2.1. Equipos y Materiales

• Secador de túnel de aire forzado, a nivelde laboratorio, de fabricación nacional

• Estufa MEMMERT Universal, modelo TV40. Máxima capacidad 120°C. Alemania

• Balanza analítica AND Modelo FR-300MKII. Máxima capacidad 310g,d=0.1mg. Japón

• Mufla GALLENKAMP Modelo M303PY.Máxima capacidad 800°C. Inglaterra

• Balanza comercial SAUTER ModeloS1000. Capacidad de 0.1g a 1Kg. Ale-mania

• Digestor TECATOR. SYSTEM 20.Sweden, Finlandia

• Destilador semimicro-Kjeldhal. Rapid Dis-tillation unit Lab Conco. USA

• Bomba de vacío GELMAN LITTLE GIANT.Máximo vacío 24 in.Hg, máxima presión60 psi. Michigan, USA

• Equipo Sohxlet FORTUNAS. NS 45/40.Alemania

• Centrífuga MLW. Modelo T621. Alemania• Licuadora OSTER. China• Cocina industrial a gas de fabricación

nacional• Anemómetro digital SPER SCIENTIFIC.

Alemania• Espectrofotómetro. SPECTRONIC 20

GENESYS. 0 Abs, 100% T. USA• Molino WILEY MILL. Standard Model

No.3. USA.• Selladora de plástico eléctrico. TOUCH-

N-SEAL. Model M-300. Japón• Tamizador RO-TAP. Karl-Kolb. Alemania• Refractómetro de mano ATAGO N1. Con

rango de 0 a 32°Brix. Japón• Potenciómetro SCHOTT. Modelo

Handylabi 1356. Alemania• Termostato Cooling and Heating.

HUTOGEPGYAR JASZBERENY. Tipo MA031. Alemania

· Otros materiales tales como: cuchillos,mesas y ollas de acero inoxidable

2.2. Empaques

· Polietileno de alta densidad, sarán y la-minado de papel-aluminio-polietileno

2.3. Reactivos

• Los requeridos en los métodos de análisis

3. MÉTODOS DE ANÁLISIS

3.1. Análisis físico-químico

• Análisis proximal; por el método de la

AOAC (1970).

• pH, acidez y sólidos solubles; por los

métodos de la AOAC (1970).

«EFECTO DEL TIEMPO DE ESCALDADO Y TEMPERATURA DE DESHIDRATACIONEN LA RETENCIONDEL COLOR Y PICANTEZ DE ROCOTO (Capsicum pubescens, R. y P.) VERDE EN POLVO»

Page 144: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM144

• Ácido ascórbico; por el método del 2,6-diclorofenolindofenol, descrito por el ma-nual de la AOAC (1970).

• Color, por el método oficial ASTA (1957),citado por Hart y Fisher (1971).

• Picantez, por el método de Hart y Fisher(1971).

3.2. Análisis sensorial

Se llevó a cabo para decidir el efectodel escaldado y temperatura de deshidratadosobre el grado de picantez de rocoto rojo.Para tal efecto se recurrió a un panel de de-gustación conformado por 5 catadores en-trenados, quienes evaluaron la picantez, si-guiendo el método de umbral gustativo, re-comendado por Hart y Fisher (1971); que con-siste en detectar la primera sensación clarade pungencia (sensación de ardor en la gar-ganta) al pasar rápidamente una alícuota de5 ml, de la serie de diluciones, hasta el fon-do de la garganta. Anotando en términos deíndice de Scoville.

3.3. Análisis estadístico

Para determinar el efecto del tiempode escaldado y temperatura de deshidrata-ción, los reportes obtenidos de color ypicantez fueron evaluados con DiseñosCompletamente al Azar (DCA), seguido dela prueba de significación de Tukey con elfin de determinar la amplitud límite de sig-nificación, según la recomendación de Cal-zada (1981).

En la etapa de almacenamiento, laevaluación del color se realizó estadís-ticamente mediante un arreglo Factorial de

3Ax5B para DCA con tres repeticiones; don-de el Factor A tuvo tres niveles: empaque 1,empaque 2 y empaque 3, y el Factor B cinconiveles: día 0, día 15, día 30, día 45 y día 60.

3.4. Otros métodos de control

• Determinación del rendimiento de loscomponentes del rocoto.

• Determinación del módulo de fineza,índice de uniformidad y tamaño o diá-metro de partícula; según los méto-dos descritos por Farral (1976), yHenderson y Perry (1976).

• Determinación de las isotermas deadsorción y ecuación de BET; segúnel método recomendado por Stitt(1958), a 20°C.

4. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

En la Figura 1 se presenta el Esque-ma Experimental seguido para deshidratar yobtener rocoto rojo en polvo.

4.1. Recepción

Los frutos se recepcionaron en laPlanta Piloto de la Facultad de IndustriasAlimentarias, en jabas plásticas de 5 Kg;sometiéndolos a un pesado inicial con finesde control.

4.2. Selección y clasificación

Durante la selección se procedió aretirar los frutos con signos de deterioro y seclasificó de acuerdo al color y tamaño. Laoperación se realizó manualmente en unamesa de acero inoxidable.

Page 145: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

145

Ro

coto

, R

ec

ep

ció

n

Se

lecc

ión

-cla

sifi

cac

ión

La

va

do

- d

esi

nfe

cta

do

De

shid

rata

do

Mo

lien

da

Ta

miz

ad

o

En

va

sad

o

Alm

ac

en

am

ien

to

CO

NT

RO

LE

S.

pH

. T

em

p.

es

ca

lda

do

= 1

00

°C.

Te

mp

. s

ec

ad

o =

60

°C.

Te

mp

. s

ec

ad

o =

60

, 6

5 y

70

°C.

du

lo d

e f

ine

za

. C

olo

r (u

nid

ad

es

AS

TA

)

. A

cid

ez

. T

iem

po

de

es

ca

lda

do

= 1

.5,

2

y 2

.5 m

in.

Ve

loc

ida

d d

el

air

e =

3 m

/s.

Ve

loc

ida

d d

el

air

e =

3 m

/s.

Índ

ice

de

un

ifo

rmid

ad

. Á

cid

o a

sc

órb

ico

. R

en

dim

ien

to p

eri

cap

io.

Hu

me

da

d f

ina

l =

9.6

8%

. H

um

ed

ad

fin

al

= 9

.68

%.

Ta

ma

ño

de

pa

rtíc

ula

. S

óli

do

s s

olu

ble

s.

Áre

a s

up

erf

icia

l =

1.5

cm

².

Co

lor

(un

ida

de

s A

ST

A)

. C

olo

r (u

nid

ad

es

AS

TA

).

Ca

rac

teri

za

ció

n:

. A

lis

is q

uím

ico

pro

xim

al

. P

ica

nte

z (

un

ida

de

s S

co

vill

e)

. P

ica

nte

z (

un

ida

de

s S

co

vill

e)

- p

H,

aci

de

z,

ác

ido

as

rbic

o

. E

va

lua

ció

n s

en

so

ria

l.

Ev

alu

ac

ión

se

ns

ori

al

- S

óli

do

s s

olu

ble

s

- A

lis

is q

uím

ico

pro

xim

al

- I

sote

rma

de

ad

so

rció

n

Esc

ald

ad

o

C

ort

ad

o

1.5

min

. 2

.0 m

in.

2

.5 m

in.

Ro

jo

E E2

E3

E

FIG

UR

A 1

: E

SQ

UE

MA

EX

PE

RIM

EN

TAL

PA

RA

OB

TE

NE

R R

OC

OTO

RO

JO E

N P

OLV

O

«EFECTO DEL TIEMPO DE ESCALDADO Y TEMPERATURA DE DESHIDRATACIONEN LA RETENCIONDEL COLOR Y PICANTEZ DE ROCOTO (Capsicum pubescens, R. y P.) VERDE EN POLVO»

Page 146: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM146

El fruto seleccionado y clasificado pre-sentó buen color (rojo vivo), buena textura,tamaño uniforme (5 - 6 cm de diámetro ma-yor) y ausencia de defectos (podredumbre,maduración irregular y daños por insectos ypájaros). En la materia prima clasificada sellevaron a cabo los siguientes controles: pH,acidez, °Brix, ácido ascórbico, humedad, pro-teína, extracto etéreo, ceniza, fibra bruta ysólidos totales.

4.3. Lavado y desinfectado

El lavado de los frutos se realizó conagua potable, por inmersión y agitación. Elobjetivo fue retirar los materiales extraños(suciedad, tierra, pesticidas y residuos defertilizantes) adheridas a los frutos. Segui-damente se llevó a cabo la desinfección porinmersión en una solución de agua conhipoclorito de sodio a una concentración de150 ppm de cloro residual libre (Frazier yWesthoff, 1993) por 5 minutos, para inactivarla probable carga microbiana presente; pro-cediendo luego a lavar con agua potable cir-culante para eliminar las últimas trazas dematerial extraño y el olor característico deldesinfectante.

4.4. Escaldado

El objetivo fue reducir la actividad re-sidual de las enzimas lipoxigenasa yperoxidasa, responsables de los cambios decolor (Duckworth, 1968; Reed, 1975) ypicantez (Bernal et al., 1994b; citado porBernal y Ros Barceló, 1996; Contreras yYahia, 1998).

La operación se realizó a temperatu-ra de ebullición, utilizando una olla de aceroinoxidable, manteniendo totalmente sumer-gido los frutos por el tiempo requerido; luegose enfrió rápidamente con agua potable a5°C, con la finalidad de controlar el tiempoefectivo y para reducir las pérdidas de cons-

tituyentes solubles e insolubles de los fru-tos.

Se experimentó con tres tiempos deescaldado: 1.5, 2 y 2.5 minutos, mante-niendo una muestra sin tratar como testi-go. La forma de decidir sobre el mejor trata-miento fue sometiendo a las muestras a undeshidratado y almacenado por 2 meses.Teniendo en cuenta la recomendación deA.T.A. (1977), el rocoto rojo, fuedeshidratado a 60°C y a una velocidad deaire de 3 m/s, hasta que el producto repor-tó una humedad de 9.68%. Al cabo delcual, mediante análisis de color (ítem 3.1 y3.3) y picantez (ítem 3.1, 3.2 y 3.3), se eli-gió el mejor tratamiento.

4.5. Cortado

Se realizó en forma manual con la ayu-da de cuchillos de acero inoxidable, hacien-do cortes longitudinales para retirar el pe-dúnculo, placenta y semillas adheridas alpericarpio. Con la finalidad de uniformizar elsecado, tener mayor área de exposición yreducir el tiempo, se efectuaron cortes trans-versales de 1.5 cm2 aproximadamente (Leasey Lease, 1962). Terminada la operación severificó la ausencia de partes apicales yplacenta; evaluando el rendimiento con res-pecto a la materia prima.

4.6. Deshidratado

En las muestras donde el tiempo deescaldado fue el más apropiado se experi-mentó con tres temperaturas: 60, 65 y 70°C,a una velocidad de aire de 3 m/s; evaporandoel agua contenida en el rocoto por la adiciónde calor latente de vaporización, hasta alcan-zar una humedad en el producto de 9.68%,que al ser observado subjetivamente mostra-ba un aspecto crujiente al ser doblado con lamano; con la finalidad de determinar el efectode la temperatura en la degradación de color

Page 147: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

147

y picantez. Ambas características inheren-tes se determinaron en el productodeshidratado a las 24 horas de terminado elproceso, evaluándose estadísticamente talcomo se indicó en el ítem 3.3.

Finalmente en la muestra donde me-jores resultados se obtuvo, se llevó a cabola curva de secado, en la cual se evaluó lavariación del contenido de humedad (baseseca) en función del tiempo, variación de lavelocidad de secado en función del tiempoy variación de la velocidad de secado enfunción del contenido de humedad (baseseca).

4.7. Molienda

Terminado el proceso de deshidrata-ción se realizó la molienda, para lo cual serecurrió a un molino de discos acondiciona-do con malla de 0.0197 pulgadas de luz.

4.8. Tamizado

Los productos obtenidos fueron tami-zados en un equipo Ro-Tap, compuesto de 7tamices normalizados Tyler de mallas: 3/8, 4,8, 14, 28, 48, 100 pulgadas y base, sucesiva-mente. Se agitó durante 5 minutos para lograrseparar las partículas de acuerdo a su tama-ño, pesando luego el material que quedó encada tamiz.

En el producto obtenido se llevó a cabolos siguientes controles: módulo de fineza, ín-dice de uniformidad y tamaño de partícula. Pos-teriormente se le caracterizó realizando los si-guientes controles: pH, acidez, sólidos solu-bles, ácido ascórbico, análisis proximal eisoterma de adsorción.

4.9. Envasado

El producto obtenido con los parámetrosdeterminados en la presente investigación, seenvasó en tres tipos de empaques, teniendo encuenta las recomendaciones de Potter (1978):polietileno de alta densidad, de baja permeabi-lidad a la humedad, alta permeabilidad al oxí-geno y de regular a buena barrera a la luz delsol; sarán, de muy baja permeabilidad a la hu-medad, baja permeabilidad al oxígeno y de ex-celente a buena barrera a la luz del sol y lami-nado de papel-aluminio-polietileno, de extrema-damente baja permeabilidad a la humedad, im-permeable al oxígeno y de excelente barrera ala luz del sol. Los envases fueron sellados conel apoyo de una selladora eléctrica, con lo cualel producto quedó aislado del medio ambiente,para asegurar su conservación en el tiempo.

4.10. Almacenamiento

Los envases que contenían el rocotofueron almacenados durante 60 días a tempera-tura ambiente (± 20°C) y total oscuridad, con elobjeto de limitar el efecto de la luz, factor degra-dante del color (Lease y Lease, 1956; Lease yLease, 1962; Giménez et al., 1984; Belitz yGrosch, 1988); realizando el análisis del coloral inicio, 15, 30, 45 y 60 días, con el objeto dedeterminar el efecto en la retención de color.Este control fue evaluado estadísticamentetal como se indicó en el ítem 3.3.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

1. CARACTERIZACIÓN DE LA MATE-RIA PRIMA

En el Cuadro 1 se presenta la com-posición físico química de 100 gramos depericarpio de rocoto rojo.

«EFECTO DEL TIEMPO DE ESCALDADO Y TEMPERATURA DE DESHIDRATACION EN LA RETENCIONDEL COLOR Y PICANTEZ DE ROCOTO (Capsicum pubescens, R. y P.) VERDE EN POLVO»

Page 148: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM148

CUADRO 1: COMPOSICIÓN FÍSICO QUÍMICA DE ROCOTO ROJO POR 100GRAMOS DE PORCIÓN COMESTIBLE

C om po n entes C an tidad

H um edad

P ro teína

G rasa

F ib ra bruta

C en iza

C arbohid ra tos

S ó lidos solubles

pH

A c idez (ácido c ítrico )

Á c ido ascó rbico red ucid o

92 .26g

1 .08g

0 .12g

0 .61g

0 .44g

5 .47g

5 .20g

5 .18

0 .37g

25 .42m g

Se observa que el pericarpio con-tiene un alto porcentaje de humedad ysignificativo contenido de ácidoascórbico; valores mayores al reporta-do por Collazos et al. (1996), quienes en-contraron 89.50 g% de humedad y 14.00mg% de ácido ascórbico reducido. Encambio los contenidos de proteína, gra-sa, fibra bruta, ceniza y carbohidratos,fueron menores. Las variaciones obte-

CUADRO 2: INFLUENCIA DEL ESCALDADO SOBRE EL COLOR Y PICANTEZ DE ROCOTO ROJO DESHIDRATADO HASTA 9.68% DE HUMEDAD, DESPUÉS DE 2 MESES DE ALMACENAJE

nidas es posible se deban al clima, sue-lo, labores culturales, entre otros(Pantastico, 1975).

2. ESCALDADO

En el Cuadro 2 se presentan los re-sultados de la influencia del escaldado sobreel color y grado de picantez de rocoto rojodeshidratado a 60°C, después de 2 meses

Tiempo de escaldado

(min)

Color

(unidades ASTA)

Picantez

(unidades Scoville)

0

1.5

2

2.5

37.469

43.038

44.051

43.544

35,000

30,000

32,500

27,500

Page 149: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

149

de procesado.Como se puede observar a 2 mi-

nutos de escaldado se logró la máximaretención de color, probablemente por lamenor actividad residual de lalipoxigenasa y peroxidasa, responsablesde catalizar la formación dehidroperóxidos y radicales que blan-quean los carotenoides y, oxidación decompuestos fenólicos, respectivamente(Jiménez, 1993). Reed (1975) determinóque la peroxidasa, principal responsablede la degradación de carotenoides, noes destruida durante la deshidratación,pero sí mediante el escaldado. Sin em-bargo, Garrote et al. (1985), experimen-taron que la peroxidasa se inactiva trans-currido los 16 minutos de calentamientoa 100°C, siendo la posible explicación delcambio de color en el productodeshidratado.

A 2.5 minutos el color disminuyó porel mayor tiempo de exposición, ocurriendo pér-didas por lixiviación, lo que se notó en el aguade escaldado (Ott, 1992). Se atribuye el me-nor color en la muestra testigo a la acción delas enzimas. Al evaluar estadísticamente sedeterminó que no existieron diferencias sig-nificativas en retención de color entre los tra-tamientos de escaldado.

3. CORTADO

CUADRO 3: COMPONENTES PRINCIPALES DE ROCOTO ROJO EN PORCENTAJE

Com ponentes Porcentaje

Sem illas

Pedúnculo

Placenta

Pericarpio

3.6

2.2

8.7

85.5

Total 100.0

En el Cuadro 3 se presenta los com-ponentes del rocoto rojo; constituido por se-millas, pedúnculo, placenta y pericarpio.

Se aprecia que el porcentaje depericarpio es moderadamente alto. Para unamejor deshidratación, se redujo el tamañohasta 1.5 cm2, teniendo en cuenta las reco-mendaciones de Lease y Lease (1962), quie-nes manifiestan que las vainas cortadas tie-nen ventajas sobre las vainas enteras porquese obtiene un mejor color inicial y menor tiem-po de secado, debido al aumento del áreasuperficial.

4. DESHIDRATADO

4.1. Influencia de la temperatura dedeshidratación sobre el color ygrado de picantez

En el Cuadro 4 se presentan los re-sultados del efecto de la temperatura de des-hidratación sobre el color y picantez derocoto rojo escaldado por 2 minutos.Respectoal color se observó que a 60°C se obtiene lamayor retención, al aumentar la temperatu-ra de 60 a 65°C y de 60 a 70°C se dieronpérdidas de 11.6 y 25.5%, respectivamente;existiendo diferencias significativas entre lostratamientos a un nivel de α = 99%. Estadegradación probablemente se deba a fenó-menos de autooxidación con oxígeno atmos-férico a velocidades que dependen de la luzy el calor (Chen y Gutmanis, 1968), y reac-ción de Maillard (Zapata et al., 1992).

«EFECTO DEL TIEMPO DE ESCALDADO Y TEMPERATURA DE DESHIDRATACION EN LA RETENCIONDEL COLOR Y PICANTEZ DE ROCOTO (Capsicum pubescens, R. y P.) VERDE EN POLVO»

Page 150: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM150

CUADRO 4: EFECTO DE LA TEMPERATURA DE DESHIDRATACIÓN SOBREEL COLOR Y PICANTEZ DE ROCOTO ROJO ESCALDADO

Temperatura de secado

(°C)

Color

(unidades ASTA)

Picantez

(unidades Scoville)

60

65

70

101.96

90.13

75.95

35,000

37,000

15,000

En lo que concierne a la picantez,a 65°C se alcanza la mayor retención,siendo a 60 y 70°C menor en 6.7 y 60.0%,respectivamente; la mayor degradacióna 60°C que a 65°C es posible se deba almayor tiempo de deshidratación; mini-mizándose ésta a 65°C. Sin embargo, a70°C la degradación es mayor, lo querefleja la alta sensibil idad de loscapsaicinoides a temperaturas sobre65°C; por tanto, se considera a 65°Ccomo la temperatura límite a partir delcual la pérdida del grado de picantezes apreciable. Al respecto Badui (1988),explica que el fenómeno ocurre princi-palmente al superar la temperatura defusión de los capsaicinoides, que se dana 65°C aproximadamente. Al evaluarestadísticamente los resultados, no seencontró diferencias significativas en-tre los tratamientos a 60 y 65°C a un ni-vel de a = 99%. Por lo que para conti-nuar con la investigación, se escogió latemperatura de 65°C.

4.2 Curvas de secado

En la Figura 2 se observa la varia-ción del contenido de humedad (base seca)en función del tiempo. Esta curva está su-jeto a una variación persistente, donde lahumedad disminuye continuamente desdeel valor inicial (11.80 Kg agua/Kg sólidoseco) aproximándose finalmente como lími-

te a la humedad de equilibrio que co-rresponde a las condiciones constantesdel aire de secado. La condiciónasintótica se debió a que se eliminó el90% del agua en 3.3 horas y el restante10% en 6.7 horas (Potter, 1978).

En la Figura 3 se aprecia la variaciónde la velocidad de secado en función del tiem-po; siendo ésta en el periodo de velocidadconstante de 9.70 Kg agua/(sólido seco)(hr),ocurriendo en un periodo de tiempo de 10minutos, probablemente debido al alto con-tenido de humedad del producto (Cheftel yCheftel, 1980).

En la Figura 4 se indica la variaciónde la velocidad de secado en función del con-tenido de humedad (base seca); donde seevidencia el contenido de humedad crítica(10.59 Kg agua/Kg sólido seco), a partir delcual la velocidad de secado comienza a des-cender; iniciándose el periodo de velocidaddecreciente (Van Arsdel y Copley, 1964), al-canzando prácticamente el valor cero cuan-do la humedad libre se anula (o sea, cuandola humedad del producto es igual a la delequilibrio con el aire de secado).

En la Figura 5 se establece losdatos de (W-W

e)/(W

c-W

e) como función del

tiempo en el periodo de velocidad decre-ciente (W = contenido medio de humedadal tiempo t, de una lámina infinitade gro-

Page 151: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

151

FIGURA 2: VARIACIÓN DEL CONTENIDO DE HUM EDAD (BASE SECA) EN FUNCIÓN DEL TIEM PO, EN LA DESHIDRATACIÓN DE ROCOTO ROJO A 65°C

0,0000

2,0000

4,0000

6,0000

8,0000

10,0000

12,0000

14,0000

0,0000 2,0000 4,0000 6,0000 8,0000 10,0000 12,0000

Tie m po - horas

W -

Kg

H2O

/Kg

lido

sec

o

FIGURA 3: VARIACIÓN DE LA VELOCIDAD DE SECADO EN FUNCIÓN DEL TIEM PO, EN LA DESHIDRATACIÓN DE ROCOTO ROJO A 65°C

0,0000

2,0000

4,0000

6,0000

8,0000

10,0000

12,0000

0 2 4 6 8 10 12

Tie m po - horas

dW

/dt

- K

g H

2O/(

Kg

lido

sec

o)(

hr)

«EFECTO DEL TIEMPO DE ESCALDADO Y TEMPERATURA DE DESHIDRATACION EN LA RETENCIONDEL COLOR Y PICANTEZ DE ROCOTO (Capsicum pubescens, R. y P.) VERDE EN POLVO»

Page 152: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM152

FIGURA 4: V ARIACIÓN DE LA VELOCIDAD DE SECADO EN FUNCIÓN DEL CONTENIDO DE HUM EDAD (BASE SECA), EN LA DESHIDRATACIÓN DE

ROCOTO ROJO A 65°C

0,0000

0,5000

1,0000

1,5000

2,0000

2,5000

3,0000

3,5000

4,0000

0,0000 2,0000 4,0000 6,0000 8,0000 10,0000 12,0000

W - Kg H2O/Kg s ólido s e co

dW

/dt

- K

g/h

r.m

2

FIGURA 5: DATOS W-We/Wc-We COM O FUNCIÓN DEL T IEM PO EN EL PERIODO DE V ELOCIDAD DECRECIENT E, DE DESHIDRATACIÓN DE ROCOTO ROJO A 65°C

0,0010

0,0100

0,1000

1,0000

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

Tie m po - Hor as

W-W

e

Wc-

We

Page 153: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

153«EFECTO DEL TIEMPO DE ESCALDADO Y TEMPERATURA DE DESHIDRATACION EN LA RETENCIONDEL COLOR Y PICANTEZ DE ROCOTO (Capsicum pubescens, R. y P.) VERDE EN POLVO»

sor d; We = contenido de humedad al equi-

librio con el ambiente; Wc = contenido ini-

cial de humedad, al iniciarse el perio-do de velocidad decreciente, suponien-do que es uniforme en toda la lámina);obteniendo una línea recta dentrodel margen del contenido de hume-dad de 1.00 a 0.01 Kg agua/Kg sólidoseco, con una pendiente de 1.0483 Unida-des. Por consiguiente, teniendo en cuen-ta las recomendaciones de Geankoplis (1995),se calculó la velocidad teórica en base a lapendiente medida de la línea, siendo de 11.10Kg/hr; al no coincidir con el obtenido en el pe-riodo de velocidad constante (9.70 Kg/hr), sedemuestra que el desplazamiento de la hu-medad en el periodo de velocidad decrecientees por difusividad (Geankoplis, 1995).

5. MOLIENDA Y TAMIZADO

El producto deshidratado, con 9.68%de humedad, fue molido y tamizado. Los re-sultados del módulo de fineza, índice de uni-formidad y diámetro de partícula se presen-tan en el Cuadro 5.

Se observó un módulo de fineza de 2.03,que según Henderson y Perry (1976) indica launiformidad de molienda, clasificándo-lo como medio por encontrarse entre 2 a4. El índice de uniformidad, que indica lacantidad relativa de grueso, medio y par-tículas finas, en la muestra fue de 0:5:5, yel diámetro de partícula de 0.4242 mm.Alvistur (1975) obtuvo resultados similarestrabajando con ají escabeche.

6. ENVASADO Y CARACTERIZACIÓNDEL PRODUCTO DESHIDRATADO A65°C

En el Cuadro 6 se presenta la com-posición físico química del rocoto deshidratadoa 65°C. Los valores encontrados son supe-riores a los reportados en estado fresco, de-bido al bajo contenido de humedad (por pér-dida de agua en el secado), lo que eleva laconcentración de materia seca, aumentandoel contenido de nutrientes en el productodeshidratado.

CUADRO 5: MÓDULO DE FINEZA, ÍNDICE DE UNIFORMIDAD Y DIÁMETRO DE PARTÍCULA DE ROCOTO ROJO, DESHIDRATADO HASTA 9.68% DE HUMEDAD

N° TamizPorcentaje en

cada tamiz

Multiplicado

porProducto

Suma del % en

el tamiz

Número

entero más

cercano

3/8∋∋ 0 7 0

4 0 6 0

8 0 5 0

0.0/10 0

14 7.5 4 30

28 38.3 3 114.945.8/10 5

48 20.6 2 41.2

100 16.9 1 16.9

Base 16.7 0 0

54.2/10 5

Total 100.0 203.0

Page 154: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM154

CUADRO 6: COMPOSICIÓN FÍSICO QUÍMICA DE ROCOTO ROJO POR 100 GRAMOS DE PRODUCTO DESHIDRATADO≥

C om p o n e nte s C a n tida d

H um ed a d

P ro te ín a

G ras a

F ib ra b ru ta

C en iza

C a rb o h id ra to s

S ó lid o s s o lu b les

p H

A c id ez (á c id o c ítrico )

Á c id o a s có rb ic o red u c id o

9 .6 8 g

1 0 .9 6 g

1 .1 5 g

7 .0 6 g

5 .1 5 g

6 6 .0 0 g

5 7 .3 1 g

5 .4 2

8 .5 3 g

4 2 .9 0m g

Se observó que el productodeshi-dratado presenta baja humedad; loque le confiere estabilidad bajo condicio-nes adecuadas de conservación. No obs-tante, para minimizar la adsorción dehumedad ambiental, se envasó inmedia-tamente concluido el proceso. Schmidt(1980) recomienda mantener la humedadresidual a niveles de 9 a 12% para ayu-dar a retener el color extraible y minimi-zar fenómenos degradativos durante el alma-cenamiento.

El contenido de proteína es significa-tivo. Sin embargo, hubo cierta degradación,originado por el proceso de escaldado ydeshidratado, al ocurrir la desnaturalización yreacción de Maillard (Braverman, 1980; Belitzy Grosch, 1988). En cuanto a la grasa, el con-tenido es bajo, debido a que el fruto es pobreen este componente; lo que le confiere estabi-lidad en almacenamiento, al minimizarse la

oxidación de carotenoides (Braverman,1980).

Se encontró un significativo conteni-do de ácido ascórbico; no obstante, sólo seretuvo 14.46%. La alta degradación de estenutriente es posible ocurra en el procesode escaldado y deshidratado, ya que essensible al calor, luz y oxidación(Fennema, 1982).

La isoterma de adsorción fue llevadaa cabo a 20°C y se presenta en la Figura 6.Como se aprecia muestra una forma sigmoi-dea típica de los productos deshidratados(Labuza, 1968).

Para calcular el valor de la coberturamonomolecular (m

1), se usó la ecuación desa-

rrollada por B.E.T., entre aw de 0.1 a 0.5. Consi-

derando la pendiente de la recta y la interaccióncon la ordenada, visto en la Figura 7, se obtuvo

Page 155: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

155«EFECTO DEL TIEMPO DE ESCALDADO Y TEMPERATURA DE DESHIDRATACION EN LA RETENCIONDEL COLOR Y PICANTEZ DE ROCOTO (Capsicum pubescens, R. y P.) VERDE EN POLVO»

el valor de la capa mono-molecular deagua (0.1081 g agua/g materia seca), co-rrespondiente a una actividad de agua de0.1250. Esto implica que el rocotodeshidratado de contener 10.81% de hume-dad debe almacenarse en una humedadrelativa de 12.50% para lograr su máximaestabilidad.7. ALMACENAMIENTO

En el Cuadro 7 y Figura 8 se mues-tra la degradación de color de rocoto rojodeshidratado, durante el almacenamiento atemperatura ambiente (± 20°C), envasado enempaques de polietileno de alta densidad,sarán y laminado de papel-aluminio-polietileno.

El producto deshidratado reportóbaja estabilidad del color pasado 60 días.Se observó que con el empaque depolietileno de alta densidad y sarán se ob-tiene la mayor retención y con el lamina-do la menor retención, probablementedebido a la acción protectora de la hu-

CUADRO 7: DEGRADACIÓN DE COLOR DE ROCOTO ROJO DESHIDRATADO

DURANTE EL ALMACENAMIENTO A TEMPERATURA AMBIENTE

Retención de color (unidades ASTA) después

del almacenamiento a temperatura ambienteDía

Polietileno Sarán Laminado

0 90.13 90.13 90.13

15 57.35 56.74 55.51

30 40.00 38.99 38.48

45 37.47 36.46 34.43

60 36.46 36.46 33.92

medad, al impedir la penetración deoxígeno, logrando retardar el deterio-ro del color (Chen y Gutmanis, 1968);habiendo diferencias significativas enla retención de color, de acuerdo alefecto del empaque en el tiempo dealmacenamiento, y de acuerdo a lt iempo de almacenamiento; de ahíque las retenciones de color varíandebido a la in teracción empaque ytiempo de almacenamiento.

La alta degradación de color se debea que los carotenoides rojos (capsorru-bina,capsantina) son altamente vulnerables a oxi-dación (Chou y Breene, 1972) por el alto gra-do de insaturación (Ott, 1992), inducido porla alta superficie específica del polvodeshidratado. Esta oxidación se acelera porlos radicales libres que se forma en la oxi-dación lipídica (Belitz y Grosch, 1988), conla temperatura y presencia de metales(Badui, 1984). También ocurre la reacción deMaillard, manifestándose el paso de colorrojo a pardo (Belitz y Grosch, 1988); dandolugar a una pérdida de color. Según Lease y

Page 156: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM156

FIGURA 7: ECUACIÓN DE BET PARA ROCOTO ROJO A 20°C

y = 0.0915x + 0.0015

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

0,04

0,045

0,05

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

aw

a w/m

(1-

aw)

FIGURA 6: ISOTERMA DE ADSORCIÓN DE ROCOTO ROJO A 20°C

0,0000

10,0000

20,0000

30,0000

40,0000

50,0000

60,0000

70,0000

0,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500 0,600 0,700 0,800 0,900 1,000

aw

Hu

med

ad e

n b

ase

seca

(g

H2O

/100

g

mat

eria

sec

a)

Page 157: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

157«EFECTO DEL TIEMPO DE ESCALDADO Y TEMPERATURA DE DESHIDRATACION EN LA RETENCIONDEL COLOR Y PICANTEZ DE ROCOTO (Capsicum pubescens, R. y P.) VERDE EN POLVO»

FIGURA 8: RETENCIÓN DE COLOR (UNIDADES ASTA) DURANTE EL ALM ACENAMIENTO DE ROCOTO ROJO A TEMPERATURA AM BIENTE (20°C)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70

Tiem po - días

un

idad

es A

ST

A

Polietileno

Sarán

Laminado

Lease (1956), la destrucción de pigmentoscarotenoides pueden ser prevenidos, en par-te, almacenando de 4.4°C a 10°C en atmós-fera de H

2S o por adición de ácido ascórbico.

El Flujo de Operaciones sugerido enla presente investigación para obtener rocotorojo en polvo, se presenta en la Figura 9.

CONCLUSIONES

1. Se estableció que el flujo de operacio-nes recomendado para obtener rocotorojo deshidratado en polvo es: seleccióny clasificación, lavado y desinfectado,escaldado, cortado, deshidratado, mo-lienda, tamizado y envasado.

2. La mayor retención de picantez y colorse obtuvo sometiendo el fruto a un es-caldado por 2 minutos a temperatura deebullición y deshidratándolo a 65°C, conuna velocidad del aire de 3 m/s; bajoestas condiciones el producto obte-

nido reportó 90.13 unidades ASTA y37,500 unidades Scoville.

3. Se verificó que el deshidratado derocoto rojo en la etapa de velocidadconstante ocurrió en un periodo detiempo de 10 minutos, a velocidad de9.70 kg agua/(sólido seco)(hr);iniciándose el periodo de velocidaddecreciente a humedad crítica de10.59 kg agua/kg sólido seco.

4. Se obtuvo en el producto molido un mó-dulo de fineza, índice de uniformidad ydiámetro de partícula de 2.03, 0:5:5 y0.4242 mm, respectivamente.

5. El valor de la capa monomolecular fue0.1081 g agua/g materia seca, a una co-rrespondiente actividad de agua de0.1250.

6. Se determinó que la retención de co-lor del producto almacenado por 60 díasa temperatura ambiente (± 20°C) entotal oscuridad, con empaques depolietileno de alta densidad, sarány laminado de papel-aluminio-polietileno fueron de 0.45, 40.45 y37.63%, respectivamente.

Page 158: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM158

FIGURA 9: FLUJO DE OPERACIONES PARA OBTENER ROCOTO VERDE EN POLVO

ROCOTO

RECEPCION

SELECCION Y CLASIFICACION

LAVADO Y DESINFECTADO

ESCALDADO

CORTADO

DESHIDRATADO

TAMIZADO

EMPACADO

ALMACENAMIENTO

MOLIENDA

↓↓↓↓↓

↓↓↓↓↓

↓↓↓↓↓

↓↓↓↓↓

↓↓↓↓↓

↓↓↓↓↓

↓↓↓↓↓

↓↓↓↓↓

↓↓↓↓↓

↓↓↓↓↓

Tº ebulliciónθ = 21↓↓↓↓ ↓Agua

↓↓↓↓ ↓Agua

1.5 cm2

Tunel de aire calienteTº = 65ºCVaire = 3 m/s

Malla: 0.0197’’

Módulo de fineza = 2.03Indice de uniformidad = 0:5:5Diámetro de partícula = 0.4242’’

Polietileno de alta densidad

Page 159: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

159

BIBLIOGRAFÍA

1. ALVISTUR, A. 1975. Estudio de Deshidratación del Ají: Panca (Capsicum sinense),Mirasol y Escabeche (Capsicum pendulum). Tesis Ingeniero Industrias AlimentariasU.N.A. La Molina. Lima-Perú.

2. A.O.A.C. 1970. OFFICIAL Methods of Analysis of International. 10th. Edition.Whashington.

3. A.T.A. 1977. Frutos, Productos Hortícolas y Derivados; Deshidratación de PimientosRojos en Secaderos de Túnel. Revista de Agroquímica y Tecnología de Alimentos. 17(1):22.

4. BADUI, S. 1984. Química de los Alimentos. Editorial Acribia. España. 424p.

5. BADUI, S. 1988. Diccionario de Tecnología de los Alimentos. Editorial Alhambra Mexi-cana. México. 300p.

6. BELITZ, H. y GROSCH, W. 1988. Química de los Alimentos. Editorial Acribia. España.799p.

7. BERNAL, M. y ROS BARCELO, A. 1996. 5, 5'- Dicapsaicin, 4'- O - 5 - DicapsaicinEther, and Dehydrogenation Polymers with High Molecular Weights are the Main Productsof the Oxidation of Capsaicin by Peroxidase from Hot Pepper. Journal of Agricultural andFood Chemical. 44(10):3085-3089.

8. BRAVERMAN, J. 1980. Introducción a la Bioquímica de los Alimentos. Editorial el ManualModerno. México. 358p.

9. CALZADA, J. 1981. Métodos Estadísticos para la Investigación. Editorial Milagros. Lima-Perú. 642p.

10. CHARLEY, H. 1987. Tecnología de Alimentos; Procesos Físicos y Químicos en la Pre-paración de Alimentos. Editorial Limusa. México. 745p.

11. CHEFTEL, J. y CHEFTEL, H. 1980. Introducción a la Bioquímica y Tecnología de losAlimentos. Tomo I. Editorial Acribia. Zaragoza-España. 333p.

12. CHEN, S. y GUTMANIS, F. 1968. Auto-Oxidation of Extractable Color Pigments in ChiliPepper With Special Ference to Ethoxyquin Treatment. Journal of Food Science. 33:274-280.

13. COLLAZOS, C.; ALVISTUR, E.; VÁSQUEZ, J.; QUIROZ, A.; HERRERA, N.; ROBLES,N.; ARIAS, M.; VIÑAS, E.; URQUIETA, R.; DÍAS, C.; ROCA, A.; FACHING, A.;HERNÁNDEZ, E.; WHITE, P.; BRADFIELD, R.; WHITE, H. y HEGSTED, M. 1996.Tablas Peruanas de Composición de Alimentos. 7ma. Edición. Editorial Aquario. Lima-Perú. 85p.

«EFECTO DEL TIEMPO DE ESCALDADO Y TEMPERATURA DE DESHIDRATACION EN LA RETENCIONDEL COLOR Y PICANTEZ DE ROCOTO (Capsicum pubescens, R. y P.) VERDE EN POLVO»

Page 160: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM160

14. CONTRERAS, M. y YAHIA, E. 1998. Changes in Capsaicinoids During Develop-ment, Maturation. And Senescence of Chile Peppers and Relation with Peroxi-dase Activity. Journal of Agricultural and Food Chemical. 45(6):2075-2079.

15. DUCKWORTH, R. 1968. Frutas y Verduras. Editorial Acribia. España. 304p.

16. FARRAL, A. 1976. Food Engineering Systems; Operations. The Avi Publishing Com-pany, Inc. Volume 1. USA. 615p.

17. FENNEMA, O. 1982. Introducción a la Ciencia de los Alimentos. Editorial Reverté. España.918p.

18. FENNEMA, O. 1993. Química de los Alimentos. Editorial Acribia. España. 1055p.

19. FRAZIER, W. y WESTHOFF, D. 1993. Microbiología de los Alimentos. Editorial Acribia.Zaragoza-España. 681p.

20. GARROTE, R.; SILVA, E. y BERTONE, R. 1985. Distribución e Inactivación Térmica delas Enzimas Peroxidasa y Lipoxigenasa en el Choclo (Zea mays). Revista de Agroquímicay Tecnología de Alimentos. 25(2):373-383.

21. GEANKOPLIS, C. 1995. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. EditorialContinental. México. 831p.

22. GIMÉNEZ, J.; LLORENT, S. y ROMOJARO, F. 1984. Degradación del ColorDurante el Almacenamiento del Pimiento (Capsicum annuum, L.) Deshidratado yde Diversas Calidades de Pimentón. Revista Agroquímica Tecnología Alimentos.24(1):105-113.

23. HART, F. y FISHER, H. 1971. Análisis Moderno de los Alimentos. Editorial Acribia.España. 619p.

24. HERDERSON, S. y PERRY, R. 1976. Agricultural Process Engineering. The Avi Pub-lishing Company, Inc. 442p.

25. JIMÉNEZ, E. 1993. Utilización de la Enzima Lipoxigenasa y Peroxidasa como Índice enel Blanqueado de Espárragos Verdes. Tesis Ingeniero Industrias Alimentarias. U.N.A.La Molina. Lima-Perú.

26. LABUZA, T. 1968. Sorption Phenomena in Foods. Food Technology. 22(3):15-24.

27. LEASE, J. y LEASE, E. 1956b. Effect of Fad-Soluble Antioxidants on the Stability of theRed Color of Pepper. Food Technology. 10(9):403-405.

28. LEASE, J. y LEASE, E. 1962. Effect of Drying Conditions on Initial Color, Color Reten-tion, and Pungency of Red Peppers. Food Technology. 16(11):104-106.

Page 161: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

161

29. OTT, D. 1992. Manual de Laboratorio de Ciencia de los Alimentos. Editorial Acribia.España. 219p.

30. PANTASTICO, E. 1975. Postharvest Physiology, Handling and Utilization of Tropical andSubtropical Fruits and Vegetables. The Avi Publishing Company, Inc. Westport,Connecticut. USA. 560p.

31. POTTER, N. 1978. La Ciencia de los Alimentos. Editorial Harla. México. 749p.

32. REED, G. 1975. Enzymes in Food Processing. Academic Press, INC (London) LTD.Printed in the United States of America. 573p.

33. SCHMIDT, H. 1980. Las Especias (Condimentos Vegetales); su Importancia en Químicay Tecnología de Alimentos y en el Arte Culinario. Editorial Universitaria. Santiago-Chile.108p.

34. STITT, F. 1958. Moisture Equilibrium and the Determination of Water Content of Dehy-drated Foods. In “Fundamental Aspects of the Dehydration of Foodstuffs”. Society ofChemical Industry, London. pp.67-88.

35. VAN ARSDEL, W. y COPLEY, M. 1964. Food Dehydration. Volume II – Products andTechnology. The Avi Publishing Company, Inc. Printed in the United States of America.715p.

36 ZAPATA, M; BAÑON, S. y CABRERA, R. EL Pimento para Pimentón. Editorial MundiPrensa España. 237p.

«EFECTO DEL TIEMPO DE ESCALDADO Y TEMPERATURA DE DESHIDRATACION EN LA RETENCIONDEL COLOR Y PICANTEZ DE ROCOTO (Capsicum pubescens, R. y P.) VERDE EN POLVO»

Page 162: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM162

“DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS PARA LA OBTENCION DE HOJUELASDE ARRACACHA( Arracacia xanthorrhiza Bancroft ) A PARTIR

DE LAS VARIEDADES AMARILLA Y BLANCA

Gloria Pascual Ch.1 Dalia Orellana B.2

I RESUMEN

En el presente trabajo se realizaron experimentos con la finalidad de estudiar parámetros deprocesamiento para la obtención de Hojuelas a partir de la raíz de arracacha, para ello se efectua-ron evaluaciones fisicoquímicas, microbiológicas y sensoriales, encontrándose los siguientes re-sultados : el pelado químico se efectuó con una concentración de soda al 3 % por un período de 3minutos. El espesor de las hojuelas de arracacha seleccionados fue de 1.2 mm. El tiempo masadecuado para la fritura fue de 5 minutos a una temperatura de 185 ºC, de acuerdo a la evaluaciónsensorial procesada estadísticamente hubo preferencias por concentraciones de sal de 0.8% conrespecto al producto final. Durante el período de almacenamiento de 60 días , las hojuelas dearracacha envasadas en : polipropileno biorientado (BOPP) cristal de 40 micras de espesor,metalizado de 25 micras de espesor y laminado de 45 micras de espesor , se mantuvieron dentrode los parámetros (de índice de acidez, índice de iodo e índice de peróxido) considerados por lasnormas de INDECOPI .El empaque de BOPP laminado y metalizado , otorgaron mayor protecciónal producto final , obteniendo en la evaluación sensorial (día 60) el calificativo de muy bueno. Elrendimiento de final del proceso de elaboración de arracacha fue de 29.28%.

SUMMARY

In the present research work the processing parameters for arracacha flakes werestudied. Physicochemical , microbiological and sensorial analysis were carried out : chemicalpeeling for 3 minutes at 3% soda concentration was used. A flake width of 1.2 mm wasselected .The best frying time was at 5 minutes at a temperature of 185º C. According tosensorial evaluation which was statistcally assessed, preferences for a salt concentration of0.8% were found. During the storage period of 60 days, arracacha flakes packaged in 40micres cristal oriented polipropylen (BOPP), 25 micres metal (BOPP) and 45 micres laminated(BOPP) polipropylen which complied with the following INDECOPI parameters :acid index,peroxide index, (BOPP) laminated and metal package rendered a very good remarks in thesensorial evaluation (day 60) . The final yield for the arracacha flake process was 29.28 %.

1 Profesora Asociada de la Facultad de Industrias Alimentarias2 Alumna

Page 163: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

163

II INTRODUCCIÓN

Perú es parte de la región donde se han encontrado y domesticado 70 especies deplantas andinas de las cuales pertenecen al genero raíces y tubérculos, denominada así porque la raíz esta destinada a la alimentación, entre estos cultivos se encuentra la Arracacha(Arracacia xanthorrhiza Bancroft), conocida como Zanahoria Blanca en el Ecuador y llamadatambién Arracacha , Racacha Virraca en el Perú, Apio Criollo en Venezuela , Arracacha enColombia y Mandioquinha-Salsa en Brasil , es cultivada en los valles interandinos desde los700 hasta los 3200 msnm (Castillo 1995).

Se ha observado que la disminución de la demanda en el mercado, se debe principal-mente a la falta de conocimiento de esta raíz, que es fuente de vitamina A, de los beneficios,de este alimento, falta de promoción y consumo del mismo trayendo como consecuencia loscambios en los hábitos alimenticios de la población en general.

III MATERIALES Y METODOS

El presente trabajo se efectuó en lo referente al proceso en la Planta Piloto de la Facultadde Industrias Alimentarias. Los análisis físico químicos y sensoriales se efectuarán en los labo-ratorios de Fitoquímica de la Facultad de Ciencias departamento de química, los análisismicrobiológicos en los laboratorios de microbiología de los alimentos de la Facultad de IndustriasAlimentarias .

3.1 MATERIA PRIMA

La materia prima Arracacha (Arracacia xanthorrhiza Bancroft ) variedad blanca y amarilla utilizada fue proveniente del departamento de Cajamarca.

3.2 Insumos

- Aceite Vegetal- Bisulfito de sodio- Sal yodada- Bolsas de polipropileno biorientado ( BOPP) cristal de 40 micras de espesor- Bolsas de polipropileno biorientado (BOPP) laminado 45 micras de espesor- Bolsas de polipropileno biorientado (BOPP)metalizado 25micras de espesor.

3.3 Materiales y reactivos

a) Materiales:

- Cocinilla a gas- Cucharones de Acero Inoxidable- Material de Vidrio- Otros, según lo indicado en los análisis físico químico realizados

“DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS PARA LA OBTENCION DE HOJUELAS DE ARRACACHA( Arracaciaxanthorrhiza Bancroft ) A PARTIR DE LAS VARIEDADES AMARILLA Y BLANCA

Page 164: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM164

b) Reactivos:- Hidróxido de sodio- Acido clorhídrico- Acido sulfúrico- 2-4, Dinitrosalicílico- Hexano- Cloroformo- Acido acético glacial- Reactivo de Wijs- Yoduro de Potasio- Otros, según lo requiera las técnicas o análisis a realizar.

3.4 Equipos:- Balanza Analítica: marca Nettler tipo H4, capacidad 160 g- Estufa, marca Memmert, 120°C.- Mufla, tipo LR-201/A, 600°C- Equipo Soxhlet, para la determinación de grasa total- Equipo Kejdhal para la determinación de proteínas- Cortadora Manual de Hojuelas- Evaporador Rotatorio- Otros según lo indiquen las metodologías a utilizar.

3.5 METODOS DE ANALISIS

3.5.1 Materia Prima:

3.5.1.1 Indice de Madurez

La evaluación del índice de madurez se efectuó, mediante la madurez fisiológica que selleva a cabo en el campo, por los agricultores, que se da cuando las hojas del follaje hanempezado a secarse esto ocurre a partir de los 8 a 12 meses de cultivada la raíz(Arbizu 1996)

3.5.1.2 Tamaño

Se efectuó la determinación del tamaño por medio de la medición del diámetro con unaregla graduada, ya que no existe ningún tipo de escala o norma que cuantifique yestandarize su control de calidad.

3.5.1.3 Determinación Físico Química

a ) Materia Seca: según el método indicado por A.O.A.C.(1984 )b ) Ceniza: Según el método indicado por A.O.A.C. (1984)c ) Fibra: Según el método indicado por A.O.A.C. (1984)d ) Grasa: Según el método indicado por A.O.A.C. (1984)e ) Proteínas: Según el método indicado por A.O.A.C. (1984)

Page 165: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

165

3.5.1.4.1 Azúcares Reductores:Método espectrofotométrico, :2,4- Dinitrosalicílico, Según el método indicado por AOAC.(1990)

3.5.1.5 Acido Ascórbico: según método indicado por A.O.A.C. (1984)

3.5.1.6 Determinación del grado de Recocimiento. A través de mediciones con una regla graduada (comparación de áreas).

3.5.2 PRODUCTO FINAL

3.5.2.1 Análisis Físico Químicos

a) Humedad : Según método indicado por A.O.A.C. (1984).

b) Carbohidratos : Según método indicado por A.O.A.C. ( 1984).

c) Proteínas : Según el método indicado por A.O.A.C.(1984).

d) Ceniza : Según el método indicado por A.O.A.C. (1984).

e) Fibra : Según el método indicado por A.O.A.C (1984).

f) Grasa : Según el método indicado por A.O.A.C (1984).

3.5.2.2 Indice de Yodo : Método de Wijs según el método indicado porA.O.A.C (1984).

3.5.2.3 Indice de Peróxido : Según método indicado por A.O.A.C (1984).

3.5.2.4 Indice de Acidez : Según método indicado por A.O.A.C.

3.5.2.5 Color : Se determinó mediante el uso del Atlas de color de Kuppers

(1979)

3.5.3 ANALISIS MICROBIOLOGICOS

Se realizaron los siguientes análisis :

Recuento Total : Según, el método recomendado por Mossel y Quevedo (1967).

Determinación de Hongos y Levaduras :Según método recomendado por Mossel y

Quevedo (1967)

Determinación de Coliformes : Según método recomendado por Mossel y Quevedo

(1967).

3.5.4 ANÁLISIS SENSORIALES

Para determinar el tiempo y concentración de soda utilizado durante el pelado químicode la raíz, fritura, y salazonado, las hojuelas de arracacha variedad blanca y amarilla fueronsometidos a evaluaciones sensoriales de preferencia, por panelistas semientrenados, el cualse evaluó el atributo Crocantes, Color, Sabor, Olor y Apariencia General, siendo el atributo de

“DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS PARA LA OBTENCION DE HOJUELAS DE ARRACACHA( Arracaciaxanthorrhiza Bancroft ) A PARTIR DE LAS VARIEDADES AMARILLA Y BLANCA

Page 166: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM166

mayor preponderancia, la crocantes y la apariencia general, para el cual se utilizó el métodode Escala Hedónica, cuya calificación fue la siguiente: 1 excelente, 2 muy bueno, 3 bueno,4 regular, 5 no agrada ni desagrada, 6 desagrada ligeramente, 7 desagrada moderadamente8 malo y 9 muy malo, las muestras fueron evaluadas por 18 panelistas, cada panelistarecibió cinco muestras las cuales fueron codificadas con números tomados de los Cuadrosde Números Aleatorios. (Texeira et al, 1987),determinando de esta manera el mejor trata-miento, que posteriormente fue almacenado.

Para evaluar la estabilidad de las muestras durante el almacenaje y determinar elmejor tipo de empaque de la variedad blanca y amarilla se efectuó posteriormente unaevaluación sensorial por el método de Escala Hedónica con la siguiente escala de evalua-ción: 4 Muy Bueno, 3 Bueno, 2 Regular y 1 Malo, 0 Muy Malo las muestras serán evaluadospor 20 panelistas semientrenados cada 30 días quienes recibieron estas previamente codifi-cadas por el sistema de números aleatorios ( Medina 1984) .

3.6 METODOLOGIA EXPERIMENTAL

En la Figura 1, se muestra el diagrama de flujo que se siguió para la obtención de Chipsde Arracacha tanto para la variedad Blanca como para la Amarilla

a) Recolección : La Arracacha empleada variedad blanca y amarilla fue reco-lectada a los 8 y 11 meses de cultivo respectivamente , cuando la planta presenta unamadurez fisiológica, denotada por el secamiento de las hojas inferiores de la planta.(Arbizu 1996).

b) Limpieza : Esta operación se efectuó en forma manual con abundante agua ycon la ayuda de unas escobillas, para eliminar los restos de tierra y/o partículas extra-ñas que puedan estar adheridas a su superficie.

c) Pelado : Esta operación se llevó a cabo en forma química con 3 concentracionesde soda 10, 15 y 20% en 3 tiempos 3,6,y 9 minutos según lo recomendado por Santosy Pereira (1994) . y en forma manual utilizando cuchillos para el pelado.

d) Lavado : Luego de la operación de pelado se procedió a un lavado inme-diato con abundante agua, con la finalidad de evitar la formación de costras en superfi-cie a causa de la soda empleada, las cuales una vez que se forman son difíciles deremoverlas.( Santos y Pereira 1994).

e) Acabado : En esta operación de acabado se procedió a efectuar el recorte deldiámetro de la Arracacha, en caso de que la raíz presente deformaciones, para de estamanera uniformizar el producto final obtenido.

f) Cortado de Hojuelas : Luego del acabado se procedió al cortado de la raíz deArracacha en forma de hojuelas de un espesor aproximado de 0,8 1,2 y 1,6 mm deespesor, según lo recomendado por APA (1992).g) Sulfitado : Las hojuelas se sumergieron en una solución de agua con 150

Page 167: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

167

ppm. de Bisulfito de Sodio por espacio de 5 minutos con la finalidad de evitar que estastomen una coloración marrón.

h) Escurrido y Oreado : Luego de la operación de sulfitado, las hojuelas fueronescurridasy oreadas en coladeras de acero inoxidable.

i) Fritura : Consistió en la inmersión de las hojuelas en aceite vegetal caliente a185ºC según lo recomendado por APA (1992), para la obtención de este tipo de snackpor un tiempo de 3.0, 4.0 y 5.0 minutos.

j) Escurrido : Las hojuelas fritas se colocaron en unas canastillas metálicas, dondeel aceite excedente será separado de las hojuelas realizándose de esta manera laoperación de escurrido.

k) Envasado : El producto final obtenido se procedió a envasar en 3 tipos de empa-ques con la finalidad de conservar mejor sus características iniciales, como son : BOPPcristal (40 micras), BOPP metalizado (25micras), BOPP laminado (45 micras)

l) Salazonado : Consistió en adicionar sal en una proporción de: 0, 1.0 a 1.5 %respecto al peso del producto final con la finalidad de impartir un mejor sabor al pro-ducto terminado

m) Enfriado : Esta operación unitaria consistió en colocar las hojuelas recién fri -tas y escurridas sobre un papel toalla, cubiertas con una tela metálica en forma decampana, para evitar el ingreso de insectos y/o partículas contaminantes.

3.7 ALMACENAMIENTO : Se procedió al almacenamiento de las muestras en susrespectivos empaques con la finalidad de observar su comportamiento en anaquel por espaciode 60 días bajo condiciones ambientales de la Molina.

“DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS PARA LA OBTENCION DE HOJUELAS DE ARRACACHA( Arracaciaxanthorrhiza Bancroft ) A PARTIR DE LAS VARIEDADES AMARILLA Y BLANCA

Page 168: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM168

F IG U R A 1 : D IA G R A M A D E F L U J O D E L A E L A B O R A C IO N D E HD E A R R A C A C H A V A R IE D A D B L A N C A Y A M A

M A T E R IA P R IM A

L IM P IE Z A

s o d a P E L A D O( 1 0 , 1 5 , 2 0 % )

a g u a p o t a b l e L A V A D O

A C A B A D O / R E C O R T A D O

C O R T A D O D E H O J U E L A S

a g u a p o t a b l e L A V A D O D E H O J U E L A S

b i s u l f i t o d e s o d i o S U L F IT A D O( 1 5 0 p p m )

E S C U R R ID O / O R E A D O

T = 1 8 5 º C F R IT U R AT i e m p o = 3 . 0 , 4 . 0 , 5 . 0 m i n

E S C U R R ID O / E N F R IA D O

S A L A Z O N A D O

E N F R IA D O

E M P A C A D O

H O J U E L A S

FIGURA 1: DIAGRAMA DE FLUJO DE LA ELABORACION DE ARRACACHAVARIEDAD BLANCA Y AMARILLA

MATERIA PRIMA

3.8 EVALUACION DURANTE EL ALMACENAMIENTO

Las hojuelas fueron evaluadas al inicio durante y después del almacenamiento de acuerdo alsiguiente orden :

Page 169: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

169“DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS PARA LA OBTENCION DE HOJUELAS DE ARRACACHA( Arracaciaxanthorrhiza Bancroft ) A PARTIR DE LAS VARIEDADES AMARILLA Y BLANCA

CUADRO 1 : EVALUACI ON DE LAS HOJUELAS DE ARRACACHA DURAN TEALMACENAM IENTO

INICIO CADA 10 CADA 15 CADA 30 FINALANALISIS EFECTUADOS DIA 0 DIAS DIAS DIAS DIA 60

HUMEDAD X XACIDEZ X XINDICE DE PERO XIDO X XINDICE DE YO DO X XANALISIS SENSORIAL X X XANALISIS MICRO BIOLOG ICOS X X X

3.9 ANALISIS ESTADISTICO

Para el Análisis Estadístico de los resultados de las evaluaciones sensoriales median-te el método de Escala Hedónica se utilizó un Diseño de Bloque IncompletoBalanceado.(Cochran y Cox 1965). Los resultados se procesaron mediante una prueba deDurbin (a un nivel de probabilidad de 5%) realizándose posteriormente la prueba de compara-ción múltiple, con la finalidad de obtener el mejor tratamiento. (Conover 1980).

Para evaluar los resultados de la evaluación sensorial del Método de Ranking durante elalmacenamiento, se utilizó el Diseño de Bloque Completo, los resultados se procesaron me-diante una prueba de Fridman (a un nivel de probabilidad de 5%) realizándose posteriormentela prueba de comparación múltiple, con la finalidad de obtener el mejor tratamiento. (Conover1980).

IV RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1 CARACTERISTICAS DE LA MATERIA PRIMA

a.- Indice de madurez : El índice de madurez de las raíces de Arracacha blancay amarilla utilizadas fue correspondiente a una madurez fisiológica que se lleva a caboen el campo, por los agricultores, y se da cuando las hojas del follaje han empezado asecarse esto ocurre a partir de los 8 a 12 meses de cultivada la raíz. Según lo recomendado por Arbizu, (1996) .

b.- Tamaño : El tamaño de la raíz fresca empleada, en la elaboración de las hojuelas de arracacha variedad blanca fue de 21.08 cm de longitud y 6.02 cm de diámetromayor en promedio. En cuanto a la raíz de arracacha variedad amarilla la longitud fue de21.64 cm de longitud y 6.52 cm de diámetro mayor en promedio.

4.2 CARACTERIZACION DE LA MATERIA PRIMA

El análisis proximal realizado a la raíz fresca de variedad blanca y amarilla son mostra-dos en el Cuadro 2 donde observamos que el contenido de humedad para la variedad blanca esde 71.56%, ligeramente mayor comparada con la variedad amarilla 68.8% encontrándose

Page 170: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM170

ambas variedades dentro de los rangos reportados por Collazos et al (1995) para la variedadblanca 75.1 % y 69.4% para la variedad amarilla según lo mencionado por Rodas (1992) .

El contenido de proteína en la raíz de Arracacha variedad blanca fue de 1.13% y en lavariedad amarilla 1.19% siendo esta última ligeramente mayor que la variedad blanca, enambas variedades el contenido reportado es mayor que la mencionada por Collazos et al(1995), que fue de 0.70% para la variedad blanca y 1.19 para la variedad amarilla según loreportado por Rodas(1992) lo que puede deberse a la variedad analizada, a las labores cultura-les o la zona de procedencia de cultivo de la raíz, condiciones climáticas que inciden en loscaracteres botánicos que determina el valor biológico del fruto Con respecto al contenido decarbohidratos encontrados en la raíz de arracacha variedad blanca fue de 25.13% valor mayorque los reportados por Collazos et al (1995) 22.90%, para la misma variedad, con respecto ala arracacha variedad amarilla se reporta 27.59% de carbohidratos cantidad ligeramentemayor a lo reportado por Rodas(1992) es de 28.68%.

CUADRO 2 :ANALISIS PROXIMAL EFECTUADO A LA RAIZ DE ARRACACHAVARIEDAD BLANCA Y AMARILLA

El Contenido de grasa encontrado fue de 0,23% para la variedad blanca, y 0.18 para lavariedad amarilla, valores inferiores a los reportados por Collazos et al (1995) 0.3% y 1.27%respectivamente, estas diferencias se ven reflejados, por la variación del contenido de hume-dad, y características propias de cada variedad.

El contenido de ceniza en la variedad blanca fue de 1.10% en este caso se puedeobservar que es un valor promedio de los reportados por Collazos et al (1985) 1.00% y 1.22% respectivamente para la variedad blanca, en el caso de la variedad amarilla el contenido decenizas fue de 1.28 % valor similar al reportado por Rodas (1992) 1.31%, en ambos casos elvalor encontrado puede variar de acuerdo a sus características morfológicas, por otra parte laabsorción de minerales y otros nutrientes depende de la composición del suelo.

ANALISIS Arracacha Arracacha Blanca (b.h.) % Amarilla (b.h.) %

(1) (2) (3) Humedad 71.56 68.80 75.10 65.91 69.4Proteina 1.13 1.19 0.70 2.15 1.19Carbohidratos 25.13 27.59 22.90 28.63 26.68Grasa 0.23 0.18 0.30 1.27 0.12Ceniza 1.10 1.28 1.00 1.22 1.31Fibra 0.85 0.96 1.10 0.82 1.3Materia seca 28.44 30.79 24.90 34.09 30.6Az.Reductores(mg Gluc/ml mta) 1.98 3.35 ´6.05± 2.82* 6.38±3.00* 2.98Acido Ascorbico (mg) 25.10 26.54 18.26±28.4** 18.26±28.4**Almidon 17.72 18.01 65.49±7.36* 65.49±7.36* 17.90

Fuente:

(1) Collazos et al (1995) . variedad blanca (promedio de 4 análisis)(2) Flores ,(1945).variedad amarilla ( promedio de 4 análisis)( 3) Rodas (1992) .variedad amarilla* Anonimo 1996.

Valores bibliograficos (b.h) %

Page 171: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

171

El contenido de fibra fue de 0,85% y 0.96% para la variedad blanca y amarilla respecti-vamente valores inferiores a los reportados por Collazos et al (1995) 1.1% para la variedadblanca y 1.13% para la variedad amarilla reportada por Rodas (1992).

Con respecto al contenido de materia seca en la raíz de arracacha se puede apreciarque es de 28.44 % en la variedad blanca encontrándose dentro de los rangos reportados porCollazos et al (1995) 24.9%.Sin embargo el valor reportado para la variedad amarilla es de30.79% similar a lo reportado por Rodas(1992) y Flores(1945) 30.6 y 34.09% respectivamente.

El contenido de almidones encontrado en la raíz de arracacha variedad blanca fue de17.22 % (68.5% con respecto al contenido de carbohidratos) valor que se encuentra dentro delpromedio reportado en Anónimo (1996), que es de 65.49 ± 7.36% con respecto a loscarbohidratos lo que corresponde a un rango de 16.68% y 13.31% de almidón, con respecto ala variedad amarilla el contenido de almidón fue de 18.01% valor ligeramente superior a loreportado por Rodas (1992) que fue de 17.9 % .

Morales (1971) y Ramos (1974) mencionan que valores elevados de almidón y los valo-res de materia seca están directamente relacionado con el contenido de humedad que puedatener la raíz en estudio, su valor es muy importante, por que de acuerdo a este se puedeobtener hojuelas de buena calidad.

El contenido de azucares reductores fue de 1.98 mg glucosa/ml muestra para la varie-dad blanca, valores que se encuentran dentro de los rangos inferiores reportados en Anónimo(1996), que es de 6.05 ± 2.82 para la variedad blanca, y de 3.35 mg glucosa/ml muestra parala variedad de amarilla valor superior a lo reportado por Rodas (1992) que fue de 2.98 mgglucosa/ml muestra para esta variedad, ambas cantidades difieren de los valores reportadospor otros autores , esto debido al tiempo de cosecha , variedad de la raíz estudiada.

El contenido de ácido ascórbico ( Vitamina C) encontrado en esta raíz fue de 25.1 y26.54 mg/g materia prima fresca para la variedad blanca y amarilla respectivamente, valoresque se encuentran dentro de los rangos reportados por Santos y Pereira (1994) 18.26 ± 28.4mg/g materia prima fresca, Desrosier (1986) hace mención que el ácido ascórbico es uno delos constituyentes en el caso de la papa que influyen en las reacciones de obscurecimiento asícomo los azúcares reductores y otros componentes orgánicos para que se produzca laformación del color durante el proceso de fritura a temperaturas elevadas, estos componentessiempre están presentes en la papa, no importa su variedad, madurez, zona de cultivo o alma-cenamiento.

4.3 PROCESAMIENTO DE LA MATERIA PRIMA

a.- Selección : Este proceso consistió en identificar y separar las raíces quepresentaban deterioro microbiológico, tamaños excesivamente grandes o en su defectomuy pequeños, tratando de uniformizar de esta manera la materia prima a procesar

b.- Limpieza : Este proceso se efectuó con abundante agua y escobillas con lafinalidad de eliminar la tierra de la superficie de la raíz.

“DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS PARA LA OBTENCION DE HOJUELAS DE ARRACACHA( Arracaciaxanthorrhiza Bancroft ) A PARTIR DE LAS VARIEDADES AMARILLA Y BLANCA

Page 172: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM172

c.- Pelado : El pelado que se llevo a cabo para las dos variedades ( arracachaBlanca y Amarilla) fue de dos maneras: Pelado manual y Pelado químico.

c.1 Pelado manual : El rendimiento del este tipo de operación es de 78.46 % y79.39 % para la variedad blanca y amarilla respectivamente por consiguiente la mermapor concepto de cáscara es de 21.54% y 20.61% respectivamente, valor similar a loreportado por Rodas (1992) 18.97% para la raíz de arracacha variedad amarilla el rendi-miento de esta operación de pelado manual esta influenciado por varios factores entrecomo la forma y tamaño de la raíz, destreza del operador, etc.

c.2 Pelado químico : Este proceso, se efectuó inicialmente con soda a ebullicióncon soluciones de 10,15 y 20% en 3 tiempos 3,6,y 9 minutos según lo recomendadopor Santos y Pereira (1994), con la finalidad de eliminar la cáscara de la raíz, perodurante las pruebas preliminares realizadas, estas concentraciones eran muy altas,trayendo como consecuencia el recocimiento de la raíz por tanto modificación de losalmidones, por ello se efectuaron reajustes en los parámetros de concentración ytiempo, los nuevos parámetros en estudio fueron: concentraciones de soda 2.0 3.0, y4.0% a diferentes tiempos 2.0, 3.0 y 4.0 minutos respectivamente, encontrándoseque la concentración de soda de 3% con un tiempo de 3 minutos de tratamiento térmi-co, se obtuvo un pelado mas eficiente, con mayor rendimiento de eliminación de cásca-ra (100%), mejor calidad en cuanto al grado de recocimiento que presenta la raíz, nosreferimos a la cocción que presenta la raíz externamente ( de afuera hacia adentro )provocando el ablandamiento de la textura, a causa de la temperatura y concentraciónde soda, los almidones se ven afectados, por tanto esto influye en el proceso de cortadode hojuelas ( la hace mas suaves y el corte mas uniforme) a bajas concentraciones desoda (2%) el pelado es ineficiente en los 3 tiempos (2,3 y 4 min) y a elevadas concentraciones de soda (4%) el pelado es eficiente, pero se presenta excesivo recocimientoexterno (formación de halo) de la raíz que fluctúan de 6.3 a 10.0 %, la Figura 3 muestrala eficiencia del pelado químico a diferentes concentraciones de soda (2.0, 3.0 y 4.0 %)con respecto al porcentaje de recocimiento de la raíz.

d.- Lavado : Este proceso se llevo a cabo posteriormente al pelado, con abundanteagua potable, y escobillas para ayudar a la remoción de los residuos de soda de lasuperficie de la raíz de variedad blanca y amarilla

e.- Acabado y recortado : Este proceso se llevó a cabo de manea posterior allavado de la raíz de arracacha de ambas variedades, de forma manual eliminándoles lassuperficies externas extremas y/o alguna imperfección que pudiera presentar la raíz,que difícilmente son eliminadas durante el pelado químico.

f.- Cortado de hojuelas : El cortado de hojuelas se efectuó en tres tamañosdiferentes: 0.8, 1.2, y 1.6 mm de espesor de acuerdo a lo recomendado por APA(1992).Las condiciones que se tuvieron en cuenta para este proceso fueron el grosoruniforme de las hojuelas, con superficie lisa y con un mínimo de células fracturadas,hojuelas de desigual espesor son casi imposibles de cocinar produciendo comoconsecuencia, colores indeseados y des uniformes, además de un grado no optimo decocción de acuerdo a lo recomendado por Talburt y Smith ( 1975).

Page 173: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

173

g.- Lavado de hojuelas : El lavado de las hojuelas se efectuó con abundanteagua potable removiendo de esta manera los excesos de almidón que pudieran estarsobre su superficie y suciedades las cuales han escapado a lavados anteriores, evitando el riesgo que estas se adhieran durante la fritura, además este proceso se aprovecho para separar hojuelas indeseable ( Hojuelas rotas, no uniformes, irregulares, etc).

h.- Sulfitado : Este proceso se llevo a cabo mediante una solución de bisulfito desodio de 150 ppm. por espacio de 5 minutos, como agente inhibidor del pardeamientoenzimático aunque aún no esta totalmente claro su modo de acción. (Cheftel 1983).

i.- Escurrido y oreado : Este proceso se efectuó inmediatamente después delsulfitado, en escurrideras por espacio de 20 minutos, extrayendo de esta manera elagua excedente de la superficie de las hojuelas.

FIGURA 3 : EFICIENCIA DEL PELADO QUIMICO CON SODA (2,3 Y 4%) CON RESPECTO AL RECOCIMIENTO DE LA RAIZ DE ARRACACHA

2.10

4.30

6.306.30

8.30

4.95

7.30

8.10

10.00

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

2 3 4

TIEMPO (min)

RE

CO

CIM

IEN

TO

DE

RA

IZ(%

)

3min 4 min2 min

2 %

4 %

3 %

j.- Fritura : Esta operación se llevo a cabo mediante un sistema de batch de 400g, donde las hojuelas de arracacha previamente acondicionada por las operacionesunitarias antes descritas fueron descargadas en el aceite caliente a una temperatura de185 ºC y agitadas con un cucharón en una canastilla de fritura por intervalos de tiempode 3.0, 4.0 y 5.0 minutos para hojuelas de 0.8, 1.2 y 1.6 mm de espesor valores quefueron modificados de acuerdo a pruebas preliminares efectuadas siendo los nuevosparámetros:2.5, 3.5 y 4.5 minutos para hojuelas de 0.8mm de espesor, y 4.0, 5.0, 6.0minutos para las hojuelas de 1.2,y 1.6 mm de espesor condiciones que se emplearonen las hojuelas de arracacha variedad blanca y amarilla.

Bajo estas condiciones, se efectuaron pruebas preliminares con la variedad blanca yamarilla, dando como resultado que la variedad amarilla procedente del departamento

“DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS PARA LA OBTENCION DE HOJUELAS DE ARRACACHA( Arracaciaxanthorrhiza Bancroft ) A PARTIR DE LAS VARIEDADES AMARILLA Y BLANCA

Page 174: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM174

de Cajamarca y cosechada a los 11 meses de cultivo no era recomendable para laobtención de hojuelas, debido a que muy rápidamente se tornaban marrones, a conse-cuencia de una reacción de pardeamiento no enzimático, es decir hubo reacción entrelos azúcares reductores presentes en gran proporción (3.35 mg glucosa /ml muestra) ylos aminoácidos propios de esta raíz .

La temperatura utilizada en el procesamiento fue de 185ºC dentro del rango sugeridopor Perkins y Erickson (1999), entre 162-196ºC , ya que a temperaturas mayores seproduciría la degradación del aceite, por encima de los 180 ºC por espacio de 1 horaprovocan una serie de compuestos complejos: alcanos, alquenos, ácidos grasos,esteres, propanodiol y diacilgliceroles. Así mismo durante la fritura el agua de la super-ficie del alimento se evapora en contacto con el aceite caliente formando burbujas ydesprendimiento de vapor (compuestos volátiles, vapores), posteriormente el agua delalimento migra a la superficie cuando es un proceso continuo, proceso denominado“pumping “ proceso que se da durante todo el proceso hasta que el alimento culmina elproceso de fritura, hay solubilización de componentes del alimento, colores, lípidos,etc. Cabe mencionar que durante este proceso también existe aireación (ingreso deoxígeno al aceite) lo que producirá la formación de hidroperóxidos y este a su vezdesencadenara en formación de radicales libres (dimeros, epóxidos. Alcoholes, hidrocarburos), deshidratación (ketonas) Fisión (alcoholes y aldehídos).

k.- Escurrido : Este proceso se llevó a cabo luego de la fritura por espacio de 5minutos, con la finalidad de escurrir la mayor cantidad de aceite de la superficie de lashojuelas

l.- Salazonado : Durante las pruebas preliminares se determino que cantidadesmayores a 1% no eran aceptados por los panelistas por contener excesiva sal por loque se reajustaron los porcentajes a 0, 0.4 y 0.8 % respecto al producto final, adicio-nándose sobre la superficie de las hojuelas las que fueron posteriormente evaluadossensorialmente para determinar el porcentaje adecuado.

m.- Enfriado : Esta operación se llevó a cabo extendiendo las hojuelas sobre papeltoalla en mesas completamente limpias, por espacio de 1 hora, tiempo en el cual segarantiza que las hojuelas están completamente frías, luego de introducir un termómetro y verificar que la temperatura se mantenga uniforme e igual a la del medio ambiente.

n.- Envasado : Se utilizó tres tipos de empaque: 1.- BOPP cristal de 40u de espe-sor 2.-BOPP metalizado de 25u de espesor, 3.- BOPP laminado de 45u de espesor

los mismos que fueron almacenados por un tiempo de 60 días.

4.5 EVALUACION SENSORIAL

Los tratamientos obtenidos del proceso de fritura fueron evaluados sensorialmente porun panel semientrenado en tres bloques :

En el Cuadro 3 se muestra el primer bloque respecto a los tratamientos efectuados alas hojuelas de arracacha. En el Cuadro 4 se muestra el consolidado de los resultados

Page 175: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

175

rangeados de las evaluaciones sensoriales efectuados a los 9 tratamientos que conforman estebloque con respecto al atributo crocantez, color, sabor, aroma, apariencia general , contenidode sal. De acuerdo a la prueba estadística empleada Prueba de Durbin con un Diseño de BloquesIncompleto podemos reportar que el tratamiento de mayor preferencia es el tratamiento 6 (T6I),que comprende hojuelas de 0.8 mm de espesor, con un tiempo de fritura de 3.5 minutos y unaconcentración de sal de 0.8 % sometida a una temperatura de fritura de 185 ºC .

En el Cuadro 5 se muestra el segundo bloque respecto a los tratamientos efectuados alas hojuelas de arracacha, en el Cuadro 6 se muestra el consolidado de los resultados rangeadosde las evaluaciones sensoriales efectuados a los 9 tratamientos que conforman este bloquecon respecto al atributo crocantez, color, sabor, aroma apariencia general, contenido de sal.De acuerdo a la prueba estadística empleada Prueba de Durbin con un Diseño de BloquesIncompleto con 62 grados de libertad, y efectuando pruebas de comparaciones múltiples pode-mos reportar que el tratamiento de mayor preferencia es el tratamiento 6(T6II ), que comprendehojuelas de 1.2mm de espesor, con tiempo de fritura de 5.0 minutos y una concentración desal de 0.8 % sometida a una temperatura de fritura de 185ºC .

En el Cuadro 7 se muestra el tercer bloque respecto a tratamientos efectuados a hojue-las de arracacha variedad blanca. En el Cuadro 8 se muestra el consolidado de los resultadosrangeados de las evaluaciones sensoriales efectuados a los 9 tratamientos que conformaneste bloque así como sus respectivos rangos con respecto al atributo crocantez, color, sabor,aroma, apariencia general y contenido de sal. De acuerdo a la prueba estadística empleadaPrueba de Durbin con un diseño de Bloques Incompleto con 62 grados de libertad, y efectuan-do pruebas de comparaciones múltiples entre los tratamientos para cada atributo podemosreportar que el tratamiento de mayor preferencia es el tratamiento 6 (T6III ), que comprendehojuelas de 1.6 mm de espesor, con un tiempo de fritura de 6.0 minutos y una concentraciónde sal de 0.8 % sometida a una temperatura de fritura de 185ºC .

Los tratamientos que fueron seleccionados luego de la evaluación sensorial son mos-trados en el Cuadro 9 los mismos que posteriormente fueron evaluados sensorial yestadísticamente a través de la prueba de Fridman, donde se obtiene que el tratamiento T

6II es

el mejor, con respecto a los otros dos tratamientos, siendo sus parámetros: 1.2 mm espesorde la hojuela, tiempo de fritura 5, minutos temperatura de fritura 185 º C, 0.8 % de sal elmismo que posteriormente se envasó y almacenó por espacio de 60 días.

“DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS PARA LA OBTENCION DE HOJUELAS DE ARRACACHA( Arracaciaxanthorrhiza Bancroft ) A PARTIR DE LAS VARIEDADES AMARILLA Y BLANCA

CUADRO 3 : TRATAMIENTOS EFECTUADOS A HOJUELAS DE ARRACACHA VARIEDAD BLANCA (PRIMER BLOQUE)

�����

TRATAMIENTO TEMPERATURA TIEMPO ESPESOR SAL (% )FRITURA º C FRITURA (min) HOJUELAS (mm)

1 185 2.50 0.8 0.002 185 2.50 0.8 0.403 185 2.50 0.8 0.804 185 3.50 0.8 0.005 185 3.50 0.8 0.406 185 3.50 0.8 0.807 185 4.50 0.8 0.008 185 4.50 0.8 0.409 185 4.50 0.8 0.80

Page 176: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM176

CUADRO 4 RESULTADOS DE EVALUACION SENSORIAL DE HOJUELAS DE ARRACACHAVARIEDAD BLANCA ( PRIMER BLOQUE )

ATRIBUTOSTRATAMIENTOS CROCANTEZ COLOR SABOR AP.GENERAL SAL AROMA

RANGO RANGO RANGO RANGO RANGO RANGO

T1 40.00 21.00 43.50 20.50 39.00 29.00T2 38.00 31.50 28.00 34.50 36.50 27.50T3 37.00 34.50 29.50 28.00 23.50 31.50T4 25.00 26.00 21.50 30.00 40.00 27.50T5 27.00 26.00 24.50 27.00 28.00 31.50T6 25.00 20.50 19.50 17.50 26.50 31.00T7 30.00 29.50 34.50 34.00 31.50 25.00T8 24.50 34.00 27.00 35.50 28.00 35.00T9 23.50 53.00 31.50 43.00 18.00 29.50

T calc = 306.91 T calc = 229.5T calc = 213.04T calc = 242.88 T calc = 313.3 T calc = 258.86R1-R2 >5,776 R1-R2 >9.027 R1-R2 >9.5893R1-R2 >8.564 R1-R2 >5,4327 R1-R2 >7.962T tab = 1.997 T tab = 1.997 T tab = 1.997 T tab = 1.997 T tab = 1.997 T tab = 1.997gl = 62 =0.0975 gl = 62 =0.097gl = 62 =0.0975gl = 62 =0.0975 gl = 62 =0.0975 gl = 62 =0.0975

CUADRO 5 :TRATAMIENTOS EFECTUADOS A HOJUELAS DE ARRACACHA VARIEDAD BLANCA (SEGUNDO BLOQUE)

TRATAMIENTO TEMPERATURA TIEMPO ESPESOR SAL (% )FRITURAº C RITURA (min HOJUELAS (mm)

1 185 4.00 1.20 0.002 185 4.00 1.20 0.403 185 4.00 1.20 0.804 185 5.00 1.20 0.005 185 5.00 1.20 0.406 185 5.00 1.20 0.807 185 6.00 1.20 0.008 185 6.00 1.20 0.409 185 6.00 1.20 0.80

Page 177: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

177

CUADRO 6: RESULTADOS DE EVALUACION SENSORIAL DE HOJUELAS DE ARRACACHAVARIEDAD BLANCA ( SEGUNDO BLOQUE )

ATRIBUTOSTRATAMIENTO CROCANTEZ COLOR SABOR AP.GENERAL SAL AROMA

RANGO RANGO RANGO RANGO RANGO RANGO

T1 45.50 25.50 45.00 25.50 47.00 35.00T2 36.00 27.50 32.50 28.00 34.00 35.00T3 37.50 31.00 29.00 30.00 23.50 33.50T4 27.00 26.00 26.50 25.50 39.50 20.50T5 24.00 26.50 20.00 28.00 24.00 28.50T6 22.00 25.50 23.00 28.00 20.00 25.00T7 21.50 38.00 38.00 36.50 41.50 36.50T8 27.50 35.00 30.00 36.00 24.50 29.50T9 29.00 35.00 26.00 32.50 16.00 26.50

T calc = 314.75 T calc = 300.04T calc = 312.64 T calc =297.69 T calc = 333.02 T calc = 302.0

R1-R2 >5.337 R1-R2 >6.135 R1-R2 >5.46 R1-R2 >6.26 R1-R2 >4.14 R1-R2 >6.04

T tab = 1.997 T tab = 1.997 T tab = 1.997 T tab = 1.997 T tab = 1.997 T tab = 1.997

gl = 62 =0.0975 gl = 62 =0.0975gl = 62 =0.0975 gl = 62 =0.0975 gl = 62 =0.0975 gl = 62 =0.0975

CUADRO 7 :TRATAMIENTOS EFECTUADOS A HOJUELAS DEARRACACHA VARIEDAD BLANCA (TERCER BLOQUE)

TRATAMIENTO TEMPERATURA TIEMPO ESPESOR SAL (% )FRITURAº C FRITURA (min) HOJUELAS (m m)

1 185 4.00 1.60 0.002 185 4.00 1.60 0.403 185 4.00 1.60 0.804 185 6.00 1.60 0.005 185 6.00 1.60 0.406 185 6.00 1.60 0.807 185 5.00 1.60 0.008 185 5.00 1.60 0.409 185 5.00 1.60 0.80

“DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS PARA LA OBTENCION DE HOJUELAS DE ARRACACHA( Arracaciaxanthorrhiza Bancroft ) A PARTIR DE LAS VARIEDADES AMARILLA Y BLANCA

Page 178: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM178

CUADRO 8 : RESULTADOS DE EVALUACION SENSORIAL DE HOJUELAS DE ARRACACHAVARIEDAD BLANCA ( TERCER BLOQUE )

ATRIBUTOSTRATAMIENTOS CROCANTEZ COLOR SABOR AP.GENERAL SAL AROMA

RANGO RANGO RANGO RANGO RANGO RANGO

T1 33.00 24.50 38.50 23.00 45.00 26.00T2 25.00 25.50 31.50 32.00 24.50 29.00T3 36.00 29.50 33.00 31.50 21.50 29.00T4 37.50 23.50 35.00 24.50 40.50 27.50T5 26.00 31.50 24.00 26.50 24.00 32.00T6 32.50 29.50 26.00 23.50 22.00 28.00T7 27.50 40.50 30.50 42.00 39.50 35.50T8 26.00 31.50 26.00 32.50 30.50 29.50T9 26.50 34.00 22.50 34.50 22.50 33.50

T calc = 299.733 T calc = 301.T calc = 294 T calc =305.4 T calc = 322.0 T calc = 294.9R1-R2 >6.15 R1-R2 >6.05R1-R2 >6.39R1-R2 >5.863 R1-R2 >4.900 R1-R2 >6.395T tab = 1.997 T tab = 1.997T tab = 1.997T tab = 1.997 T tab = 1.997 T tab = 1.997gl = 62 =0.0975 gl = 62 =0.09gl = 62 =0.09gl = 62 =0.0975gl = 62 =0.097gl = 62 =0.0975

CUADRO 9 : TRATAMIENTOS SELECCIONADOS POR BLOQUES

TRATAMIENTO TEMPERATURA ESPESOR DE TIEMPO DE CONTENIDO

DE FRITURA ºC HOJUELAS (mm) FRITURA(min) DE SAL (%)

T1 ( T6I) 185 0.8 3.5 0.8T2 (T6II) 185 1.2 5 0.8T3 (T6III) 185 1.6 6 0.8DONDE:

T1( T6I) Tratamiento 6 proveniente del bloque I ( primer bloque)

T1( T6II) Tratamiento 6 proveniente del bloque II ( segundo bloque)

T1( T6II) Tratamiento 6 proveniente del bloque III ( tercer bloque)

4.6 ANALISIS PROXIMAL DE HOJUELA DE ARRACACHA

En el Cuadro 10 se reportan los resultados del análisis proximal obtenidos de la hojuelade arracacha seleccionada proveniente de la evaluación sensorial y estadística, la cual fuesometida a almacenamiento por un período de tiempo de 60 días.

En cuanto al contenido de humedad hallado fue de 2.41 % ligeramente superior al reco-mendado por Cheftel (1983) que menciona que es necesario llegar a 2 % de humedad en el caso dechips de papa para que el producto sea convenientemente estable durante el almacenamiento, deacuerdo al contenido de humedad presente en las hojuelas (2.41%) puede clasificarse dentro delrango de alimentos deshidratados como la leche en polvo con 2-3% de humedad lo que indicaríauna actividad de agua de 0.2. (Cheftel 1983), rango en el cual la proliferación microbiana es mínima.En cuanto al contenido de carbohidratos este fue de 59.76% cantidad que se incremento conrespecto al contenido en la materia prima inicial, esto se debió a la eliminación del agua durante

Page 179: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

179

la fritura, ocasionando la concentración de carbohidratos, proteínas de 1.13 a 4.4 %, ceniza de1.1 a 1.53 % fibra de 0.85 a 3.4 % .

Sin embargo el contenido de grasa se incremento notablemente de 0.23 a 28.25 % de grasa,como consecuencia del proceso de fritura, durante este proceso el agua de la superficie del alimen-to se evapora en contacto con el aceite caliente formando burbujas y desprendimiento de vapor(compuestos volátiles) posteriormente el agua del alimento migra a la superficie cuando es unproceso continuo, que se da durante todo el proceso hasta que el alimento culmina el proceso defritura, hay solubilización de componentes del alimento, colores, lípidos, etc.(Perkins y Erickson1999).

CUADRO 10 : ANALISIS PROXIMAL DE HOJUELAS DE ARRACACHA FRITA( Arracacia xanthorrhiza Bancroft ) VARIEDAD BLANCA

ANALISIS %HUMEDAD 2.41CARBOHIDRATOS 59.76PROTEINA 4.4CENIZA 1.53FIBRA 3.4GRASA 28.25

4.7 BALANCE DE MATERIA

El Balance de materia efectuado durante todo el proceso, fue en promedio de 29.28. %con respecto al peso de la materia prima inicial pelada y acondicionada.

4.8 ALMACENAMIENTO DE LAS HOJUELAS DE ARRACACHA

Las hojuelas almacenadas por un período de 60 días en los tres tipos de empaques se les efectua-ron análisis de, índice de acidez / ácidos grasos libres, índice de peróxido, índice de iodo y humedad .

4.8.1 INDICE DE ACIDEZ

En el Cuadro 11 se puede apreciar claramente la variación del índice de acidez conrespecto al tiempo de almacenamiento, notándose un incremento directamente proporcionalcon el tiempo de almacenamiento, en los tres tipos de empaques, de los cuales el materialBOPP cristal fue el que incremento mas rápido, de 0.279 de índice de acidez a 0.863 al cabode los 60 días, en el caso de las hojuelas envasadas en BOPP metalizado y BOPP laminadode 25 y 45 micras de espesor, la acidez desarrollada durante el período de almacenamiento,fue similar ambas empezaron con 0.279 de índice de acidez en el tiempo cero y culminaron enel día 60 con 0.559 y 0.527 de índice de acidez respectivamente, lo que indica que este tipo deempaque fue el mas adecuado, por evitar el paso de la luz de manera mas eficiente así comoel paso del vapor de agua que son los factores que influyen en la rancidez. (Desrosier 1990).Los valores obtenidos en los tres empaques al cabo de 60 días de almacenamiento (menoresa 1%) indican que aun se encuentran en buenas condiciones, siendo el límite permisible parael consumo humano 1%. (Pearson 1976).

“DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS PARA LA OBTENCION DE HOJUELAS DE ARRACACHA( Arracaciaxanthorrhiza Bancroft ) A PARTIR DE LAS VARIEDADES AMARILLA Y BLANCA

Page 180: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM180

4.8.2 INDICE DE PEROXIDO

Con respecto a la variación del índice de peróxido durante la etapa de almacenamien-to en el Cuadro 12 puede apreciarse que los tres tipos de empaque iniciaron con un valor de0.98 , y que el incremento de este valor se dio en forma gradual y directamente proporcionalal tiempo de almacenamiento, siendo mas elevado este desarrollo en la hojuelas envasadasen BOPP Cristal llegando a 7.12 meq oxígeno/ kg . Sin embargo en los otros dos tipos deempaques BOPP metalizado y laminado el incremento fue menor y similar entre ambos,llegando a 3.63 y 3.65 meq oxígeno/ kg respectivamente observándose incrementos nota-bles entre los días 30 (2.39) y 40 (4.53) para el producto envasado en BOPP cristal y en elcaso de polipropileno BOPP metalizado y laminado esta variación se da entre los días 50 y60 de 2.89 a 3.63 y de 2.89 a 3.65 respectivamente.

En los tres casos los valores no superaron el valor de 10 meq oxígeno/ kg que es valormáximo permisible según la norma del Codex (1989) para aceites y grasas.

El elevado valor de peróxido hallado en el empaque de BOPP cristal comparado con losotros dos tipos de empaque, puede deberse a que el paso del vapor de agua, luz y oxígenocatalizaron este proceso, haciendo que se desarrolle en mayor cantidad ( Desrosier 1983).

4.8.3 INDICE DE IODO

En el Cuadro 13 se reportan los valores de índice yodo obtenido durante el almacena-miento en intervalos de 15 días, pudiendo observar que los valores obtenidos inicialmentefueron de 57.37 en los tres tipos de empaque, sin embargo este fue diminuyendo progresiva-mente en el transcurso del tiempo, llegando a valores de 46.67 para el BOPP cristal y de55.85 y 55.78 para el BOPP laminado y metalizado de 45 y 25 micras de espesor respectiva-mente, apreciándose que la mayor disminución de este índice se dio en el primer empaqueesto debido a que este es mas permeable a la luz, humedad y oxígeno, sin embargo en losdos últimos empaques al ser metalizados inhiben el paso de la luz y eran menos permeablesal vapor de agua y humedad, dando como resultado que este valor diminuyera en forma mínima.

4.8.4 HUMEDAD

En el Cuadro 14 se observa que la mayor absorción de humedad se dio en el empaquede BOPP cristal llegando a 2.68 % teniendo en cuenta que en el inicio su contenido dehumedad fue de 2.41 %, sin embargo para los empaque de BOPP metalizado y BOPPlaminado el incremento fue mínimo llegando a ser 2.419 y 2.413 % respectivamente, siendoesta una de las razones fundamentales ( la baja permeabilidad al vapor de agua y la opalescenciadel empaque) por la cual el producto final tuvo valores de acidez, peróxido y yodo tan bajos.

4.9 ANALISIS MICROBIOLOGICOS DEL PRODUCTO FINAL

Se encontró que en el tiempo cero, 30 y 60 días de almacenamiento de los trestipos de empaques (BOPP cristal, BOPP metalizado y BOPP laminado) el contenido deBacterias aerobias mesófilas viables se mantenía (<102 ufc/ g muestra) esto debido a quedurante el tratamiento térmico (fritura) las que fueron sometidas las hojuelas sobrevivieronlas bacterias en forma esporulada, las cuales al encontrar el medio optimo (medios de cultivo)pudieron desarrollar (Mossel y Moreno 1977). Los bajos valores de población microbiana se da

Page 181: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

181

C U A D R O 1 1 : V A R I A C I O N D E I N D I C E D E A C I D E Z Y / O P O R C E N T A J E D E A C I D O SG R A S O S ( E X P R E S A D O S E N A C I D O O L E I C O ) E N H O J U E L A S F R I T A S D E A R R A C A C H A V A R I E D A D B L A N C A

E M P A Q U E D IA S D E A L M A C E N A M IE N T O0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0

B O P P c r is ta lIn d ic e a c id e z 0 .2 7 9 0 .3 6 2 0 .4 5 4 0 .5 1 0 0 .6 1 3 0 .7 4 7 0 .8 6 3% A c .g r a s o s 0 .1 3 9 0 .1 8 1 0 .2 2 7 0 .2 5 5 0 .3 0 7 0 .3 7 4 0 .4 3 2

B O P P la m in a d oIn d ic e a c id e z 0 .2 7 9 0 .3 2 7 0 .3 4 4 0 .4 1 1 0 .4 3 2 0 .4 6 3 0 .5 2 7% A c .g r a s o s 0 .1 3 9 0 .1 6 3 0 .1 7 2 0 .2 0 6 0 .2 1 6 0 .2 3 1 0 .2 6 4

B O P P m e ta l iz a d o in d ic e a c id e z 0 .2 7 9 0 .3 3 5 0 .3 5 1 0 .4 1 2 0 .4 4 2 0 .4 7 9 0 .5 5 9% A c .g r a s o s 0 .1 3 9 0 .1 6 7 0 .1 7 6 0 .2 0 6 0 .2 2 1 0 .2 3 9 0 .2 8 0

C U A D R O 1 2 : V A R IA C IO N D E V A L O R E S D E P E R O X ID O ( m e q o x íg e n o / K a c e i t e )E N H O J U E L A S D E A R R A C A C H A V A R IE D A D B L A N C A

E M P A Q U E D IA S D E A L M A C E N A M IE N T O0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0

B O P P c r is ta l 0 .9 8 1 .3 9 1 .8 5 2 .4 0 4 .5 3 5 .2 0 7 .1 2B O P P m e ta l iz a d o 0 .9 8 1 .2 0 1 .5 3 2 .0 4 2 .4 2 2 .8 8 3 .6 3B O P P la m in a d o 0 .9 8 1 .3 0 1 .5 5 2 .1 3 2 .5 0 2 .8 9 3 .6 5

C U A D R O 1 3 : V A R IA C IO N D E IN D IC E D E Y O D O E N H O J U E L A S D E A R R A C A C H A V A R IE D A D B L A N C A

E M P A Q U E D IA S D E A L M A C E N A M IE N T O0 1 5 3 0 4 5 6 0

B O P P c r is ta l 5 7 .3 7 5 6 .3 4 5 4 .6 4 5 2 .5 2 4 6 .6 7B O P P la m in a d o 5 7 .3 7 5 6 .8 2 5 6 .2 6 5 5 .9 8 5 5 .8 5B O P P m e ta l iz a d o 5 7 .3 7 5 6 .7 3 5 6 .2 8 5 5 .8 5 5 5 .7 8

C U A D R O 1 4 : V A R IA C IO N D E H U M E D A D ( % ) D E L A S H O J U E L A S D E A R R A C A C H A E N L O S T R E S T IP O S D E M P A Q U E S C O NR E S P E C T O A L T IE M P O

E M P A Q U E D IA S D E A L M A C E N A M IE N T O

0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0

B O P P c r is ta l 2 .4 1 2 .4 2 2 .4 4 2 .4 8 2 .5 5 2 .6 2 2 .6 8

B O P P la m in a d o 2 .4 1 2 .4 1 2 .4 1 2 2 .4 1 2 2 .4 1 3 2 .4 1 3 2 .4 1 3

B O P P m e ta l iz a d o 2 .4 1 2 .4 1 2 .4 1 3 2 .4 1 4 2 .4 1 6 2 .4 1 7 2 .4 1 9

“DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS PARA LA OBTENCION DE HOJUELAS DE ARRACACHA( Arracaciaxanthorrhiza Bancroft ) A PARTIR DE LAS VARIEDADES AMARILLA Y BLANCA

Page 182: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM182

debido a que la destrucción de bacterias y esporas en aceite se asemeja a las condiciones deesterilización en calor seco.( Desrosier 1990).

En cuanto a la presencia de coliformes, se encontró que en los tres tipos de empaquesdurante todo el período de almacenamiento fue <1 , es decir ausencia de coliformes , lo que nosindicaría que el procesamiento de la materia prima se dio en óptimas condiciones de higiene , yaque este microoganismo es un indicador de higiene, su presencia indicaría contaminación fecal( Mossel y Moreno 1977). Así mismo el contenido de hongos y levaduras presentes en los trestipos de empaques (BOPP cristal, BOPP metalizado y BOPP laminado) y su desarrollo a lolargo del tiempo de almacenamiento, cero,30 y 60 días fue < 102 ufc/ g muestra mantenién-dose constante esta cantidad hasta el día 60 .

Frazier (1978), menciona las levaduras y sus esporas tienden a ser poco resistentesse destruyen fácilmente por calor húmedo a 60ºC en unos 5 – 10 minutos, siendo algunasespecies más resistentes. En general las esporas se destruyen con 5-10 º C mas de latemperatura que se necesita para destruir las formas vegetativas de las cuales proceden.

4.10 ANALISIS SENSORIAL DURANTE EL ALMACENAMIENTO.

Durante el almacenamiento se efectuaron evaluaciones fisicoquímicas y sensoriales delproducto terminado en los tres empaques en estudio, evaluadas estadísticamente a través de laprueba de Fridman, donde se obtiene a los 30 días de almacenamiento, que los atributos colorsabor y apariencia general no presentaron diferencias significativos en los tres tipos de empaque,y en cuanto al atributo aroma si hubieron diferencias significativas entre tratamientos, pero deacuerdo a las pruebas físicoquímicas efectuadas y de las mismas evaluaciones sensoriales estosproductos aún continuaban aptos para el consumo humano. De las evaluaciones sensorialesefectuadas a los 60 días de almacenamiento, y evaluadas estadísticamente a través de la pruebade Fridman se obtiene que el atributo crocantez de las hojuelas envasados en BOPP cristal se vioafectado (disminuyo su crocantez) comparado con las envasadas en BOPP metalizado y lamina-do, efectos similares ocurrieron con el sabor ( apareciendo un ligero sabor diferente) y aroma, sinembargo en cuanto al color y apariencia general se mantuvieron en las mismas condiciones, alos 30 y 60 días no hubo diferencias significativas estadísticamente.

De las evaluaciones sensoriales efectuadas a los 30 y 60 días de almacenamiento yteniendo en cuenta la evaluación de todos los atributos en estudio se observó en formageneral una ligera disminución de calidad a los 60 días en el empaque de BOPP cristal(2.71 puntos) que corresponde a una calidad equivalente de Regular y Bueno con respectoal día 30 de almacenamiento (3.0 puntos) correspondiente a una calidad de Bueno para elmismo empaque y en menor cuantía en el empaque de BOPP laminado y BOPP metaliza-do (3.26 y 3.38 puntos ), que corresponde a una calidad equivalente de Bueno y MuyBueno con respecto al día 30 de almacenamiento (3.39 y 3.44puntos) igualmente corres-pondiente a un calificativo de Bueno y Muy Bueno respectivamente .

4.11 DETERMINACION DEL COLOR

La determinación del color de las hojuelas de arracacha se efectuaron con el atlasde colores de Kuppers (1979), obteniéndose un color procedente de la tabla N

00 coorde-

nadas A20

, M00

el mismo que se mantuvo a lo largo del periodo de almacenamiento.

Page 183: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

183

V CONCLUSIONES

- El mejor tratamiento seleccionado arracacha variedad blanca tuvo los siguientesparámetros de procesamiento: 1.2 mm de espesor de Hojuela, 5 minutos defritura, 0.8% de sal, y temperatura de fritura de 185 ºC , envasado en polipropilenobiorientado laminado de 45 micras de espesor .

- Las hojuelas elaboradas a partir de arracacha Variedad amarilla, procedente deCajamarca y cosechada a los 11 meses, no fue óptima, dando como resultadohojuelas de color oscuro.

- El pelado químico más eficiente al cual fue sometida la raíz de arracacha variedadblanca y amarilla, fue por inmersión en una solución de soda al 3% por un espaciode tiempo de 3 minutos.

- Durante su almacenamiento de 60 días, los análisis fisicoquímicos y sensorialesnos permite concluir que en este período de tiempo las hojuelas, se mantuvierondentro de los límites de calidad aptos para el consumo humano.

- De las evaluaciones sensoriales efectuadas al culminar el almacenamiento (día60)las hojuelas de arracacha envasadas en BOPP laminado y BOPP metalizadoobtuvieron un calificativo de muy bueno (3.26 y 3.38 puntos).

- El empaque de Polipropileno biorientado cristal ( BOPP cristal), favorece el rápidodeterioro del producto terminado.

IV RECOMENDACIONES

- Buscar nuevas formas de Tecnificación de la raíz de arracacha variedad amarilla (panes , galleta, mazamorras , pre mezclas, pures , etc ).

- Efectuar estudios de la influencia del tiempo de cosecha con los azúcaresreductores.

- Obtención de harinas precocidas a partir de la variedad blanca para la elaboraciónde sopas instantáneas.

V BIBLIOGRAFÍA

• ANONIM0.1996.”Programa Biodiversidad de Raices y Tuberculos Andinos”. Memo-rias 1994-1995.Centro Internacional de la Papa (CIP).

• A.O.A.C.1984. «Oficial Methods of Analisis of the Asociation of oficial AnalyticalChemist.Edited by Sidney William.Virginia.USA.

• APA.1992. Asian Potatoe Association.Proceedings Symposium on Developments inPotatoe Processing and Storage in Asia.Bandung.Indonesia.

“DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS PARA LA OBTENCION DE HOJUELAS DE ARRACACHA( Arracaciaxanthorrhiza Bancroft ) A PARTIR DE LAS VARIEDADES AMARILLA Y BLANCA

Page 184: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM184

• ARBIZU,A.1996. Entrevista Personal. Especialista en Cultivos Andinos. Centro Inter-nacional de la Papa (CIP) .

• CASTILLO,R.1995. “Plant Genetic Resources in the Andes”Impact Conservation, andManagement.Crops Science 35(2);355-360.

• CHEFTEL J.C. 1983 . “ Intoducción a la Bioquímica de los alimentos . Volumen I .Editorial ACRIBIA .Zaragoza – España.

• CONOVER,W.S.1980. «Practical Non Parametric Statistic.Texas University. 120p.

• COCHRAN Y COX.1965.»Diseños Experimentales».1ra Edicion.Editorial F.TRILLASS.A.Mexico.D.F.

• CODEX ALIMENTARIUS. 1989. “ Normas técnicas para aceites y grasas “

• COLLAZOS ,et al. 1995 .” La composición de los alimentos peruanos “ 3ed.Institutode Nutrición. Lima –Perú.

• DESROSIER.1986. «Tecnología de los Alimentos».CIA Editorial Continental. S.A.México .

• DESROSIER.W.N. 1990.Conservación de Alimentos: editorial Continental. S. A. DEC. V. México.

• FLORES,A.B. 1945.”Estudio químico bromatológico de la Arracacha (Arracachaesculenta d.c” . Lima.UNMSM.

• FRAZIER W.C. 1978. “ Microbiología de los alimentos “. 3ra edición . Editorial Acribia.Zaragoza España .

• KUPPERS HARALD. 1979. “ Atlas de colores” Editorial Blume . Milanesado, 21-23Barcelona 17.

• MEDINA.M.G.1984.»Estadística Aplicada a la Extensión Agrícola».Separata de Aná-lisis de Datos Usados Pruebas no Paramétricas.

• MOSSEL Y QUEVEDO.1967.»Control Microbiológico de los Alimentos». UNMSM.Lima-Perú.

• MOSSEL Y MORENO. 1977.“ Microbiología de los Alimentos “. Editorial Acribia.Zragoza España.

• MORALES,C.J.1971.»Influencia del Abonamiento con Nitrógeno, Fósforo y PotasioSobre el Rendimiento en Cantidad y Calidad de las Papas Chips».Tesis para Obte-ner el Título de Ing. Agrónomo. UNALM.

Page 185: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

185

• PEARSON 1976. “Análisis de laboratorio “ .Editorial ACRIBIA .Zaragoza España .

• PERKINS.E.G Y ERICKSON.M.D.1999. “ Deep Friying “ Chemistry y Nutrition andPractical Aplications .Ed. Dward.

• RAMOS ,CH.H. 1974. “Estudio comparativo de híbridos y variedades de papas“ PUCP .Facultad Agronomia.

• RODAS H.R,L.1992.” Obtención y Caracterización de la harona de Arracacha Ama-rilla ( Arracacia xanthorrhiza Bancroft) Obtenida por secado en Túnel de aire ca-liente

• SANTOS,F.F Y PEREIRA ,A.S.1994.»Características Nutricionales de Mandioquinha-Salsa (Arracacia xantorrhiza Bancroft)».In 10th Symposium of the International Societyfor Tropical Roots Croops 1994.Anais.Salvador.ISTRC 1994.

• TALBURT,W.F Y SMITH.O.1975.»Potato Processing».Third Edition.The AVI Publish-ing Company.INC.Westport.Conneticut.750 p.

• TEXEIRA.E Y MEINENT,R.M Y BARBETTA,P.A.1987. “Analisis Sensorial de Alimen-tos. Editorial DA UFSC.110 p. Florianopolis. Brasil.

“DETERMINACIÓN DE LOS PARAMETROS PARA LA OBTENCION DE HOJUELAS DE ARRACACHA( Arracaciaxanthorrhiza Bancroft ) A PARTIR DE LAS VARIEDADES AMARILLA Y BLANCA

Page 186: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM186

SACARIFICACION ENZIMATICA DEL ALMIDON DE CAMOTE(Ipomoea batatas (L.) Lam)

Ana Aguilar Galves.1 David Campos Gutierrez.2

RESUMEN

Se estudio la cinética de hidrólisis de la sacarificación de soluciones licuefactadas dealmidón de camote con un ED aproximado de 20, para lo cual se empleó amiloglucosidasade A. niger (AMG 400L de Novo-Nordisk). Las condiciones de ensayo fueron 60°C y pH 4.5.

En la cinética de reacción se empleó tres concentraciones de amiloglucosidasa sobrelas soluciones licuefactadas con a-amilasa termoestable de B. licheniformis (TERMAMYL120L, TIPO LS de Novo-Nordisk) y a-amilasa moderadamente termoestable de B. subtilis(CANALPHA de Biocon). Las concentraciones de enzima fueron 0.0126, 0.0634 y 0.1268U/mL y las concentraciones de las soluciones de almidón fueron cuatro (20, 30, 35 y 40%p/v), cuando la licuefacción fue realizada con la enzima termoestable y dos (30 y 35% p/v),cuando la licuefacción fue realizada con la enzima moderadamente termoestable.

Se observó que la velocidad y grado de sacarificación de las soluciones de almidóndependen del nivel de licuefacción, a mayor ED inicial (en la sacarificación) se logra EDmayores en menos tiempo; así también, depende de la enzima empleada en la licuefacción,ya que con la enzima termoestable se logró mayor grado de sacarificación. La viscosidadaparente de la solución tuvo un marcado efecto en la cinética de sacarificación. En el casode las soluciones más viscosas (mayor concentración de sustrato o licuefactadas con laenzima menos termoestable), la velocidad y grado de sacarificación fueron menores.

SUMARY

It was studied the hydrolysis kinetics of the saccharification of liquefied solutions of sweetpotato starch with an approximate DE (dextrose equivalent) value of 20, for that which it was

1 Docente de la Facultad de Industrias Alimentarias2 Profesor Piuncipal de la Facultad de Industrias Alimentarias

Page 187: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

187SACARIFICACION ENZIMATICA DEL ALMIDON DE CAMOTE(Ipomoea batatas (L.) Lam)

used amyloglucosydase of A. niger (AMG 400L of Novo-Nordisk). The test conditions were 60oC and pH 4.5.

In the reaction kinetics three amyloglucosydase concentrations were used on the lique-fied solutions with thermostable a-amylase of B. licheniformis (TERMAMYL 120L, TYPE LS ofNovo-Nordisk) and a-amylase moderately thermostable of B. subtilis (CANALPHA of BIOCON).The enzyme concentrations were 0.0126, 0.0634 and 0.1268 U/mL and the concentrations ofthe solutions of starch were four (20, 30, 35 and 40% p/v), when the liquefaction was carried outwith the moderately thermostable enzyme.

It was observed that the speed and degree of saccharification of the solutions of starchdepend on the liquefaction level. The bigger initial DE (in the saccharification), the bigger DE isachieved in smaller time; likewise, it depends on the enzyme used in the liquefaction, sincewith the thermostable enzyme bigger saccharification degree was achieved. The apparent vis-cosity of the solution had a marked effect in the saccharification kinetics. In the case of themost viscous solutions (bigger subtract concentration or liquefied with the less thermostableenzyme), the speed and saccharification degree were smaller.

INTRODUCCION

Tradicionalmente, se ha utilizado lahidrólisis ácida del almidón, con el fin de pro-ducir dextrosa (D-glucosa) o jarabes con dife-rentes grados de hidrólisis para múltiples apli-caciones. Actualmente, se prefiere usar laconversión enzimática, ya que permite unmejor control del producto y evita mucho delos problemas asociados con las reaccioneslaterales o con la inversión de la reacción,aumentando de esta forma los rendimientos.

Los jarabes de glucosa obtenidos a par-tir de almidón, a través de procesos consecu-tivos de licuefacción y sacarificación, tienendiversas aplicaciones en la industria de ali-mentos y farmacéutica, en la elaboración deadhesivos y otros. Principalmente se utilizanlos jarabes de regular y alta conversión.

Los jarabes de regular conversión (38-58ED) no cristalizan, tienen sabor ligeramentedulce y suave. Son particularmente útiles yaque evitan o controlan la cristalización delazúcar en dulces y helados, retienen la hu-medad, exaltan sabores, contribuyen a darcuerpo o aumentar la viscosidad y son fuentede energía.

Los jarabes de alta conversión que con-tiene 95 % de glucosa o más son utilizadosprincipalmente en la elaboración de jarabesde alto contenido de fructosa y en menor pro-porción como fuente de dextrosa cristalina.

La conversión del almidón a glucosa re-quiere de dos enzimas, a-amilasa (E.C.3.2.1.1)y amiloglucosidasa (E.C.3.2.1.3). Diversos pro-blemas se presentan en la sacarificación conamiloglucosidasa soluble: baja eficiencia, gran-des volúmenes de reacción (alto costo de inver-sión), pobre utilización de la enzima, variaciónen la composición del producto de un “batch” aotro y tiempos prolongados de proceso (24 a96 h), dependiendo del grado de conversión de-seado (Cheryan, 1986; Kevin y Cheryan, 1993).

El objetivo de la presente investigaciónfue estudiar la cinética de sacarificación de lassoluciones licuefactadas de almidón de camote(sometido a licuefacción previa con a–amilasa).

MATERIALES Y METODOS

Materia prima

Se utilizó raíces de camote (Ipomoeabatatas (L.) Lam) variedad Jhonatan

Page 188: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM188

Enzimas

TERMAMYL 120L, TIPO LS, una a-amilasa bacteriana termoestable obteni-da de B. licheniformis y producida porNovo-Nordisk.

CANALPHA 345, a-amilasa bacteriana mo-deradamente termoestable obtenida de B.subtilis y producida por Biocon.

AMG 400L, TIPO LO-PROT,amiloglucosidasa fúngica obtenida de A. nigery producida por Novo Nordisk.

Reactivos y equipos

Se utilizó ácido 3,5-dinitrosalicílico deSigma, Glucosa oxidasa (EC.1.1.3.) deClinical Technology. Los demás reactivos fue-ron de la marca Merck.

Balanza analítica OHAUS. Mod. N°AP21OS. Cocina eléctrica INSEGESA.Espectrofotómetro PERKIN ELMER JUNIOR.Mod. 35. Potenciómetro ORION. Mod. 420A.Vibrotherm LABOR MÜSZERIPARI MÜVEK.Viscosímetro Brookfiel MD. RVT.

Métodos de análisis

Equivalente de dextrosa (ED). El porcen-taje de azúcares reductores se determinópor el método del DNS (Miller, 1959); estese dividió entre el porcentaje de materiaseca de la muestra, obteniéndose así el ED.

Viscosidad aparente. Para la determinaciónde la viscosidad aparente se empleó elviscosímetro BROOKFIELD MD. RVT. La me-dición se realizó a 100 RPM y 60°C; se usoel número de spindle de acuerdo a la viscosi-dad de la solución evaluada.

Obtención del almidón

Para la obtención del almidón de camo-te se siguió el procedimiento reportado por

Moreyra y Bustamante (1978) y De Rafols(1964), que consistió en: selección, lava-do, pelado y cortado (recepción en aguasulfitada al 0.05%), molienda con molino demartillo y recepción en agua de cal (0.04N)para mantener un medio alcalino, posteriormolienda coloidal, tamizado, decantación ylavado, secado (40°C) y finalmente molidoy tamizado.

Licuefacción del almidón

Las suspensiones de almidón de ca-mote se sometieron a licuefacción cona-amilasa en una etapa con TERMAMYL(termoestable) y en dos etapas conCANALPHA (moderadamente termoestable).El procedimiento seguido fue el reportado porAguilar y Campos (1996). Se realizaron dosclases de licuefacción:

a. Con TERMAMYL, tratamiento en unaetapa en suspensiones de almidón de20 y 30% (p/v) con 0.61 U/mL; y suspensiones de 35 y 40% (p/v) con 1.23U/mL.

b. Con CANALPHA, tratamiento en dos eta-pas para suspensiones de 30 y 35% (p/v) y 0.61U/mL en cada etapa.

Metodología experimental

Sacarificación. Las soluciones de almidónlicuefactadas (en una etapa y dos etapas,con TERMAMYL y CANALPHA, respectiva-mente) se llevaron a pH 4.5, con ácido cítri-co y a 60°C, luego se adicionó laamiloglucosidasa; la reacción se realizó conagitación y temperatura constante (60°C) porel tiempo necesario para que la solución al-cance un valor de ED superior a 92. Se es-tudio la cinética de sacarificación con tresconcentraciones de amiloglucosidasa:0.0126, 0.0634 y 0.1268 (U/mL). Se deter-

Page 189: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

189

minó azúcares reductores y ED a diferentestiempos de reacción.

Influencia del ED inicial en la cinéticade sacarificación. Se trabajó con la solu-ción de almidón al 35% con valores de EDinicial de 16.5, 20.0 y 31.0 y tres concentra-ciones de amiloglucosidasa: 0.0126, 0.0634y 0.1268 (U/mL). Estas muestras fueron ob-tenidas de la licuefacción con la enzimatermoestable; se determinó azúcaresreductores y se calculó el ED a diferentestiempos de reacción.

Variación de la viscosidad durante lasacarificación. Se determinó la variación dela viscosidad aparente en función del tiempode sacarificación. Se trabajó con solucionesde almidón al 30 y 35% provenientes de lalicuefacción en una y dos etapas.

Análisis estadístico

Para cada concentración de sutrato sedeterminó la mejor concentración de enzi-ma mediante el análisis de varianza conDBCA, cuando se encontró diferencias sig-nificativas se procedió a comparar los pro-medios entre tratamientos mediante la prue-ba de Comparaciones Múltiples de Duncan.

RESULTADOS Y DISCUSION

Sacarificación de las soluciones prove-nientes de la licuefacción en una etapa

El valor de 20 ED inicial escogido parainiciar la sacarificación está dentro del ran-go (18-20) sugerido por Sicard (1982) y porLloyd y Nelson (1984). Los resultados pro-medios de ED para las soluciones al 20, 30,35 y 40% (p/v) se reportan en las Figuras1(a) a 1(d).

En la Figura 1a se observa la cinéticade hidrólisis de sacarificación de la soluciónlicuefactada de almidón al 20% (p/v) la cual

alcanza su máximo valor (87.92 ED) a las 28horas y con 0.1268 U/mL; después de dichotiempo se observa una disminución del ED;al mismo tiempo las otras dos concentracio-nes de enzima muestran valores inferiores.De igual forma en Figura 1b la solución de30% (p/v) alcanza 92.66 (máximo valor) a las68 horas y con 0.1268 U/mL; estos valoresson mayores que los alcanzados con la solu-ción de 20% (p/v) de almidón, y de igual for-ma se observa una disminución del ED.

En la Figura 1c para la solución al 35%(p/v) se observa que la sacarificación con0.1268 U/mL alcanza 82.38 de ED, a las 26horas de reacción. En la Figura 1d en la solu-ción licuefactada de almidón al 40% (p/v) seobserva que la sacarificación llega a 70.69ED con 0.1268 U/mL, el tiempo de reacciónfue 76 horas. Se puede observar que ningunode los tres tratamientos en las dos concen-traciones proporciona una hidrólisis comple-ta, lo cual se podría deber a que las solucio-nes concentradas, pobremente dispersadas,son atacadas lentamente por la amilo-glucosidasa (MacAllister et al., 1975). Sinembargo se puede decir que es posible tra-bajar con concentraciones de almidón de ca-mote de 40% (p/v) para obtener jarabes deglucosa comercial.

El análisis de variancia (DBCA) de lassoluciones al 20 y 30% (p/v) demuestra queexisten diferencias significativas (α= 0.01)entre la concentración de enzima de 0.0126U/mL y las concentraciones de 0.0634 y0.1268 U/mL. En la solución al 35% (p/v) exis-te diferencias (α= 0.01) entre la concentra-ción de enzima de 0.0634 y 0.1268 U/mL. Enla solución al 40% (p/v) existe diferencias (α=0.01) entre la concentración de enzima de0.1268 U/mL con las concentraciones de0.0126 y 0.0634 U/mL.

En todas las curvas de la Figuras 1aa 1d se puede apreciar tres etapas bien mar-

SACARIFICACION ENZIMATICA DEL ALMIDON DE CAMOTE(Ipomoea batatas (L.) Lam)

Page 190: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM190

a

15

35

55

75

95

0 10 20 30 40

TIEMPO (h)

0.0126 U 0.0634 U 0.1268 U

b

15

35

55

75

95

0 10 20 30 40 50 60 70 80

TIEM PO (h)

0.0126 U 0.0634 U 0.1268 U

FIGURA 1: CINETICA DE SACARIFICACION DE LAS SOLUCIONES DE ALMIDON:a) 20%, b) 30%, c) 35% y d) 40% (p/v) (LICUEFACTADAS EN UNA ETAPA)

UTILIZANDO DISTINTAS CONCENTRACIONESDE AMILOGLUCOSIDASA

Page 191: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

191

c

15

35

55

75

95

0 10 20 30

TIEM PO ( h)

0.0634 U 0.1268 U

d

15

35

55

75

95

0 20 40 60 80 100

TIEM PO (h)

0.0126 U 0.0634 U 0.1268 U

SACARIFICACION ENZIMATICA DEL ALMIDON DE CAMOTE(Ipomoea batatas (L.) Lam)

Page 192: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM192

cadas. La primera etapa de reacción lineal,en donde la velocidad de conversión es máxi-ma; la segunda donde la velocidad de con-versión disminuye y la tercera hasta el finalde la reacción, donde la velocidad es baja ytiende a ser constante, también se apreciaque la duración de cada etapa en la cinéticade sacarificación depende de la concentra-ción de enzima y de la concentración desustrato.

Además al final de la sacarificación,se observa una tendencia decreciente, locual se podría deber a la resíntesis demaltosa e isomaltosa a partir de glucosa,dicha reacción es catalizada por todos lospreparados de AMG (Novo Industrias, 1974;citado por Lages y Tannenbaum, 1978;Fullbrook, 1983 y Sims y Cheryan, 1991;citados por Sims y Cheryan, 1992). Así, IIT(1971), señala que en algunos casos se hareportado la hidrólisis incompleta del almi-dón por parte de la amiloglucosidasa, elloes debido a la reacción inversa que sinteti-za, a partir de la glucosa, oligosacáridos yque es notoria a altos niveles de conver-sión. La transglucosidasa no es deseableen las reacciones degradativas del almidónpor su capacidad de transformar los enla-ces α-D-(1,4) en enlaces α-D-(1,6), hacien-do más difícil la hidrólisis con las enzimashabituales. Cuando se emplea una prepa-ración de amiloglucosidasa contaminadacon transglucosidasa, la conversión máxi-ma a glucosa se obtiene a las 72 horas,después de las cuales predomina la reac-ción inversa.

Si comparamos lo expuesto anterior-mente con los resultados obtenidos, pode-mos observar que las soluciones alcanza sumayor grado de hidrólisis a las 28 (20% p/v),68 (30% p/v), 26 (35% p/v) y 76 horas (40 %p/v), luego de los cuales disminuyen, siendola solución al 30% la que supera el valor es-perado de 92 ED.

Influencia del ED inicial en la cinética desacarificación

A partir de los resultados obtenidos ycon la finalidad de definir si existe influenciasignificativa del ED inicial en la sa-carificación, se elaboraron soluciones licue-factadas de almidón al 35% (p/v) con enzi-ma termoestable y ED de 16.5, 20.0, 23.0y 31.0, cada una de estas soluciones fuesometida a sacarif icación con ami-loglucosidasa en las concentraciones0.0126, 0.0634 y 0.1268 U/mL. Los resul-tados promedio se pueden observar gráfi-camente en las Figuras 2a a 2c.

En la Figura 2a, se observa que el máxi-mo valor alcanzado es de 44.39 ED, el cualse consigue partiendo con 23.0 de ED y0.0126 U/mL en un tiempo de sacarificaciónde 18 horas; en la Figura 2b que iniciando lasacarificación con 31.0 ED, el máximo valores 84.33 ED a las 26 horas y 0.0634 U/mL.En la Figura 2c, se puede observar que elmáximo valor alcanzado es de 97.20 ED, elcual se logra cuando la sacarificación se ini-cia con 31.0 de ED y 0.1268 U/mL en un tiem-po de 26 horas.

El análisis de variancia (DBCA) demues-tra que existen diferencias altamente signifi-cativas (a= 0.01) cuando se parte de valoresde 20 y 30 de ED, es decir, el curso de lasacarificación está en función del grado dehidrólisis inicial; así pues, a menor grado deconversión mayor es el tiempo de duraciónde cada etapa.

También se puede ver que la velocidadde conversión para cada etapa es mayor,cuanto mayor es el grado de conversión ini-cial; lo cual probablemente esté relacionadocon la mayor capacidad de actuar que tienela enzima en un medio menos viscoso (MacAllister et al., 1975).

Page 193: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

193

a

15

35

55

75

95

0 5 10 15 20

TIEMPO (h)

16.5 ED 23 ED

b

15

35

55

75

95

0 5 10 15 20 25 30

TIEMPO (h)

16.5 ED 20 ED 31 ED

c

15

35

55

75

95

0 5 10 15 20 25 30

TIEMPO (h)

16.5 ED 20 ED 31 ED

FIGURA 2: CINETICA DE SACARIFICACION DE LAS SOLUCIONES DE ALMIDON AL 35% (p/v) CONDIFERENTE ED INICIAL (LICUEFACTADAS EN UNA ETAPA) Y UTILIZANDO 0.0126 U (a),0.0634 U (b) y 0.1268 U (c)

SACARIFICACION ENZIMATICA DEL ALMIDON DE CAMOTE(Ipomoea batatas (L.) Lam)

Page 194: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM194

Sacarificación de las soluciones prove-nientes de la licuefacción en dos etapas

Se estudió la cinética de saca-rificación enzimática de dos soluciones dealmidón (30 y 35% p/v) licuefactadas en dosetapas con a-amilasa de B. subtilis ysacarificadas con amiloglucosidasa em-pleando 0.0126, 0.0634 y 0.1268 U/mL. Losresultados son graficados en las Figuras 3ay 3b.

En La Figura 3a y 3b se puede observarque ninguno de los tres tratamientos, de cadasolución de almidón, permite obtener unahidrólisis completa; además se observa unadisminución del valor de ED; para la soluciónde almidón al 30% (p/v) (Figura 3a) se obser-va que el máximo valor obtenido es 70.38,para la concentración de enzima de 0.1268U/mL; mientras que, en la Figura 3b para lasolución al 35% (p/v) el valor de ED alcanzado

a

15

35

55

75

95

0 10 20 30 40 50 60 70

TIEM PO (h)

0.0126 U 0.0634 U 0.1268 U

b

15

35

55

75

95

0 10 20 30 40 50 60 70

T IEM PO (h)

0.0126 U 0.0634 U 0.1268 U

FIGURA 3: CINETICA DE SACARIFICACION DE LAS SOLUCIONES DE ALMIDÓN: a) 30% y b)35% (p/v) (LICUEFACTADAS EN DOS ETAPAS) UTILIZANDO DISTINTAS CONCEN-TRACIONES DE AMILOGLUCOSIDASA

Page 195: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

195

es 81.58, para la concentración de enzimade 0.1268 U, respectivamente.

Lódz (1993) al trabajar con soluciones al33% (b.s.) de almidón de papa, maíz y trigolicuefactadas con a-amilasa de B. subtilis conED de aproximadamente 13.5 y posteriorsacarificación con amiloglucosidasa de A.niger, obtuvieron valores de 97 ED a las 76horas tanto para el almidón de papa, comopara el de maíz; sin embargo, para el almidónde trigo se obtuvo 96.8 a las 96 horas, tam-bién se reportó una disminución del valor deED; para el último caso no se reportan másvalores; sin embargo, en el caso del estudiode la hidrólisis del almidón de camote cona-amilasa de B. subtilis (licuefacción) yamiloglucosidasa de A. niger se obtiene81.58 ED a las 64 horas en una solución de35%, dichos valores son inferiores a los men-cionados.

El análisis de variancia (DBCA) de la so-lución de almidón al 30 % (p/v), indica queexisten diferencias altamente significativas(α= 0.01) entre el tratamiento con 0.0126 U/mL y los tratamientos con 0.0634 y 0.1268U/mL; en la solución al 35% (p/v) las diferen-cias altamente significativas (α= 0.01) se danentre los tres tratamientos.

Variación de la viscosidad durante lasacarificación

Con la finalidad de evaluar el efecto dela viscosidad en la cinética de sacarificación,se realizó el estudio de dichas variables conrespecto al tiempo.

En la Figura 4 se muestra la evoluciónde la viscosidad aparente y el ED en funcióndel tiempo de sacarificación de las solucio-nes (30 y 35% p/v) que fueron licuefactadasen una etapa (Aguilar y Campos, 1996).Como se puede apreciar en dicha figura elvalor de la viscosidad aparente disminuyeconforme aumenta el ED, para las dos con-centraciones de almidón. También, se pue-de observar que en la solución al 30% has-ta las 1.7 horas se produce un descensoconsiderable de la viscosidad aparente yluego del cual se mantiene casi constante,a este tiempo de hidrólisis le correspondeun ED de 47, aproximadamente; y en lasolución al 35% el descenso se producehasta 1.5 horas, correspondiéndole igual-mente 47 de ED.

Además, se puede observar en dicha fi-gura que la solución de almidón al 30% (p/v)parte de 40 cp y al final de la hidrólisis alcanza

FIGURA 4: EVOLUCION DE LA VISCOSIDAD APARENTE Y EL ED DURANTE LA SACARIFICACIONDE LAS SOLUCIONES DE ALMIDON (30 y 35% p/v) LICUEFACTADAS EN UNA ETAPA

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 5 10 15 20

TIEMPO (h)

15

20

25

30

35

40

45

ED-30% ED-35% cp-30% cp-35%

SACARIFICACION ENZIMATICA DEL ALMIDON DE CAMOTE(Ipomoea batatas (L.) Lam)

Page 196: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM196

En la Figura 5 se muestra la evolu-ción de la viscosidad aparente y el ED enfunción del tiempo de sacarificación delas soluciones (30 y 35% p/v) que han sidolicuefactadas en dos etapas. En esta figu-ra también se puede apreciar que el valor

de la viscosidad aparente disminuye con-forme aumenta el valor ED, los valores fi-nales de viscosidad aparente son muy dis-tintos y se debe indicar que la elevadaviscosidad aparente que presentaba lasolución de almidón al 35% (p/v) no per-mitió medir con el mismo número deSpindle.

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40

TIEMPO (h)

20

70

120

170

220

270

320

ED-30% ED-35% cp-30% cp-35%

FIGURA 5: EVOLUCION DE LA VISCOSIDAD APARENTE Y EL ED DURANTE LASACARIFICACION DE LAS SOLUCIONES DE ALMIDON (30 y 35% p/v)LICUEFACTADAS EN DOS ETAPAS

aproximadamente 20 cp, en el caso dela solución de almidón al 35% (p/v) se ini-cia con 38.3 cp y llega a 21 cp.

En la misma figura se puede observarque en la solución al 30% (p/v) a las 4 ho-ras la viscosidad aparente había disminui-do en gran proporción, con un ED cercanoa 55.7 y luego se mantiene casi constantesiendo la viscosidad inicial de 66 cp y al-canzando 29 cp. En la solución al 35% (p/v) la mayor proporción de disminución deviscosidad aparente se presenta hasta las7 horas, tiempo al cual le correspondeaproximadamente 63 de ED y 126 cp, ini-ciando con 1060 cp.

Si observamos tanto las Figuras 4 y 5vemos que la rápida disminución de la vis-

cosidad aparente coincide con la zonadonde se da la mayor velocidad de re-acción, es decir, donde la enzima seencuentra saturada de sustrato.

Si comparamos las curvas de viscosi-dad aparente de las Figuras 4 y 5 vemosque los valores de viscosidad aparente ini-cial obtenidos con los dos procedimientosde licuefacción son diferentes, lo que indi-caría que la composición de polisacáridoses distinta; pudiendo deberse a mecanismosde acción diferentes de las enzimas emplea-das en la licuefacción.

Así, IIT (1971) señala que la acción delas a-amilasas difiere según su origen, ellose debe a las diferencias en su composición

Page 197: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

197

o a la presencia de otras enzimas en can-tidades pequeñas; a igual actividad dea-amilasa, las amilasas del páncreas sonlas que tienen mayor efectividad paradigerir el almidón nativo, siguiendo enorden decreciente los productos de lamalta, las de origen bacterial y las deorigen fúngico; por lo tanto es convenien-te indicar la fuente de las enzimas utili-zadas en la hidrólisis, con el fin de poderaclarar diferencias en la acción específi-ca, con respecto a enzimas procedentesde otras fuentes.

Lódz (1993) al estudiar la hidrólisis delalmidón de diferentes orígenes (papa, maízy trigo) evalúan la viscosidad de loshidrolizados y la composición de carbohi-dratos, concluyendo que la composición decarbohidratos no sólo origina valores bajosde ED en el hidrolizado de almidón de trigosino también elevada viscosidad de la solu-ciones hidrolizadas.

Con lo expuesto podríamos afirmar quela composición de los hidrolizados obteni-dos con licuefacción en una etapa y en dospresentan diferente composición de carbohi-dratos, originando diferencias en la viscosi-dad y por lo tanto influyendo en el valor deED.

CONCLUSIONES

• La velocidad y grado de sacarificación delas soluciones de almidón dependen delnivel de licuefacción. A mayor grado delicuefacción se obtiene un grado desacarificación mayor en menor tiempo.

• Las soluciones de almidón provenientesde la licuefacción con enzima termoes-table y menos termoestable tenían dife-rente viscosidad aparente, que fueron parael primer caso 39.97 y 38.27 cp para las

concentraciones de 30 y 35% y para elsegundo caso, 66.18 y 311 cp para lasconcentraciones de 30 y 35%; comoconsecuencia de esto la velocidad yel grado de sacarificación fueron ma-yores en el primero.

BIBLIOGRAFIA

• AGUILAR, A. y CAMPOS, D. 1996. Es-tudio de la Licuefacción Enzimáticadel Almidón de Camote (Ipomoea ba-tatas (L.) Lam). Aceptado para publica-ción en Anales Científicos. UNALM.Lima. Perú.

• DE RAFOLS, W. 1964. Aprovechamien-to industrial de los productos agríco-las. Primera edición. Salvat Editores, S.A.Barcelona.

• IIT. 1971. Estudio bibliográfico sobrederivados de almidón. Vol. I. BogotáColombia.

• LAGES, A. y TANNENBAUM, S. 1978.Production of glucose from tapioca(Cassava starch) and farinha de man-dioca (Cassava meal). Journal FoodScience. 43(5): 1012-1014.

• LLOYD, N. y NELSON, W. 1984. Glucoseand fructose containing sweetners fromstarch. En: Starch: Chemistry andTechnology. WHISTLER, R.; BEMILLER,J. y PASCHALL, E. Segunda edición.Academic Press, INC. Orlando Florida.

• LODZ, E. 1993. Changes ofcarbohydrate compositions duringenzymatic hydrolysis of starches ofvarious origin. Starch. 45 (12): 426-

SACARIFICACION ENZIMATICA DEL ALMIDON DE CAMOTE(Ipomoea batatas (L.) Lam)

Page 198: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM198

429.

• MacALLISTER, R.; WARDRIP, E. ySCHNYDER, B. 1975. Modified starches,corn syrups containing glucose andmaltose, corn syrups containing glucoseand fructose, and crystalline dextrose.En: Enzymes in Food Processing. REED,g. Segunda edición. Academic Press, INC.New York.

• MILLER, G. 1959. Use of dinitrosalicylicacid reagent for determination ofreducing sugar. Analytical Chemistry.31:426-428.

• MOREYRA, P. y BUSTAMANTE, G.

1978. Estudio de incorporación de al-midón de camote y harina de arrozen panificación. Instituto de Investi-gaciones Agro-Industriales. Proyec-to ITINTEC N°3132.

• SICARD, P. 1982. Applicationsindustrielles des enzymes. En: LesEnzymes. Production et UtilisationsIndustrielles. DURAN, G. y MONSAN, P.Gauthier-Villars. Paris.

• SIMS, K. y CHERYAN, M. 1992. Con-tinuos production of glucose syrupin an ultrafiltration reactor. Journalof Food Science. 57(1): 163-166.

Page 199: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

199

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Ing.M.Sc. Miguel Araujo Vargas1 Ing.M.Sc. Américo Guevara Pérez 2

Srta. Maribel Huamán Ildefonso3

1 Profesor Principal del Departamento de Ingeniería de Alimentos y Productos Agropecuarios. Facultad de Industrias Alimentarias. UNALM.2 Profesor Principal del Departamento de Tecnología de Alimentos y Productos Agropecuarios Facultad de Industrias Alimentarias. UNALM.3 Egresada de la Escuela de Post Grado. UNALM.

RESUMEN

Se evaluó las isotermas de adsorción y desorción en el proceso de deshidrataciónosmótica del capulí (Physalis peruvians) a través del modelo de G.A.B.

Se determinó la humedad de equilibrio por medio de las campanas que conteníansoluciones saturadas (9) las cuales nos proporcionaron la humedad de equilibrio adecuada,trabajándose por duplicado a las temperaturas de 50, 60, 70, 20, y 25ºC.

La obtención de las constantes (Xm’, C, K) del modelo de G.A.B. se hizo mediante unanálisis de regresión no lineal, para lo cual se utilizó el programa de Q-basic.

Seguidamente se procedió a evaluar la bondad de ajuste del modelo para las constan-tes obtenidas, determinándose el error medio relativo y los coeficientes de determinación.

El modelo de G.A.B. se usó porque mejor se ajusta en un amplio rango de humedadesrelativas (11-92%) a las diferentes temperaturas, siendo el único capaz de explicar el fenómenode inversión del efecto de temperatura en el capulí.

También se observé cual es la tendencia de las curvas, resultando la del tipo I caracte-rística de los alimentos con alto contenido de carbohidratos.

Para el producto final se obtuvo el calor de sorción para cada temperatura observándo-se que estos calores disminuyen ligeramente conforme aumenta la temperatura (11,9035y11,3942 KJ/mol para 20 y 25ºC respectivamente).

Se determinó la actividad de agua de equilibrio a 20 y 25ºC del capulí como productofinal a una humedad de 23,3% de acuerdo al modelo de G.A:B:; esta varía de 0,52 y 0,54; parauna humedad de 81,7%, para la desorción, la actividad de agua de 0,73: 0,78 y 0,84 a lastemperaturas de 50ºC, 60ºC, y 70ºC respectivamente y para el capulí deshidratadoosmóticamente a 60ºC se obtuvo una actividad de agua igual 0,65.

Page 200: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM200

Durante el deshidratado osmótico se llegó a determinar que el tiempo óptimo dedeshidratado del capulí es de 5 horas a una temperatura de 70ºC y a 80ºBrix llegando a unahumedad de equilibrio constante.

A partir del balance de materia se determinó el rendimiento del 21,02% para el deshidratadoosmótico óptimo.

SUMMARY

Sorption isoterhms during the osmotic deshudration of capuli (Physalis peruviana) by G.A:B:model were assessed. The equilibrium moisture was determined at 50, 60, 70, 20 and 25ºC.

To obtain de G.A:B: constants (X’m, and K) a non lilnear regression analysis was used bymeans of Q-basic sofware.

Then the model accuracy was assessed to the obtaine constants, determining the relativemeans error and the determination coeficients

The GAB model was used because it better fits on a wide range of relative humidities. (11-92%) at different temperatures, being the only one able of explaining the inversion fenomenon oftemperature effect on capulí.

The curve trend type was observed, to be a characteristic curve for high sugar food..

The heat sorption from the isotherms for each temperature, decrease when increase thetemperature (11,9035 and 11,3942 KJ/mol at 20 and 25ºC respectively).

The equilibrium water activity of dehydrated capulí at 20 and 25ºC was determined at 23,3 %moisture according to G.A.B model, the ranges from 0,52 to 0.54. For a 81,7% moisture, for desorption,the water activity was 0,73, 0.78 y 0.84 at 50, 60 and 70º, respectively. For the osmotically dehydratedcapulí at 60ºC for a 27,2% moisture, 0,65 water activity was obtained.

During the osmotic dehydration, the optimum time for dehydration was 5 hours at 70ºC and80º-Brix reaching a constant moisture equilibrium.

From the mass balance the 21,02% yield was determined the optimum osmotic dehydration.

I. INTRODUCCION

En los últimos años la agroindustria viene enfrentando el desafío de prolongar la vida útil deuna creciente diversidad de frutas y vegetales, una de las alternativas de conservación es la deshi-dratación por ósmosis; cuyo proceso permite la difusión del soluto del medio (solución concentra-da) hacia la fruta y la difusión del agua del fruto al medio.

Se propone el aprovechamiento del capulí (Physalis peruviana), un fruto que crece ennuestra zona andina, mediante la conservación por deshidratación osmótica, que complementadocon los métodos convencionales de secado permite, obtener un producto agradable y de muybuena calidad.

Para una adecuada conservación de la materia prima y producto final del capulí se necesi-ta conocer la actividad de agua que permite predecir la estabilidad del mismo frente a distintosprocesos de alteración. Esta depende, de cada alimento y temperatura dada, del contenido dehumedad que produce una aw compatible con su buena conservación y mantenerlo a dicho niveldurante el almacenamiento frente a los procesos de adsorción y desorción para lo cual se utiliza lasrespectivas isotermas. Mediante el Modelo de G.A.B. se puede determinar la actividad de aguacorrespondiente para un buen almacenamiento.

Page 201: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

201

distintos procesos de alteración. Esta depende, de cada alimento y temperatura dada, delcontenido de humedad que produce una a

w compatible con su buena conservación y mantener-

lo a dicho nivel durante el almacenamiento frente a los procesos de adsorción y desorción paralo cual se utiliza las respectivas isotermas. Mediante el Modelo de G.A.B. se puede determinarla actividad de agua correspondiente para un buen almacenamiento.

El aporte del presente trabajo es que mediante el uso de este modelo matemáticoelegido permitió predecir la a

w en la deshidratación osmótica del capulí, y así saber en que

condiciones de almacenamiento de temperatura y humedad se puede mantener el productofinaldel capulí para las diferentes temperaturas y concentraciones de jarabe, lográndose establecerel tiempo óptimo de deshidratación osmótica a 5 horas ocurridos a 80ºBrix y 70ºC.

Los Objetivos del presente trabajo son:

• Derminar la cobertura monomolecular en el producto final del capulí deshidratadoosmóticamente y predecir la actividad de agua más adecuada para lograr su máxima estabili-dad utilizando el modelo matemático de GAB.

• Evaluar el proceso de la deshidratación osmótica del capulí a las temperatu-ras de 50, 60, 70°C y así mismo en el secado por aire caliente a 60°C.

II.- REVISION DE LITERATURA

2.1 CAPULI (Physalis peruviana):

El capulí (Physalis peruviana) pertenece a la familia de las Solanáceas. Su origen ha sidoidentificado en México, actualmente se cultiva y crecen espontáneamente en diferente regionestempladas del mundo (Balbachas, 1990). Así mismo Ugás et al. (1993) mencionan que es unasolanácea originaria de los andes y sus frutos fueron utilizados por los antiguos peruanos en sualimentación; se encuentra en toda América, de donde fue llevado a los otros continentes.

Según Ugás et al. (1993), mencionan que los frutos son esféricos, de 1 cm de diámetro,están rodeados por el cáliz, que se desarrolla conforme madura el fruto y llega a medir hasta 4cm de largo, quedando un espacio vacío entre ambos. El cáliz se vuelve de color pajizo y seapergamina con la madurez, formando la cáscara del fruto. El peso del fruto fluctúa entre 4 a 9 g.

2.2 DESHIDRATACION OSMOTICA:

Lerici et al. (1985) indican que la deshidratación osmótica es un proceso de remoción deagua basado en la colocación de la fruta o vegetales en una solución hipertónica. Dado que estasolución tiene una alta presión osmótica y, consecuentemente, una baja actividad de agua;existirá una fuerza impulsora para la remoción de agua entre la solución y el alimento, mientrasla pared actúa como una membrana semi-permeable. Esta es sólo parcialmente selectiva, por loque siempre existe alguna filtración de soluto desde la solución al alimento y viceversa; siendo ladeshidratación por ósmosis por lo tanto un proceso de difusión simultánea de agua y soluto.

La deshidratación osmótica de frutas no constituye un método de preservación sinoque es solamente la primera mitad (pre-concentración) de un proceso de secado de dos eta-pas siendo la segunda un secado convencional. Usualmente la pre-concentración osmóticasólo se realiza hasta alcanzar una reducción de peso del 50% (Pantástico, 1975).

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 202: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM202

2.3 ISOTERMAS DE SORCIÓN DE ALIMENTOS DESHIDRATADOS

Las isotermas de sorción de agua de los alimentos muestran la relación de equilibrioentre el contenido de humedad de los alimentos y la actividad del agua (a

w) a temperaturas y

presiones constantes (Iglesias y Chirife, 1982).Cheftel y Cheftel (1976) definen a la isoterma de sorción como la curva que indica, en

le equilibrio y para una temperatura determinada, la cantidad de agua retenida por el alimentoen función de la humedad relativa de la atmósfera que lo rodea.

Según Treybal (1980) cuando la presión parcial de vapor de agua del alimento se iguala la presión parcial del vapor del ambiente en el que se encuentra, el contenido de humedad delproducto no sufrirá más modificaciones en su cantidad, pues el producto habrá llegado a unequilibrio higroscópico. Al contenido de agua que se encuentra en el alimento en estas condi-ciones se le denomina humedad de equilibrio y a la a

w del producto, humedad relativa de

equilibrio. Siendo en el equilibrio el porcentaje de humedad relativa igual a la aw; se tiene que la

aw de un alimento es un indicador de gran utilidad de la susceptibilidad del alimento a sufrir

reacciones de deterioro, tales como pardeamiento no enzimático, oxidación enzimática, oxi-dación de lípidos y desarrollo de microorganismos.

2.4 IMPORTANCIA DE LAS ISOTERMAS DE SORCIÓN PARALA TECNOLOGIA ALIMENTARIA

a) Permite conocer la humedad de equilibrio, que tiene impacto significativodentro del manipuleo, procesamiento y almacenamiento de todos los pro-ductos higroscópicos. Hutchinson y Otten (1984) mencionan que la humedad de equilibrio es el contenido de humedad en la cual la presión de vaporde agua del producto y la atmosférica se igualan y no ocurre adsorción ydesorción.

b) Las isotermas de sorción dan la posibilidad de prever el comportamiento deun alimento después de un tratamiento o almacenamiento en condicionesdistintas a la que se estudió experimentalmente (Cheftel y Cheftel, 1986).

c) Una isoterma de desorción es útil para predecir el tiempo de deshidrata-ción de un alimento y estimar la energía requerida para el proceso de se-cado (Bornhart y Vidal, 1991).

d) Para el empacado de los alimentos deshidratados es importante la utiliza-ción de las isotermas de sorción, ya que la predicción de la vida en alma-cenamiento de los alimentos deshidratados empacados en películas flexi-bles es de importancia obvia en el área de la preservación de alimentos(Iglesias y Chirife,1982).

2.5 MODELO DE GUGGENHEIM, ANDERSON Y BOER (G.A.B)

El grupo Europeo de proyectos «COST 90» sobre propiedades físicas de alimentos,usó y recomendó el modelo de G.A.B. para la construcción de isotermas de sorción de alimen-tos (Bizot, 1983). Esta ecuación de tres parámetros con coeficientes que tienen significadofísico, se ajusta muy bien a datos experimentales hasta una actividad de agua de 0,94 enmuchos casos. (Lomauro et al., 1985).

Page 203: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

203

Moyano et al. (1991) indican que el modelo de G.A.B no solamente permite calcular elvalor de la humedad de monocapa sino que también entrega información relativa del calor desorción de la monocapa y multicapa.

Tsami et al. (1990) indican que la ecuación de G.A.B. se describe normalmente de lasiguiente manera.

Donde:

X = Contenido de humedad de equilibrio del producto (g agua/g m.s)

X’m = Contenido de humedad de la monocapa (g agua/g m.s)

aw = Actividad de agua

C’ = Constante de Guggenheim relacionada con el calor de sorción de la primera capa.

Fito et al. (1989), indican que los parámetros del model de G.A.B. (X’m; C’; K’) se

pueden determ;inar empleando el método de mínimos cuadrados.

Aw = 1 + (C’-2) aw + K’ (1-C’)aw2

—— ——————— —————— ————————X X’m. C’K’ X’m. C’ X’m.C’

que de la misma manera es:

2''.' awawX

aw δβα ++=

Donde:

α1 = 1 . X1

m C1K1

β1 = (C1 - 2) / X1m C1

δ 1 = K1 (1 - C1) / X1m C1

III. MATERIALES Y METODOS

El trabajo de investigación se desarrolló en los Laboratorios de la Facultad de Indus-trias Alimentarias de la Universidad Nacional Agraria La Molina, entre los meses de Octubredel 2000 a Setiembre del 2001.

X'm.C'.K'.awX = ------------------------------- (1 - K'.aw)(1 - K'aw + C'K'aw

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 204: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM204

3.1. MATERIA PRIMA E INSUMOS

- FRUTA

En el trabajo experimental se utilizó como fruto el capulí (Physalis peruviana)procedente de la ciudad de Huancayo.

- INSUMOS

Se utilizó sacarosa, comercialmente conocida como azúcar blanca refina-da, para ser empleada bajo la forma de jarabe de azúcar invertido, comoagente osmótico.

3.2. MATERIALES Y EQUIPOS:

3.2.1 MATERIALES

- Mallas de plástico

- Mortero y pilón de porcelana

- Pipetas 10,5,1 ml

- Probetas 500 ml

- Varilla de vidrio

- Vasos de Precipitación de 400 ml

- Termómetro rango de –10ºC a 150ºC

- Otros: cucharas, envases de vidrio, papel, etc.

3.2.2. EQUIPOS

- Balanza Analítica; marca OHAUS, sensibilidad de 0.001

- Balanza Digital; marca OHAUS, sensibilidad de 0.1

- Deshidratador osmótico: Baño María; marca: mlw; modelo:

w3; 0ºC - 100ºC

- Estufa; marca: mlw; modelo: wsu 200; 0ºC -300ºC

- Refractómetro Manual; marca: RL1, modelo 4886; 0-32°Brix,

30- 50ºBrix, 45-85°Brix.

3.2.3. REACTIVOS

- Agua Destilada- Hidróxido de Sodio

Soluciones Saturadas:

� Cloruro de Litio

Page 205: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

205

� Dicromato de sodio

� Acetato de Potasio

� Carbonato de Potasio

� Cloruro de Sodio

� Nitrito de Sodio

� Cromato de Potasio

� Cloruro de Magnesio� Agua

3.3 METODOS DE ANÁLISIS

3.3.1 ANÁLISIS QUÍMICO PROXIMAL DEL CAPULÍ

����� Determinación de Humedad: Se determinó llevando las mues

tras a la estufa a 105º C por 6 horas (AOAC, 1995).

����� Determinación de Proteínas: Método Semi-micro Kjeldahl,

utilizando el factor N x 6,25 para llevar el nitrógeno a proteína

total (AOAC, 1995).

����� Determinación de Grasa: Método Soxhelt, usando como sol

vente el hexano. (AOAC,1995).

����� Determinación de Ceniza: Se determinó por calcinación de

la muestra en mufla a 600ºC por 6 horas. (AOAC,1995).

����� Determinación de Carbohidratos: Se obtuvo por la diferen-

cia de (100- (%Humedad + %Proteínas + %Fibra + % Grasa +

% Ceniza)).

3.3.2 ANALISIS FISICO-QUIMICO DEL CAPULI

Sólidos Totales: Se obtuvo por diferencia del porcentaje de

humedad.

� Sólidos Solubles: Se determinó por método refractométricoa 20ºC (AOAC,1995).

� Acidez Titulable: Se determinó por el Método de Titulación

con NaOH 0,1 N. (Pearson,1976).

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 206: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM206

� pH: Método potenciométrico (AOAC, 1995).� Azúcares Reductores: Se determinó por el método

espectofotométrico (Kirk et.al, 1996).

3.4 METODOLOGÍA

3.4.1. DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

El trabajo de investigación se llevó a cabo de acuerdo al diagrama de flujo quese muestra en la Figura 1. Esta se realizó en dos fases complementarias:

a) Deshidratado Osmótico mediante un jarabe invertido de sacarosa adiferentes concentraciones (60, 70 y 80°Brix) y diversas temperaturas (50, 60 y 70°C).

b) Secado Convencional mediante aire caliente a 60°C con una veloci-dad de 3m/seg, en la cual se terminó de deshidratar la muestra hasta humedad constante (humedad intermedia).

3.4.2. METOLOGIA PARA DETERMINAR LAS ISOTERMAS DE SORCIÓN

La determinación de las isotermas de sorción se realizó según el diseñoexperimental presentado en la Figura 2.

3.4.2.1. PREPARACION DE LAS MUESTRAS

Las muestras utilizadas en el presente trabajo de investigación son:capulí fresco, capulí deshidratado osmóticamente y capulí después de secado por aire caliente (producto final).

- Capulí Fresco

La materia prima fue cortada en pequeños trozos de 2 a 5 mm dediámetro promedio para luego ser colocados en las placaspetri a las respectivas campanas de desecación a las tempe-raturas de 50, 60 y 70ºC.

- Capulí después de la Deshidratación Osmótica

Se utilizó el capulí después de pasar por el proceso de deshi-dratación osmótica, determinándose el de menor tiempo; parala obtención de su respectiva isoterma a la temperatura de60ºC, cortando asimismo en pequeños trozos, hallándose pre-viamente la humedad del capulí después del deshidratadoosmótico.

Page 207: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

207

FIGURA 1. DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA DEL CAPULÍ.

Tº ambiente

Tº = 60Tiempo= 2 hora

Jarabe Invertido: fruta 4:1

Solución NaOH 0.1%por 1 min a 80°C

Materia Prima

Pesado

Selección y

Eliminación manualdel cáliz

Lavado

Descerado

Secado por aire caliente

Enjuagado

Enfriado

Deshidratación osmótica

Envasado

Enjuagado

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 208: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM208

FIGURA 2. ESQUEMA EXPERIMENTAL DEL CAPULI PARALA DETERMINACION DE LAS ISOTERMAS

CAPULI

Acondicionado deacuerdo a la Figura 1

Capulí Fresco Capulí Producto

Final

Determinación de los valores deHumedad de Monocapa y constan-

tes: Ecuación de G.A.B.

Determinación Experimental de Isotermas atemperaturas constamtes 50, 60, 70, 20, y 25ºC

Isotermas de Desorción y Adsorción del Productoa las ºTs de Estudio

Determinación de la Humedad de Equilibrio

Capulí

Osmóticamente

Deshidratado

Determinación de laHumedad Inicial

Page 209: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

209

- Capulí Secado por Aire Caliente (Producto Final)

Se sometió el capulí secado por aire caliente a la determina-ción de su isoterma a la temperatura de 20ºC y 25ºC dondeanticipadamente se determinó la humedad.

3.4.2.2. OBTENCION DE LOS DATOS DE HUMEDAD DEEQUILIBRIO

Se determinó la humedad inicial de las muestras mediante una estufa a la temperatura de 105ºC hasta llegar a una humedad constante.Las muestras fueron colocadas en placas petri, conteniendo 5 g de muestra;los que fueron introducidos a las cámaras a humedad relativa, presión y temperatura constante hasta que alcance la humedad de equilibrio (Mattos, 1992).Se siguió de acuerdo al esquema de la Figura 2.

- Capulí después de la Deshidratación Osmótica

Se utilizó el capulí después de pasar por el proceso de deshi-dratación osmótica, determinándose el de menor tiempo; para la obtención de su respectiva isoterma a la temperatura de 60ºC, cortandoasimismo en pequeños trozos, hallándose previamente la humedaddel capulí después del deshidratado osmótico.

- Capulí Secado por Aire Caliente (Producto Final)

Se sometió el capulí secado por aire caliente a la determinaciónde su isoterma a la temperatura de 20ºC y 25ºC donde anticipada-mente se determinó la humedad.

3.4.2.2. OBTENCION DE LOS DATOS DE HUMEDAD DE EQUILIBRIO

Se determinó la humedad inicial de las muestras mediante unaestufa a la temperatura de 105ºC hasta llegar a una humedad constante.Las muestras fueron colocadas en placas petri, conteniendo 5 g de muestra;los que fueron introducidos a las cámaras a humedad relativa, presión y temperatura constante hasta que alcance la humedad de equilibrio (Mattos, 1992).Se siguió de acuerdo al esquema de la Figura 2.

3.5. MODELO MATEMÁTICO PARA AJUSTAR LA ISOTERMA Y ESTIMAR LASCONSTANTES

a) Se empleó el Modelo Matemático de GAB cuya ecuación es:

( )( )awKCawKawK

awKCmXX

'.'.'.1'.1

'.'..'

+−−=

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 210: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM210

Donde las constantes a estimar Xm, C y K se hallarán mediante unanálisis de regresión no lineal teniendo como variables a la humedadde equilibrio (X) y la aw; la regresión se realizó para los puntos experimentales a cada temperatura.

b) Evaluación de la Bondad de Ajuste

Para comparar la calidad de ajuste del Modelo Matemático de G.A.B.se hizo uso del % de error relativo medio (ERM) (Bizot,1983).

Si el valor obtenido es menor o igual al 5% se considera que el modelotiene un buen ajuste. Se utilizó la siguiente ecuación

Donde:

n = número de puntos experimentales

Wi

= Humedad obtenida Experimentalmente

Wi* = Humedad Calculada

3.6. METODOLOGÍA PARA DETERMINAR EL CALOR DE SORCION

Según Bizot (1983), la determinaicón de la constante C’ de la ecuación de G.A.B.permite el cálculo del calor de sorción de la capa monomolecular mediante la ecuación:

Qs = RTLnC’

Qs = Calor de sorción (KJ/mol)

R = Cte General de los gases (8.312 x 10-3) KJ/Q°Kmol

T = Temperatura Absoluta (°K).

IV. RESULTADOS Y DISCUSION

4.1. ANALISIS DE LA MATERIA PRIMA

4.1.1 ANALISIS QUIMICO PROXIMAL DEL CAPULI

En los Cuadros 1 y 2 se muestran los resultados del análisis proximal y físico-químicodel capulí fresco.

100%

2

11

*

xn

W

WW

ERM

n

i i

i∑=

=

Page 211: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

211

Cuadro 1. Análisis Químico Proximal del Capulí (en 100 g de parte comestible)

COMPONENTE BASE HUMEDAD (%) BASE SECA (%)

Humedad 81,70 446.45

Proteínas 1,28 6,99

Grasa 0,45 2,46

Fibra 3,53 19,29

Cenizas 0,82 4,48

Carbohidratos 12,22 66,78

* Datos obtenidos con el promedio de 3 repeticiones

4.1.2 ANALISIS FISICO-QUIMICO DEL CAPULI

Los resultados del análisis físico-químico se muestran en el cuadro 2

Cuadro 2. Análisis Físico-Químico del Capulí

* Datos obtenidos con el promedio de 3 repeticiones

ANÁLISIS RESULTADOS

Sólidos Solubles (ºBrix)

Sólidos Totales (%)

pH a 20ºC

Acidez Titulable (% ac. Cítrico)

S.S/acidez

Azúcares Reductores(% glucosa)

13,0

18,3

4,32

1,4

9,3

1,55

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 212: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM212

4.2. DESHIDRATADO OSMOTICO

Durante el deshidratado osmótico se llegó a determinar que el tiempo óptimode deshidratado del capulí es de 5 horas a una temperatura de 70ºC y a 80ºBrix llegando a una humedad de equilibrio constante (35.2939 grH

2O/100 gr producto) siendo este

tiempo el menor de todos, sin más variaciones de peso en el capulí (pérdida de agua).

El producto final para cualquiera de los tratamientos con el jarabe invertido llegó a unapérdida del 64.7%.

4.2.1 EFECTO DE LA CONCENTRACION

En la figura 3 se muestra el comportamiento de los sólidos solubles delcapulí durante las pruebas en el proceso de deshidratación osmótica, en funcióndel tiempo; donde se puede distinguir que para la temperatura de 70 ºC y diversasconcentraciones (60,70, 80ºBrix), la ganancia de sacarosa en la fruta a 80ºBrix fuemayor en un menor tiempo que a 70º Brix y 60ºBrix, lo cual indica que a mayoresconcentraciones de jarabe de inmersión existe una mayor ganancia de solutos yesto es debido al proceso de ósmosis que se verifica entre dos medios de distintasconcentraciones ya que existe mayor difusividad a mayor concentración de sólidossolubles del medio osmótico, que sirve de fuerza impulsora para la migración deagua desde la fruta al jarabe y de sacarosa desde el jarabe hipertónico a la fruta(Lerici et al., 1985).

4.2.2 EFECTO DE LA TEMPERATURA

En Figura 4 se distingue la pérdida de peso en la deshidratación osmótica delcapulí a 70°C a diferentes concentraciones (60, 70 y 80°Brix) siendo la mayor a80ºBrix. La disminución de peso observado en el capulí a diferentes concentracionesse debe a que la cantidad de agua transferida desde el capulí al medio osmótico esmayor a la cantidad de sólidos solubles que migran desde el medio hipertónico. Lavariación en el peso del capulí decrece gradualmente en el tiempo porque al sistemafruta jarabe tiende al equilibrio a medida que transcurre la deshidratación osmótica.

Flores (1977), menciona que cuanto mayor sea la temperatura de un jarabe, la presiónosmótica ejercida por una determinada solución es mayor y por lo tanto, se incrementala salida de agua hacia fuera de la célula.

4.2.3 EFECTO DEL TRATAMIENTO OSMOTICO EN EL RENDIMIENTO

A partir del balance de materia se determinó el rendimiento para el caso deldeshidratado osmótico con jarabe a 80ºBrix a 70ºC obteniéndose 21,02%. Carrillo (1995)obtuvo un rendimiento de 32,46% al deshidratar por ósmosis de durazno blanquillo conjarabe de sacarosa invertido de 70º Brix.

Page 213: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

213PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 214: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM214

Cuadro 3. Análisis Físico-Químico en la Deshidratación Osmótica y en el ProductoFinal del Capulí

* Datos obtenidos con el promedio de 3 determinaciones

4.2.4. ANALISIS FISICO - QUIMICO DEL PRODUCTO DESPUÉS DE LADESHIDRATACIÓN OSMÓTICA Y DEL PRODUCTO FINAL DELCAPULI

Se observa que en el producto final se ha incrementado notablemente los sólidos (tota-les y solubles) y la acidez con respecto al producto fresco (Cuadro 2) debido a la eli-minación del agua, asimismo la presencia de azúcares reductores ha sido incrementadapor efecto de la concentración.

4.3 ISOTERMAS DE SORCIÓN DEL CAPULÍ

Los valores experimentales de humedad de equilibro obtenidos para el capulía las diferentes temperaturas se muestran en las Figuras 5 y 6 donde se aprecia latendencia de las curvas de sorción de humedad para cada temperatura; se puedeobservar que la forma de la isoterma corresponde a la de tipo I característica de losproductos deshidratados según la clasificación hecha por Torres (1991) y Labuza et al(1985). Este modelo de isoterma (forma J en posición horizontal) es comúnmente ob-servado para alimentos con alto contenido de azúcares (Labuza et al., 1985). Esto esdebido a que a bajas actividades de agua, el agua puede ser absorbida solo en la su-perficie de los sitios -OH del azúcar cristalina. Por lo tanto el contenido de humedades bajo en regiones de actividades de agua bajas. A actividades de agua altas ocurrela disolución del azúcar y el azúcar cristalina se convierte en azúcar amorfa (Saltmartchy Labuza, 1980 citado por Ayrici et al., 1990).

En las isotermas de adsorción a 20 y 25ºC para el capulí mostrado en la Figura 6, seobserva una intersección de las isotermas (crossing- over). De acuerdo a Saravacos etal.(1986), el inusual efecto de la temperatura sobre las isotermas (intersección) en unrango de 0,6 es decir a una alta actividad de agua es un resultado de la disolución de

ANÁLISIS Deshidratación

O sm ótica

Producto

Final

Sólidos Solubles (ºBrix)

Sólidos Tota les (%)

pH a 20ºC

Acidez T itulab le (% ac. Cítrico)

Azúcares Reductores (% glucosa)

45,2

71,11

4,11

2,24

13,6

45,2

77,36

4,11

2,55

16,70

Page 215: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

215

azúcar, a mayor disolución de azúcar mayor cantidad de agua es retenida para losproductos alimenticios. Según Tsami et al. (1990) para valores de actividades de aguamás altos de 0,7 hay una inversión del efecto de la temperatura donde el contenido dehumedad en equilibrio se incrementa con la temperatura; y esto se debe a un aumentode la solubilidad de azúcares en el agua. De acuerdo a Weisser (1985) citado porMattos (1992) el punto de intersección depende del tipo de azúcar presente, de ladistribución, del tamaño y de la composición de los alimentos.

4.4 EVALUACION DE CALIDAD DE AJUSTE

Los valores de los errores relativos medios (ERM) de la calidad de ajuste delmodelo estudiado cuyos parámetros han sido determinados a partir de 9 puntos ex-perimentales se muestra en los cuadros 4, 5 y 6.

En estos cuadros se muestra el grado de aproximación de las estimaciones y los re-sultados del experimento medidos por el error relativo medio (ERM) donde se observaque los valores son inferiores al 5%. La calidad de ajuste de este modelo es muy buenaconcordando con varios investigadores (Boquet et al., 1979; Bizot, 1983; Vidal, 1981;Fito et. al.,1981).

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 216: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM216

Page 217: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

217

T (ºC) r2 ERM (%)

60 0,99383,085

Cuadro 4. Parámetros de Ajuste Obtenidos por el Modelo de G.A.B. para el Capulí Fresco. (Datos Desorción)

T (ºC) r2 ERM (%)

50 0,98852,831

60 0,99212,212

70 0,99481,869

Cuadro 5. Parámetro de Ajuste Obtenidos por el Modelo de G.A.B. para el CapulíOsmóticamente Deshidratado

Cuadro 6. Parámetros de Ajuste Obtenidos por el Modelo de G.A.B. para el Capulí Producto Final. (Datos Adsorción)

T (ºC) r2 ERM (%)

20 0,99524,0492

25 0,98974,3944

4.5 EVALUACION DEL MODELO DE GAB

Los valores de las constantes (Xm’, C’, K’) del modelo de G.A.B. a cada temperatura fueron obtenidos por el método de los mínimos cuadrados utilizando el programa de Q-basic, para los valores de adsorción y desorción en el capulí fresco, deshidratadoosmóticamente y como producto final en todo el rango de humedades relativas (11% a100%) los coeficientes se presentan en los cuadros 7, 8 y 9.

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 218: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM218

Cuadro 7. Valores Obtenidos de las Constantes del Modelo de G.A.B. para el CapulíFresco (datos de desorción)

Temperatura (ºC) X’m C’ K’

50º15,5412 61,4309 0,8057

6014,7307 83,0291 0,7433

70 14,4756 112,1738 0,6843

Cuadro 8. Valores Obtenidos de las Constantes del Modelo de G.A.B. a 60°C para elCapulí Deshidratado Osmóticamente (datos de adsorción)

Cuadro 9. Valores Obtenidos de las Constantes del Modelo de G.A.B. para el CapulíProducto Final (datos de adsorción)

Temperatura (ºC) X’m C’ K’

6014,7294 66,5144 0,6004

Temperatura (ºC) X’m C’ K’

2015,7665 175,7584 0,6047

2515,6799 99,4349 0,6379

X’m : g agua/ 100 g m.s C’ : Constante K’: Constante

Los valores estimados de la humedad de la capa monomolecular (X’m) varía entre14,475 y 15,541 g H2O/ 100 g m.s para la desorción y 15,6799 y 15,7665 g H2O/ 100g m.s para la adsorción. Tsami et al. (1990) encontraron valores para frutas deshidratadasque varía entre 9,7 y 17,3 g H2O/g m.s., mostrando así que el capulí se encuentra entre

Page 219: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

219

este rango. El valor de Xm’ disminuye cuando se incrementa la temperatura esto seobserva para el caso de las isotermas de desorción y adsorción del capulí lo cualcoincide con o reportado por Labuza et al. (1985) y Ayranci et al. (1990) quienesafirman que el contenido de humedad de monocapa disminuye con el incremento dela temperatura, debido a que este incremento produce una transición de fases internamente causando colapso estructural y la reducción de grupos polares de superficiecon los que el agua interactúa.

En los cuadros 10,11 y 12 se muestra los calores de adsorción y desorción (Qs) para el

capulí observándose que los calores de adsorción disminuye con el incremento de latemperatura (Ratti et al., 1989).

Cuadro 10. Valores de Calor de Sorción obtenidos mediante la Ecuación de GAB para elCapulí. (Datos Desorción)

Tem peratura °C Calor de Sorción (kJ/mol)

50 11,0570

60 12,2333

70 13,4454

Cuadro 11. Valor de Calor de Sorción obtenidos mediante la ecuación de GAB para elCapulí Deshidratado Osmóticamente.

Tem peratura °C Calor de Sorción (kJ/m ol)

60 11,6194

Cuadro 12. Valores de Calor de Sorción obtenidos mediante la Ecuación de GAB para elProducto Final del Capulí. (Datos de Adsorción)

Temperatura °C Calor de Desorción (kJ/mol)

20 11,9035

25 11,3942

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 220: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM220

4.6. PREDICCION DE LA ACTIVIDAD DE AGUA

Con los valores de las constantes de la ecuación de G.A.B. halladas para elcapulí para cada temperatura se procedieron a graficar las isotermas para el capulífresco, después de la deshidratación osmótica y secado por aire caliente la cual seaprecia en las figuras 7 y 8 donde se puede observar las 3 zonas de las isotermasdescritas anteriormente los cuales se deben a los estados fisico -químicos de loscomponentes del alimento y la composición del mismo.

En el cuadro 15 se muestra que la actividad de agua de equilibrio a 20 y 25ºCde capulí producto final a una humedad de 23,3% de acuerdo al modelo de G.A.B. varíade 0,52 y 0,54 para el caso de la adsorción lo cual se encuentra dentro del rangoreportado en la bibliografía. Bolin (1980) menciona que en el procesamiento ycomercialización de frutas secas solamente se usa un rango de humedad restringido.Las pasas no son usualmente secadas a menos de 12% de humedad, por lo regularlos límites estándares de humedad son superiores a un nivel del 18%. Para interesescomerciales el rango de actividad de agua varía entre 0,51 – 0,62 así para la ciruela, elrango de humedad es 19 –35% (a

w 0,65 – 0,83), y para albaricoques y melocotones el

contenido de humedad es usualmente 20 – 32% (aw 0,73 –0,81).

La actividad de agua del capulí con una humedad de 81,7%, para la desorciónes de 0,73; 0,78 y 0,84 a las temperaturas de 50°C, 60°C y 70°C respectivamente ypara el capulí deshidratado osmóticamente a 60°C es de 0,65 (cuadro 13 y 14).

En los cuadros 13 y 15 se observa que conforme aumenta la temperatura laactividad de agua de equilibrio aumenta, para una misma humedad de equilibrio. Esteincremento en la velocidad de reacción conduce al deterioro, la temperatura puedeproducir importantes efectos sobre la calidad química y microbiológica de un alimentoenvasado o sellado (Rockland y Beuchat, 1987).

Cuadro 13. Valores Predecidos de aw mediante la ecuación de GAB para el Capulí. (Da-

tos Desorción).

Tem peratura °C aw

50 0,735

60 0,780

70 0,844

Page 221: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

221

Cuadro 14. Valor Predecido de aw mediante la ecuación de GAB para el Capulí

Deshidratado Osmóticamente.

Tem peratura °C aw

60 0,554

Cuadro 15. Valores Predecido de aw mediante la Ecuación de GAB para el Producto Final

del Capulí. (Datos de Adsorción)

Tem peratura °C a w

20 0,521

25 0,545

V. CONCLUSIONES

1. El menor tiempo de deshidratación osmótica en el capulí obtenido, fue de 5 horas con untratamiento a temperatura de 70ºC y una concentración de jarabe de 80ºBrix.

2. La tendencia de las isotermas de desorción y adsorción del capulí corresponden a la formade la isoterma tipo I (forma J) característica de los productos alto contenido de azúcares.

3. En las isotermas de adsorción del capulí a 20°C y 25°C se encontró que en a partir de 0,68de actividad de agua, la humedad de equilibrio aumenta con la temperatura (fenómeno dela inversión del efecto de la temperatura), efecto característico en los productos con altocontenido de carbohidratos.

4. Los valores de humedad de monocapa obtenidos por el modelo de G.A.B. para el capulí(materia prima) a 50°C es 15,5413 g agua/100 m.s; 60°C es 14,7308 g agua/100 m.s; 70°Ces 14,5711 g agua/100 m.s; para el capulí deshidratado osmóticamente a 60°C es 14,7294g agua/100 m.s; y para el producto final del capulí a 20°C y 25°C es 15,7665 y 15,6799 gagua/100 m.s.

5. El valor de la monocapa (Xm’) del capulí disminuye conforme se incrementa la temperatu-ra. El comportamiento del parámetro Xm’ es directamentamente proporcional a la adsorción,es decir Xm’ es mayor cuanto mayor es la adsorción y Xm’ es menor a menor adsorción,este comportamiento también se observa en la desorción.

6. La aw.de equilibrio a 20 y 25ºC de capulí producto final a una humedad de equilibrio 23,3%

varía de 0,52 y 0,54 de acuerdo al modelo de G.A.B. de aw.

7. La actividad de agua del capulí con una humedad de 81,7%, para la desorción es de 0,73;0,78 y 0,84 a las temperaturas de 50°C, 60°C y 70°C respectivamente y para el capulídeshidratado osmóticamente a 60°C es 0,55.

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 222: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM222

8. El producto final del capulí se clasifica como un alimento de Humedad Intermedia.

10. El calor de adsorción (Qs) disminuye con el incremento de la temperatura (de 11,9035 a11.3942 KJ/mol para 20 y 25°C respectivamente).

VII. BIBLIOGRAFIA

1. AYRANCI E.; AYRANCI G. Y DOGANTAN Z. 1990. Moisture sorption isotherms of driedeapricot, fig, and raisin at 20ºC and 36ºC. Journal of Food Science. Vol 55:1591.

2. A.O.A.C. (ASSOCIATION OF OFICCIAL ANALYTICAL CHEMIST). 1995. Official Methodsof Analysis. 15º Edición. U.S.A.

3. BALBACHAS, A. 1990. Las Frutas en Medicina Natural. Edit. La Verdad Presente. Lima- Perú.

4. BERNAL, J. (1986). “Generalidades Sobre el Cultivo de la Uchuva”. Revista Ciencia yAgricultura 1(1). Boyacá – Colombia.

5. BIZOT, H. 1983. Using the G.A.B. Model to Construct Sorption Isotherms. In PhysicalProperties of Foods Applied Science Publishers by COST 90. London andNew York.

6. BOLIN, H. 1980. Relation of Moisture to Water Activity in Prunes and Raisins. Vol. 45:1190-1192.

7. BOQUET, R.; CHIRIFE, J. e IGLESIAS H. 1978. Equation for fitting water sorptionisotherms of foods II. Evaluation of varius two – parameter models. Journal ofFood Science. Vol 55:232.

8. BORNHARDT, B.C. Y VIDAL, S.G.1991. Determinación de isotermas de adsorción dehumedad y predicción mediante ajuste computacional. Compendio de Exposicio-nes del Noveno Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología de Alimentos. Chile.

9. CHEFTEL, J. y CHEFTEL, H. 1976. Introducción a la Bioquímica y Tecnología de losAlimentos. vol. I. Editorial Acribia. Zaragoza – España.

10. CHIRIFE, J. e IGLESIAS, H. 1984. Correlation of Bet monolayer moisture content infoods with temperature. Journal Food Technology. Vol19:503.

11. FARKAS, D. y M. LAZAR. (1969). “Osmotic Dehydration of Apple Pieces: Effect ofTemperature and Syrup Concentration on Rates”. Food Technology. Vol. 23:90-92. U.S.A

12. FITO, P; GIMRNO, V; VIDAL, D; SERRANO, C; 1989. Deshidratación de albaricoques(Prunus armeniaca l). Estudio de la actividad de agua. Alimentos. Vol. 14:19.

13. FLORES, C. 1977. Deshidratación de Frutas por Osmosis de la Piña Efectos del Bisulfitode Sodio, Temperatura y Tipo de Edulcorante. Tesis Industrias Alimentarias.UNALM. Lima - Perú.

Page 223: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

223

14. HUTCHINSON , H. y OTTEN, L. 1984. Equilibrium moisture content of white beans.American Association of Cereal Chemistry vol. 6:155.

15. IGLESIAS H. Y CHIRIFE J. 1982. Temperature dependence of water sorption isothermsof some food science. JFS. Vol, 51.551.

16. LABUZA T.P. KAANAME A. Y CHEN, J. Y. 1985. Effect of temperature on the moisturesorption isotherms and water activity shift of two dehydrated foods. Journal ofFood Science. Vol. 50: 385.

17. LERICI, C. ; PINNAVAIN, G. ; DALLA, R. 1985. Osmotic Dehydration of Fruit. Influenceof Osmotic Agents on Drying Behavior and Products Quality. JFS. vol. 50:1217 – 1219. Chicago-USA.

18. LOMAURO, C.; BAKSHI, A.; LABUZA, T. 1985. Evaluation of food moisture sorptionisotherms equations. Part II: Milk, Coffee, Tea, Nuts, Oilseeds, Spices andStarchy foods. Lebensm Wiss. U. technol. Vol. 18: 118.

19. KIRK R. S., SAWYER R. EGAN H. 1996. Composición y Análisis de Alimentos dePearson . Edit. CECSA. México.

20. MATTOS, R.A. 1992. Evaluación de los Modelos Matemáticos de Isotermas de Sorciónen Oca, Olluco y algnos derivados. Tesis UNALM. Lima –Perú.

21. MOYANO, P.; VERGARA, C.; BIFANI , C. y OSORIO, L. 1991. Actividad de Agua dePulpa de Papaya (Carica Candamarcencis). Noveno Congreso de Ciencia yTecnología de Alimentos. Santiago de Chile.

22. PANTASTICO, B. 1975. Fisiología de la Post-Recolección, Manejo y Utilización de Fru-tas y Hortalizas, Tropicales y Subtropicales. Edit. Continental S.A. México.

23. SARAVACOS, G. D., TSIOURVAS, D.A Y TSAMI, E. 1986. Effect of temperature on the wateradsorption isotherms of sultana raisins. Journal of food Science. Vol. 51: 381.

24. RATTI, C., CRAPISTE,G.H Y ROTSTEIN,E. 1989. A New Water Sorption EquilibriumEspression for Solid Foods Based on Thermodynamic Considerations. Journalof Food Science. Vol 574: 738.

25. ROCKLAND, L.B. Y NISHI, S.K. 1980. Influence of water Activity of food Product qualityand Stability. Food Technology. Vol. 23:1241

26. TORRES. 1991. Curso Conceptos Modernos de Preservación de Alimentos en el Merca-do Norteamericano. UNALM – Perú.

27. TSAMI, E.; MARINOS – OCURRÍS, D.; MAROULIS, Z. 1990. Water sorption isothermsof raisins, currants, figs, prunes and apricots. Journal of food Science. Vol.55:1994.

28. UGAS, R.; ANTONIO, J.; BARRENECHEA, J.; SEVILLA, M. 1993. El Capulí. Agrono-mía. Vol. XLI Nº 2. La Molina – Perú.

29. VIDAL, D. AÑO, V MAUPOEY, P. y TARRAZA, J. 1986. La Actividad de Agua en Ali-mentos. Alimentación. Equipos y Tecnología. Vol 5:37.

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 224: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM224

DETERMINACION SENSORIAL DEL TIEMPO DE VIDA MEDIA DE HAMBURGUESA

DE POLLO SOMETIDA A BAJAS DOSIS DE IRRADIACION

1 Ingeniero en Industrias Alimentarias, Ex docente de la Facultad de Industrias Alimentarias UNALM.

2 Doctor en Ciencias Industrias Alimentarias, profesor principal UNALM.

Héctor M. Basurto Ballarta1 Marcial I. Silva Jaimes2

RESUMEN

Se estudiaron las características de color-apariencia externa, olor, sabor y texturade hamburguesas preparadas con carne de pollo, irradiadas y almacenadas a 2°±2 °C.Las hamburguesas se dividieron en 4 grupos: control, 2 , 4 y 6 kGy. Todos los gruposfueron manipulados idénticamente antes, durante y después de la irradiación y durante elalmacenamiento. La evaluación sensorial fue realizada por un panel entrenado de 6 juecesusando una cartilla de puntuación (1-7) en la que se realizó una prueba de escalaestructurada. Los resultados fueron analizados utilizando el modelo parcialmente escalo-nado (categoría I) propuesto por Gácula (1975) en la que se fijó como valor limitante dedurabilidad sensorial (VLDS) el calificativo de 5 puntos (criterio de falla). Los resultadosmostraron que las características color-apariencia externa y olor en hamburguesas cru-das son dependientes de la irradiación, así como también las características sabor y tex-tura de hamburguesas fritas. La fritura causó una marcada atenuación en la percepción dela sensación a irradiado. Para la determinación del tiempo límite de vida en anaquel, elcriterio de falla usado fue el de considerar la característica sensorial que alcanzara masrápidamente el VLDS. Estos tiempos fueron de 13, 19, 41 y 34 días para los tratamientoscontrol, 2, 4 y 6 kGy respectivamente.

SUMMARY

The characteristics of color-external appearance, odour, flavor and texture ofchicken burger was studied when irradiated and stored at 2°±2 °C. The chicken burgers

Page 225: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

225

were divided into 4 groups: control, 2, 4, and 6 kGy. All groups were handled identically before,during and after the irradiation and during the storage. The evaluation was made by a 6 judgestrained panel on a basis of a record score (1-7). The results were analyzed using the partiallystaggered model (category I) proposed by Gácula (1975) in which was established a limitingvalue of sensory durability (LVSD) of 5 points. The results showed that the characteristicscolor-external appearance and odour in raw chicken burger depends on the irradiation, aswell as flavor and texture in fried chicken burger. Frying caused a noticeable attenuation inthe perceptions of the irradiated sensation. For the determination of the shelf life, the criterionof failure considered was the sensorial characteristic that reached more quickly the LVSD.These times were of 13, 19, 41, and 34 days for the treatment control, 2, 4 and 6 kGyrespectively.

INTRODUCCION

La carne de pollo es la proteína ani-mal de mayor consumo en el Perú (Webb yFernández, 1999) a partir del cual se elabo-ra la hamburguesa de pollo (carne de pollo,grasa, sal, polifosfatos y pan rallado) pro-ducto de alto valor agregado y de gran acep-tación por el consumidor. Por otro lado, lairradiación ha demostrado ser un buen mé-todo para controlar los microorganismos quecontaminan la carne de pollo (Mulder, 1983;Patterson 1988; Thayer et al., 1991;Giddings y Marcotte, 1991) e incrementarsu vida en anaquel cuando se aplica hasta 8kGy (Singh et al., 1991). Sin embargo, eluso de dosis mayores a 2,5 kGy ha demos-trado tener efecto sobre sus característicassensoriales de sabor, olor y color. Estoscambios también están en función a otrosfactores como presencia de oxígeno, canti-dad de grasa, temperatura de almacenamien-to, etc. Singh et al. (1991) reportaron que lavida en anaquel de pollo almacenado a 2°±2°C, desde el punto de vista sensorial, seincrementó de 6-10 días hasta 12-20 días alser irradiada a 2,5 kGy. Dosis de irradiaciónsuperiores a 8 kGy no muestran un incre-mento lineal de la vida en anaquel debidoposiblemente a que el proceso degradativoenzimático no se detiene. Además, los cam-bios sensoriales producidos por causa de la

irradiación desaparecen durante el almace-namiento y cuando el producto es frito(Lacroix et al., 1991).

El objetivo del presente trabajo fueestudiar los cambios en las característicasde color, apariencia externa, olor, sabor ytextura de hamburguesas preparadas concarne de pollo, irradiadas a 2,4, 6 kGy y al-macenadas a 2°±2 °C.

MATERIALES Y MÉTODOS

El presente trabajo fue realizado enlos laboratorios del Instituto Peruano deEnergía Nuclear (IPEN), proyecto Planta deIrradiación Multiuso (PIMU) entre los me-ses de julio de 1999 a marzo del 2000.

2.1. Acondicionamiento delas muestras

Se trabajó con hamburguesas depollo (100 g aproximadamente 9 cm de diá-metro por 0,8 cm de espesor) adquiridas deuna empresa local.

Las hamburguesas fueron embol-sadas individualmente en polietileno de altadensidad y en condiciones asépticas; lue-go del cual se sellaron herméticamente.Enseguida se procedió a irradiar las mues

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 226: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM226

tras (Irradiador Gammacell 220, fuente de60Co Nordion Inc. Canada) en batch de 7unidades a dosis mínima de 2, 4 y 6 kGysegún la dosimetría realizada, a una tasade dosis de 2,1 kGy/h. Un tratamiento sinirradiar fue usado como control. Seguida-mente se inició al almacenamiento a 2°±2ºCy HR de 90±5%, en el transcurso del cualse realizaron los análisis sensoriales.

2.2. Evaluación sensorial

2.2.1. Preselección, seleccióny entrenamiento de losjueces

La preselección se realizó a partirde una población de 12 personas entre 22 a45 años, de ambos sexos y mediante entre-vista personal. Los candidatos fueron some-tidos a pruebas para medir su habilidaddiscriminato-ria y luego a pruebas de trián-gulo usando combinaciones entre una mues-tra de hamburguesa frita irradiada a 3 kGy yuna sin irradiar, con los cuales se realizó elanálisis secuencial (Figura 1). De este gru-po, se seleccionaron a 6 personas, las cua-les siguieron un entrenamiento parafamiliarizarlos con las características a eva-luar y la metodología a aplicarse así comopara incrementar su habilidad personal paraidentificar y cuantificar los atributos senso-riales. Seguidamente, juntamente con los

jueces entrenados, se elaboró la escala dedescriptores que caracterizan a una hambur-guesa de pollo irradiada, sin irradiar, en bue-nas condiciones y conforme ocurre su dete-rioro, con el cual se elaboraron las hojas decalificación por puntuación a usarse (Cuadros1 y 2).

2.2.2. Muestras crudas

Para la evaluación del color-apa-riencia externa y olor, una hamburguesa decada tratamiento fue extraída al azar de lacámara de almacenamiento y colocada enun plato de porcelana blanca, codificada connúmeros aleatorios y evaluada utilizando elformato mostrado en el Cuadro1.

2.2.3. Muestras fritas

Para la evaluación de las caracte-rísticas de sabor y textura las muestras fue-ron fritas en sartén de teflón con aceite ve-getal a 190 ± 5 ºC por 5 ± 0,5 min (tempera-tura del punto más frío 95 ± 2,5 ºC). Luegose sirvieron en platos de porcelana blancacodificados con números aleatorios; cadajuez fue instruido para que corte una por-ción de aproximadamente 20 g y la pruebeantes de dar su veredicto. Las evaluacionesse realizaron en promedio entre las 10 a.m.y 12 m utilizando el formato mostrado en elCuadro 2. Se realizaron 2 repeticiones.

Page 227: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

227

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 4 8 12 16

Número de ensayos acumulativos

mer

o d

e re

spu

esta

s b

uen

as a

cum

ula

tiva

s

Renán MónicaClaudia MaríaIsabel ZoilaL2=Límite superior L1=Límite inferior

L1 = -2.84+0.58 x n

L2 = 2.84+0.58 x n

Fig. 1. Desempeño en el análisis secuencial de los candidatos a jueces aprobados

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 228: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM228

CUADRO 1. FORMATO DE EVALUACIÓN SENSORIAL PARA HAMBURGUESA CRUDAEN EL ESTUDIO DE VIDA EN ANA

HAMBURGUESA CRUDA

Nombre................................................................. No de Ensayo:.............................................

Fecha:...................................................................

Por favor complete según se le indique:

COLOR - APARIENCIA EXTERNA TRATAMIENTOS

Apariencia fresca, excepcionalmente agradable y firme,

ausencia completa de zonas con tonalidades extrañas.Excelente 7

Apariencia típica, agradable, firme, ausencia de zonas contonalidades e intensidades extrañas. Muy buena 6

Apariencia aún típica, con ligera pérdida de firmeza, sinzonas con tonalidades extrañas.

Buena 5

Apariencia aún típica, mayor pérdida de firmeza, apariciónde pequeñas zonas con tonalidades e intensidadesextrañas.

Regular 4

Apariencia ligeramente anormal, colores y tonosligeramente anormales, mayor pérdida de firmeza,

Mala 3

Aparición de tonalidades extrañas, aparición de brillosidadpronunciada. Muy mala 2

Apariencia completamente anormal, colores y tonalidadescompletamente extraños y fuerte brillosidad. Pésima 1

OLOR

Excepcionalmente agradable y característico, excelentefrescura y homogeneidad. Excelente 7

Característico a fresco, muy ligera aparición de olorextraño, homogéneo, muy bueno.

Muy buena 6

Olor extraño muy ligero y/o ausencia de olores extrañosdiferentes al de hamburguesa fresca o irradiada.

Buena 5

Ligera aparición de olores a hamburguesa guardada (nofresco).Perfecta diferenciación de hamburguesa fresca. Regular 4

Definido pero leve olor a descompuesto poco aceptable,olores extraños claramente perceptibles, heterogéneo. Mala 3

Olor perjudicado atípico, muy disminuido, claramentealterado, olores a descomposición muy notables.

Muy mala 2

Franco olor a deteriorado (olores amoniacales) no recuerdaa la hamburguesa. Pésima 1

Page 229: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

229

CUADRO 2. FORMATO DE EVALUACIÓN SENSORIAL PARA HAMBURGUESA FRITA ENEL ESTUDIO DE VIDA EN ANAQUEL

HAMBURGUESA FRITA

Nombre................................................................. No de Ensayo:.............................................Fecha:...................................................................

SABOR

Excepcionalmente agradable, característico de hamburguesade pollo, tierna, fresca, jugosa, homogénea, firme. Excelente 7

Muy agradable, sabor característico con ligera aparición desabor a irradiado (o a almendra) pero poco persistente, jugosa,homogénea, firme.

Muy buena 6

Buena, agradable, jugosidad normal, sabor a irradiadoligeramente mayor y/o ausencia de sabores diferentes al dehamburguesa fresca.

Buena 5

Agradable pero no deliciosa debido a una pérdida de saborcaracterístico y muy leve acidificación. Regular 4

Poco menos agradable debido a una notable pérdida de saborcaracterístico y fuerte acidificación. Mala 3

Aparición de persistente sabor a descompuesto, ácido ydesagradable

Muy mala 2

Fuerte sabor a descompuesto, muy desagradable. Pésima 1

TEXTURA

Excepcionalmente buena, jugosidad excepcional agradable,firme a la masticación, homogénea no se desmorona.

Excelente 7

Muy buena, agradable, firme a la masticación, se desmoronacon dificultad, muy buena jugosidad. Muy buena 6

Buena, agradable, jugosidad normal, no tan homogénea, sedesmorona con cierta dificultad. Buena 5

Jugosidad aceptable, se desmorona con facilidad. Regular 4Claramente alterada, pérdida de cohesión, desagradable. Mala 3Estructura muy alterada, pérdida de cohesión y fácildesmoronamiento.

Muy mala 2

Estructura totalmente alterada. Pésima 1

Comentarios y sugerencias

.......................................................................................................................................................

.........................................................................................................................................................

Muchas gracias

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 230: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM230

2.3. Diseño Estadístico

Para el estudio de vida en anaquel seutilizó el Diseño Parcialmente EscalonadoGácula, 1975) y para la evaluación del des-empeño de los jueces al emitir sus fallos y ladiferencia entre los tratamientos en cada pe-riodo de evaluación, los datos fueron trata-dos como un Diseño Bloque Completo al Azar(Montgomeri y Rounger, 1996).

RESULTADOS Y DISCUSION

3.1. Color- apariencia externa

Como se observa en la Figura 2, eltratamiento control obtuvo el más alto puntaje

en la primera evaluación; sin embargo losresultados del análisis de varianza (Cuadro3) no muestran diferencias significativasentre las dosis de irradiación ( a = 5%). Loscambios más resaltantes en la etapadeteriorativa son los cambios de color decrema opaco a crema amarillento y brilloso.Estos cambios visibles en el tratamientocontrol a los 15 días, en el de 2 kGy a los 29días y en el de 4 y 6 kGy a los 50 días pue-den deberse a la actividad bacteriana, la ele-vada humedad relativa del medio, actividadenzimática o cambios producidos por la he-moglobina de la carne al interactuar con fac-tores presentes en el medio (oxígeno, meta-les, productos del metabolismo microbiano)(Sing et al., 1991).

Page 231: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

231PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 232: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM232

Tiempo de almacenamiento

(días)Atributo

Valor de F calculado Valor de F de la tabla (5%)Conclusiones

1

Color y apariencia

Olor

Sabor y aroma

Textura

1,3934

13,0978

1,3779

0,337

3,2873

3,2873

3,2873

3,2873

N.S.

*

N.S.

N.S.

8

Color y apariencia

Olor

Sabor y aroma

Textura

2,7858

4,4611

3,0235

1,8

3,2873

3,2873

3,2873

3,2873

N.S.

*

N.S.

N.S.

15

Color y apariencia

Olor

Sabor y aroma

Textura

2,1900

0,8834

31,1992

1,5079

3,2873

3,2873

3,2873

3,2873

N.S.

N.S.

*

N.S.

22

Color y apariencia

Olor

Sabor y aroma

Textura

0,8737

37,7742

47,4348

8,4548

3,2873

3,2873

3,2873

3,2873

N.S.

*

*

*

29

Color y apariencia

Olor

Sabor y aroma

Textura

2,6417

50,4546

61,6176

45,2916

3,2873

3,2873

3,2873

3,2873

N.S.

*

*

*

36

Color y apariencia

Olor

Sabor y aroma

Textura

2,63066

14,1489

5,3412

2,8437

4,1028

4,1028

4,1028

4,1028

N.S.

*

*

N.S.

43

Color y apariencia

Olor

Sabor y aroma

Textura

9,0655

27,5532

45,5610

14,1489

4,1028

4,1028

4,1028

4,1028

*

*

*

*

50

Color y apariencia

Olor

Sabor y aroma

Textura

57,9630

58,0252

20,2779

18,0000

4,1028

4,1028

4,1028

4,1028

*

*

*

*

57

Color y apariencia

Olor

Sabor y aroma

Textura

11,9000

16,8691

16,8324

5,4477

4,1028

4,1028

4,1028

4,1028

*

*

*

*

64

Color y apariencia

Olor

Sabor y aroma

Textura

25,7789

19,5420

18,2012

10,2584

4,1028

4,1028

4,1028

4,1028

*

*

*

*

CUADRO 3. RESULTADOS DEL ANÁLISIS DE VARIANZA DE LAS CARACTERÍSTICAS

SENSORIALES DE HAMBURGUESA DE POLLO ALMACENADO A 2°±2°C.

N.S. = No existe diferencia significativa.

* = Existe diferencia significativa (α=5%).

Page 233: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

233

Olor

Como se observa en la Figura 3, laintensidad de las sensaciones odoríferasdetectadas al día siguiente de la irradia-ción es proporcional a la dosis aplicada,posiblemente debido a la formación de com-puestos de menor peso molecular (voláti-les) que se liberan al medio (Singh et al.,1991). El análisis de varianza (Cuadro 3)muestra que existen diferencias significa-tivas (a=5%). Sin embargo, el olor a irradiado,que no es desagradable para la mayoría delos jueces, pues lo relacionan con un aroma aalmendras, desaparece gradualmente, dandopaso a la formación de olores característicosde deterioro del producto ( olor a especias ya ácidos). El puntaje del tratamiento de 2 kGydisminuye con menor intensidad respecto altratamiento control mientras que los de 4 y 6kGy se mantienen por encima del VLDS pormás tiempo. Sin embargo, el tratamiento de6 kGy presenta un tiempo de vida ligeramentemenor que el de 4 kGy para este atributo,debido posiblemente a que el perfil de com-puestos volátiles causado por esta dosis deirradiación haya alterado su desarrollo duran-te el almacenamiento.

Al respecto, Mulder (1983), reportaque existe un umbral para la sensación de

olor a irradiado, que es de 0,5 kGy, y quedosis superiores a 7 kGy, este proceso alte-ra significativamente las sensacionesodoríficas de la carne de pollo, sin incremen-tar su tiempo de conservación.

Sabor

Como se observa en la Figura 4, la fri-tura tuvo un efecto reductor de la sensación airradiado al inicio del periodo de almacenamien-to, posiblemente debido a que las altas tempe-raturas volatilizan mas rápidamente los com-puestos formados o aceleran la estabilizaciónde los compuestos mismos (Singh et al., 1991),de manera que el ANVA realizado para estacaracterística en el día 1 muestra que no exis-ten diferencias significativas (α=5%). En ade-lante se observa que, con el incremento del tiem-po de almacenamiento, la calidad del sabordisminuye, aunque no linealmente con la do-sis de irradiación ya que el tratamiento de 4kGy obtiene el puntaje más elevado hacia elfinal del periodo de almacenamiento. La nolinealidad con la dosis aplicada entre 4 y 6kGy puede deberse a que a una determinadadosis se producen cambios que alteransignificativamente las vías degradativas de losácidos grasos y aminos, que tienen influenciaen la percepción del sabor (Singh et al., 1991).

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 234: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM234

Page 235: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

235

Sabor

Como se observa en la Figura 4, la fri-tura tuvo un efecto reductor de la sensación airradiado al inicio del periodo de almacenamien-to, posiblemente debido a que las altas tempe-raturas volatilizan mas rápidamente los com-puestos formados o aceleran la estabilizaciónde los compuestos mismos (Singh et al., 1991),de manera que el ANVA realizado para estacaracterística en el día 1 muestra que no exis-ten diferencias significativas (α=5%). En ade-lante se observa que, con el incremento del tiem-po de almacenamiento, la calidad del sabor dis-minuye, aunque no linealmente con la dosis deirradiación ya que el tratamiento de 4 kGyobtiene el puntaje más elevado hacia el finaldel periodo de almacenamiento. La nolinealidad con la dosis aplicada entre 4 y 6kGy puede deberse a que a una determina-da dosis se producen cambios que alteransignificativamente las vías degradativas delos ácidos grasos y aminos, que tienen in-fluencia en la percepción del sabor (Singh etal., 1991).

Textura

Como se observa en la Figura 5 eltratamiento control es el que se deteriora másrápidamente, mientras que el tratamiento 4kGy tiene la máxima puntuación hasta el fi-nal del almacenamiento. El análisis devarianza de los datos correspondientes al pri-mer día no muestran diferencias significati-vas entre los tratamientos (α=5%). Sin em-bargo, conforme avanza el tiempo de alma-cenamiento, se observa que el tratamiento de4 kGy tiene mayor puntaje que el de 6 kGya partir de la tercera semana hasta el finaldel periodo de almacenamiento.

Debido a que la dosis de irradiaciónaplicada es muy baja como para causar cam-bios estructurales en el producto, el resultadoobtenido puede deberse a un efecto indirectorelacionado a la presencia de microorganismos,los cuales tienen efecto sobre la textura du-rante el proceso degradativo del producto.Como se observa este es más evidente en laparte final del almacenamiento y presenta unatendencia parecida a la seguida por el sabor,el cual también esta relacionado al efectodeteriorativo percibido.

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 236: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM236

Page 237: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

237PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 238: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM238

Los resultados de la estimación deltiempo de vida respecto a las característicasevaluadas están resumidos en el Cuadro 4. eltratamiento de 4 kGy muestra los mayorespuntajes en todas las características evalua-das. La característica que se deteriora másrápidamente en el tratamiento control es elsabor , en el tratamiento de 2 kGy es el olor,mientras que en los tratamientos 4 kGy y 6kGy hay un empate en las características olory color-apariencia externa para el primero ycolor-apariencia externa y sabor para el se-gundo. Para efectos de otorgarle un tiempo devida, usamos como tiempo limitante a la ca-racterística de menor duración. Por tanto, eltratamiento control tiene un tiempo de vida útilestimado de 13 días, 19 para 2 kGy, 41 para 4kGy y 34 días para 6 kGy.

CONCLUSIONES

Los cambios observados en las ca-racterísticas sensoriales fueron proporciona-les a las dosis aplicadas. La aparición de unolor “a irradiado” en las hamburguesas cru-

CUADRO 4. TIEMPO DE VIDA ESTIMADO SENSORIALMENTE DE HAMBURGUESADE POLLO ALMACENADA A 2°±2°C.

Tiempo de vida estimado (días)

Control 2 kGy 4 kGy 6 kGyATRIBUTO

Prom. I.C. (95%) Prom. I.C. (95%) Prom. I.C. (95%) Prom.I.C.

(95%)

Color-apariencia

externa

Olor

Sabor

Textura

18

14

13

18

9-26

4-20

8-18

12-23

19

21

25

33

15-23

15-27

20-30

26-37

41

41

48

66

32-49

33-47

40-57

55-76

34

38

34

45

27-41

29-42

23-44

36-55

I.C. = Intervalo de confianza

das, disminuyó cuando la hamburguesa fuefrita. La irradiación permitió incrementar la vidaen anaquel de 13 días (intervalo de confianza8-18) del tratamiento control hasta 41 días(intervalo de confianza 32-49 días) a 4 kGy.El tratamiento a 6 kGy tuvo un tiempo devida inferior al de 4 kGy.

BIBLIOGRAFIA

GACULA, M. Jr. 1975. The design ofexperiments for shelf life study.Journal of Food Science. 40: 399-403.

GIDDINGS, G. y MARCOTTE, M. 1991.Poultry irradiation: for hygiene andsafety and market-life enhancement.Food Reviews International 7(3), 259-282.

LACROIX, M., JOBIN, M., HAMEL, S. ySTAHL, V. 1991. Effects of 3 and 7kGy gamma irradiation doses on odorand flavor of fresh chicken breast.

Page 239: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

239

Microbiologie - Aliments - Nutrition 9: 375 -379.

MONTGOMERY, D.; ROUNGER, G. 1996.Probabilidad y estadística aplicadosa la ingeniería. Editorial Mc Graw-Hill Interamericana. México 895 p.

MULDER, R. 1983. Ionizing energy treatmentof poultry. National Symposium onIonizing Treatment of Foods. Sydney5-6 october 1983. 4p.

PATTERSON, M. 1988. Sensitivity of bacte-ria to irradiation on poultry meat undervarious atmospheres. Letters inApplied Microbology 7, 55-58.

SINGH, H., LACROIX, M. y MARCEL G.1991.Post Irradiation chemicalanalyses of poultry. Research workpresented to Nordion Inc. Quebec.Cánada. 102 p.

THAYER, D. y BOYD, G. 1991. Effect ofionizing radiation dose, temperatureand atmosphere on the survival ofSalmonella typhimurium in sterile,mechanically deboned chickenmeat. Poultry Science 70: 381 –388.

WEBB, R. y FERNANDEZ, G. 1999. Perú ennúmeros. Cuánto S. A. Lima 1199 p.

PREDICCIÓN DE LA ACTIVIDAD DE AGUA UTILIZANDO EL MODELO MATEMÁTICODE G.A.B. EN EL PROCESO DE DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

DEL CAPULI (Physalis peruviana)

Page 240: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM240

RESUMEN

La elaboración de un producto cárnico tipo salchichón se realizó siguiendo la metodo-logía recomendada por Central Soya. Se partió de una formulación base, recomendada porpersonal experto en la elaboración de productos cárnicos, a partir de la cual se efectuaron lasmodificaciones necesarias con respecto a la inclusión de proteína vegetal, almidón y piel decerdo; con el fin de que el producto pueda resistir el tratamiento térmico de esterilización, sinque se afecte de manera significativa sus propiedades organolépticas, prestando para elloespecial interés en la capacidad de retención de agua (CRA) de todos los ingredientes queintervinieron en las distintas formulaciones.

Para embutir los productos se emplearon fundas plásticas esterilizables Naturin F2. Seutilizó además un autoclave a contrapresión a fin de evitar la ruptura de las fundas en el autoclave,la misma que trabajó a una presión de 1,8 Kg/cm2 de presión absoluta. El producto final (de 45mm de diámetro, 15cm de longitud y 250 gramos de peso) se sometió a un tratamientotérmico de 121° C ± 1° C hasta alcanzar un tiempo de muerte térmica “Fo” de 6 minutos.

El producto final obtenido presentó un alto contenido proteico (15,86% en base húme-da), buenas características organolépticas y alcanzó un tiempo de vida en almacenamiento de3 meses al medio ambiente (en promedio 20ºC al 98% de humedad relativa) y de 1 mes a 40°Cal 55 % de humedad relativa.

ABSTRACT

The elaboration of a salami type meat product was accomplished by following themethodology recommended by Central Soya. It started with a base formulation, recommendedby personnel expert in meat products elaboration, where the necessary modifications weremade regarding the vegetable protein incorporation, starch and pork skin; in order that theproduct could resist the thermal sterilization treatment, without affecting in a meaningful wayits organoleptic properties, giving special interest in the water retention capacity (CRA) of allingredients that intervened in the different formulations.

ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO CÁRNICO ESTERILIZADO TIPO SALCHICHÓN

_____________________________________1 Ingeniera en Industrias Alimentarias2 Docente Asociado de la Facultad de Industrias Alimentarias3 Docente Auxiliar de la Facultad de Industrias Alimentarias

Maritza Canales Martínez1 Carlos Elías Peñafiel2 Jenny Del Carmen Valdez Arana3

Page 241: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

241

I. INTRODUCCIÓN

La aplicación de la esterilización enla elaboración de productos cárnicos permiteprolongar el tiempo de vida hasta 3 mesessin necesidad de refrigeración y no requierede medios de transporte refrigerados. Estatécnica es particularmente útil en nuestropaís; pues no se cuenta con una adecuadared vial ni tampoco con medios de transporteimplementados con sistema de refrigeración.

Sin embargo, las elevadas tempera-turas que se aplican en la esterilización, nosólo requieren fundas de materiales especia-les y autoclaves de contrapresión, sino quetambién requieren del estudio de penetraciónde calor, de las capacidades de retención deagua de los componentes y del efecto sobrela aceptabilidad sensorial.

Central Soya (1997) indica que entrelos insumos empleados en la elaboración deproductos cárnicos, se encuentran losextensores cárnicos. Según Rocha (1998),estos extensores mejoran la funcionalidad delas proteínas, reducen las mermas y el enco-gimiento durante la cocción, mejoran la reten-ción de agua, las características de rebanadoy el valor nutritivo de los productos cárnicos,así como permiten obtener formulaciones másflexibles y económicas. Estos extensores, tam-bién conocidos como ligadores, se encuen-tran en el mercado en diferentes presentacio-nes y son elaborados a partir de leche,soya, papa y cereales como maíz, trigo, ce-bada y arroz (Central Soya, 1997).

To inlay the products, Naturin F2 sterilizable plastic sheaths were employed . Also, acounter pressure autoclave was used in order to avoiding the breaking of the sheaths within theautoclave, the same that worked up to a pressure of 1,8 Kg/cm2 absolute pressure. The finalproduct (of 45 mm of diameter, 15cm of length and 250g weight) was submitted to a thermaltreatment of 121°C ± 1°C until reaching a thermical death time “Fo” of 6 minutes.

The obtained final product presented a high protein content (15,86% in wet base), goodorganoleptic characteristics and reached a storage life time of 3 months in an average environ-ment (20°C and 98% of relative humidity) and of 1 month at 40°C and 55 % of relative humidity.

VISCOFAN S.A. (1998), recomiendacomo empaques o envolturas para productoscárnicos esterilizables el uso de fundas flexi-bles multicapa elaboradas en base apoliamidas y poliolefinas, las mismas que leotorgan características de resistencia a ele-vadas temperaturas así como una baja per-meabilidad, que limita la migración de la hu-medad del producto.

Con respecto a la formulación de pro-ductos cárnicos Central Soya (1997), proponeun método para calcular la cantidad de aguamáxima que puede contener una formulación, lamisma que está en función de la capacidad deretención de agua de los insumos que presen-tan esta propiedad funcional. El contenido deagua calculado con este método no debe exce-der al contenido total de agua en la formulación,a fin de que no se produzca el fenómeno de si-néresis, el mismo que puede ser favorecido porlas elevadas temperaturas en la esterilización.

Finalmente, con respecto al tratamien-to térmico, es importante conocer y definir laintensidad o grado de calentamiento al quepuede someterse el producto a fin de conser-var sus cualidades organolépticas y nutritivas;la termorresistencia de los microorganismoscontaminantes, en función a la naturaleza quí-mica y física del alimento y la velocidad depenetración del calor en el punto de calenta-miento más lento (Gianonni, 1977).

En base a lo expuesto anteriormen-te, los objetivos del presente trabajo de in-vestigación fueron:

ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO CÁRNICO ESTERILIZADO TIPO SALCHICHÓN

Page 242: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM242

• Determinar los parámetros de proce-samiento para la elaboración de unproducto cárnico esterilizado,organolépticamente aceptable.

• Evaluar la estabilidad en el almace-namiento, a temperatura ambientepor un tiempo de 3 meses sin nece-sidad de refrigeración.

II. MATERIALES Y MÉTODOS

El presente trabajo de investigaciónse desarrolló en los años 1999 y 2000 en laPlanta Piloto y laboratorios de la Facultad deIndustrias Alimentarias de la Universidad Na-cional Agraria La Molina (UNALM), el InstitutoTecnológico Pesquero (ITP) y las instalacio-nes de la empresa Salchichería Alemana S.A.

2.1 MATERIALES

Se utilizó carne de cerdo; carne indus-trial; proteína concentrada funcional de soya(FSCP) PROMINE HV con 66% de proteína; pro-teína concentrada texturizada de soya (TSPC)PROMINE RESPONSE con 66% de proteína;piel de cerdo refrigerada, almidón de papa, salfina yodada, sales de cura (90% de sal, 4% denitrato y 6% de nitrito), fosfatos, especias (pi-mienta, comino, ajo en polvo, cebolla en pol-vo), glutamato monosódico y vegamina.

Como material de empaque se em-pleó fundas flexibles esterilizables multicapaNaturin F2 (45 mm de diámetro) de poliamiday poliolefina, proporcionada por la empresaVISCOFAN S.A.

Los equipos utilizados fueron: mole-dora marca Alexanderwerk de 60 kg de capa-cidad; embutidora de 35 kg de capacidad;clipeadora marca Tipper de dimensiones17,78x17,78x87,63 cm. modelo C487l.;termoregistrador para registro del tiempo demuerte térmica (Fo) en tiempo real, marca Ellab,modelo CTF9008, incluyendo 4 termopares concubiertas de bakelita y accesorios; autoclavehorizontal a contrapresión, marca TOYO

SEIKAN KAISHA, de 91 cm de diámetro y 2.15m de largo; balanza de precisión, marcaMETTLER PM-100; equipos diversos y mate-riales de laboratorio empleados para los aná-lisis físico-químicos y microbiológicos

2.2 MÉTODOS

2.2.1 OBTENCIÓN DEL PRO-DUCTO CÁRNICO

Las operaciones para la obtención delproducto cárnico esterilizado tipo salchichónse muestran en la figura 1.

En el acondicionamiento de la materiaprima, los recortes de carne congelados fueronreducidos de tamaño en la moledora y la proteí-na de soya se hidrató con 4 veces su peso enagua. La carne fue molida dos veces en lamoledora con cribas de 5mm. La piel de cerdofue sometida a cocción a 80ºC por 20 minutosy los ingredientes fueron premezclados an-tes de su inclusión en la etapa de mezclado.

El mezclado se realizó manualmen-te, incorporando el resto de ingredientes.

El embutido se realizó en fundasflexibles esterilizables Naturin F2 con diáme-tro de 45 mm. Se controló el peso del pro-ducto mediante el clipeado.

El esterilizado se realizó en un auto-clave horizontal a contrapresión (1.8 kg/cm2

y 121°C ± 1°C). Para la determinación deltiempo de muerte térmica se empleó el Mé-todo General, obteniéndose un Fo de 6 minu-tos. En razón a que dicha temperatura afec-ta en menor grado la estructura de las proteí-nas y sobrepasa las especificaciones técni-cas para el tipo de funda empleada (NaturinF2). Asimismo, debido a que esta mismatemperatura es usada para controlar térmica-mente a los microorganismos a un Fo de 6minutos (National Canners Association-NCA,citada por Bailón, 1994).

Page 243: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

243

FIGURA 1. FLUJO PARA LA ELABORACIÓN DEL PRODUCTO CÁRNICOESTERILIZADO TIPO SALCHICHÓN

MATERIA PRIMA

MO LIDO

MEZCLADO

EMBUTIDO

ESTERILIZADO

ALMACENAMIENTO

ENFRIADO

ACO NDICIO NAMIENTO

En el enfriado se utilizó agua fría a lacual se añadió un desinfectante alimentario(TIMSEM, 500 ppm), según lo recomendadopor Nishino (1998), hasta que el producto al-

cance una temperatura interna entre 20ºC y22ºC. La humedad superficial de la funda fueeliminada con un paño de algodón, siendo elproducto posteriormente almacenado.

ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO CÁRNICO ESTERILIZADO TIPO SALCHICHÓN

Page 244: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM244

COMPONENTE PORCENTAJE (%)

Recortes de carne

• Carne magra: 45,50%

• Grasa : 19.50%

65,00

Proteína concentrada texturizada de soya -

TSPC hidratada

TSPC: 4,37%

Agua : 26,26%

30,63

a) Proteína concentrada funcional de soya

– FSPC

4,37

TOTAL 100,00

CUADRO 1. FORMULACION BASE PARA LA ELABORACIÓN DE UN PRODUCTOCÁRNICO ESTERILIZADO TIPO SALCHICHÓN

El almacenamiento se realizó alas siguientes temperaturas y humedadesrelativas: 13ºC al 85%HR, 20ºC al 98%HRy 40ºC al 55%HR, según lo recomendadopor Labuza y Schmidl (1985).

El diseño experimental comprendiólas siguientes etapas: pruebas preliminares,pruebas definitivas y estabilidad en el alma-cenamiento.

2.2.2 PRUEBAS PRELIMINARES

Las pruebas preliminares se realiza-ron para determinar la resistencia del productoa tratamientos térmicos prolongados, para ellose cocinó a 75ºC por 3 horas en una marmi-ta, según lo recomendado por Weinling(1973).

En esta etapa se determinó la pro-porción de ingredientes a incluirse en la for-mulación. Para la elaboración de un pro-ducto cárnico reestructurado, no se conta-

ba con ninguna formulación de referencia,por lo que la formulación base que se em-pleó se definió con ensayos preliminares yen los cuales se consideraron las recomen-daciones del personal experto en productoscárnicos.

La formulación base establecida semuestra en el Cuadro 1 y contiene: 65% derecortes de carne, proteína concentradatexturizada de soya -TSPC hidratada 30,62%y proteína concentrada funcional de soya -FSPC 4,37%.

El producto obtenido, a partir de estaformulación base, se sometió a la evalua-ción sensorial de textura empleando la “Prue-ba del Doblés” recomendada por Castro(1997) y la Escala de Karlsruhe recomenda-da por Witting de Penna (1981).

En esta etapa también se elabora-ron dos formulaciones preliminares denomi-nadas VJBC1 y VJBC2 (Cuadro 2), con el

Page 245: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

245

2.2.4 ESTABILIDAD EN ELALMACENAMIENTO

El almacenamiento se evaluó segúnlo recomendado por Labuza y Schmidl (1985)respecto a las temperaturas y humedades re-lativas de: 13ºC y 85%HR, 20ºC y 95%HR; y40ºC y 55%HR a las que fueron sometidas losproductos elaborados tomando como base laformulación CA. La frecuencia de toma demuestras para los análisis, para cada una delas condiciones indicadas anteriormente, fue-ron: cada dos semanas, una vez por semanay dos veces por semana, respectivamente.

Los análisis físico-químicos y senso-riales realizados en esta etapa se muestran enel Cuadro 4.

CUADRO 2. FORMULACIONES PRELIMINARES PARA LA ELABORACIONDE UN PRODUCTO CARNICO TIPO SALCHICHÓN

COMPOSICIÓN VJBC1 VJBC2

Carne Industrial

Grasa

TCSP

FCSP

Sal

Vegamina

Fosfato

Ajo

Glutamato

Sal de cura

Cebolla en polvo

Agua Agregada

44.11

18.91

4.24

4.24

1.94

0.48

0.29

0.10

0.10

0.00

0.05

25.55

44.09

18.90

a) 4.23

4.23

1.94

0.48

0.29

0.10

0.10

0.05

0.05

25.54

TOTAL 100.00 100.00

objetivo de evaluar la inclusión o no de salesde cura en la formulación final. La formula-ción VJBC1 no contiene sales de cura, mien-tras que la formulación VJBC2 contiene sa-les de cura.Con el fin de determinar preferen-cias entre las formulaciones preliminares(VJBC1 y VJBC2), se realizó una prueba depreferencia con un panel de 30 consumido-res finales, según lo recomendado porAnzaldúa - Morales (1994)

A partir de los resultados obtenidosse propuso dos formulaciones mejoradas: CAy CP, indicadas en el cuadro 3. Cuyos pro-ductos se evaluaron físico-química ysensorialmente (según lo indicado en el Cua-dro 4), para elegir la mejor.

ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO CÁRNICO ESTERILIZADO TIPO SALCHICHÓN

Page 246: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM246

CUADRO 3: FORMULACIONES PROPUESTAS PARA LA ELABORACIÓNDEL PRODUCTO CÁRNICO TIPO SALCHICHÓN

(en porcentaje)

COMPOSICIÓN S SA SP AP API CA CP

Cerdo

Carne Industrial

TCSP

Almidón

Piel de cerdo

Sal

Vegamina

Fosfato

Ajo

Glutamato

Cebolla en polvo

BHT

Agua Agregada

26.0

52.00

5.00

0.00

0.00

2.00

0.40

0.25

0.10

0.10

0.05

0.01

14.09

22.7

45.30

5.00

4.50

0.00

2.00

0.40

0.25

0.10

0.10

0.05

0.01

19.59

22.7

45.30

5.00

0.00

10.00

2.00

0.40

0.25

0.10

0.10

0.05

0.01

14.09

22.7

45.30

5.00

2.25

5.00

2.00

0.40

0.25

0.10

0.10

0.05

0.01

16.84

19.4

38.60

5.00

4.50

10.00

2.00

0.40

0.25

0.10

0.10

0.05

0.01

19.59

19.4

38.60

5.00

9.00

0.00

2.00

0.40

0.25

0.10

0.10

0.05

0.01

25.09

19.4

38.60

5.00

6.60

5.00

2.00

0.40

0.25

0.10

0.10

0.05

0.01

22.49

TOTALES (kg) 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00

S (sin almidón ni piel de cerdo)SA (sólo con almidón)

SP (sólo con piel de cerdo cocida)AP (con almidón y piel de cerdo cocida)API (con almidón y piel de cerdo cocida en mayor porcentaje)

Page 247: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

247

APATE AIRETAM/SOMUSNI/AMIRP

SOTCUDORP

SISILANAEDOPIT

YSOCIMIUQ-OCISIFSOCIGOLOIBORCIM

SELAIROSNES

NÓICAZIRETCARACAIRETAMALED

AMIRP

enraClairtsudnienraCodreced

odrecedleiPnódimlAsovitidA

dademuH 1

HP 2

lamixorpnóicisopmoC 1

salifósemsaiboreasairetcaBselbaiv 2

uerecsllicaB 2s

sarotcuderotiflussairetcaB 2

SABEURPSERANIMILERP

1CBJV2CBJV

dademuH 1

HP 2

knirhS 3

elbiserpxeaugA 3

03(aicnereferpedabeurP4)selanifrodimusnoc

8(5sélboD}edabeurP.)sodanertneseceuj

SABEURPSAVITINIFED

SPSASPA

IPA

dademuH 1

hP 1

knirhS 3

elbiserpxeaugA 3

8(eburslraKedalacsE6)sodanertneseceuj

seceuj8(sélboDedabeurPsodanertne

ACPC

dademuH 1

HO 1

knirhS 3

elbiserpxeaugA 3

8(ehurslraKedalacsE)sodanertneseceuj 6

séloDedabeurP 5 seceuj8(,)sodanertne

03(aicnereferpedabeurP4)selanifserodimusnoc

AClamixorpnóicisopmoC 1

1HPknirhS 3

augA

edodargledabeurP06(nóiccafsitas

yselanifserodimusnoc:sotnup5edacinódehalacse,elbadarga4,elbargayum5

2.adargasedon3yum1yelbadargased

)elbadargased 7

DADILIBATSE

LENE

OTNEIMANECAMLA

AC dademuH 1

HP 1

osepednóicairaV 1

zédicA 1 )ocitcálodicáomoc(

salifósemsaiboreasairetcaBselbaiv 2

sarotcuderotiflussairetcaB 2

CUADRO 4: ANALISIS FISICOS - QUIMICOS, MICROBIOLÓGICOS YSENSORIALES REALIZADOS DURANTE LA FORMULACIÓN

DEL PRODUCTO CÁRNICO TIPO SALCHICHÓN

1) Según AOAC (1995)(2) Según ICMSF (1983)(3) Según Guerrero y Arteaga (1990)(4) Según Anzaldúa-Morales (1994)(5) Según Castro (1997)(6) Según Witting de Penna (1981)(7) Según Anzaldúa-Morales (1994)

ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO CÁRNICO ESTERILIZADO TIPO SALCHICHÓN

Page 248: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM248

III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN3.1 CARACTERIZACIÓN DE LA

MATERIA PRIMA

El resultado de la caracterizaciónde la materia prima se muestra en el Cua-

CUADRO 5. CARACTERIZACIÓN DE LAS MATERIAS PRIMAS(en porcentaje)

COMPONENTE CARNE INDUSTRIAL CARNE DE CERDO PIEL DE CERDO

Humedad 74,98 69,00* 72,30 73,00* 45,00 55,00*

Proteína 18,90 19,00* 15,36 19,00* 31,93 30,00*

Grasa 3,28 12,00* 10,61 8,00* 16,37 15,00*

Fibra --- --- --- --- --- ---

Cenizas 1,51 --- 1,04 --- 5,63 ---

Carbohidratos 1,63 --- 0,63 --- 1,07 ---

* Central Soya (1997)

dro 5, encontrándose que estos resultadosno difieren significativamente de la compo-sición teórica esperada, presentada porCentral Soya (1997).

Los resultados de los análisismicrobiológicos efectuados a la materia pri-ma se muestran en el Cuadro 6. Estos

son aceptables ya que se encuentran pordebajo de los límites máximos permiti-dos.

CUADRO 6. RECUENTO MICROBIOLÓGICO DE LA MATERIA PRIMA

PRUEBAS MICROBIOLÓGICA RESULTADOS LÍMITE MÁXIMO

PERMITIDO

(ITINTEC, 1980)

a) Recuento de bacterias aerobias mesófilas

viables (ufc/g)

21 x 103 106

Recuento de Bacillus cereus (ufc/g) < 10 < 102

Bacterias sulfito reductoras (NMP/g) 4 < 102

3.2 PRUEBAS PRELIMINARES

3.2.1 FORMULACIÓN BASE

El producto elaborado a partir de laformulación base, luego de ser sometido acocción a 75ºC por 3 horas, no mostró sepa-ración de estructura, ni pérdida de agua

(shrink), demostrándose que el producto re-siste tratamientos térmicos prolongados.

Asimismo el tamaño de partícula quese usó en la elaboración del producto (5 mm),así como la inclusión de proteína concentra

Page 249: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

249

da texturizada de soya le otorgó laapariencia final similar a la de un salchichóncocido o un salame cocido.

El producto obtuvo un puntaje de6,43 en la escala de Karlsruhe, correspon-diente a “satisfactoria” (grado 2) y en la prue-ba del Doblés obtuvo un calificativo de Gra-do B (la mitad del diámetro se rompe al do-blarse una vez). A partir de estos resulta-dos se estableció que la formulación utiliza-da puede servir como una Formulación Basepara las formulaciones VJBC1 y VJBC2.

3.2.2 FORMULACIONESVJBC1 Y VJBC2

Los resultados de la prueba senso-rial afectiva de preferencia realizada a los pro-ductos sin sales de cura (VJBC1) y con sa-les de cura (VJBC2) se muestran en el Cua-dro 7. Como se observa, existen diferen-cias significativas en cuanto a la preferenciapor el color de la muestra sin sales de cura(VJBC1), al requerir como mínimo 21 juiciosde preferencia de una sobre la otra, a un ni-vel de significancia de 0,05 para 30 observa-ciones.

Esta diferencia se debe a que la for-mulación VJBC1, al no contener sales de cura,otorga al producto un color final semejante alde una hamburguesa (condición final espera-

da para el producto). La formulación VJBC2con sales de cura presentó un color rosadopálido, el cual difiere de la expectativa de co-lor de los consumidores. Este color final sedebe a que el oxido nitroso formado a partirde los nitritos, presentes en las sales de cura,se combina con la mioglobina creando uncompuesto de color rojo oscuro llamadonitrosomioglobina, que al ser calentado setransforma el nitrosohemocromo que da elcolor rosado pálido característico de los em-butidos cocidos (Ranken, 1998).

En cuanto a la prueba de Doblés,ambos productos obtuvieron el mismo cali-ficativo: Grado C (más de la mitad del diá-metro se rompe al ser doblada una vez).

3.3 PRUEBAS DEFINITIVAS

3.3.1 FORMULACIONES S, SA,SP, AP Y API

En función a los resultados de laspruebas preliminares las formulaciones que seelaboraron en esta etapa (S, SA, SP, AP, API,según lo indicado en el Cuadro 3), no tuvieronsales de cura. Estas se realizaron con la fina-lidad de evaluar el efecto de la adición de almi-dón y piel de cerdo cocida. Como estosinsumos retienen agua se decidió no incluir enlas formulaciones la proteína FSPC y aumen

CUADRO 7. RESULTADOS DE LAS PRUEBAS SENSORIALES EN LASFORMULACIONES VJBC1 Y VJBC2

PUNTAJE

PRUEBA SENSORIAL VJBC1

(sin sales de cura)

VJBC2

(con sales de cura)

Prueba de preferencia en cuanto al

Color.

22 8

Prueba de Dobles Grado C Grado C

ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO CÁRNICO ESTERILIZADO TIPO SALCHICHÓN

Page 250: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM250

RELACIÓN

FORMULACIONES H* G* P* CRA CRA/H* (H/P) (G/P) (H+G)/P

S (sin almidón ni piel de

cerdo cocida)

72,038 8,370 18,120 68,486 0,951 3,814 0,462 4,276

SA (solo almidón) 70,353 7,302 16,220 79.639 1,132 4,188 0,450 4,630

SP (sólo piel de cerdo

cocida)

66,128 8,802 19,220 61,394 0,928 3,516 0,458 3,974

AP (con almidón y piel de

cerdo cocida)

63,544 8,052 17,720 70,395 1,108 3,820 0,454 4,274

API (con almidón y piel

de cerdo cocida en mayor

porcentaje)

62,147 7,734 17,320 72,301 1,163 3,826 0,447 4,273

H = humedad, G = grasa, P = proteína, CRA = capacidad de retención de agua(*) Fueron calculados en base a la composición proximal reportada en el Cuadro 5 y el % de cada

ingrediente en cada una de las formulaciones según Cuadro 3.La CRA fue calculada en base a los gramos de agua que retiene cada ingrediente (MontanaS.A., 1998)

CUADRO 8. RELACIÓN DE HUMEDAD, GRASA Y PROTEÍNAEN LAS FORMULACIONES

tar el porcentaje de la proteína TSPC, puesesta última contribuye a mejorar la aparienciade los productos que necesitan una definiciónde partícula granular, además de reducir loscostos, tal como lo señala Montana S.A. (1998).

En todas las formulaciones, la grasano excedió el 10% porque corresponde a losniveles propios de los recortes de carne conque se trabajó; su inclusión se justifica sólopara otorgarle sabor al producto (Varnam ySutherland, 1995).

En las diferentes formulaciones,cuando se disminuyó el porcentaje de carnesólo se aumentó el porcentaje de almidón,piel de cerdo cocida y agua. Cuando se adi-ciona almidón el nivel de proteína disminuyey la relación humedad/proteína (H/P) aumen-ta. Cuando se adiciona piel de cerdo coci-da, el nivel de proteína aumenta y la relaciónH/P disminuye, tal como se observa en elCuadro 8.

Luego del tratamiento térmico se rea-lizaron los análisis físico-químicos y senso-riales a cada una de las formulaciones, comose muestra en el Cuadro 9.

El criterio inicial para evaluar el pro-ducto fue el Shrink (desuerado), pues es elque condiciona la apariencia inicial del pro-ducto final, ya que al retirar el empaque (fun-da flexible) el líquido se evidencia, dando malaapariencia. Como se observa, las formulacio-nes que no generaron shrink fueron SA (sólocon almidón) y API (con almidón y piel decerdo en mayor porcentaje). El producto SApresentó mejores características organolép-ticas; la adición de almidón contribuyeeficientemente como un estabilizador de laestructura, ligando el exceso de agua que lasproteínas desnaturalizadas por el calor ya nopueden retener. Tal como menciona Lawrie(1991), las proteínas cárnica y vegetal se des

Page 251: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

251

CUADRO 9. RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICOS YSENSORIALES DE LAS FORMULACIONES DESPUÉS DEL

TRATAMIENTO TÉRMICO

S (sin almidón ni piel de cerdo)SA (sólo con almidón)SP (sólo con piel de cerdo cocida)AP (con almidón y piel de cerdo cocida)API (con almidón y piel de cerdo cocida en mayor porcentaje)CRA/H (Capacidad de retención de agua/humedad)

SISILÁNASENOICALUMROF

S AS PS PA IPA

)%(dademuH 94,46 76 26 30,76 46

)lm(knirhS 05,14 0 05,06 00,61 0

H/ARC 159,0 231,1 829,0 801,1 361,1

HP 21,6 52,6 01,6 31,6 41,6

sacitsíretcaraCsacitpélonagro

atnatótlosoN.asarg

searutxetaL,asogur

,azidarbeuqlE.ligárf

átseotcudorp.odamrofed

rolocseknirhSlEyumollirama

isac,oralcoN.odicúlsartlamatneserp

ocop,robas.odalas

laudiserrobaslE,etnegnirtsase

ocop,etreufosoerroc

obuhoNednóicarapes

.asargrojematneserP.robasyamora

yetroclaetsiseRorep,sélbodlaronemeneiton

)adnalb(adidromaleuq

.SnóicalumrofrojematneserP

aicneirapa

yahoNsenoicatipicerp

.knirhsleneahcumótloS

lE.asargolliramaseknirhs

aL.orucsoalyarutxet

sámseadidromSeuqetnatsnoc

.A.Sy

,acitsálearutxeT.ASaralimisyum

.asargolóSlaudiserrobaS

.ogramaseknirhslEyumollirama

osocsivyoralcnis

senoicatipicerp

.robasneuByarutxetrojeM

saleuqadidromsenoicalumrof

.ASyPA

edalacsEehurslraK

99,4 78,6 53,6 75,6 58,6

edabeurPsélboD

C B C B B

ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO CÁRNICO ESTERILIZADO TIPO SALCHICHÓN

Page 252: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM252

naturalizan con la alta temperatura,lo que se traduce en un elevado Shrink, unencogimiento de la mezcla, separación de lagrasa y una consecuente pérdida de la textu-ra.

En cuanto al cociente CRA/H, se ob-serva que éste es mayor para la formulaciónAPI, seguida de la formulación SA, el mismoque está relacionado con el nivel de shrink, yaque a mayor cociente el producto retiene másagua que aquella que tiene menor cociente,debido a que el contenido de almidón en cadauna de estas formulaciones incrementa suCRA y mejora la textura y mordida.

Adicionalmente, el pH de la mejor for-mulación (SA), es el mayor de todos, el cualse encuentra relacionado con la CRA. Se-gún Belitz y Grosch (1988) y Fenema (2000),a medida que el pH aumenta, también seincrementa la CRA y la consecuente dismi-nución del shrink.

En cuanto a la mordida la formula-ción SA es más blanda que de la formulaciónAPI, observándose que a medida que seincrementa el contenido de piel de cerdo co-cida, ésta influye favorablemente sobre la tex-tura y mordida; esta formulación contiene,además del almidón, la piel de cerdo cocida.

Con respecto a la evaluación senso-rial en la escala de Karlsruhe la formulaciónSA recibe el mayor puntaje (Satisfactorio,Grado 2), asimismo en la prueba de Doblésobtuvo un calificativo de Grado B (la mitad deldiámetro se rompe al doblarse una vez), me-jor que las formulaciones S y SP e igual quelas formulaciones AP y API.

Finalmente las muestras seleccio-nadas fueron la SA (sólo con almidón), se-guida de la API (con almidón y piel de cerdococida), las que mostraron menores valoresde shrink y una mejor textura, las mismasque fueron sometidas a una reformulaciónpara observar mejor la influencia de la pielde cerdo cocida y del almidón, las que sedenominaron CA y CP, detalladas anterior-mente en el Cuadro 3.

3.3.2 FORMULACIONES CA Y CP

La formulación CA contiene 9% dealmidón, con lo que se consigue teóricamen-te una mayor CRA con respecto a la formula-ción SA. La formulación CP contiene 6,6%de almidón y 5% de piel de cerdo cocida,aumentando su CRA, con respecto a la for-mulación API (Cuadro 10).

CUADRO 10. RELACIÓN DE HUMEDAD, GRASA Y PROTEÍNAEN LAS FORMULACIONES

FORMULACIONES H* G* P* CRA CRA/H

CA (con 9% de almidón) 68,668 6,234 14,320 90,300 1,315

a) CP (con 6,6% de almidón y 5%

de piel de cerdo cocida)

65,949 6,984 15,820 80,701 1,224

H = humedad, G = grasa, P = proteína, CRA = capacidad de retención de agua(*) Fueron calculados en base a la composición proximal reportada en el Cuadro 5 y el % de cadaingrediente en cada una de las formulaciones según Cuadro 3.La CRA fue calculada en base a los gramos de agua que retiene cada ingrediente (Montana S.A.,1998).

Page 253: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

253

lizaron los análisis físico-químicos y sensoriales,los mismos que se muestran en el Cuadro11.

Como se observa, existe ausencia deshrink en ambas formulaciones, debido al in-cremento de la CRA con respecto a lasformulaciones SA y API respectivamente.Asimismo, la formulación CA presenta unmayor puntaje que la CP en la escala deKarlsruhe (ambas en el nivel «bueno», Grado1). En la prueba de Doblés, ambas formu-laciones, obtuvieron un calificativo de GradoA (la muestra se rompe al ser doblada dosveces pero no al ser doblada una vez).

Para la obtención del producto a par-tir de las formulaciones indicadas, la masade producto fue embutida en fundas flexiblesesterilizables (Naturin F2), de 45 mm de diá-metro, 15 cm de longitud y 250 gramos depeso.

Después del tratamiento térmico (59minutos a 121°C ± 1°C, Fo de 6 minutos) se rea-

CUADRO 11. RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS FISICO-QUÍMICOSY SENSORIALES DE LAS FORMULACIONES CA y CP

DESPUÉS DEL TRATAMIENTO TÉRMICO

ANÁLISIS CA

(9% almidón)

CP

(6,6% almidón y 5%

piel de cerdo cocida)

Hum edad (%) 69,17 67,00

Shrink (ml) 0 0

CRA

PH 5,97 6,12

Características organolépticas Buena textura, buen corte.

No hubo desuerado.

Color marrón claro.

Sabor agradable.

Buen color y sabor.

Al enfriar se evidencia la

presencia de grasa, lo

cual no le da buena

apariencia.

Prueba de Karlsruhe 7,4 7,3

Prueba de Doblés Grado A Grado A

Color 16 14

Sabor 13 17

Prueba

afectiva de

preferencia Aceptabilidad

general

23 7

ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO CÁRNICO ESTERILIZADO TIPO SALCHICHÓN

Page 254: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM254

Para escoger la mejor formulación serealizó una prueba afectiva de preferenciacuyos resultados se muestran en el Cuadro11. Como se mencionó anteriormente, paraun nivel de significancia de 0,05 y un total de30 observaciones, se requieren 21 respues-tas de preferencia de una sobre la otra paradecir que existe diferencia significativa entreambas. El único atributo en el que existiódicha diferencia fue el de aceptabilidad gene-ral, por lo tanto la formulación que se prefiriófue la CA. Esta diferencia se debe a que enla formulación CP la apariencia general no esmuy apetitosa, ya que la piel de cerdo coci-da se muestra como pequeñas partículastransparentes, lo cual no resulta atractivo alconsumidor.

La formulación CA fue sometida alas evaluaciones físico-químicas, microbioló-gicas y sensoriales indicadas en el Cuadro4, cuyos resultados se muestran en el Cua-dro 12.

Los resultados de la prueba afectivade grado de satisfacción con escalahedónica de 5 puntos, arrojan un puntajede 4, correspondiente al nivel de «agrada-ble». Este resultado es el promedio obte-nido a partir del nivel seleccionado por cadaconsumidor (14 consumidores marcaron 5:muy agradable, 32 consumidores marcaron4: agradable, 13 consumidores marcaron 3:ni agradable ni desagradable y uno marcódesagradable).

ANÁLISIS PORCENTAJE (%)

Humedad 69,17

Proteína 15,86

Grasa 2,38

Fibra 2,58

Ceniza 3,09

Carbohidratos 6,92

Acidez (% ac. láctico) 0,09

pH 5,97

Bacterias sulfito reductoras (NMP/g) Ausencia

Prueba del grado de satisfacción con escala

hedónica de 5 puntos

4

CUADRO 12. RESULTADOS DE LOS ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICOS,MICROBIOLÓGICOS Y SENSORIALES DE LA FORMULACIÓN CA

Page 255: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

255

Los resultados físico-químicos mues-tran un buen nivel de proteína (15,86%) y laausencia de bacterias sulfito reductoras, quele confieren características adecuadas parasu consumo.

3.4 ESTABILIDAD EN ELALMACENAMIENTO

Para evaluar la estabilidad en el al-macenamiento, la formulación CA fue someti-da a las siguientes condiciones: 13ºC al85%HR, 20ºC al 98%HR y 40ºC al 55%HR.Los resultados de los análisis físico-químicos,de cada una de ellas, según toma de las mues-tran indicadas por Labuza y Schmidl (1985),se muestran en los cuadros 13, 14 y 15 res-pectivamente.

El parámetro que resultó crítico parala determinación de la vida útil del producto fuela pérdida de peso. Dicha pérdida se atribuye ala ligera permeabilidad de la funda flexible utili-zada (Viscofan S.A., 1998), así como a la pocahermeticidad que proporcionan los clips.

En el almacenamiento a 40°C al55%HR los productos perdieron 5% de peso alos 37 días, en el almacenamiento al medioambiente (20°C al 98%HR) la perdida de pesofue de 2,47% a los 120 días, en el primer casola pérdida de peso originó ligeras arrugas enlas fundas, causando un mal aspecto en el pro-ducto; sin embargo en el almacenamiento a13ºC al 85%HR la pérdida de peso fue despre-ciable (0,248%) a los 60 días, comportamientocomparativo que se observa en la figura 2.

El pH, la acidez (expresada como áci-do láctico) se tomaron como indicadores indi-rectos de contaminación. Ambos indicadoresno sufrieron incrementos significativos en lostiempos para cada condición, llegando a pH de6,0, el más alto, correspondiente a 40ºC al55%HR y 0.12 de acidez a 20ºC al 98%HR (Fi-guras 3 y 4). Como referencia, se indica que elpH para conservas cárnicas está en un rangode 5,8 a 6,2. Asimismo, la acidez en productoscárnicos enlatados es de 0.13% expresadacomo ácido láctico (Wirth, F. et al., 1981).

CUADRO 13. RESULTADOS DEL ALMACENAMIENTO A 13ºC AL 85% HR

DIASANÁLISIS

0 15 30 60

Pérdida de peso (%) 0 0 0,165 0,248

Humedad 69,17 69,17 69,15 60,05

PH 5,97 5,97 5,98 5,98

Acidez (% ác. láctico) 0,097 0,099 0,101 0,107

CUADRO 14. RESULTADOS DEL ALMACENAMIENTO A 20ºC AL 98% HR

DIASANÁLISIS

0 12 18 21 26 41 57 90 120

Pérdida de peso (%) 0 0,21 0,21 0,21 0,35 0,78 1,29 2,29 2,47

Humedad 69,17 69,18 69,00 68,15 68,30 68,45 68,30 68,10 68,10

PH 5,97 5,97 5,98 5,92 6,01 5,92 5,91 5,91 5,87

Acidez (% ác. láctico) 0,19 0,18 0,19 0,13 0,09 0,11 0,10 0,11 0,12

ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO CÁRNICO ESTERILIZADO TIPO SALCHICHÓN

Page 256: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM256

0

0.5

1

1 .5

2

2 .53

3 .5

4

4 .5

5

0 8 14 16 18 22 27 37 57 90

D ÍAS

RD

IDA

DE

PE

SO

(%

)

AL MAC E N AMIE N TO A1 3 ºC Y 8 5 % H R

AL MAC E N AMIE N TO A2 0 ºC Y 9 8 % H R

AL MAC E N AMIE N TO A4 0 ºC Y 5 5 % H R

FIGURA 2. VARIACIÓN DE LA PERDIDA DE PESO EN EL ALMACENAMIENTO

CUADRO 15. RESULTADOS DEL ALMACENAMIENTO A 40ºC AL 55% HR

DIASANÁLISIS

0 4 8 14 16 17 22 27 37

Pérdida de peso (%) 0 1,05 2,10 2,45 2,36 2,47 3,59 4,45 4,90

Humedad 69,17 69,18 69,00 68,15 68,30 68,45 68,90 67,92 67,90

PH 5,97 5,97 5,98 5,92 6,01 5,92 5,91 5,89 6,00

Acidez (% ác. láctico) 0,10 0,10 0,09 0,87 0,89 0,90 0,91 0,90 0,89

Page 257: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

257

FIGURA 4. VARIACIÓN DE LA ACIDEZ (% AC. LÁCTICO)EN EL ALMACENAMIENTO

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

1

0 8 14 16 18 22 27 37 57 90

DÍAS

AC

IDE

Z (

% A

C. L

ÁC

TIC

O)

ALMACENAMIENTO A 13ºC Y85% HR

ALMACENAMIENTO A 20ºC Y98% HR

ALMACENAMIENTO A 40ºC Y55% HR

FIGURA 3. VARIACIÓN DEL pH EN EL ALMACENAMIENTO

5.85

5.87

5.89

5.91

5.93

5.95

5.97

5.99

6.01

6.03

0 8 14 16 18 22 27 37 57 90

DÍAS

pH

ALMACENAMIENTO A 13ºC Y85% HR

ALMACENAMIENTO A 20ºC Y98% HR

ALMACENAMIENTO A 40ºC Y55% HR

ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO CÁRNICO ESTERILIZADO TIPO SALCHICHÓN

Page 258: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM258

En el caso de la condición de almace-namiento a 20ºC al 98%HR (condiciones am-bientales, sin cadena de frío), las muestras fue-ron evaluadas microbioló-gicamente. Los re-sultados se muestran en el Cuadro 16; comose puede observar, la calidad microbiológica delproducto se mantiene, inclusive mayor a tresmeses, ya que como se muestra en el mismocuadro, este almacenamiento se prolongó has-ta los nueve meses. Este producto cumple conlo estipulado en la norma NTP 201.007(INDECOPI, 1998), en el que se indica que, paracarne y productos cárnicos embutidos, los va-lores de bacterias aerobias mesófilas viablesdeben ser menores a 105 ufc/g y para Clostridiumperfringens menores a 102 ufc/g.

Por lo tanto el producto esterilizadotipo salchichón envasado en fundas flexiblesesterilizables no se deteriora significativamen-te, inclusive hasta después de los tres me-ses a las condiciones ambientales de 20ºCal 98%HR (sin cadena frío), presentando unapérdida de peso de 2,29%.

III. CONCLUSIONES

1. Se determinó que la formulación másadecuada para el producto cárnico este-rilizado tipo salchichón es la denomina-da CA, que contiene principalmente car-ne de cerdo (19,40%), carne industrial(38,60%), proteína concentrada texturiza-da de soya (5,00%) y almidón (9,00%).

Esta fue embutida en fundas flexiblesesterilizables Naturin F2 de 45 mm dediámetro con 250 g de peso y 15 cm delongitud. Fue sometida a un tratamientotérmico de 121ºC ± 1ºC por un tiempo deproceso de 59 minutos, hasta alcanzarun valor de Fo de 6 minutos.

2. El producto presentó estabilidad en elalmacenamiento sin la necesidad decadena de frío durante tres meses a20ºC al 98%HR y de 1 mes a 40ºC al55%HR.

3. No existe contaminación microbiológicadel producto durante el almacenamientoa 20ºC al 98%HR, siendo el principal fac-tor de deterioro la pérdida peso.

V. BIBLIOGRAFÍA

1. A.O.A.C. 1995. Official Methods ofAnalysis of A.O.A.C. International.16° Edición. Arlington. Virginia. USA.

2. ANZALDUA - MORALES, A. 1994.La Evaluación Sensorial de losAlimentos en la Teoría y la Práctica.Editorial Acribia S.A. España.

3. BAILÓN, R. 1994. Evaluación de lascondiciones de proceso para elenlatado de olluco (Ullucus tuberosusLos) con charqui. Tesis UNALM.

A NÁ LIS IS M ICRO B IO LÓ G ICO

PP OO SS TT EE RR IIOO RR AA LL

TT RR AA TT AA MM IIEE NN TT OO

TT ÉÉ RR MM IICC OO

33 MM EE SS EE SS 99 MM EE SS EE SS

Bacterias aerobias m esófilas v iables (ufc /g) Ausenc ia < 3 15

Bacterias sulfito reducto ras (C lostrid ium

perfringens – en ufc/g)

Ausenc ia Ausenc ia < 5

CUADRO 16. RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN MICROBIOLÓGICAEN ALMACENAMIENTO A 20°C AL 98% HR

Page 259: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

259

4. BELITZ, H.D. y GROSH, W. 1988.Química de los alimentos. EditorialAcribia. Zaragosa. España

5. CASTRO, R. 1997. “Procesamiento deAlimentos de Retorta”. XIII CursoInternacional de Tecnología de Proce-samiento de Productos Pesqueros.ITP/JICA Callao – Perú.

6. CENTRAL SOYA, 1997. CentralSoya Latín American Training Semi-nar. Chicago-Illinois.

7. FENNEMA, O. 2000. Química de losAlimentos. Editorial Acribia. Zaragoza.España.

8. GUERRERO, I. y ARTEAGA, M.1990. Tecnología de carnes: elabora-ción y preservación de productoscárnicos. Primera edición. EditorialTrillas. México.

9. GIANONNI, S. 1977. “Evaluación yoptimización del tratamiento térmico dealimentos enlatados”. Tesis UNALM.

10. HOOGENKAMP, H .1995. Proteínavegetal. Primera edición en español.Editorial Alhambra. Mexico.

11. ICMSF. 1983. Microorganismos enlos alimentos. Editorial Acribia.Zaragoza. España.

12. INDECOPI. 1998. Carne y productoscárnicos embutidos. Definiciones,clasificación y requisitos. (201.007).Lima, Perú.

13. ITINTEC. 1980. Carne y ProductosCárnicos. Embutidos Crudos.Definiciones, Clasificación y Requisitos(201.012). Lima. Perú.

14. LABUZA T y SCHMIDL M. 1985.“Accelerated shelf-life testing offoods”. Food Technology 39(9) : 57.

15. LAWRIE, R. 1991 Meat Science.Editorial Pergamon Press. Oxford.England.

16. MONTANA S.A., 1998. Ciencia dela carne - Principios de formulación.Simposium Nacional de Produccióne Industrias Cárnicas. Perú.

17. NISHINO, H. 1998. Production &packaging of retert-sterilized sau-sage. Preservation techniques ofmeat and meat products. J9803298.Kureha Chemical Industry Cop.Ltd.

18. RANKEN, M. 1988. Manual deindustrias de los alimentos. EditorialAcribia. Zaragoza. España.

19. VARNAM A. y SUTHERLAND J.1995. Carne y Productos Cárnicos.Tecnología, Química y Microbiología.Editorial Acribia. Zaragoza. España.

20. VISCOFAN S.A. 1998. “Tripasutilizadas en la Elaboración deProductos Cocidos” IV SeminarioInternacional de Elaboración deEmbutidos Cocidos: Jamones y Pas-tas Finas. Pamplona – España.

21. WEINLING, H. 1973. TecnologíaPráctica de la Carne. Editorial Acribia.Zaragoza. España.

22. WITTING DE PENNA, E. 1981.Evaluación Sensorial: Unametodología actual para Tecnologíade Alimentos. Talleres Gráficos.USACH. Santiago. Chile.

23. WIRTH, F.; LEISTNER, L. y RODEL,W. 1981. Valores Normativos de laTecnología Cárnica. Editorial Acribia.Zaragoza. España.

ELABORACIÓN DE UN PRODUCTO CÁRNICO ESTERILIZADO TIPO SALCHICHÓN

Page 260: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM260

“EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LOS ALMIDONESDE TRES CLONES DE ACHIRA (Canna indica L.)”

Gladys Tarazona de Rodríguez1 Eleonora Jeanette Cenzano Mayorca2

1. Profesor Principal de la Facultad de Industrias Alimentairas. UNALM.2. Ingeniero en Industrias Alimentarias.

RESUMEN

En el presente estudio se determinó, la caracterización fisicoquímica y reológica delalmlidón de 3 clones de achira, (Canna indica L.) cultivados en la Molina (240 m.s.n.m.) en loscampos del Centro Internacional de la Papa y la Universidad Nacional Agraria. Los resultadosse compararon con una muestra patrón de almidón de papa variedad Tomasa.

Los gránulos de almidón de achira presentaron tamaños promedio de 54.44, 47.38 y40.34 mic5ras y el almidón de papa 28.61 micras.

El contenido de amilosa en las muestras de achira presentan porcentajes de 45.64,43.11 y 38.73% mientras que en almidón de papa de 38.22%.

El hinchamiento en almidón de achira presentó porcentajes de 31.9, 31.22 y 23.40% a95°C mientras que en papa alcanzó 52% a sólo 77.5°C, a los 80°C se observó disrupción delalmidón.

En cuanto a la solubilidad de las muestra hay mucha similitud entre ellas. Los valoresfueron de 26.6, 24.4 y 21.71% en los almidones de achira a 95°C y 26.2% en almidón de papaa 77.5°C.

En cuanto a la temperatura de gelatinización se observó que los gránulos de almidónde achira gelatinizan en un 78% a las siguientes temperaturas 74.9, 70.6 y 68.3 °C y elalmidón de papa a los 71.5°C. Esta valoración se realizó observando la pérdida de birrefrigenciade los gránulos.

Las curvas de viscoamilografía Brabender demostraron que la viscosidad de los almi-dones de achira aumenta en forma constante tanto a altas temperaturas (93°C) como durante

Page 261: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

261

el enfriamiento. La máxima viscosidad alcanzada por estas muestras fue de 870, 480 y 250U.B. a los 25°C, a esta temperatura el almidón de papa llegó a 575 U.B., sin embargo su valorde viscosidad más alto fue de 675 U.B. a una temperatura de 93°C.

En cuanto a la digestibilidad in vitro tanto los almidones de achira como el de papa sonresistentes a la hidrólisis por a-amilasas presentando valores de 11.7, 10.8 y 11.39% losalmidones de achira y 10.8% el almidón de papa

SUMMARY

In the present study it was determined the physicochemical and reologycal character-ization of starch from 3 clons of achira (Canna indica L.) grown in La Molina at 240 metersabove sea level at the field of the International Potato Center and the Agraria National UniversityExperimental Station. The results were compared with a potato starch reference sample ob-tained from the potato variety Tomasa.

The starch granules of achira presented an average size of 54.44, 47.38 and 40.34microns in comparison with 28.61 microns for the potato starch.

The amilose content in the achira sample presented the percentages of 45.64, 46.11and 38.73% for the three clones respectively, meanwhile for the potato starch this value was of38.22%.

The swelling of Achira clons starch showed the percentages of 31.9, 31.22 and 23.04%at 95ºC in comparison with potato starch swelling of 52% and only 77.5ºC because at 80ºCdisruption of the starch granules was observed.

Regarding the solubility of samples, they were very similar. The solubility values wereof 26.6, 24.4 and 21.71% in the Achira clons starch ad 95ºC and 26.2% in the potato starch at77.5ºC.

It was observed when studing the temperature of gelatinization, that Achira starchgranules gelatinized in an extend of 78% at temperatures of 74.9, 70.6 and 68.3ºC respectivelyfor the three clones and at 71.5% for the potato starch. This determination was performedobserving the loss of birrefrigency of the granules.

The Bravender viscoamilography demostrated that achira starch viscosity increased ata constant rate during heating at high temperatures (93ºC) and during the cooling well. Themaximum viscosities achieved for those samples were of 870, 480 and 250 UB at 25ºC. At thistemperature, the potato starch viscosity was only of 575 UB. However the higher viscosityvalue for potato was of 675 UB at temperature of 93ºC.

The in vitro digestibility assessment of Achira and potato native starches, showed thatthey are hidrolytic resistant for a-amilasas showing values 11.7, 10.8 and 11.39% for the achirastarch clons and 10.8% for the potato starch.

“EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LOS ALMIDONESDE TRES CLONES DE ACHIRA (Canna indica L.)”

Page 262: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM262

I. INTRODUCCION

La Achira (Canna indica, Lin), es un cultivo andino conocido por los pobladores delantiguo Perú, fue domesticada hacia el año 2500 a.c. y alcanzó su mayor auge en el períodoincaico. En la actualidad su producción es limitada debido al cambio en los hábitos de consu-mo que trajo consigo la dominación española.

El Centro Internacional de la Papa (CIP) ha efectuado una recolección de clones deachira en el Perú, con la finalidad de caracterizarlos y realizar investigaciones sobre laposible utilización de estos rizomas alimenticios, los que se encuentran dentro del grupo deproductos agrícolas sub-utilizados.

Uno de los usos que ya se le esta dando a la achira es la extracción de almidón en formaartesanal practicado en algunas comunidades campesinas de Ayacucho y Cuzco. Los campesi-nos utilizan el almidón para preparar potajes típicos como sopas y mazamorras, (Hermann, 1994).

En la presente investigación se planteó la caracterización de tres clones de achiraproducidos en el Perú, con los siguientes objetivos:

• Determinar la metodología de laboratorio para la extracción de almidón de achira.

• Caracterizar los almidones de tres clones de achira mediante determinaciones físico–

químicas.

• Definir las características físicas y/o químicas que asemejan y/o diferencian el almidón

de achira del almidón de papa.

II. REVISION DE LITERATURA

2. Generalidades

La Achira, Canna indica, Lin, se cultiva en los valles cálidos de los Andes desde cerca delos 1000 hasta los 2900 m.s.n.m. (Arbizu, 1994). También crece fuera del área andina. Asítenemos que se extiende en vastas regiones desde México hasta Venezuela, de la Cuenca delAmazonas a la Argentina y a lo largo de la costa del Pacífico hasta la costa norte de Chile(National Research Council, 1989)

En el Perú la achira es cultivada en forma intensiva en las partes altas del valle deApurimac (Najarro, 1994), en las comunidades de la región de Pauza y de las tierras bajas deCanaria y Carhuanca y en las partes altas de los valles de Ocoña, Camaná y Río Grande a lolargo de la costa sur (Arbizu, 1994). Muchas otras comunidades cultivan achira desde elcentro hasta el sur del Perú, pero en escala mucho menor.

Los rizomas de achira tienen dos usos principalmente, la extracción del almidón enforma artesanal para el auto consumo y la venta en el mercado (Hermann, 1994), y paracomerlo una vez horneado en hoyos en la tierra, “huatia”, en quechua (Gade, 1966).

Page 263: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

263

El almidón de achira es poco conocido en el Perú, sólo es usado por los campesinos,sin embargo en Colombia su uso se popularizó a raíz que la empresa nacional recogió unareceta popular de galletas que contienen almidón de achira, cuajada, huevos y sal. Los consu-midores la aceptaron tan bien que la línea aérea nacional de Colombia ofrece las galletas comoun producto típico (Hermann,1994).

La achira también es conocida y se cultiva en numerosos países fuera de Latinoamérica.En Vietnam dónde se estima se cultivan actualmente 20.000 a 30.000 Ha., hay una grandemanda por almidón de achira que es procesado en la fabricación de unos fideos trasparentes,muy populares en el sudeste de Asia, los cuales son 100% almidón gelatinizado de achira,esto es debido a que el almidón de achira tiene alto contenido de amilosa y muestra unaviscosidad extraordinariamente alta a las temperaturas empleadas para elaborar pastas, unacaracterística que permite manipular con mayor facilidad los geles calientes en comparacióncon otros almidones (Hermann,1994).

2.1 Aspectos Botánicos

Linneo entre los años 1732 y 1738 denominó a la achira como Canna indica, porprovenir de América que en aquellos tiempos se denominaba Indias Occidentales. Poco des-pués el naturalista Kerr, describía a la misma planta poniéndole como nombre específico “edulis”,por ser más apropiada esta palabra a la propiedad alimenticia de los rizomas; desde entoncesexiste cierta confusión propiamente al describir esta especie, que para unos es “indica”, mien-tras que para otros es “edulis” (Leiva, 1964)

La ubicación taxonómica de la achira es la siguiente:

Reino : VegetalDivisión : FanerógamaSubdivisión : AngiospermaClase : MonocotiledóneaOrden : ZingiberalesFamilia : CannaceaGénero : CannaEspecie : Canna indica, Lin

El género Canna comprende de 25 a 60 especies distribuidas en las regiones tropica-les y sub – tropicales de América y Asia, con mayor concentración de especies en el nuevomundo, muchas de las cuales son ornamentales puesto que poseen flores grandes y de visto-sos colores; en el Perú se les encuentra en parques, jardines y avenidas a lo largo de lasciudades de la costa (Arbizu,1994).

La Canna indica es una planta herbácea perenne que mide aproximadamente de 1.0 a1.5 metros de altura por término medio, en los valles de la sierra según los terrenos y el clima.El rizoma es bastante desarrollado, voluminoso, recubierto por una cutícula doble por estarrevestida de escamas angulosas y coriáceas que marcan el crecimiento del rizoma, el cualésta formado por cormos multiramificados que pueden alcanzar hasta 60 cm. de largo(Najarro,1994).

“EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LOS ALMIDONESDE TRES CLONES DE ACHIRA (Canna indica L.)”

Page 264: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM264

III. MATERIALES Y METODOS

3.1L Lugar de Ejecución

La fase experimental de este trabajo se llevo a cabo en las siguientes instalaciones:

- Laboratorio del Departamento Tecnología de Alimentos y Productos Agropecuarios de laFIAL – UNALM.

- Laboratorio de instrumentación de FIAL – UNALM.- Laboratorio del Departamento de Nutrición UNALM.- Laboratorio de Harinas del Instituto de Desarrollo Agroindustrial INDDA.- Laboratorio del Departamento de Recursos Genéticos del Centro Internacional de la Papa

(CIP).

3.2M Materia Prima

Los tres clones seleccionados para la extracción de almidón y posterior caracteriza-ción fueron: INIA-1, INIA-2 y ARB-5123.

También se extrajo el almidón de una variedad de papa (papa Tomasa), que sirvió decontrol para la comparación de los resultados.

3.3 Métodos de Análisis

3.3.1 Determinaciones Analíticas en la Materia Prima

· Composición Químico Proximal (AOAC, 1990)· Determinación del Contenido de Almidón (Método de Frank Ross reporta-

do por Talburt y Smith – 1975).

· Determinación de la pureza de los almidones extraidos (Norma Técnica

Nacional NTN - 1974).

3.3.2 Determinaciones Analíticas de los almidones

· Contenido de humedad, de proteína, de ceniza y de grasa, Grado depureza y Solubles (Norma Técnica Nacional NTN-1974.

· Forma y Tamaño de los gránulos (Whistler et al. 1964)· Contenido de amilosa y amilopectina (Whistler et al. (1964)· Hinchamiento y Solubilidad (método citado por Schoch 1964 y reportado

por García 1993).· Temperatura de Gelatinización (Whistler et al. 1964).· Viscoamilografia Brabender (Whistler et al. 1964).· Digestibilidad in vitro (método Holm et al. 1985).

Page 265: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

265

3.4ª Análisis Estadístico

Se probaron dos métodos para la extracción del almidón de achira. La determina-ción del método más eficiente se realizó en base a un análisis de pureza de los almidonesextraídos. Se evaluaron los datos obtenidos de tres repeticiones de extracción de almidónpor cada método efectuándose una prueba T de Student sobre las medias a un alfa de0.02.

3.5. Procedimiento Experimental

3.5.1. Extracción de los Almidones.- Se realizó siguiendo el flujo de operaciones de la Figura 1.

El método I es recomendado por De Willigen en Whistler et al. (1964), paraextraer almidón de papa a nivel de laboratorio. El método II fue usado por Soni et al. (1990) paraextraer almidón de achira también a nivel de laboratorio.

La extracción de la muestra patrón (almidón de papa) se realizó según el método I.

Lavado de la materia prima.- Se llevó a cabo con la finalidad de eliminar tierra, piedras y otrasimpurezas, se efectuó en forma manual y con abundante agua potable.

Selección y limpieza.- La selección se realizó de manera visual, luego con un cuchillo sequitaron las partes dañadas del tubérculo o rizoma.

Reducción a finos.- Se llevó a cabo en una licuadora Waring con la finalidad de romper las célulasy liberar los gránulos de almidón con agua destilada sulfitada al 0.15%. Se obtuvo una pasta.

Tamizado.- Se exprimió al máximo la tela y el colado se recepcionó en baldes de plástico. Lapulpa se descartó.

Sedimentación.- Se dejó sedimentar una hora por cada 10 cm de líquido sobrenadante y luegose eliminó el sobrenadante cuidadosamente.

Lavado.- En el cado del método I se hizo con agua destilada luego se centrifugó a 2000 r.p.m.y decantó, esta operación se repitió dos veces más con la finalidad de eliminar las impurezassolubles en agua.

En el caso del método II, el almidón se lavó con una solución de NaCl (0.1 M) y tolueno enproporción 8:1 y se centrifugó. Luego se llavó y centrifugó tres veces sucesivas con aguadestilada.

Tamizado.- Para ambos métodos en el último lavado y antes de la centrifugación el almidón sevolvió a tamizar para eliminar residuos diferentes al almidón.

“EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LOS ALMIDONESDE TRES CLONES DE ACHIRA (Canna indica L.)”

Page 266: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM266

Secado.- Se puso a secar el almidón en estufa a 40°C por 16 horas. El almidón finalmente setamizó y empacó.

Como se puede observar en la Figura 1 los métodos sólo difieren en los reactivos utilizadospara la purificación del almidón.

El bisulfito evita el pardeamiento enzimático y el cloruro de sodio y el tolueno solubilizan lasproteínas insolubles en agua sin causar degradación al almidón (Badenhuizen, 1961 enWhistler et al. 1964).

El método I es aplicado en forma general para tubérculos y raíces por el bajo contenido deproteínas y grasas que éstos tienen.

Se probaron dos métodos para la extracción del almidón de achira. La determinación delmétodo más eficiente se realizó en base a un análisis de pureza de los almidones extraídos.Se evaluaron los datos obtenidos de tres repeticiones de extracción de almidón por cadamétodo efectuándose una prueba T de Student sobre las medias a un alfa de 0.02.

Page 267: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

267“EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LOS ALMIDONESDE TRES CLONES DE ACHIRA (Canna indica L.)”

Page 268: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM268

IV. RESULTADOS Y DISCUSION

4.1 Análisis de Pureza

Como se observa en el Cuadro 1 no hay diferencia estadísticamente significativa entrelos valores de porcentaje de pureza de los almidones extraídos por el método I y por el métodoII. Se escogió el método I para la extracción del almidón de achira por ser el más sencillo yeconómico de aplicar al usarse menos reactivos.

4.2. Composición Químico Proximal de la Materia Prima

En el Cuadro 2 se presenta los resultados de la composición quimica proximal de lasmuestras de achira y papa analizadas en base húmeda y en base seca. Estos resultadosconfirman que las muestras analizadas son fuentes de carbohidratos cuyos valores son muchomás altos que los del resto de los componentes.

4.3 Contenido de Almidón y Rendimiento en la Extracción

La achira presenta valores altos en contenidos de azúcares comparados con la papa, del totalde carbohidratos en base seca, el almidón es el más abundante en papa, ocupando sólo el4.45% los azúcares totales. (Cuadro 3)

CUADRO 1: PUREZA DE LOS ALMIDONES EXTRAIDOS POR LOS METODOS I Y

METODO PUREZA (%)

I 99.56 99.64 99.66 99.62

II 99.89 99.56 66.45 99.63

Page 269: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

269

* NUMEROS EN NEGRITA CONSTITUYENTES EN BASE SECA

MUESTRA HUMEDAD PROTEINA NITROGENO EXTRACTO CARBO- FIBRA CENIZA TOTAL ETEREO HIDRATO

INIA-1 81.13 1.03 0.16 0.11 15.87 0.17 0.99

5.67 0.88 0.61 87.34 0.94 5.45

INIA-2 82.51 0.82 0.13 0.08 14.71 0.53 1.36

4.69 0.74 0.43 84.11 3.03 7.78

ARB-5123 77.80 1.04 0.17 0.02 18.94 0.79 1.41

4.68 0.77 0.10 85.32 3.56 6.35

PAPA TOMASA 76.62 2.57 0.41 0.19 19.57 9.30 0.75

10.99 1.75 0.81 83.70 1.25 3.21

CUADRO 2: COMPOSICION QUIMICA PROXIMAL DE LAS MUESTRAS DE ACHIRA Y PAPA (%)

“EX

TR

AC

CIÓ

N Y

CA

RA

CT

ER

IZA

CIÓ

N D

E LO

S A

LMID

ON

ES

DE

TR

ES

CLO

NE

S D

E A

CH

IRA

(Canna indica L.)”

Page 270: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM270

MUESTRA

AZUCARES REDUCTORES AZUCARES TOTALES

ALMIDON

INIA – 1 12.08 20.45 67.46

INIA – 2 6.05 30.17 30.44

ARB – 5123 12.51 28.54 33.95

P. TOMASA 3.33 4.45 50.33

MUESTRA RENDIMIENTO RENDIMIENTO (%) b.s.*

INIA – 1 11.50 63.30

INIA – 2 4.50 26.00

ARB – 5123 5.60 25.40

P. TOMASA 10.00 42.80

El rendimiento en almidón de las muestras de achira y papa se presenta en el Cuadro4. El rendimiento porcentual para los clones INIA-2 y ARB-5123 es muy bajo, 4.5% y 5.6%respectivamente, sin embargo el clon INIA-1 presenta un valor (11.58%) inclusive superior al depapa Tomasa (10%). Najarro (1994) reporta rendimientos en base húmeda desde 4.8 a 15%para métodos artesanales.

CUADRO 3: CONTENIDO DE AZUCARES REDUCTORES TOTALES

Y ALMIDON EN LAS MUESTRAS DE ACHIRA Y PAPA (B.S.)

CUADRO 4: RENDIMIENTO EN ALMIDON DE LAS MUESTRAS DE ACHIRA Y PAPA

4.4 Forma y Tamaño de los Gránulos

Los gránulos de los 3 clones de achira presentaron la forma oval elíptica que coincidecon la forma hallada por Soni et al. (1990), aunque también se observó gránulos de forma oval-piriforme (forma de pera) y algunos cuyo contorno no es liso sino que presenta arrugas.

Con las medidas del diámetro (por el lado más ancho) se determinó la distribución defrecuencias del tamaño de los gránulos de almidón de cada muestra, calculados sobre labase de la población ( Figura 2).

El tamaño promedio de los gránulos varió de 40.84 a 54.44 micras para los clones deachira con un promedio de 47.55, mientras que el tamaño promedio en el almidón de papa fue28.61 micras, lo que nos da una relación 1:1.66

El tamaño mas frecuente hallado en este estudio está entre 30 y 45 micras para losclones INIA-2 y ARB-5123 y entre 45 y 60 micras para el clon INIA-1 este ultimo valor coincidecon el hallado por Inatsu et al. (1983).

Page 271: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

271

4.5 Contenido de Amilosa y Amilopectina

En el Cuadro 5 se observa que el contenido de amilosa en los clones de achira esbastante alto, siendo la muestra INIA-1 la de mayor porcentaje con una relación amilosaAmilopectina de 1:1.2 seguido por INIA-2 y ARB-5123. También en la papa se ha encontradoun contenido alto de amilosa aunque menor al de las muestras de achira.

CUADRO 5: CONTENIDO PROMEDIO DE AMILOSA (%) Y AMILOPECTINA (%)DE LOS ALMIDONES DE ACHIRA Y PAPA (B.S.)

MUESTRA AMILOSA (%) AMILOPECTINA (%) RELACION

INIA – 1 45.64 54.36 1: 1.2

INIA – 2 43.11 56.89 1: 1.3

ARB – 5123 38.73 61.27 1: 1.6

P. TOMASA 38.22 61.78 1: 1.6

4.6 Hinchamiento y Solubilidad

El hinchamiento de los gránulos de almidón de achira no es tan alto como el de papacomo se puede apreciar en el Cuadro 6. A la temperatura de 95ºC el clon INIA-1 es el quepresenta el mayor porcentaje de hinchamiento con 31.9% seguido por INIA-2 con 31.22% yARB-5123 con 23.4%. el almidón de papa sin embargo alcanza un hinchamiento de 52% auna temperatura de 77.5ºC.

La evaluación del contenido de amilosa y el máximo hinchamiento alcanzado porlas muestras determinó que no existe una correlación entre estas dos variables (r = -0.33)lo que estaría de acuerdo con las afirmaciones de Delpeuch y Favier (1980) y Shin y Ahm(1983), citados por García (1993) quienes dicen que altos contenidos de amilosa reducenel hinchamiento.

El comportamiento en cuanto a la solubilidad de los almidones se muestra en el Cua-dro 7, un promedio de los porcentajes de solubilidad a 80ºC de los 3 clones de achira dan unvalor de 17.6%.

Haciendo un análisis de correlación entre el contenido de amilosa y el porcentajede solubilidad se determina que no existe una relación estadísticamente significativa (r =0.45).

“EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LOS ALMIDONESDE TRES CLONES DE ACHIRA (Canna indica L.)”

Page 272: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM272

Page 273: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

273

CUADRO 6: HINCHAMIENTO (%) A DIFERENTES TEMPERATURASDE LAS MUESTRAS EN ESTUDIO

MUESTRA TEMPERATURA

60 65 70 77.5 80 90 95

INIA – 1 - - 3.14 18.00 21.80 27.04 31.90

INIA – 2 - 2.73 7.56 17.20 20.20 26.12 31.22

ARB – 5123 - 2.60 9.80 16.20 18.28 21.90 23.40

P. TOMASA 3.70 14.30 24.80 52.00 - - -

CUADRO 7: SOLUBILIDAD (%) A DIFERENTES TEMPERATURASDE LAS MUESTRAS EN ESTUDIO

MUESTRA TEMPERATURA

60 65 70 77.5 80 90 95

INIA – 1 - - 0.38 14.62 19.20 22.90 26.60

INIA – 2 - 2.90 5.30 14.50 17.50 21.88 24.40

ARB – 5123 - 0.71 7.70 14.15 16.26 18.00 21.71

P. TOMASA 2.03 7.80 13.60 26.20 - - -

4.7 Temperatura de Gelatinización

Como se observa en el Cuadro 8, los rangos de temperatura de gelatinización son muyparecidas para las cuatro muestras.

Soni et al. (1990), afirman que el almidón de achira gelatiniza completamente entre65 y 70ºC. Nuestros resultados presentan un rango de gelatinización completa entre 68.3 y74.9ºC.

El almidón de papa presenta un rango de temperaturas bastante parecido al del clonINIA-2 y en general presenta temperaturas próximas a las de las muestras de achira.

Una correlación efectuada entre el contenido de amilosa y la temperatura degelatinización, indica que existe una relación significativa entre las dos variables (r = 0.85),como lo indican Banks y Greenwood (1959); Greenwood y MC. Kenzie (1963); Whistler yPaschall (1965); citados por Madamba et al (1975).

“EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LOS ALMIDONESDE TRES CLONES DE ACHIRA (Canna indica L.)”

Page 274: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM274

CUADRO 8: TEMPERATURAS DE GELATINIZACION DE LOS ALMIDONESEN ESTUDIO (ºC)

MUESTRA PORCENTAJE DE GRANULOS GELATINIZADOS

2% 50% 98%

INIA – 1 61.2 68.0 74.9

INIA – 2 62.2 66.4 70.6

ARB – 5123 59.5 63.9 68.3

P. TOMASA 60.1 65.8 71.5

4.8 Viscoamilografia Brabender

La interpretación de las curvas de viscosidad Brabender se presenta en el Cuadro 9 ylas curvas de los viscomilogramas en la Figura 3.

Tanto los almidones de achira como el de papa iniciaron un brusco ascenso de laviscosidad alrededor de los 30 minutos de cocción tiempo en el que los almidones INIA-1 yARB-5123 alcanzaron una temperatura de 73ºC el almidón INIA-2 71.5ºC y el almidón de papa67ºC. La viscosidad máxima alcanzada durante el calentamiento osciló entre 115 U.B. y 390U.B. para las muestras de almidón de achira mientras el almidón de papa llegó a 600 U.B. paralo cual el tiempo de cocción fue de 45 minutos.

Después de 15 minutos a una temperatura constante de 93ºC la viscosidad seguía enincremento para las muestras de achira, no así para el almidón de papa que desciende hasta515 U.B. luego la viscosidad durante la etapa de enfriamiento entre los 60 y 107 minutos seincrementa en las cuatro muestras, incluida la papa Tomasa que llega a 575 U.B.

Asimismo se puede observar en la misma Figura 3, que los almidones de achira pre-sentan un aumento continuo en sus valores de viscosidad aun a altas temperaturas lo que nosucede con el almidón de papa que una vez iniciada la etapa de temperatura contante a 93ºCdescendió en sus valores de viscosidad hasta 502 U.B. en el minuto 70 durante la etapas deenfriamiento.

Al final del enfriamiento la curva de la muestra de almidón INIA-1 se aleja del resto,alcanzando una viscosidad de 870 U.B.

Esta forma del comportamiento de l viscosidad de los almidones de achira, también fueobservado por Inatsu et al. (1983) indicando que puede deberse al mayor tamaño de losgránulos y su alta retrogradacion, lo cual hace que la viscosidad, aún en la etapa de enfria-miento se incremente.

Page 275: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

275“EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LOS ALMIDONESDE TRES CLONES DE ACHIRA (Canna indica L.)”

Page 276: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM276

ALMIDON Mg

MINUTOS

Vm

U.B.

Mn

MIN

Vr

U.B.

Ve

U.B.

Tº INICIAL

DE

GELAT.

Tg

FACILIDAD DE

COCIM.

Mm - Mg

INESTAB. DEL

SOL

Vm – Vr U.B.

INIA – 1 32 390 45.7 580 870 73.0 13.7 -190

INIA– 2 31 235 45.0 340 480 71.5 14.0 -105

ARB – 5123 32 115 45.5 200 250 73.0 13.5 -85

P. TOMASA 28 600 45.0 515 575 67.0 17.0 85

CUADRO 9: INTERPRETACION DE LAS CURVAS DE VISCOSIDAD BRABENDER

Tg = Temperatura a la cual comienza un brusco ascenso en la viscosidadMg = Minutos en los que se alcanza la temperatura TgVm = Viscosidad máxima durante el calentamientoMn = Minutos en los que se alcanza la viscosidad máxima VmVr = Viscosidad después de 15 minutos a 93 ºCVe = Viscosidad al enfriar a 25ºC

4.9 Digestibilidad in vitro

El Cuadro 10 presenta los valores de Digestibilidad in vitro obtenidos. Los almidonescrudos aún con 24 horas de tratamiento con enzima aa - amilasa presenta resistencia a lahidrólisis.

Inatsu et al. (1983), trabajaron con aa - amilasa de tres procedencias distintas; Bacilluscirculans, Strptococcus bovis y de páncreas porcino obteniendo los siguientes resultados enalmidón de achira; 30.12 y 4% en 3 días de tratamiento utilizando 0.4 u/mg almidón.

Despué de haber determinado las propiedades de los almidones de achira y de papa sepresenta en el Cuadro 11 una comparación cualitativa de las características de estos almidones.

CUADRO 10: HIDRÓLISIS DE LOS ALMIDONES EN ESTUDIO POR∝∝∝∝∝ – AMILASA (*) DESPUES DE 24 HORAS A 50ºC

ARTSEUMSISILÓRDIH%

1-AINI 07.11

2-AINI 8.01

3215-BRA 93.11

ASAMOT.P 08.01

(*) 20 U/mg POLISACARIDO

Page 277: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

277

CUADRO 11: COMPARACIÓN CUALITATIVA DEL ALMIDON DE ACHIRAY EL ALMIDON DE PAPA

DADEIPORP APAPARIHCA

olunárgedoñamaT ednargsamlE apapedleeuqednargsaM

nóicazinitalegedarutarepmeT ajaB apapedaleuqatlasaM

amixámdadisocsiV atlayuMapapedaleuqajabsaM

otneimahcnihedredoP otlA apapedleeuqojabsaM

atsapalednóicadargorteR ajabyuM atlayuM

acitamiznedadilibitsegiD ajabyuM apapedalalaugI

asolimaedodinetnoC otlA apapneeuqotlasaM

V. CONCLUSIONES

1. El método de extracción y purificación del almidón por lavados por agua destilada ysucesivas decantaciones es suficientemente eficiente para obtener un almidón conalto grado de pureza en el caso de la achira.

2. Los rizomas o cormos de achira una vez pelados o picados son extremadamentesusceptibles al pardeamiento enzimático razón por la que siempre se debe usarbisulfito en la extracción de almidón nativo y la manipulación debe ser rápida.

3. El tamaño de los gránulos de almidón de achira es 1.66 veces mas grande que el delos gránulos de almidón de papa.

4. Existe una correlación significativa entre el contenido de amilosa y la temperatura degelatinización en las muestras de almidón de achira y papa (r = 0.85)

5. Los almidones de achira usados en esta investigación presenta valores de viscosidad(U.B.) que se incrementan constantemente aun a altas temperaturas y durante elenfriamiento. Lo que la diferencia del almidón de papa cuya viscosidad desciendecuando se trabaja a altas temperaturas.

6. El almidón de achira para ser usado en la industria de los alimentos necesariamentetiene que ser modificado en un proceso de pre-gelatinizado, para mejorar la estabili-dad de la viscosidad durante el almacenamiento del producto elaborado con estealmidón.

“EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LOS ALMIDONESDE TRES CLONES DE ACHIRA (Canna indica L.)”

Page 278: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM278

VI. RECOMENDACIONES

1. Hacer una caracterización de almidón de achira modificado y compararlo con el almi-dón nativo.

2. Hacer pruebas de elaboración de galletas y/o fideos con diferentes niveles de sustitu-ción de harina de trigo por almidón de achira en su estado nativo. La sustitución puedeser un 100% en caso de fideos como se hacen en Vietnam.

VII. BIBLIOGRAFIA

ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS, 1990. Official Methods of Analysis(AOAC). Washington D.C.

ARBIZU, C. 1994. La Agroecología de la Achira en el Perú. Centro Internacional de la Papa.Circular vol. 10, Nº 3, setiembre.

GADE, D.W. 1966. Achira, The Edible Canna, Ints Cultivation and Use in the Peruvian Andes.Economic Botaniy. 20 (4) 66.

GARCIA, H.A. 1993. Physico – Chemical Characterization of Sweetpotato Starch. Thesis.North Carolina State University. 134 p.

HERMANN, M. 1994. La Achira y la Arracacha: Procesamiento y desarrollo de Productos.Centro Internacional de la Papa. Circular Vol. 20, Nº 3, setiembre.

HOLM J., BJORCK I., ASP N.G., SJORBERG L.B., AND LUNDQUIST I. 1985. StarchAvailability in Vitro and in Vivo after Flaking, Steaming, Cooking and Popping of Wheat. Journalof Cereal Sciencie., 3, 193.

INATSU, O., MAEDA, I., JIMI, N., TAKAHASHI, K., TANIGUCHI, H., KAWABATA, M.,NAKAMURA, M. 1983. Some Properties of Edible Canna Starch Produced in Taiwan J. Jpn.Soc. Starch Sci., vol. 30, Nº 1, pp. 38 – 47.

LEIVA, B.A.M. 1964. La Canna edulis, Ker. Boletín del Museo de Historia Natural “JavierPrado”. 5 (16) pp 12 – 23. Lima – Perú.

MADAMBA, L.S.P., BUSTRILLOS, A.R., SAN PEDRO, E.L. 1975. Sweet Potato Starch;Physicomhemical Properties of the Whole Starch, Phyllipine Agriculturis, Ces Nº 3307 UPCAJournal Paper Nº 75 – 112. pp 338 – 350.

NAJARRO, R.N. 1994. El Cultivo de la Achira (Canna edulis, ker) y la Extracción Manual delAlmidón. Informe de Practicas Pre Profesionales para obtener el grado académico de Bachiller

Page 279: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

279

en Ciencias Agrícolas Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga. Ayacucho –Perú.

NATIONAL RESEARCH COUNCIL 1989, Parte I: Roots and Tubers, Achira. In Lost Crops ofthe Incas. Little Known Plants of the Andes with Promise for Worlwide Cultivation. NationalAcademuy Press, Washington, D.C. pp 27 – 37.

NORMAS TECNICAS NACIONALES (NTN) 1974. Féculas y Almidones. Lima - Perú.

SONI, P.L., SHARMA, H., SRIVASTAVA, H.C. y GHJARIA, M.M. 1990. PhisicochemicalProperties of the Canna edulis. Starch – Comparison with Maize Starch. Starch / Starke 42,Nr. 12. S pp 460 – 464.

TALBURT, W.F., y SMITH, O. 1975. Potato Processing. Fourth Edition. The AVI PublishingCompany, Inc. Westport, Connecticut. EE.UU. 705 pp.

WHISTLER, R.L., SMITH R.J., BEMILLER J.N. 1964. Methods in Carbohydrate Chemistry.Volumen IV, Starch. Academis Press, London 335p.

“EXTRACCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LOS ALMIDONESDE TRES CLONES DE ACHIRA (Canna indica L.)”

Page 280: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM280

ABSTRACTS

In this research, more adequated levels of semirrefinated fish oil containingpolyinsaturated fat acids Omega-3 were determined, to be added to pasteurized milk, so thatproducts is sensorially acepted.

In the laboratory, 3 doses of semirrefinated fish oil of 0.2, 0.3 and 0.4% into pasteurizedsemiskimmed milk were evaluated, so that the expected contents would be of 67, 100 and 134mg of EPA and DHA for each 100 ml of milk, respectively. The elaborated products weresensorially evaluated by means of testing the satisfaction grade with verbal hedonics scales,and the results were analyzed with Friedman statistical test. According to the results, theproduct containing 0.2% of semirefinated fish oil was selected.

In a pilot level, the influence of the following additives was evaluated: vitamine C, vitamineE and commercial artificial flavor by means of the sensorial evaluation of the elaborated productswith the inclusion of 0.2% of semirefinated fish oil, likewise the acidity and pH during 13 days offreezing storage were evaluated. The sensorial analyisis was performed with verbal hedonicsscales for statistical comparison employing Friedman testing.

According to the results, it was encointered the existence of significant differencesamong the 7 treatments and the control, being the more acceptable treatment wich containedvitamine E (160 mg/L) and artificial flavor (1.25 g/L).

1 Jefe de Práctica Dpto. T.A.P.A.2 Profesor Pincipal T.A.P.A.3 Profesor Principal Dpto. Nutrición4 Jefe de Practicas Dpto, T.A.P.A.

ELABORACIÓN DE LECHE PASTEURIZADA ENRIQUECIDA CON ÁCIDOS GRASOSPOLINSATURADOS EPA Y DHA PROVENIENTES DEL ACEITE SEMIRREFINADO

DE PESCADO.

Flor de María Vásquez C1 Fanny Ludeña U2

Sergio Rojas3 Liliana Castillo S4

Page 281: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

281

According to the results of acidity and pH of all treatments, all the elaborated productshad a behaviour similar to the control during the 13 days of storage evaluated.

I.- RESUMEN

En el presente trabajo de investigación se determinó el nivel mas adecuado de aceitesemirrefinado de pescado conteniendo ácidos grasos poliinsaturados Omega 3, para seradicionados a la leche pasteurizada , de tal manera que el producto sea aceptablesensorialmente.

A nivel de laboratorio se evaluaron tres dosis de aceite semirrefinado de pescado 0.2, 0.3 y 0.4 % en leche semidescremada pasteurizada , de tal manera que el contenidoesperado sería de 67, 100 y 134 mg de ácidos grasos eicosapentaenoico (EPA) ydocosahexaenoico (DHA) por cada 100 ml de leche respectivamente . Los productos elabo-rados fueron evaluados sensorialmente mediante una prueba del grado de satisfacción conescalas hedónicas verbales y los resultados fueron analizados con la prueba estadística deFriedman. De acuerdo a los resultados se seleccionó el producto que contenía 0.2 % deaceite semirrefinado de pescado.

A nivel piloto se evaluó la influencia de los siguientes aditivos : vitamina C , vitaminaE y saborizante comercial, mediante la evaluación sensorial del producto elaborado con laadición de 0.2 % de aceite semirrefinado de pescado; asimismo se evaluó la acidez y pHdurante 13 días de almacenamiento en refrigeración. El análisis sensorial se efectuó conescalas hedónicas verbales para ser comparados estadísticamente mediante la prueba deFriedman. Observando los resultados se encontró que existen diferencias significativasentre los siete tratamientos y el control, siendo el tratamiento que tuvo mayor aceptación elque contenía vitamina E (160 mg/litro) y saborizante (1.25 g/litro).

De acuerdo a los resultados de acidez y pH de todos los tratamientos referentes a losanálisis físico – químicos de los productos elaborados se observa que tuvieron un comporta-miento similar al control, durante los 13 días de almacenamiento evaluados.

II.- INTRODUCCION

El creciente interés demostrado en las propiedades alimenticias y farmacológicasdescritas de los ácidos grasos poliinsaturados Omega – 3, EPA y DHA contenidos en losaceites de pescado ha conducido a la realización de estudios para mejorar las característi-cas químicas y organolépticas de estos aceites así como a desarrollar una diversidad deproductos alimenticios que contengan estos ácidos grasos. El interés en estos ácidosgrasos altamente insaturados se basa e la comprobación de sus propiedades anti-escleróticasmediadas por sus efectos sobre : la disminución y mejor distribución del colesterol sanguí-neo, la síntesis de la serie 3 de eicosanoides que carecen de efectos trombogénicos y elimportante rol de estos ácidos grasos en la formación del tejido nervios especialmente enlactantes ( Kinsella, 1986).

ELABORACIÓN DE LECHE PASTEURIZADA ENRIQUECIDA CON ÁCIDOS GRASOSPOLINSATURADOS EPA Y DHA PROVENIENTES DEL ACEITE SEMIRREFINADO

DE PESCADO.

Page 282: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM282

Se han realizado una gran variedad de investigaciones sobre la incorporación de estosácidos grasos en diferentes productos alimenticios , en nuestro país se ha producido experi-mentalmente por primera vez huevos de codorniz enriquecidos con ácidos Omega –3 prove-nientes de aceite y harina de pescado. Posteriormente se realizó un estudio similar sobre laproducción de huevos de gallina.

En estudios realizados en Canadá sobre la producción de leche fresca obtenidas devacas alimentadas con harina de pescado , se obtuvo niveles significativos de dichos ácidosOmega – 3 en la medida que se aumentaba el suplemento proteico en base a harina depescado (Wright et al (1997).

Recientemente se encuentra en el mercado local leches evaporadas y UHT (Ultra hightemperature) de diferentes marcas que contiene ácidos grasos Omega –3 y Omega 6 aporta-dos por la combinación de aceites vegetales de canola, maiz y aceites marinos.

En el mercado mundial existen diferentes productos enriquecidos con ácidos grasosOmega-3 de origen marino , fuentes de EPA y DHA.

Siendo el Perú considerado uno de los más importantes productores de aceite depescado en el mundo, este aceite es principalmente exportado en forma de aceite crudo yusado en la industria local para la elaboración de margarinas y aceites compuestos, un peque-ño porcentaje se utiliza como fuente de ácidos grasos poliinsaturados Omega – 3. Por estarazón se debe incentivar el uso del aceite y harina de pescado que aportan los ácidos grasosesenciales Omega 3 y Omega 6 en diferentes alimentos enriquecidos, principalmente los deconsumo masivo que beneficien la salud física y mental de la población.

El objetivo de la presente investigación fue la elaboración de leche pasteurizada enri-quecida con ácidos grasos poliinsaturados ( EPA y DHA) utilizando como fuente de estosácidos, aceite semirrefinado de pescado de origen nacional, de tal manera que el productofinal sea aceptable por el público consumidor desde el punto de vista organoléptico asícomo evaluar sus principales características físico-químicas durante su almacenamiento enrefrigeración.

III. MATERIALES Y METODOS

3.1 MATERIALES

Materia Prima:

a. Leche entera fresca proveniente de la Unidad Experimental de Zootecnia de la Univer-sidad Nacional Agraria La Molina.

b. Aceite semirrefinado de pescado proporcionado por la Empresa Operaciones Pesquerasc. Aditivos : Saborizante para leche fresca SD 15790 (Montana S.A.), Ascorbato de

sodio cristalizado (sal sódica de vitamina C) (Roche), Vitamina E 50 W.S. (Aventis)

Page 283: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

283

3.2 METODOS

La leche entera fresca fue evaluada para determinar sus características físico quími-cas iniciales tales como : grasa (%), acidez (% ácido láctico) y densidad (g/ml) siguiendo lametodología descrita por Lora ( 1996) con el fin de verificar si cumplen con los requisitosestablecidos por la Norma Técnica Nacional INDECOPI 202.001.1998.

El aceite de pescado fue analizado para determinar sus características iniciales talescomo : Indice de peróxido según el método descrito por la NTP ITINTEC 209.006 y la acidezlibre con la metodología descrita por la NTP ITINTEC 209.005.

Se determinó la composición de ácidos grasos del aceite de pescado utilizando lametodología descrita por Vigneron et al (1973)

Nivel Laboratorio :

En la figura 1 se muestra el diagrama de flujo seguido para la elaboración de lechepasteurizada enriquecida con ácidos grasos polinsaturados EPA y DHA. La leche fue norma-lizada a 2.4%.

Los niveles de aceite que se probaron fueron 0.2, 0.3 y 0.4% cantidades que aporta-ron 67, 100 y 134 mg de EPA y DHA por cada 100 ml de leche respectivamente. Se consideróestos valores tomando como referencia leches comerciales enriquecidas con estos ácidostales como “Latte Prima Crescita” y “Parmalat Plus” elaboradas en Italia que presentan 70 – 80mg de EPA y DHA por cada 100 ml de leche.

El producto final fue almacenado a 4°C durante 13 días.

Estos tratamientos fueron evaluados mediante análisis sensorial utilizando la Prue-ba de Determinación del Grado de satisfacción con escalas Hedónicas Verbales utilizandoun panel no entrenado de 30 jueces. (Anzaldúa, 1994). Para el análisis estadístico se em-pleó la Prueba de Friedman (Ureña, 1999). Para determinar el producto que tenía mayorpreferencia por el público consumidor se interpretó las respuestas mediante la tabla de laPrueba de 2 muestras recomendado por Anzaldúa (1994).

Nivel Piloto.

En la figura 2 se muestra el diagrama de flujo seguido para la elaboración de lechepasteurizada enriquecida con EPA y DHA.

El nivel de aceite fue seleccionado de acuerdo a los resultados anteriores. En estaetapa se evaluó el efecto de la adición de aditivos: vitamina C (280 mg/litro), vitamina E(160 mg/litro) y saborizante comercial (1.25 g/litro) sobre el nivel de aceptación del produc-to final desde el punto de vista organoléptico . Los tratamientos planteados se detallan enel cuadro 01.

ELABORACIÓN DE LECHE PASTEURIZADA ENRIQUECIDA CON ÁCIDOS GRASOSPOLINSATURADOS EPA Y DHA PROVENIENTES DEL ACEITE SEMIRREFINADO

DE PESCADO.

Page 284: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM284

Recepción

Normalización

Mezclado

Pasteurización

Envasado

2.4 % grasa

72°C x 15 seg

Aceite semirrefinado depescado

Leche cruda

Figura 01: Diagrama de flujo para la elaboración de leche pasteurizadaenriquecida con ácidos grasos EPA y DHA a nivel de laboratorio

A lm a c e n am ien to 4 °C

Page 285: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

285

Figura 02 Diagrama de flujo para la elaboración de leche pasteurizadaenriquecida con ácidos grasos EPA y DHA a nivel de piloto

Recepción

Normalización

Homogenización

Pasteurización

2.4 % grasa

72°C x 15 seg

Presión: 120Kg/cm2

Aceite semirrefinado depescado

Vitamina CVitamina ESaborizante

Leche cruda

E n v a s a d o

A lm a c e n a m ie n to 4 ° C

ELABORACIÓN DE LECHE PASTEURIZADA ENRIQUECIDA CON ÁCIDOS GRASOSPOLINSATURADOS EPA Y DHA PROVENIENTES DEL ACEITE SEMIRREFINADO

DE PESCADO.

Page 286: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM286

Nro de Tratam iento Descripción

Control Leche pasteurizada

1 LP + Aceite sem irrefinado de pescado

2 LP + ASRP y vita mina C

3 LP + ASRP , vitam ina C y saborizante

4 LP + ASRP y vita mina E

5 LP + ASRP, vitam ina E y saborizante

6 LP + ASRP , vitam ina C y vitam ina E

7 LP + ASRP, vitam ina C, vitam ina E y saborizante

Cuadro 01. Tratamientos a Nivel Piloto para la Elaboración de Leche Pasteurizadaenriquecida con ácidos grasos EPA y DHA.

LP = leche pasteurizada

ASRP = aceite semirrefinado de pescado

Se realizó la evaluación sensorial de cada uno de los tratamientos utilizando la Pruebade determinación del Grado de Satisfacción con Escalas Hedónicas Verbales utilizando unpanel no entrenado de 30 jueces (Anzaldúa, 1994)

Durante el almacenamiento en refrigeración del producto terminado se realizaronlos análisis físico-químicos pH y acidez siguiendo la metodología descrita por Lora (1996).

IV RESULTADOS Y DISCUSION

4.1 Resultados de materia prima

De acuerdo a los resultados de los análisis tanto la leche entera fresca como elaceite semirrefinado de pescado cumplen con los requisitos establecidos en sus respec-tivas normas, los resultados se detallan en el Cuadro 02.

Cuadro 02 Características físico-químicas de la materia prima

Leche fresca Aceite de Pescado

Grasa (%) Acidez (°D) Densidad (g/ml) Indice de peróxido

(meq O2/Kg aceite)

Acidez

(% ac.oleico)

3 15 1.0297 5.0 0.09

Page 287: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

287

Cuadro 03. Composición de ácidos grasos del aceite semirrefinado de pescado

Acido graso Cn:m Contenido (%)

Palmítico 16:0 18.25

Esteárico 18:0 1.19

Oleico 18:1 18.13

Linoleico 18:2 0.79

Linolénico 18:3 Nd

Eicosapentaenoico (EPA) 20:5 20.94

Docosahexaenoico (DHA) 22:6 12.53

Total 87.65

EPA + DHA 33.47

La composición de ácidos grasos del aceite de pescado se detalla en forma resumidaen el Cuadro 03, en el cual se puede observar la composición porcentual de mayor a menor, enprimer lugar el EPA (20.94%), seguido por el ácido palmítico (18.25%) luego el ácido oleico(18.13%) y luego el DHA (12.53%). Por otro lado es importante resaltar la suma de los ácidosgrasos poliinsaturados C20:5 (EPA) y C22:6 (DHA), que son los más importantes desde elpunto de vista nutricional y terapéutico. Estos ácidos suman un total de 33.47% lo que indicanque forman el mayor porcentaje de ácidos grasos presentes en el aceite.

Al comparar estos resultados con la composición de ácidos grasos de una muestracomercial de aceite encapsulado que presenta en promedio 30% de EPA y DHA se observaque dichos resultados son similares. Al respecto Ackman et al (1989) mencionan que losaceites de pescado que son comercializados en forma de cápsulas como suplementos deácidos grasos n-3 poseen concentraciones de EPA y DHA que oscilan entre 25 y 55%.

4.1 Resultados a nivel laboratorio.

De acuerdo a los resultados de la evaluación sensorial mediante Prueba de escalasHedónicas y su respectivo análisis estadístico, se determinó que existen diferencias signifi-cativas entre los tres tratamientos siendo la leche con 0.2% de aceite semirrefinado de pescado,la más aceptable por los panelistas. Este resultado refleja que el consumidor no acepta la lechecon un fuerte sabor y olor a pescado, características que le proporciona la incorporación delaceite a la leche, es por ello que tienen mayor preferencia por la que tiene menor porcentaje.

Si bien es cierto la dosis de 0.2% es la menor cantidad evaluada, el producto terminadocontenía 67 mg de EPA y DHA aproximadamente por cada 100 ml de leche. Según la Funda-ción Británica para la Salud , se recomienda que el consumo diario de EPA y DHA sea de 1 gpor día, por tanto parte de este requerimiento sería cubierto por el consumo de leche enrique-cida con estos ácidos. Además está dentro del rango de leches comerciales enriquecidas conácidos grasos.

ELABORACIÓN DE LECHE PASTEURIZADA ENRIQUECIDA CON ÁCIDOS GRASOSPOLINSATURADOS EPA Y DHA PROVENIENTES DEL ACEITE SEMIRREFINADO

DE PESCADO.

Page 288: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM288

4.3 Resultados a nivel pilotoEvaluación sensorial

De acuerdo a los resultados que se obtuvieron de la evaluación sensorial se veri-ficó la falta de preferencia del producto terminado por el público consumidor, ya que seencontraron grandes diferencias de aceptación entre la muestra control y los tratamien-tos evaluados.

Sin embargo de todos los tratamientos los que tuvieron mejor puntaje fueron los trata-mientos 1, 3 y 5 entre los que no se encontró diferencias significativas según nos demostró laprueba estadística de Friedman. Esto demostró que los aditivos adicionados vitamina C, vita-mina E e inclusive el saborizante no lograron mejorar el sabor del producto final , debido a queuno de los tratamientos con mejor aceptación fue el tratamiento 1 que no contenía ningúnaditivo sólo el aceite de pescado.

Sin embargo de estos tres tratamientos el 5 fue el que tuvo el mejor puntaje en laevaluación sensorial .

Los tratamientos 2. 6 y 7 que contenían vitamina C tuvieron la menor aceptación por loque se puede deducir que este aditivo no contribuyó a mejorar el sabor del producto terminado.Si bien es cierto que las vitaminas adicionadas no lograron mejorar el sabor del producto final,tanto la vitamina E y la vitamina C funcionan principalmente como antioxidantes que ayudana proteger de la oxidación no sólo los ácidos grasos poliinsaturados presentes en el aceitesino también la grasa de la leche.. Al respecto Roche (2000) manifiesta que la concentraciónmínima de vitamina C que asegura una protección del sabor ha probado ser alrededor de unos10 mg de vitamina por litro de leche. Este nivel se mantiene con seguridad agregando 30 o 40mg de vitamina por litro. La vitamina C actúa como amortiguador entre el aire y el alimentosensible , evitando de esta manera su oxidación y por consiguiente su enranciamiento y malolor. Además la vitamina C actúa reforzando los efectos y duración de la actividad de otrosantioxidantes ( Tolonen, 1995).

Evaluación físico-química

En la figura 03 se muestra la variación del pH de los tratamientos evaluados durante sualmacenamiento en refrigeración. Como se observa en la figura todos los tratamientos inclu-yendo el control experimentan un comportamiento similar en sus curvas de pH a través de los13 días de evaluación. Se observa un incremento gradual hasta el cuarto día, luego del cual sedistingue una disminución progresiva hasta el último día de evaluación. El tratamiento 1 (lechecon 0.2% de aceite semirrefinado de pescado) se diferencia del resto por presentar el incre-mento inicial hasta el día 6 y luego el comportamiento es similar a los otros. Además se puedeapreciar que todos los tratamientos incluyendo el control tienen al inicio un pH entre 6.5 y 6.6, se observa que hasta el último día de almacenamiento el rango de pH final es 6.3 – 6.6 queestá entre los límites que señala Amiot (1991) como una leche normal.

Los tratamiento 2 y 3 los cuales contenían vitamina C fueron los que tuvieron el pH finalmas alto 6.6 y 6.5 respectivamente.

Page 289: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

289

Fig 3. Var iación del pH de los Tratam ientos evaluados durante su alm acenam iento

6.1

6.2

6.3

6.4

6.5

6.6

6.7

6.8

1 4 6 8 11 13

Tiem po de alm acenam iento (días)

pH

Control

T1

T2

T3

T4

T5

T6

T7

En la figura 04 se muestra la variación de la acidez de los tratamientos durante sualmacenamiento en refrigeración.. Como se puede observar todos los tratamientos y el controliniciaron con una acidez entre 14 – 15°D. La acidez inicial del control fue de 15 °D, sin embargotodos los tratamientos tuvieron una acidez inicial menor, aparentemente la adición del aceitesemirrefinado de pescado originó una ligera disminución de la acidez inicial.

Todos los tratamientos y el control tuvieron una acidez constante durante los primeros6 días de almacenamiento, a partir del cual se empezó a incrementar progresivamente hasta elúltimo día.. Sin embargo el control y los tratamientos 2 y 3, los cuales contenían vitamina C,presentaron una acidez casi constante durante toda la evaluación, presentando un incrementopromedio de 1°D al final de la evaluación (13 días), siendo sus valores finales 16, 15 y 16°D( 0.16 , 0.15 y 0.16 g de ácido láctico/ 100 g de leche) , cumpliendo así los requisitos estable-cidos por la NTP 202.086 para una leche pasteurizada.

Los tratamientos 4 y 5 que contenían vitamina E presentaron una acidez alta 19 y 20°Drespectivamente el día 11 de almacenamiento, por lo que se puede deducir que la vitamina E notuvo efecto positivo sobre el desarrollo de la acidez láctica .

Fig 4. Variación de la acidez de los tratamientos evaluados durante su almacenamiento

13

15

17

19

21

23

25

1 4 6 8 11 13

Tiempo de almacenamiento (días)

Aci

dez

(°D

)

Control

T1

T2

T3

T4

T5

T6

T7

ELABORACIÓN DE LECHE PASTEURIZADA ENRIQUECIDA CON ÁCIDOS GRASOSPOLINSATURADOS EPA Y DHA PROVENIENTES DEL ACEITE SEMIRREFINADO

DE PESCADO.

Page 290: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM290

Por el contrario los tratamientos 6 y 7 que contenían vitamina E y vitamina C presenta-ron la acidez mas alta 23.5 y 22.5°D respectivamente, el último día de almacenamiento, con loque se podría afirmar que la mezcla de estas dos vitaminas no ayudan a controlar la acidezláctica.

De acuerdo a los resultados antes mencionados se podría afirmar que la vitamina Ctiene un efecto positivo en la conservación de la leche pasteurizada, controlando el desarrollode la acidez, a diferencia de la vitamina E la que aparentemente no ayuda a controlar la acidezláctica. La mezcla de ambas vitaminas tampoco favorece en nada la conservación del productofinal.

V. CONCLUSIONES

1. De los tres niveles de incorporación de aceite semirrefinado de pescado a la lechesemidescremada con 2.4 % de grasa, el nivel de 0.2% fue el que tuvo mayor aceptación desde el punto de vista organoléptico.

2. De los 7 tratamientos evaluados, el que tuvo mayor aceptación en el análisissensorial fue el producto con las siguientes características: 2.4% de grasa, 0.2%de aceite semirrefinado de pescado, 160 mg/Litro de vitamina E y 1.25g/litro de-saborizante.

3. De acuerdo a la determinación de la acidez láctica durante el almacenamiento enrefrigeración, se observó que los tratamientos de leche pasteurizada enriquecida convitamina C, mantuvieron su acidez dentro del rango establecido por la NTP 202.086para leche pasteurizada hasta el día 13 de almacenamiento, sin embargo no presenta-ron un sabor agradable.

VI. BIBLIOGRAFIA

1. Ackman, R. Y Macpherson, E. 1991 Oxidation susceptibility of encapsulated fish oilproducts. A comparison of triglycerides versus free acids. Omega 3 News. Vol.6, Nro.2. 4 p.u. USA.

2. Alais, Ch. 1970. Ciencia de la leche. Principios de técnica lechera. Editorial Continental S.A. México. 594 p.

3. Amiot, J. 1991. Ciencia y Tecnología de la leche. Edit. Acribia S.A. Zaragoza (España)547 p.

4. Anzaldúa, A. 1994. La evaluación sensorial de los alimentos en la teoría y la práctica.Editorial Acribia S.A: Zaragoza – España 198 p.

5. INDECOPI 1985 Norma Técnica Peruana 312.009 Aceites Marinos. Aceite de pescado semirrefinado. Requisitos.

Page 291: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

291

6. INDECOPI 1968. Norma Técnica Peruana. 209.005. Aceites y Grasas comestibles.Método para la determinación de la acidez libre.

7. INDECOPI 1968- Norma Técnica Peruana 209.006. Aceites y Grasas Comestibles.Método de determinación del indice de peróxido.

8. INDECOPI 1968 Norma Técnica Peruana 209.011. Aceites y grasas Comestibles.Método para determinar la composición de los ácidos grasos por cromatografía degases.

9. Kinsella, J. 1986. Food components with potencial therapeutic benefits. The n-3 polyunsaturated fatty acids of fish oils. Food Technology. Nro. 2, 89 – 97 p. USA.

10. Lora, M. 1996. Manual de prácticas de Tecnología de leche. – UNALM.

11. Parmalat 2000. Encarte Publicitario.

12. PUFA Infocua 2000. Acidos Grasos Poliinsaturados de cadena larga en la Nutrición yPrevención de Enfermedades.

13. ROCHE 2000. Servicio Técnico. Vitamina C como protector del sabor de la lechepasteurizada. Perú.

14. Rojas, S. 2000 Efectos de los ácidos grasos Omega – 3 en la salud humana. UNALM.Perú.

15. Rojas, S. 2000. Uso de aceite de pescado como fuente de ácidos grasos Omega-3 enel desarrollo de productos de diseño en Perú. UNALM. Lima Perú. 10 p.

16. Rojas S. y barboza, B. 1996. Inclusión del aceite de pescado acidulado estabilizado en dietas de ponedoras y contenido de ácidos grasos Omega-3 en el huevo.Experiencias en el uso de harina de pescado en la alimentación de animales.IFOMA.

17. Tolonen, M. 1995. Vitaminas y Minerales en la Salud y la Nutrición. Editorial AcribiaS.A. Madrid.España. 278 p.

18. Ureña, M., D’Arrigo, M. Y Girón, O. 1999. Evaluación Sensorial de los alimentos.Editorial Agraria. Lima Perú. 197 p.

19. Vigneron, P.; Spicht, P. Y Andergond, M. 1973. Huiles chariffeés: III Etude desModifications Corps. Gras., 20(8-9): 453-469. Francia.

20. Wright, T. 1997 Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acid Enrichment of Bovine Milk. Re-search Report. University of Guelph. Dairy.

ELABORACIÓN DE LECHE PASTEURIZADA ENRIQUECIDA CON ÁCIDOS GRASOSPOLINSATURADOS EPA Y DHA PROVENIENTES DEL ACEITE SEMIRREFINADO

DE PESCADO.

Page 292: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM292

“ESTUDIO DE LAS CONDICIONES DE PROCESO PARA LA OBTENCIÓN DE CONSERVASDE GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) EN ALMÍBAR”

Américo Guevara Perez1, Antonio Obregón La Rosa2

I. RESUMEN

El presente trabajo de investigación permitió obtener conservas de gajos de mandarinaSatsuma en almíbar, de acuerdo al flujo de operaciones establecido, a saber: Selección yclasificación, lavado y desinfectado, pelado y desgajado, separación del albedo, lavado, selec-ción y clasificación de gajos, envasado, cerrado, tratamiento térmico, enfriado y almacenaje.

Para eliminar el albedo, el mejor tratamiento consistió en sumergir los gajos primero, enuna solución de ácido cítrico al 2.5% por 1.5 horas, y luego en una de hidróxido de sodio al2.5% por 2 minutos, ambas a temperatura ambiente. De este modo se obtuvieron gajos conausencia de fibras y piel, de buena textura y rendimientos del orden del 95%.

Según la evaluación sensorial, mediante una Prueba de Ordenamiento, el almíbar en elequilibrio debe contener 20 °Brix y 3.7 de pH, para ello se debe partir de 32°Brix y 4.0 de pHcon una relación 1.5: 1.0 gajos, almíbar, respectivamente.

Las pruebas de penetración de calor permitieron encontrar como valores que caracteri-

zan el tratamiento térmico: fh= 19.417 minutos, fc=16.051 minutos, jh= 1.10, jc= 1.40, tpsih=

66.272 °F y tpsic=269.413 °F. Los tiempos de tratamiento térmico, a la temperatura de retorta

de 105 °C, fueron 11.20, 12.94 y 13.57 minutos, evaluados por los métodos General, Stumbo y

Hayakawa, respectivamente; para un FFF °

°16200 de 3.5 minutos, tomando como referencia al

Bisoschlamys fulva cuyo FFD °

°16200 es de un minuto.

Con el fin de optimizar el tratamiento térmico se calculó el porcentaje de retención detextura, a las temperaturas de procesamiento de 110, 105, 85 y 95 °C por sus respectivos

1 Profesor Principal de la Facultad de Industrias Alimentarias2 Jefe de Prácticaas de la Facultad de Industrias Alimentarias

Page 293: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

293

tiempos de proceso con letalidad equivalente, utilizándose los parámetros cinéticos de losgajos de mandarina y los del microorganismo. Los tratamientos de 110 °C por 11.84 minutos y105 °C por 12.94 minutos, presentaron los mayores porcentajes de retención, seleccionándoseel segundo como parámetro para continuar con la investigación, debido a las característicasde acidez del producto.

Los resultados de la evaluación sensorial realizada mediante la prueba de Scoring, paravalidar los parámetros de optimización a las temperaturas de 85, 95 y 105 °C por tiempos deproceso de 52.97, 20.84 y 12.94 minutos respectivamente, indicó diferencias significativas enlos tratamientos, calificando como la mejor, la procesada a 105 °C por 12.94 minutos.

De las pruebas de almacenamiento se determinó que el producto obtenido es estable enanaquel, mantiene sus características sensoriales, físico-químicas y microbiológicas.

SUMMARY

The present research work allowed to obtain cans of mandarin clusters Satsuma insyrup, according to the flow of operation established, that is: selection and classification,fingerbowls and disinfected, peeled and disrupted, the separation of the tissue fingerbowls,selection and classification of clusters, packed, closed, thermal treatment, cooled and storage.First, to eliminate the tissue, the best treatment is submerging the clusters in a citric acidsolution to 2.5% by 1.5 hours, then in a hydroxide of sodium to 2.5% by 2 minutes, both at theenvironmental temperature. This way, it was obtained clusters with absence of fibers and skin,of good texture and yields of the order of 95%.

According to the evaluation, by means of the Ranking Test, the syrup in the balanceshould contain 20°Brix and 3.7 pH. For this it should be start from 32 °Brix and 4.0 of pH witha relationship 1.5:1.0 clusters, syrup respectively.

The test of heat penetration allowed to find values that characterize the treatments: fh=

19.417 minutes, fc=16.051 minutes, j

h= 1.10, j

c= 1.40, tpsi

h= 66.272 °F y tpsi

c=269.413 °F. The

times of thermal treatment, at the retort temperature of 105°C, were 11.20, 12.94 y 13.57minutes, they were evaluated by the methods General, Stumbo and Hayakawa, respectively;for an of 3.5 minutes, taking like reference to the Bisoschlamys fulva whose is of one minute.

With the purpose of optimizing the thermal treatment it was calculated the percentage oftexture retention, to the temperatures of prosecution of 110, 105 85 and 95 °C for their respec-tive times of process with lethal equivalent being used the kinetic parameters of the mandarinclusters and presented the biggest retention percentages, being selected the second asparameter to continue with the investigation due to the characteristics of acidity of the product.

The result of the sensorial evaluation carried out by means of Scoring Test, to validate theparameters of optimization to the temperatures of 85, 95 and 105 °C for times o process of52.97, 20.84 and 12.94 minutes respectively, they indicated significant differences in thetreatments, qualifying as better, the one processed 105 °C by 12.94 minutes.

Of the storage tests it was determined that the obtained product is stable in shelf, itmaintains its sensorial physical-chemical and microbiological characteristics.

ESTUDIO DE LAS CONDICIONES DE PROCESO PARA LA OBTENCIÓN DE CONSERVASDE GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) EN ALMÍBAR

Page 294: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM294

II. INTRODUCCION

Las frutas y hortalizas son valiosos alimentos que contribuyen a una alimentación sanay variada de la población debido a su alto contenido en vitaminas, ácidos, sustanciasenergéticas, compuestos aromáticos y saborizantes. El desarrollo de un país se basaprincipalmente en el grado de industrialización de sus recursos naturales mediante una adecuadatecnología, por lo tanto es necesario tener en cuenta los recursos agropecuarios con los quedispone y realizar los estudios convenientes para una racional explotación.

La mandarina Satsuma( Citrus Unshiu) variedad originaria del Japón, en el Perú secultiva en la costa central obteniéndose fruta de muy buena calidad; tiene gran demanda en elmercado local y externo, es estacional y requiere de tratamientos apropiados durante suprocesamiento para conservar sus compuestos químicos y características sensoriales. De allíque se deben aplicar los conocimientos técnicos-científicos para diversificar su uso. Una manerade procesarla es bajo la forma de conserva, adaptándose adecuadamente. Actualmente, existenalgunas empresas que lo elaboran artesanalmente, no contando con la tecnología disponible.

Teniendo en cuenta las consideraciones expuestas, se llevó a cabo el presente trabajode investigación, planteando los siguientes objetivos:

� Determinar los parámetros de proceso (condiciones del pelado, parámetrosdel almíbar, temperatura y tiempo e tratamiento térmico) para obtener conser-vas de gajos de mandarina Satsuma en almíbar.

� Estudio de la optimización del tratamiento térmico para la retención de textura

III. MATERIALES Y METODOS

3.1. LUGAR DE EJECUCIÓN

La investigación se realizó en la Planta Piloto de Alimentos, laboratorios deFísico-química e Instrumentación, instalaciones pertenecientes a la Facultadde Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional Agraria La Molina, entrelos años 1999 y 2000

3.2. MATERIA PRIMA, INSUMOS Y MATERIALES

• Mandarinas variedad Satsuma (Citrus unshiu), cosechada en los meses de Abril a Junio.

• Azúcar blanca refinada de 99.9% de pureza• Ácido cítrico grado técnico• Sorbato de potasio grado técnico• Carboxi metil celulosa (C.M.C) grado técnico• Hidróxido de sodio en lentejas• Frascos de vidrio de 500 ml de capacidad de 11.4 cm de altura y 7.5

cm de diámetro• Tapa metálica para frascos

Page 295: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

295

3.3. EQUIPOS

• Autoclave vertical marca CAN, modelo H90, japonesa.• Caldero CLAYTON, modelo RO-33-1 UL, 20 voltios 3 fases, USA.• Refractómetro, ATAGO. Japón.• Sistema DATATRACE TEMP SYSTEM.• Espectrofotómetro SPECTRONIC GÉNESIS 5 (UV-visible). Milton Roy.• Estufa LABOR MÜVEK (30-100°C).• Extractor de grasa Sohxlet marca DV.• Unidad para determinar proteína. KJELTEC AUTOANALIZER 1030.• Vacuómetro, US GAUGE, modelo EDLUNG rango 0 a 30 pulg. de Hg. USA.

3.4. MÉTODOS DE ANÁLISIS

3.4.1. Análisis Físico-químicos.

• Análisis proximal. Se determinó la humedad, proteína, grasa, fibra,ceniza y carbohidratos siguiendo la metodología sugerida por la AOAC(1997).37.1.08, 37.1.12, 37.1.35, 37.1.18.

• Sólidos solubles (°Brix). Según el método recomendado por la AOAC(1997).37.1.15

• Índice de madurez. Se consideró la relación de los sólidos solublesentre la acidez total, teniendo en cuenta las recomendaciones de lasNormas ITINTEC (1993).

• Vitamina C. Se utilizó la técnica de titulación volumétrica con el reactivo2.6 diclorofenol-indofenol. Método de la AOAC (1997). 45.1.14.

• Azúcares reductores. Se utilizó el método de Ross, recomendado porla AOAC (1997). 37.1.51.

• Acidez total. Se siguió la metodología recomendada por la AOAC (1997).42.1.17

• pH. Se utilizó un potenciómetro, siguiendo el método de lectura directarecomendado por la AOAC (1997). 42.1.04.

• Tamaño y peso. Se determinó el peso, diámetro promedio de la manda-rina y gajos, para lo cual se utilizó una balanza analítica y un pie de rey,teniendo en cuenta las recomendaciones de las Normas ITINTEC(1993) .

• Medición del peso bruto, peso neto y peso escurrido. Se siguió lametodología recomendada por la AOAC (1997).

• Medición del volumen de líquido de gobierno. Según la AOAC(1997).42.1.22.

• Medición del vacío. Utilizando un vacuómetro, siguiendo la metodologíarecomendada por la AOAC (1997).42.1.23.

ESTUDIO DE LAS CONDICIONES DE PROCESO PARA LA OBTENCIÓN DE CONSERVASDE GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) EN ALMÍBAR

Page 296: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM296

3.4.2. Análisis microbiológico

Recuento de microorganismos aerobios mesófilos viables, mohos y levaduras.AOAC (1997) y la ICMSF (1986).

3.4.3. Análisis sensorial y Estadístico

Se llevó a cabo en las siguientes etapas de la investigación:

a. Para determinar los parámetros más apropiados en el almíbar.

Se utilizó una Prueba de Ordenamiento, teniendo en cuenta las reco-mendaciones de Anzaldua (1984). Se contó con un panel constituidopor 12 panelistas entrenados. Los resultados fueron evaluadosestadísticamente mediante la prueba No Paramétrica de Friedman, conun nivel de 5% de significación, en los casos en que se encontró dife-rencias significativas se aplicó una prueba de Comparación entre Tratamientos.

b. Para validar experimentalmente los parámetros de optimiza-ción del tratamiento térmico

Se utilizó la Prueba de Scoring, según las recomendaciones deAmerine et al. (1965). El panel de evaluación estuvo constituido pordoce panelistas entrenados, los cuales evaluaron la textura de lasconservas. Los resultados fueron evaluados estadísticamente mediantela Prueba No Paramétrica de Friedman, con un nivel de 5% de signifi-cación y Pruebas de Comparación entre Tratamientos.

c. Para evaluar la estabilidad de la conserva después de almace-namiento.

Se utilizó la Prueba de Scoring, teniendo en cuenta las recomendacio-nes de Amerine et al. (1965). EL panel de evaluación estuvo constituidopor 30 jueces semi-entrenados quienes calificaron la textura, color, sa-bor y aceptabilidad de la conserva después de 60 días de almacenamiento.

3.5. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

En la Figura 1 se muestra el esquema experimental seguido durante la inves-tigación:

3.5.1. Caracterización de la materia prima

En los gajos clasificados se llevaron a cabo los siguientes controles:

A. Composición Físico-Química. Los análisis considerados fueron:Proximal, acidez total, sólidos solubles, vitamina C, pH y azúcaresreductores.

Page 297: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

297ESTUDIO DE LAS CONDICIONES DE PROCESO PARA LA OBTENCIÓN DE CONSERVASDE GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) EN ALMÍBAR

Page 298: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM298

B. Características físicas. Los análisis considerados fueron: medi-ción del diámetro (calibre), porcentaje de jugo, dimensiones de losgajos, color de la cáscara y número promedio de gajos por cada100 gramos de fruta.

3.5.2. Separación del Albedo del gajo

La eliminación del albedo que envuelve a los gajos, se hizo con elobjeto de mejorar la presentación de la conserva, y para evitar la presenciade sabores amargos. Esta operación se realizó mediante un tratamientoácido y alcalino.

Con el tratamiento ácido se consiguió transformar la protopectina en pectina,la que fue eliminada posteriormente en el tratamiento alcalino. En esta etapatambién se eliminaron las fibras adheridas al gajo.

La segunda etapa tuvo como objetivo la remoción total de la membrana, ade-más de actuar como agente neutralizante del ácido residual no eliminado en eltratamiento ácido.

Se llevó a cabo en dos etapas:

A. Tratamiento ácido.

Se trabajó con 4 porcentajes de ácido cítrico: 1.0, 1.5, 2.0 y 2.5% por tiem-os de inmersión de 0.5, 1 y 1.5 horas para cada concentración y a tem-peratura ambiente. La mejor muestra fue sometida al siguiente tratamiento.

B. Tratamiento alcalino

Se probaron cuatro concentraciones de NaOH: 1.0, 1.5, 2.0 y 2.5% a 20,40 y 60°C por tiempos de inmersión de 1, 1.5 y 2 minutos para cada temperatura

La eficiencia del pelado, fue evaluada sensorialmente, observándose lo siguiente:

- Ausencia de fibras- Ausencia de piel adherida al gajo- Integridad del gajo- Apariencia general externa (textura, color, etc.)- Rendimiento (Peso final de gajos íntegros sin piel después del pelado /

peso inicial de los gajos antes del pelado)

3.5.3. Determinación de los Parámetros más apropiados en el almíbar

Se experimentó con cinco tratamientos los cuales presentaron 14,16, 18, 20 y 22 °Brix en el equilibrio y cuatro niveles de pH: 3.5, 3.6, 3.7 y 3.8,para cada concentración de azúcar.

Page 299: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

299

Con el objeto de determinar la interrelación que existe entre la acidez y eldulzor y su influencia en su aceptación, las muestras fueron sometidas a eva-luación sensorial mediante una Prueba de ordenamiento después de 15 díasde almacenamiento; y en dos etapas:

- Primeramente se evaluó el mejor nivel de pH para cada °Brix obteniendouna muestra por cada °Brix experimentado, es decir en total se seleccio-naron cinco muestras.

- Posteriormente las cinco muestras obtenidas en la prueba anterior fue-ron nuevamente comparadas entre sí, seleccionándose de este modo la mejor.

3.5.4. Estudio del Tratamiento Térmico

A. Determinación de las características de penetración de calor

Se graficaron las curvas de calentamiento y enfriamiento, a partir de las cua-les se determinó la inversa de la pendiente de la curva de calentamiento (f

h),

la inversa de la pendiente de la curva de enfriamiento (fc), el factor de re-

traso en el calentamiento (jh) y el factor de retraso en el enfriamiento (j

c).

B. Determinación del Tiempo de Tratamiento Térmico

Se determinó mediante tres métodos: General, Stumbo y Hayakawa.Se consideró al Bisosschlamys fulva como microorganismo de referen-cia cuyo valor D

200°F es de un minuto con un Z =16°F (Hurtado, 1987).

C. Optimización del Tratamiento Térmico para la retención de la textura en Conservas de gajos de mandarina Satsuma en almíbar.

Con el objeto de optimizar el tratamiento térmico se calculó el porcentajede retención de textura en las conservas de gajos de mandarina Satsumaen almíbar mediante el método de Stumbo (1973), a las temperaturas deprocesamiento de 110, 105, 85 y 95 °C por sus respectivos tiempos deproceso con letalidad equivalente. Los parámetros cinéticos del gajo ydel microorganismo fueron tomados de Obregón (2001) y Hurtado (1987),respectivamente. Se graficaron los valores de retención de textura versuslos procesos de letalidad equivalente, encontrándose los parámetros de op-timización del tratamiento térmico en aquel punto de la curva que presen-ta el máximo porcentaje de retención de textura (menor degradación).

D. Validación experimental del proceso de optimización

Con el fin de validar los parámetros de optimización determinados ante-riormente, se procesaron las conservas a las temperaturas de 85, 95 y105 °C por sus respectivos tiempos de proceso con letalidad equivalente,calculados mediante el método de Stumbo (1973).

Después de procesadas, las muestras fueron evaluadas por un panelsensorial mediante la Prueba de Scoring, los cuales calificaron la texturasegún la siguiente escala de evaluación:

ESTUDIO DE LAS CONDICIONES DE PROCESO PARA LA OBTENCIÓN DE CONSERVASDE GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) EN ALMÍBAR

Page 300: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM300

Textura extremadamente suave. El gajo nomantiene su integridad, se deshace rápidamente

en el paladar.

Textura muy suave, aún conserva su integridad,

se deshace en el paladar.

Textura suave, pero el gajo mantiene su integridad.

La textura es medianamente firme y compacta.

La textura del gajo es sumamente firme, compacta

e íntegra.

- 1. Malo

- 2. Regular

- 3. Bueno

- 4. Muy Bueno

- 5. Excelente

3.5.5. Caracterización del producto obtenido

En las conservas que reportaron la mejor textura en la Prueba deScoring y el mayor porcentaje de retención, se realizaron los siguientes aná-lisis: proximal, acidez, pH, vitamina C y azúcares reductores.

3.5.6. Almacenamiento

La mejor muestra fue almacenada a temperatura ambiente (± 25°C), evaluado a las 24 horas, 15, 30, 45 y 60 días, lo siguiente: °Brix, acideztotal, vitamina C, pH, mohos, levaduras y gérmenes viables. Al final del alma-cenamiento se realizó una análisis sensorial mediante la Prueba de Scoring,tal como se indicó en el ítem 3.4.3.C.

IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. CARACTERIZACIÓN DE LA MATERIA PRIMA

4.1.1. Composición Físico-Química

En el Cuadro 1 se presentan los resultados de la composición físico-química de la mandarina Satsuma (Citrus unshiu). Como se puede obser-var, presenta una alto contenido de agua y de vitamina C. Los valores encon-trados concuerdan con los reportados por Wu Leung y Flores (1961).

Page 301: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

301

Componentes Contenido (%)

4.1.2. Características Físicas

En el Cuadro 2 se muestran las características físicas evaluadas.Como se aprecia el contenido de jugo fue del 40%. Al respecto, las normasITINTEC (1993), señalan un contenido mínimo del 35% en jugo con respecto asu masa. Asimismo la norma en referencia indica que la materia prima con laque se trabajó, corresponde al tamaño B cuyo rango puede variar de 60 a 75 mm.

CUADRO 2: CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA MANDARINA SATSUMA

adaulavEacitsíretcaraC oidemorProlaV

)%(ogujedodinetnoC %04

)mm(erbilacoortemáiD mm56

aracsácaledroloC emrofinuolliramA

)mm(ojagledarutlA 53

)mm(ojagledohcnA 02

aturfg001/sojagedoremúN 03

CUADRO 1: COMPOSICIÓN FISICO-QUIMICA DE LA MANDARINA SATSUMA

Humedad 86.60Proteína 0.60Grasa 0.26Fibra cruda 0.85Ceniza 0.31Carbohidratos totales 11.38Acidez total

• (g ácido cítrico / 100 mL de jugo) 1.08• (g H2SO4 / 100 mL de jugo) 0.88

pH 3.68Sólidos solubles 8.50Azúcares reductores 3.04Vitamina C (mg / 100 mL) 24.93Índice de Madurez(%Sólidos solubles / acidez total) 7.88

ESTUDIO DE LAS CONDICIONES DE PROCESO PARA LA OBTENCIÓN DE CONSERVASDE GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) EN ALMÍBAR

Page 302: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM302

4.2. SEPARACIÓN DEL ALBEDO DEL GAJO

A. Tratamiento ácido

En el Cuadro 3 se muestran los resultados obtenidos al someter los gajos aun tratamiento con ácido cítrico. Se observa que al tratarlos con 2.5% deácido cítrico por 1.5 horas, se obtuvieron los mejores resultados, solo el 3%de fibras quedaron adheridas.

CUADRO 3: RESULTADOS DEL TRATAMIENTO CON ACIDO CÍTRICOEN EL PORCENTAJE DE FIBRA RESIDUAL EN EL GAJO

B. Tratamiento Alcalino

En el Cuadro 4 se muestran los rendimientos obtenidos al someter los gajosde mandarina seleccionados al tratamiento con NaOH. Un pelado eficiente seobtuvo al tratarlos con 2% de NaOH por 2 minutos a temperatura ambiente,con un alto rendimiento, sin presencia de piel y fibras y de óptimas caracterís-ticas sensoriales.

Al respecto Athanasopoulus y Vagias (1987), indican que el NaOH tiende adegradar los tejidos y que su efecto está aunado a la concentración, temperatura y tiempo de acción.

).rh(opmeiTodicÁ

)%(ocirtíc

)%(adirehdalaudiserarbiF

5.0 0.1 5.1

0.1 05 04 53

5.1 53 03 52

0.2 52 02 01

5.2 01 5 3

1.5

Page 303: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

303

Sólidos Solubles (°Brix) pH14 3.816 3.818 3.720 3.722 3.5

CUADRO 5: VALORES DE pH DE MAYOR PREFERENCIA SEGÚN EL PORCENTAJE DE SÓLIDOS SOLUBLES (°BRIX) DEL ALMIBAR

CUADRO 4: RENDIMIENTOS (%) OBTENIDOS DESPUÉS DEL PELADOA DIFERENTES TEMPERATURAS Y CONCENTRACIONES

DE NaOH

4.3. DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS MAS APROPIADOSEN EL ALMIBAR

En el Cuadro 5 se reportan los valores de pH de mayor preferencia según elporcentaje de sólidos solubles que presenta el almíbar en el equilibrio. Los resultadosindican que existe una relación entre el pH y los °Brix, encontrándose que a mayor°Brix los panelistas prefieren las conservas más ácidas y cuando los °Brix son bajos lapreferencia se inclina por las menos ácidas. Los resultados obtenidos es posible sedeban a que, el ácido enmascara el sabor dulce, resultados similares al encontradopor Terleira (1983) en conservas de rodajas de naranja en almíbar.

)%(HOaNT ).nim(opmei

)C°(T

)%(otneimidneR

0.1 5.1 0.2

setneibmA 07 08 58

0.10406

5606

5707

0857

etneibmA 08 58 58

5.10406

5707

0857

2887

0.2etneibmA

0347876

0907

5908

5.2etneibmA

0406

5808

7856

0957

En la Figura 2 se presenta la calificación promedio de las muestras, ordenadas de menor a mayor preferencia, mediante la Prueba de ordenamiento, se observaque la muestra que contenía 20 °Brix y 3.7 de pH, presentó la mayor preferencia,parámetros que fueron tomados en la formulación del almíbar.

ESTUDIO DE LAS CONDICIONES DE PROCESO PARA LA OBTENCIÓN DE CONSERVASDE GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) EN ALMÍBAR

Page 304: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM304

FIG.2 : CALIFICACION PROMEDIO DE LAS MUESTRAS EN FUNCION DE LOS °BRIX

1.6 22.9

4.54

01

2

3

45

14 16 18 20 22

Cal

ific

ació

n pr

om.

3.8 3.8 3.7 3.7

°Brix pH

4.4. ESTUDIO DEL TRATAMIENTO TERMICO

4.4.1. Determinación de las Características de penetración de calor

De las pruebas realizadas, se encontró que el punto de calentamiento máslento se ubicó a 3.8 cm de la base del frasco, es decir a un tercio de la altura delenvase, no existiendo diferencias significativas con respecto al ubicado en el centrogeométrico. Al respecto Nickerson y Sinskey (1964), citados por Stumbo (1973), indican que en alimentos que se calientan por convección, el punto de calentamiento máslento se encuentra ubicado sobre el eje central, aproximadamente entre1.9 a 3.81 cmdel fondo, dependiendo de si la lata es pequeña o grande. Además refieren que losvalores de temperatura del punto ubicado a un tercio de la base no difieresignificativamente de los ubicados en el centro.

En el Cuadro 6 se presentan los valores que caracterizan el tratamiento térmi-co. Se observa que f

h y f

c presentan una diferencia del orden del 17.3% o de 3.36

minutos. Jen et al. (1971) citados por Stumbo (1973), señalan que fh será siempre

igual a fc a menos que haya un cambio significativo en la difusividad térmica del produc-

to durante el proceso; indican que de presentarse, tendría que ser bastante grande,más de 10 minutos, para influir significativamente en las relaciones f

h/U versus g.

Page 305: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

305

Característica Valor Obtenido

TR

Ti

Tpsih

Tpsic

fh

jh

fc

jc

221°F

78.1°F

66.272°F

269.413°F

19.417 minutos

1.10

16.051 minutos

1.40

CUADRO 6: VALORES OBTENIDOS DE LAS CURVAS DE PENETRACIÓN DECALOR EN CONSERVAS DE AMNDARINA SATSUMA EN ALMIBAR

4.4.2. Determinación del Tiempo de Tratamiento Térmico

En primer lugar se determinó el valor del F requerido para el proceso, a partirde un recuento inicial de microorganismos aerobios mesófilos viables en los gajos demandarina de 3163 UFC/g, hasta una reducción de 1 UFC/g, obteniéndose un de 3.5minutos. Este valor esta de acuerdo con Ranganna (1987), quien indica un nivel dereducción de 3 a 4 ciclos logarítmicos para conservas de pH menor a 4, según el nivelde contaminación en el que llegue la materia prima.

En la Figura 3 se visualiza la variación de temperatura del producto en el puntomás frió y de la retorta versus el tiempo de calentamiento, obtenidas de los reportesexperimentales de tiempo-temperatura donde se puede observar claramente el tiempode levante (CUT), el perfil de calentamiento y enfriamiento.

En el Cuadro 7 se presenta los tiempos de proceso obtenidos por los méto-dos General, Stumbo y Hayakawa. Como se puede observar por el método General eltiempo encontrado fue menor al de Stumbo y Hayakawa en ese orden.

CUADRO 7: VALORES DE TIEMPOS DE PROCESO OBTENIDOS POR LOS METODOS GENERAL, STUMBO Y HAYAKAWA PARA CONSERVAS DE GAJOS

DE MANDARINA PROCESADA A 105 °C.

MÉTODO UTILIZADO TIEMPO DE PROCESO (min.)

A 105 °C

- Método General

- Método de Stumbo

- Método de Hayakawa

11.20

12.94

13.57

ESTUDIO DE LAS CONDICIONES DE PROCESO PARA LA OBTENCIÓN DE CONSERVASDE GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) EN ALMÍBAR

Page 306: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM306

Así mismo se aprecia que los tiempos determinados con los dos últimosmétodos son muy cercanos y la diferencia es posible se deba a que las tablas deStumbo fueron obtenidas asumiendo que fh es igual a fc por el contrario en el métodode Hayakawa, las tablas han sido diseñadas para usarse cuando exista diferenciaentre los valores de fh y fc, debido a que calcula una letalidad para la zona del calen-tamiento y enfriamiento e forma separada.

De acuerdo con Hayakawa (1978), los métodos generales son los procedi-mientos más exactos para estimar los valores de esterilización, dado que las tempe-raturas, las cuales son obtenidas experimentalmente, son directamente usadas paracalcular estos valores, sin ninguna asunción sobre las relaciones tiempo-temperatura.

De igual modo Ranganna (1977), indica que por el método general es simple,versátil y puede ser fácilmente aplicado para las curvas de calentamiento y enfriamien-to. La desventaja es que no puede ser aplicado para calcular letalidades basados enuna diferente temperatura inicial, diferente temperatura de retorta o tamaño de envaseque aquellos en los cuales se realizó el experimento. Estas desventajas son suplidaspor los métodos fórmula, en este caso el método de Stumbo o de Hayakawa.

En general se puede afirmar que los tiempos encontrados por los métodos deStumbo y hayakawa son bastantes exactos y confiables, encontrándose en la presen-te investigación que no difieren significativamente del método general. La desventajade los métodos Fórmula es que pueden ser aplicados para diferentes temperaturasiniciales del alimento, diferente temperaturas de retorta y tamaños de envase. La des-ventaja es que son bastante laboriosos, pero pueden ser fácilmente programados enun computador.

4.4.3. Optimización del tratamiento Térmico para la retención detextura en gajos de mandarina Satsuma en almíbar.

En la Figura 4 se muestran los porcentajes de retención de textura obtenidasversus los procesos de letalidad equivalente para las combinaciones de tiempo-tempe-ratura evaluadas. Como se puede apreciar los tratamientos de 105 °C por 12.94 minu-tos y 110°C por 10.84 minutos, obtuvieron los mayores porcentajes de retención.

Al respecto Lund (1977), indica que en alimentos que se calientan por con-vección la máxima retención de nutrientes se obtiene en procesos de alta temperatu-ras por tiempos cortos.

Por otro lado Stumbo (1973), menciona que la estabilidad térmica de la mayo-ría de factores de calidad termolábiles están caracterizados por valores de Z muchosmás altos que los que caracterizan la resistencia relativa de las bacterias. Debido aeste hecho, las altas temperaturas aplicadas por tiempos cortos, que producen leta-lidades equivalentes a los procesos que usan temperaturas bajas por tiempos largos,son relativamente menos dañinas para la calidad de los alimentos.

Stumbo (1973) menciona que debido a que existen diferentes combinaciones

Page 307: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

307

de tiempo y temperatura que producen letalidades equivalentes y diferentes nivelesde destrucción de nutrientes y factores de calidad se debe buscar una combina-ción ópti- ma que a la vez cumpla con la reducción requerida demicroorganismos y produzca la mínima destrucción de los nutrientes y factores decalidad. Sin embargo a pesar de encontrar una retención del 53% de textura (menordegradación) en el proceso a 110 °C por 10.84 minutos, se decidió que el tra-tamiento debería ser realizado a 105 °C por 12.94 minutos ya que por las ca-racterísticas de acidez del producto se utilizan prefe- rentemente temperaturascercanas a los 100 °C.

FIG.4: RETENCION DE TEXTURA VS PROCESOS DE LETALIDAD EQUIVALENTE

0102030405060

10.84 min 12.94 min 20.83 min 52.97 min

%R

eten

ció

n

105 °C 95 °C 85 °C 110 °C

4.4.4. Validación experimental del proceso de Optimización del Tra-tamiento Térmico

En la Figura 5 se presentan los resultados de la evaluación sensorial realizadapara validar experimentalmente los parámetros de optimización encontrados. Se puede apreciar que las muestras procesadas a 105 °C presentaron una buena textura conun calificativo promedio de 3.75, mientras que las procesadas a 95 y 85 °C presentaron una textura menor con calificativos promedios de 2.92 y 1.92 respectivamente. Alrespecto Eipeson y paulus (1973), indican que la temperatura y el tiempo tienen unefecto sobre la textura de los productos procesados, recomendándose, en lo posibletiempos cortos para evitar la degradación de los tejidos.

Los resultados de la evaluación sensorial estuvieron de acuerdo con los obte-nidos en la etapa anterior, es decir que aquellas muestras que fueron procesadas amayor temperatura por un menor tiempo, presentaron una mayor calificativo y por lotanto una mayor retención.

Las conservas procesadas a 105 °C por 12.94 minutos las cuales presentaronmayores calificaciones fueron seleccionadas para continuar la investigación.

4.5. CARACTERIZACION DEL PRODUCTO OBTENIDO

En el Cuadro 8 se presentan los resultados de los análisis físico-químicosllevados a cabo en conservas de gajos de mandarina Satsuma procesada a 105 °C por12.94 minutos.

ESTUDIO DE LAS CONDICIONES DE PROCESO PARA LA OBTENCIÓN DE CONSERVASDE GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) EN ALMÍBAR

Page 308: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM308

105°C 95°C 85°C

3.75

2.92

1.92

0

1

2

3

4

FIG . 5: VALID AC IO N E X P E R IM E N T AL D E LA O P T IM IZAC IO N D E L T R AT AM IE N T O T E R M IC O

C alificac iónP rom edio

12.94 m in20.83 min

Malo : 1R egular : 2B ueno : 3Muy B ueno : 4E xcelente : 5

Las características físicas del producto: Peso drenado, peso neto, peso bruto,color, sabor, textura y olor de los gajos, se encuentran dentro de lo especificado en lasnormas para conservas de mandarina (Codex Alimnetarius, 1995).

Se encontró un vacío de 8 pulgadas de Hg. Según Arthey y Ashurt (1997), lasfrutas debido a su acidez, son muy corrosivas y requieren de un vacío elevado, noinferior a 5 pulgadas de Hg, para evitar la formación de hidrógeno debido a la corrosión,además de hacer al medio selectivo frente a la carga microbiana. Con respecto alcontenido de proteínas (0.35%) se encontró una disminución del 41% de su valorinicial (0.60%), después de someter la conserva a tratamiento térmico, esto es posiblese deba la lixiviación de la proteína al líquido de cubierta.

Se encontró una reducción del 34.7% de vitamina C con respecto a la materiaprima inicial. Al respecto Cheftel y Cheftel (1984), hincan que este componente esmuy inestable y se pierde por acción del calor, del frío y en almacenaje.

En cuanto al contenido de azúcares reductores, se encontró un incrementodel 23% con respecto a la mandarina sin procesar, esto es posible se deba a que losazúcares reductores presentes en la solución de cubierta hayan penetrado hacia lafruta. En el proceso de obtención de la conserva, la sacarosa de la solución de cubierta sufre una inversión por efecto de la acidez, temperatura y tiempo transformándoseen glucosa y fructosa, lo que influye en el análisis antes indicado.

La acidez de la conserva fue de 0.36% expresada en ácido cítrico, con un pHde 3.7.

Los otros constituyentes no mostraron mayores diferencias con respecto a suvalor inicial.

Los resultados de la evaluación microbiológica realizados en conservas demandarina dieron valores negativos, hincando la eficiencia del tratamiento térmico,según las normas ICMSF (1986).

Page 309: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

309

CUADRO 8: ANÁLISIS FISICO-QUIMICO DE LAS CONSERVAS DE GAJOS DEMANDARINA SATSUMA EN ALMIBAR PROCESADA A 105 °C

etnenopmoC oidemorProlaV

)g(oturboseP 055

)g(otenoseP 004

)g8odanerdoseP 042

)g(esavneoseP 051

)gHed.gluP(oícavednóiserP 01

ojagledroloCocipítajnaranaolliramarolocedsotnemgeS

oturfled

robaSyserobasedotnexe;sisenégíusroloyrobaS

soñartxeserolo

ojagledarutxeTosacessalulécedotnexe,emrifarutxeT

sasorbifsenoicrop

)%(dademuH 06.38

)%(aníetorP 53.0

)%(asarG 52.0

)%(azineC 52.0

)%(adurcarbiF 09.0

)%(selatoTsotardihobraC 56.41

)%(serotcuderseracúzA 57.3

CanimatiV)g001/gm(apluP-

)Lm001/gm(atreibuCodiuqíL-

97.31

05.2

xirB° 5.02

Hp 07.3

)%(zedicA 63.0

ESTUDIO DE LAS CONDICIONES DE PROCESO PARA LA OBTENCIÓN DE CONSERVASDE GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) EN ALMÍBAR

Page 310: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM310

4.6. ALMACENAMIENTO DEL PRODUTO OBTENIDO

En el Cuadro 9 se presentan los resultados de la evaluación a las 24 horas,15, 30, 45 y 60 días de almacenamiento a temperatura ambiente de las conservas demandarinas en almíbar.

Se puede apreciar que la solución de cubierta y la fruta llegan al equilibrio en15 días y que después de éste no existe variación alguna en el porcentaje de lossólidos solubles, considerándose por lo tanto a los 15 días de procesadas las conservas como día cero en almacenaje (Hersom y Hulland, 1984).

CUADRO 9: EVALUACIÓN FÍSICO-QUÍMICA Y MICROBIOLÓGICA DE LAMANDARINA EN CONSERVA DURANTE EL ALMACENAMI

acitsíretcaraC

adaulave edopmeiT

otneimanecamla saroH42 saíd51 saíd03 saíd54 saíd06

aturFxirB° 00.8 0.02 00.02 00.02 0.02

rabímlAxirB° 00.23 00.02 00.02 00.02 00.02

aturFHp 06.3 07.3 57.3 57.3 57.3

rabímlAHp 00.4 57.3 08.3 08.3 08.3

)aturF(CanimatiV

)g001/gm( 05.51 52.31 5.21 57.9 57.7

)rabímla(CanimatiV

)Lm001/gm( 00.2 05.3 01.4 00.5 05.5

sarudavelysohoM

)g/CFU( 00.1 00.1

selbaivsenemréG óulaveesoN óulaveesoN óulaveesoN

)g/CFU( óulaveesoN óulaveesoN óulaveesoN 00.01< 00.01<

Se encontró una reducción del 47.0% de vitamina C con respecto a la manda-rina sin procesar, a lo largo de too el período de almacenamiento. Al respecto Terleira(1983), encontró una pérdida del 45.3% durante el período de almacenamiento deconserva de rodajas en almíbar. Se puede observar también que un gran porcentaje devitamina C (35.4%) es lixiviado a la solución de cubierta, esto esta de acuerdo conWoolfe (1987) quien señala que una buena parte de la vitamina C del producto es

Page 311: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

311

lixiviado hacia el líquido de cubierta contenido en el interior del envase durante elalmacenaje.

El análisis microbiológico realizado al final del período de almacenamiento dioresultados negativos. Al respecto, Mossel y Moreno (1975), señalan valores referencialesde microorganismos aerobios y anaerobios después de la incubación del orden demenos de 10 ufc/g, en alimentos tratados por calor, para mantener su estabilidad du-rante el almacenamiento.

En la Figura 6 se presentan los resultados promedios de la Prueba de Scoringrealizada a la conserva al final del período de almacenamiento. Como se puede obser-var los atributos sensoriales evaluados: color, sabor, textura y apariencia general reci-bieron calificativos promedios superiores a 4 puntos, que ubican a las muestras dentrode la denominación muy buenas (4 puntos) a excelentes (5 puntos) según la escala deevaluación utilizada.

FIG .6: EVALUAC IO N SENSO RIAL D E LA CO N SER VA DE M AND AR INA AL FIN AL D EL ALM ACENAJE

4

4.5

4.1

4.4

3.6

3.8

4

4.2

4.4

4.6

T extura Color Sabor Aceptabilidad

Cal

ifica

ción

pro

med

io

En al Figura 7 se muestra el Flujo de operaciones recomendado para procesargajos de mandarina Satsuma en almíbar. Como se puede observar, se indican losrendimientos porcentuales obtenidos durante las diferentes etapas del proceso; de100 Kg de fruta se obtienen 65 Kg de gajos pelados y clasificados que equivalen a un65% de rendimiento, con lo cual se pueden envases 271 frascos de 400 gramos, esdecir con un peso drenado de 240 gramos/ frasco en promedio.

ESTUDIO DE LAS CONDICIONES DE PROCESO PARA LA OBTENCIÓN DE CONSERVASDE GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) EN ALMÍBAR

Page 312: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM312

FIG. 7: FLUJO DE OPERACIONES PARA OBTENER CONSERVAS DE GAJOSDE MANDARINA SATSUMA EN ALMIBAR

Mandarina Variedad Satsuma

100 Kg.

Lavado y Desinfectado

Pelado y Desgajado

Selección y Clasificación

150 P.P.M.C.L.R

Cáscara (25 Kg.)

Hipoclorito desodio al 5%

Separación del albedo

1º Hidrólisis ácida ácido cítrico al 2.5% 1.5 horas2º Hidrólisis alcalina NaOH 2.5% 2.5 minutos

Fibras (2 Kg.)

Piel, restos de gajos rotos(3g)

Lavado

Selección y Clasificación de gajos

70 Kg.

Gajos rotos (5 Kg)

Agua potable

65 Kg.

Envasado 271 frascos de 400 g.

Cerrado Manual

Tratamiento Térmico 105ºC ppor 11,2 minutos

Enfriado

Almibar: 43.3 KgºBrix: 32pH: 3.9

Agua colorada

Calentamiento

Hasta 95ºC

Almacenamiento

Page 313: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

313

V. CONCLUSIONES

• Los parámetros para eliminar el albedo del gajo fueron: En la hidrólisis ácida: Inmer-sión en una solución de ácido cítrico al 2.5% por 1.0 horas a temperatura ambiente.En la hidrólisis alcalina: Inmersión en una solución de NaOH al 2.5% por 2.0 minutosa temperatura ambiente y un posterior lavado.

• El almíbar en el equilibrio debe contener: 20 °Brix y 3.7 de pH, a la temperatura de 20°C después de quince días.

• Los valores de penetración de calor que caracterizan el tratamiento térmico fueron: fh=

19.417 minutos, fc=16.051 minutos, j

h= 1.10, j

c= 1.40, tpsi

h= 66.272 °F y tpsi

c=269.413 °F.

• Los tiempos de tratamiento térmico encontrados a la temperatura de retorta de 105 °Cfueron: 11.20, 12.94 y 13.57 minutos para el método general, Stumbo y Hayakawarespectivamente.

• Los parámetros de optimización del tratamiento térmico fueron: 105 °C por 12.94 mi-nutos con un porcentaje de retención de textura del 44.10%.

• Las conservas procesadas a 105 °C presentaron los calificativos más altos respecto alas procesadas a 95 y 85 °C.

• Los análisis físico-químicos y microbiológicos realizados indicaron estabilidad del producto en almacenaje y el panel de degustación calificó a las muestras como muy buenas.

VI. BIBLIOGRAFÍA

• AMERINE, M.A.; PANGBORN, R.M. Y ROESSLER, E.B. 1965. Principles ofSensory evaluation of Food . Academic Press, INC. London.

• ANZALDUA, M. 1984. La evaluación Sensorial de los Alimentos en la Teoríay la Práctica. Editorial Acribia. Zaragoza, España.

• A.O.A.C. 1997.Official Methods of Analysis. Association of Analytical Chem-ists. Editorial Board.USA.

• ARTHEY, D. Y ASHURST, P.1997. Procesado de Frutas. Editorial Acribia.Zaragoza, España.

• ATHANASOPOULUS, P. Y VAGIAS, G.1987. Lye Peeling of Mandarins. Jour-nal of Food Process Engineering. Vol. N° 9 (4). Pp: 277-285

• CODEX ALIMENTARIUS. 1995. Norma del Codex para Mandarinas enConserva. Vol 5ª. CODEX STAN 68-1981.

• CHEFTEL, C. Y CHEFTEL, H. 1984. Introducción a la bioquímica y tecnologíade los alimentos. Vol. I. Editorial Acribia. Zaragoza, España.

• EIPESON, W. Y PAULUS, K. 1973. Investigations on some Chemical Con-stituents of Potatoes and their Influence on the Behaviors during Canning.Potato Research. Vol. N°16. Pp:271-283.

• FENNEMA, O. 1985. Introducción a la Ciencia de Alimentos. Tomo I y II.Editorial Reverte. España.

• HAYAKAWA, K.1978. A critical Review of Mathematical Procedures for Determin-ing Proper Heat Sterilization Processes. Food Technology. Vol. 32, N° 3.Pp: 59-72

• HAYAKAWA, K.; TIMBERS, G. Y STIER, E.1977.Influence of Heat Treatmenton the Quality of Vegetable: Organoleptic Quality. Journal of Food Science.Vol. 42, N° 5. Pp:1286-1289.

ESTUDIO DE LAS CONDICIONES DE PROCESO PARA LA OBTENCIÓN DE CONSERVASDE GAJOS DE MANDARINA SATSUMA (CITRUS UNSHIU) EN ALMÍBAR

Page 314: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM314

• HERSOM, A. Y HULLAND, E.1984. Conservas Alimenticias. Procesado Térmicoy Microbiológico. Editorial Acribia. Zaragoza, España.

• HURTADO, P. 1987. Procesos Tecnológicos de Conservación de Frutas yHortalizas y su Almacenamiento. Junta de Acuerdo de Cartagena.

• ICMSF. 1986. International Commission Microbiological SpecificationsFoods. Editorial Acribia. Zaragoza, España.

• ITINTEC. 1993. Manual de Normas Técnicas. Mandarinas en fresco. Lima, Perú.• JEN, Y. ; MANSON, J.; STUMBO, C. Y ZAHRADNIK, J.1971. A Procedure for

Estimating Sterilization of And Quality Factor Degradation in ThermallyProcessed Foods. Journal of Food Science. Vol. 36.Pp: 692-698.

• LARDMON, E. 1977. Laboratory Methods for Sensory Evaluation of Foods.Can. Dept. Agr. Publ.1637.

• LENZ, M. Y LUND, D.1980.Experimental Procedures for Determining Destruc-tion Kinetics of Food Components. Food Technology. Febrero. Pp:51-55.

• LUND, D.1977. Maximizing Nutrient Retention. Food Technology. Vol. 31, N°2. Pp: 71-78.• MORÍN, CH.; SALAS, F. Y SAN MARTÍN, A. 1985. El cultivo de los Cítricos.

Departamento de Horticultura. UNALM. Lima, Perú.• MOSSEL, D. Y QUEVEDO, F. 1987. Control Microbiológico de los Alimentos.

Central de Enseñanza e Investigación Bacteriológica Alimentaria. Editorial CLEIBA.Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú.

• MOSSEL, D. Y MORENO , G.1975. Microbiología de Alimentos. Editorial.Acribia. Zaragoza, España.

• NORMAS DE CALIDAD PARA FRUTAS Y HORTALIZAS. 1992. Normas deCalidad para los Cítricos. Ministerio de agricultura pesca y Alimentación. SecretariaGeneral de Alimentación. Dirección general de Industria y Alimentación. Madrid, España.

• OBREGÓN, L. A. 2001. Efecto de la temperatura sobre la textura de gajos demandarina Satsuma (Citrus Unshiu) en almíbar. Tesis para optar el Grado de Magísteren Tecnología de Alimentos. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú.

• OLIVERA, C. 1991. El cultivo de los Cítricos en el Valle de Huaral-Chancay.FUNDEAGRO. Lima, Perú.

• RANGANNA, S. 1977. Manual of Analysis of Fruit and Vegetable Products.Mc Graw Hill Publishing Company.

• RAO, M. Y LUND, D.1986. Kinetics of Thermal Softening of foods- a review.Journal of Food Processes and Preservation. Vol.10. Pp:311

• STUMBO, C.1973. Thermobacteriology in Food Processing. Academic Press. London.• TERLEIRA, G.1983. Utilización Integral de la naranja dulce (Citrus Sinensis)

para la elaboración de mermelada y frutas en almíbar. Tesis UNALM paraoptar el grado de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Lima, Perú.

• VÁSQUEZ-CAICEDO, L. 1995. Evaluación del Recubrimiento con PelículasPermeables en Mandarina Satsuma (Citrus unshiu), durante su Conservaciónen Refrigeración. Tesis UNALM para optar el grado de Ingeniero en IndustriasAlimentarias. Lima, Perú.

• WOOLFE, J.1987. The Potato in Human Diet. Cambridge University Press, London.• WU LEUNG, W. Y FLORES, M. 1961. Tabla de Composición de Alimentos

para uso en América. Comité Interdepartamental de Nutrición para la DefensaNacional. Instituto Nacional de Salud. Bethesda, Maryland, USA.

Page 315: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

315

Muestras de pimienta negra tomada en 14 diferentes puntos de venta mayorista de laCiudad de São Paulo y una muestra proveniente de la Hacienda Turão (Estado de Pará) fueronirradiadas a dosis de 3, 6 y 10 kGy. En las 45 muestras irradiadas y en las 15 sin irradiar sehicieron recuentos de coliformes totales en agar rojo violeta con sales biliares (VRBA) y enplacas PETRIFILΜ para E. coli (PFEC). A fin de cuantificar la tasa de reparación de injuria seaplicaron métodos de recuperación en medio sólido, en agar tripticasa de soja (TSA), concontaje en VRBA y reparación en medio líquido, en caldo tripticasa de soja (TSB), con contajeen VRBA y PETRIFILΜ PFEC.

Los promedios de contajes en VRBA ( log ufc/g) y en PFEC ( logufc/g), sin reparación de injuria, fueron estadísticamente iguales (α=5%), como lo fueron tambiénlos contajes entre VRBA con reparación en TSA ( log ufc/g), en VRBA( log ufc/g) con reparación en TSB y en PFEC ( log ufc/g) tambiéncon reparación en TSB. Sin embargo los contajes en VRBA o en PFEC, sin etapa previa dereparación de injuria, fueron estadísticamente diferentes (α =5%) a los contajes obtenidosconsiderando una etapa de reparación, en TSA o en TSB.

En las muestras no irradiadas las tasas de reparación de injuria fueron de 59,89%±27,78en TSA y en TSB 66,74%±22,16 (contaje en VRBA) y 64,40%±25,63 (contaje en PFEC). Enlas muestras sometidas a 3 kGy estas tasas aumentaron a 77,53%±14,85 (reparación en TSAy contaje en VRBA), 84,12±14,99 (reparación en TSB y contaje en VRBA) y 81,04%±19,99

y5 2 392= , y4 2 591= ,

y3 3 052= ,y 2 3 194= , y 1 3 2 4 5= ,

RECUENTO EN VRBA Y PLACAS PETRIFILM PFEC DE COLIFORMES TOTALESEN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.), CON Y SIN REPARACIÓN

DE CÉLULAS INJURIADAS1

Marcial Silva Jaimes2 Bernadette D.G.M. Franco3

RESUMEN

1 Parte de la Tesis para optar el grado de Doctor en Ciencia de los Alimentos en la Facultad deCiencias Farmaceuticas de la Universidad de São Paulo.

2 Profesor Principal en la Facultad de Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional AgrariaLa Molina.

3 Profa. Asoc. en el Departamento de Bromatología y Nutrición Experimental de la Facultad deCiencias Farmaceuticas de la Universidad de São Paulo

Page 316: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM316

(reparación en TSB y contaje en PFEC) y en las sometidas a 6 kGy aumentaron a 82,61±16,32(reparación en TSA y contaje en VRBA), 88,93%±14,09 (reparación en TSB y contaje enVRBA) y 78,10%±21,13 (reparación en TSB y contaje en PFEC). En las muestras sometidasa 10 kGy los contajes de coliformes totales, con y sin reparación de injuria fueron insignificantes(< 10 ufc/g).

SUMMARY

Samples of black pepper taken in 14 different points of sale wholesaler of the City ofSão Paulo and a sample coming from the Hacienda Turão (State of Pará) were irradiated witha dose of 3, 6 and 10 kGy. In the 45 irradiated samples and in 15 without being irradiatedcoliform bacterias count in violet red bile agar (VRBA) and in PETRIFILMä plates for E. coli(PFEC) was made. In order to quantify the rate of injury repair methods in solid media, intryticase soya agar (TSA), with count in VRBA and liquid repair, in trypticase soya broth (TSB),with count in VRBA and PETRIFILMä PFEC.

The average counts in VRBA ( 392,25 =y log cfu/g) and in PFEC ( log cfu/g), without repair injury were statistically the same (a=5%), as also were the counts betweenVRBA with repair in TSA ( log cfu/g), in VRBA ( log cfu/g) with repairin TSB and in PFEC ( log cfu/g) also with repair in TSB. However VRBA or PFECcounts, without injury repair stage were statistically different (α=5%) to the obtained countsconsidering a injury repair stage, in TSA or TSB.

In the not irradiated samples the rates of injury repair, were 59,89%±27,78 in TSA,66,74%±22,16 in TSB (count in VRBA) and 64,40%±25,63 (count in PFEC). In the samplessubjected to 3 kGy these rates increased to 77,53%±14,85 (repair in TSA and count inVRBA), 84,12%±14,99 (repair TSB and count in VRBA) and 81,04%±19,99 (repair in TSBand count in PFEC) and in the subjected to 6 kGy increased to 82,61%±16,32 (repair inTSA and count in VRBA), 88,93%±14,09 (repair in TSB and count in VRBA) and78,10%±21,13 (repair in TSB and coun in PFEC). In the subjected samples to 10 kGycoliform bacterias count , with and without injury repair were very low (<10 cfu/g).

y4 2 591= ,

y3 3 052= , y 2 3 194= ,y 1 3 245= ,

INTRODUCCION

El grupo de microorganismosindicadores conocido como coliformes tota-les es frecuentemente encontrado en las es-pecias, aun cuando el más representativo deellos, Escherichia coli, muchas veces estéausente. Una recopilación hecha por la ICMSF(1980) mostró que alrededor del 50% de lasmuestras presentaban menos de 10-1 ufc/gde coliformes y 79% menos de 10-1 ufc/g deE. coli. Apenas 3% de las muestras de es-pecias presentaban coliformes entre 105-106

ufc/g. SATCHELL et al. (1989) encontraronque la pimienta negra procedente de Indonesiapresentaba contajes de coliformes totales yfecales en el rango de 3,0x10-1-1,3x104 y3,0x10-1-2,3x103 NMP/g, respectivamente.Las muestras procedentes de la India y delBrasil presentaban coliformes totales yfecales, en el rango de 104-105 y 100-103 NMP/g, respectivamente. Entre las bacteriasentéricas aisladas, Citrobacter freundii fue en-contrado en 50% de las muestras de pimien-ta negra y en 100% de las muestras de pi-mienta blanca. Enterobacter cloacae fue de

Page 317: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

317

tectado en todas las muestras y Klebsiellapneumoniae en 88 % de las muestras de pi-mienta negra y en 100% de las muestras depimienta blanca.

La presencia de coliformes totales enuna muestra indica probable contaminaciónfecal, y por tanto, probable presencia depatógenos entéricos como Salmonella, lasque pueden encontrase con una frecuenciade 8% en muestras de pimienta negra en gra-no (PAFUMI,1986) y en menores proporcio-nes en otras especias y hierbas, siendo lasespecies más encontradas la S. senftenberg,S. lexington, S. abaetetuba, S. glostrup, S.sendai y S. sandiego S. enteritidis serotipoNewport, S. haviana , Salmonella weltevreden,Salmonella oranienburg, algunas de las cua-les han sido causantes de severos cuadrosde salmonellosis en Canadá y Noruega(CHATTOPADHYAY & TELY, 1986; JULSETH& DEIBEL, 1974; KNEIFEL & BERGER, 1994;LEITÃO et al., 1974; D’AOUST, 1994;MANSFIELD & FORSYTHE, 1996; SEVERS,1974; LAIDLEY et al., 1974; GUSTAVSEN &BREEN,1984).

Por la gran trascendencia que tienenlos coliformes totales en la calidad sanitariade los alimentos, se han desarrollado diversosmétodos para su cuantificación. En ellas sehacen uso de medios de cultivo con sustan-cias que, a determinadas concentraciones, li-mitan el desarrollo de la flora competidora ypotencian el de los coliformes. Sustanciascomo el cristal violeta, las sales biliares y ver-de brillante son usados rutinariamente en to-dos los laboratorios. Sin embargo, segúnCOLWELL (1997) el crecimiento de losmicroorganismos en un medio de rutina no essuficiente prueba de viabilidad de los micro-organismos y RAY (1989) sostiene que, de-pendiendo del tipo de muestra y de la com-posición de los medio de cultivo, la interpre-tación de la viabilidad de un microorganismopuede variar. Así, alimentos tratados median-

te tecnologias «subletales» pueden contenertres categorías diferentes de célulasmicrobianas: las viables, capaces de multipli-carse tanto en medios selectivos como en noselectivos; las injuriadas, incapaces de multi-plicarse en medios selectivos pero capaces demultiplicarse en medios no selectivos, y lasmuertas, incapaces totalmente para multiplicar-se tanto en medios no selectivos como en me-dios enriquecidos con nutrientes especiales.

Según ADAMS (1978) y BUSTA(1976), el término injuria se refiere a la inca-pacidad de la célula microbiana para producirun crecimiento detectable en condicionesconsideradas apropiadas para la proliferaciónde células normales. Un microorganismo enun estado de injuria se torna más sensible alos agentes químicos incorporados a los me-dios selectivos de aislamiento o contaje y sufase lag aumenta aun cuando son sembra-dos en medios sin inhibidores. El proceso dereparación de la injuria o “resuscitamiento” secaracteriza por la capacidad del microorga-nismo de volver a su estado normal a travésde la reposición de los compuestos perdidoso de las estructuras dañadas.

El término «injuria», referida a las cé-lulas microbianas, es utilizado como sinóni-mo de «semimuerta», “no viable”, “estresadao “moribunda”, sin embargo, COLWELL (1997)indica que Roszak y Colwell en 1984 conside-raron más apropiado denominarlo «célula via-ble pero no recuperable», término que ha al-canzado más popularidad entre los micro-bió-logos, investigadores de bacterias patógenos,como “célula viable pero no cultivable”(VBNC=»viable but not cultivable»). Las bac-terias en este estado están “vivas”, pero nologran realizar la división celular en los mediosde cultivo estándar. Mientras tanto el términomás difundido entre los microbiólogos de ali-mentos sigue siendo el de “injuria” quienes hanpublicado una vasta literatura sobre el“resuscitamiento” de bacterias en alimentos.

RECUENTO EN VRBA Y PLACAS PETRIFILM PFEC DE COLIFORMES TOTALESEN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.), CON Y SIN REPARACIÓN

DE CÉLULAS INJURIADAS

Page 318: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM318

La literatura especializada aun men-ciona otros conceptos como “injuria subletal”,“injuria estructural” e “injuria metabólica”. Eltérmino “injuria subletal” es usado en el mis-mo sentido que “injuria” y se refiere a la célu-la donde los daños o lesiones no son gran-des, permitiendo su recuperación (RAY, 1979).La “injuria estructural” se refiere a la célulacon incapacidad de multiplicación en mediosselectivos, pero con desarrollo normal en losmedios no selectivos, indicando alguna for-ma de lesión en las estructuras celulares,como pared o membrana (RAY, 1989). El tér-mino “injuria metabólica” fue introducido porSTRAKA & STOKES (1959) cuando observa-ron que existía una fracción de células quemostraba incapacidad para crecer en los me-dios de cultivo no selectivos debido a la faltade suplementación de nutrientes específicos,mostrando que, en este estado, las célulasnecesitarían recomponer alguna vía metabólicadañada.

El proceso de reparación de la inju-ria, o “resuscitamiento”, es caracterizado porla capacidad del microorganismo de volver asu estado normal a través de la reparación delos componentes esenciales dañados(BUSTA, 1976). Este hecho es de gran im-portancia tratándose de microorganismospatógenos y/o indicadores presentes en ali-mentos semiconservados, ya que no apare-cerán en los medios de cultivo selectivos, sipreviamente no se someten a un proceso dereparación de injuria, de modo que el diag-nóstico de la calidad microbiológica de estosalimentos quedaría incompleto si esta etapano fuera considerada. (DAHL & PESTKA,1985; FLOWERS & ORDAL, 1979;HARTMAN, 1979).

Los factores capaces de producir lainjuria en diferentes grados de severidad sonlos diversos procedimientos físicos o quími-cos de conservación de alimentos. Estos mé-todos ejercen un efecto variable sobre la flora

microbiana. Las investigaciones han eviden-ciado que el calentamiento (pasteurización oesterilización), refrigeración, congelación,deshidratación en todas sus formas, irradia-ción (ultravioleta, radiaciones ionizantes),salado, acidificación, contacto con conserva-dores o desinfectantes son capaces de pro-vocar la injuria de las células y/o esporas(LEITÃO, 1985).

El efecto de la irradiación sobre lascélulas microbianas ha sido motivo de mu-cha controversia científica. Los investigado-res soviéticos, por ejemplo, pensaban que lasllamadas “radiotoxinas” eran las responsablespor la muerte microbiana, otros postulaban laidea que la radiación dañaba directamente lamembrana celular, otros, que afectaba lasenzimas o la energía metabólica. En la ac-tualidad, es universalmente aceptado que losblancos críticos de la radiación ionizante sonlas moléculas de DNA presentes en loscromosomas (DIELH, 1995).

La ruptura de las moléculas de DNAformando cadenas simples (ssDNA) o dobles(sdDNA) de bajo peso molecular, como cau-sa de injuria y muerte microbiana, han sidointensamente estudiadas, tanto en célulasvegetativas como en esporas. La resistenciamicrobiana a la irradiación y su capacidad derecuperación de la injuria están relacionadascon un complejo sistema enzimático que per-mite la recomposición de las moléculas de DNAcon la intervención de enzimas del tipo DNA-ligasa Mg++-dependiente y/o polinucleotido-ligasas de diversa naturaleza (WANG &SHELLHORN, 1995; MINTON, 1996).

Tomando en cuenta que el grupo decoliformes totales, generalmente considera-do como indicador de contaminación fecal yposible presencia de patógenos entéricos, esde gran importancia en el control microbioló-gico de las especias, planteamos estudiar larecuperación de las células injuriadas en la

Page 319: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

319

pimienta negra (Piper nigrum l.), irradiada ysin irradiar, utilizando métodos de plaquea-miento convencional y placas PETRIFILΜ .

MATERIALES Y MÉTODOS

Los experimentos se llevaron a caboen la planta de irradiación EMBRARAD S.A.de São Paulo (Brasil) y en el laboratorio deMicrobiologia de Alimentos del Departamen-to de Ciencia de Alimentos de la Facultad deCiencias Farmacéuticas de la Universidad deSão Paulo.

Se tomaron muestras de pimientanegra en 14 diferentes puntos de venta ma-yorista de la ciudad de São Paulo y una mues-tra fue obtenida directamente de la haciendaTurão (Estado de Pará), productora de estaespecia.

Las muestras fueron sometidas a irra-diación en un compartimiento experimentalde un irradiador de rayos gamma modeloJS7500 (Nordion, Canadá), con una actividadactual de 1400 kCi a dosis de 3, 6 y 10 kGy(15 muestras por dosis).

10 g de cada muestra fue homogeni-zada con 90 mL de agua peptonada 0,1% uti-lizando el homogenizador Stomacher, a velo-cidad mínima durante 30 s, obteniéndose asíla primera dilución (10-1). Para la preparaciónde la segunda dilución (10-2) se transfirióasépticamente 1 mL de la dilución 10-1 a 9,0mL del mismo diluyente. Las diluciones si-guientes fueron obtenidas de manera similar,transfiriendo 1 mL de la dilución anterior a 9,0mL de diluyente (ICMSF, 1982).

Para el contaje en placa convencio-nal, sin reparación de injuria, se transfirió 1mL de cada dilución a placas de Petri esté-riles. Se adicionó aproximadamente 15 mLde agar rojo violeta con sales biliares(VRBA). Luego de la homogenización y soli-

dificación, se adicionó una sobrecapa de 3-4 mL del mismo medio en cada placa. Lue-go las placas fueron invertidas e incubadasa 35°C por 24 h. Finalmente, con auxíliodel contador de colonias se determinó elnúmero de ufc/g, considerando únicamentelas colonias rojas, con diámetro ³ 0,5 mm,rodeadas por un halo de precipitado de sa-les biliares. Se contaron solamente las pla-cas que contenían hasta 200 colonias. Laraiz cuadrada del total de colonias sospe-chosas, fueron confirmados comocoliformes, a través de la prueba de pro-ducción de gas a partir de la lactosa, encaldo lactosado, incubado a 35°C por 24 h(ICMSF, 1982; APHA, 1992).

Para el contaje en placasPETRIFILΜ , sin reparación de injuria, sedepositó 1 mL de cada dilución en el centrode la lámina inferior de la placaPETRIFILΜ , cubriéndolo luego con la lá-mina superior transparente. El inóculo fuedistribuído en la superficie de contaje utili-zando el difusor recomendado. Luego de 1min las placas fueron incubadas a 35°C por24 h con la superficie transparente hacia arri-ba. Las placas conteniendo hasta 150 colo-nias fueron seleccionadas para el contaje,considerándose en ellas las colonias rojasrodeadas por burbujas de gas, comocoliformes y las colonias azules rodeadasde burbuja de gas, como E. coli. Cuando es-taban presentes colonias de color azul, elnúmero de ufc/g de coliformes correspondióa la suma del número de colonias rojas congas y de colonias azules con gas (CURIALEet al., 1991; 3M, 1993).

Para el contaje convencional, conetapa de reparación de injuria en medio sóli-do, se transfirió 1 mL de cada una de las dilu-ciones en agua peptonada 0,1% para placasde Petri estériles, adicionando seguidamen-te alrededor de 5 mL de agar tripticasa desoja (TSA-Oxoid). Luego de la homogeni-

RECUENTO EN VRBA Y PLACAS PETRIFILM PFEC DE COLIFORMES TOTALESEN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.), CON Y SIN REPARACIÓN

DE CÉLULAS INJURIADAS

Page 320: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM320

zación y solidificación, las placas fueron in-cubadas a 35°C por 1,5 hr, tras la cual secolocó una sobrecapa de 10-15 mL de VRBA,las que luego de la solidificación, fueron incu-bados a 35°C hasta completar las 24 hr (RAY,1989).

Para los contajes, convencional y enplaca PETRIFILΜ , con etapa de reparaciónde injuria en medio líquido, 10 g de cada mues-tra fueron homogenizadas en 90 mL de caldotripticasa de soja (TSB-Oxoid) utilizando elhomogenizador Stomacher. Las diluciones fue-ron preparadas también en TSB las que seincubaron a 35°C por 1 h (RAY, 1979; RAY,1989), antes de hacer la siembra en VRBA yplacas PETRIFILΜ PFEC mediante el pro-cedimiento ya descrito.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En el Cuadro 1 se observa diferen-cias en los promedios de contajes decoliformes totales en VRBA y PETRIFILΜPFEC, con y sin etapa de reparación de in-juria. En el análisis de varianza (Cuadro 2)se demuestra que por lo menos uno de lospromedios de contajes, correspondiente alos medios de cultivo, es diferente de las otrasde forma altamente significativa. Diferenciassignificativas fueron demostradas tambiénpara los promedios de contajes relativos alas dosis de irradiación y a las muestras en-sayadas.

Con la finalidad de identificar diferen-cias estadísticas, o igualdades, entre cadapar de promedios de contaje en los diferen-tes medios de cultivo, se hizo la prueba deTuckey, cuyos resultados están presentadosen el Cuadro 3. Se demuestra que las dife-rencias en los promedios de contaje en pla-

cas PETRIFILΜ PFEC ( y4 =2,591) y en

VRBA ( y5=2,392), ambos sin etapa de repa-ración, no son estadísticamente diferentes.Lo mismo fue demostrado para los contajes

en placas PETRIFILΜ PFEC ( y1=3,245) y

en VRBA ( y2 =3,194), ambos con etapa dereparación en medio líquido. La ausencia dediferencia entre los promedios de contajes enPETRIFILΜ PFEC y en VRBA. La igualdadestadística de los contajes obtenidos enVRBA y en placas PETRIFILΜ PFEC tam-bién fue demostrado por NELSON et al. (1984)comparando los resultados de los contajesde coliformes totales en 120 muestras de le-che, por BLACKBURN et al. (1996), analizan-do 91 muestras de diferentes alimentos, GINNet al. (1986) realizando un estudio colaborativocon la participación de 11 laboratorios para elanálisis simultáneo de 16 muestras de lechey por CURIALE et al. (1989) en una investi-gación interlaboratorios en la que se analiza-ron 296 muestras de 20 tipos de alimentos,Pero en el Cuadro 3 se demuestra tambiénque los promedios de los contajes en placasPETRIFILΜ PFEC, con etapa de reparación

líquida ( y1=3,245) y sin etapa de reparación

( y4 =2,591), son estadísticamente diferentes,y de forma altamente significativa. De mane-ra similar, los promedios de los contajes enVRBA, con etapa de reparación líquida

( y2 =3,194) y sin etapa de reparación

( y5=2,392), son también estadísticamentediferentes, con significación bastante alta. Lomismo se demuestra para el VRBA con eta-

pa de reparación sólida ( y3=3,052) y sin eta-

pa de reparación (y5=2,392). Por otro lado,se verifica que los contajes con etapas de

reparación líquida ( y2 =3,194) o sólida

( y3=3,052) son igualmente eficientes en elincremento del número de coliformes, com-probándose lo sostenido por RAY & SPECK(1978) y RAY (1979) quienes sostienen queen medios nutritivos sin inhibidores, loscoliformes injuriados recuperan su potencialfisiológico y consiguen formar colonias visi-bles, haciendo posible su contaje.

Page 321: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

321

La Figura 1 ilustra la disminución delnúmero de coliformes totales como conse-cuencia de la aplicación de las dosis de irra-diación y la Figura 2 el aumento de loscontajes como consecuencia de la aplicaciónde las etapas de reparación de injuria, enmedio líquido o sólido. Muchas investigacio-nes han sido hechas sobre injuria y repara-ción de injuria en coliformes totales aisladosa partir de alimentos refrigerados, congela-dos, pasteurizados, acidificados o deshidra-tados. Casi todas las investigaciones tratansobre la evaluación de metodologias de ais-lamiento (medios de cultivo, temperatura deincubación, nutrientes, etc.) y muy pocas oninguna sobre la recuperación de coliformesinjuriados por irradiación en especias. Sinembargo, tal como lo sugirió RAY (1989) laefectividad de los métodos de reparación decoliformes injuriados necesita también serverificada en alimentos sometidos a bajasdosis de irradiación. Entre los pocos relatosque registra la literatura especializada so-bre la recuperación de injuria demicroorganismos fisiologicamente semejan-tes a los coliformes está el de BORSA et al.(1995) quienes estudiaron la reparación deinjuria de varios microorganismos irradiados,como Salmonella typhimurium, E. coli yYersinia enterocolitica. Usando los mediosde cultivo estándar para cada caso, elloscomprobaron que las incubaciones a tem-peraturas sub-óptimas permitían una mejorreparación de injuria de tales microorga-nismos. Observaciones semejantes fueronhechas también por IYER (1972).

En el Cuadro 4 y Figura 3 se presen-tan las tasas de reparación de coliformes con-seguidos mediante la incorporación de unaetapa de reparación de injuria en los méto-dos convencionales. Se observa que la tasade reparación de injuria fue menor en lasmuestras no irradiadas lo que indicaría que lacantidad de coliformes injuriados sería tam-bién menor que en las irradiadas. La causa

de la injuria, en este caso, sería la baja acti-vidad de agua de la pimienta negra, que pro-duciría daños en las membranas y eventual-mente pérdidas de solutos compatibles, pro-tectores de la actividad enzimática(GUTIERRES et. Al., 1995; BOOTH et al.,1988).

También se observa (Cuadro 4 y Fi-gura 3) que la tasa de reparación de injuria seincrementó a medida que la dosis de irradia-ción aumentó a 3 y 6 kGy. Sin embargo, cuan-do la dosis fue de 10 kGy, la tasa de repara-ción disminuyó considerablemente. Es impor-tante señalar que los contajes en las mues-tras de 10 kGy fueron muy escasos (Ver Cua-dro 1), generalmente por debajo de los lími-tes de recuento recomendados por la APHA(1992) para el contaje en VRBA y por 3M(1993) para las placas PETRIFILΜ PFEC,por lo que los valores mostrados fueron con-sideraron únicamente con fines de cálculoy las tasas de reparación derivadas de es-tos valores podrían introducir errores sus-tanciales.

La literatura consultada no registrainvestigaciones sobre tasas de reparaciónde coliformes injuriados en especias irra-diadas, pero numerosos investigadores hanexaminado diferentes tipos de alimentossemicon-servados, verificando que la incor-poración de una etapa de reparación de in-juria, en los métodos convencionales, per-mite aumentar los contajes entre 10% amás de 100%. Así, en productos vegetalesrefrigerados, el número de coliformes fue30% superior a lo obtenido mediante elmétodo convencional, sin etapa de repara-ción de injuria, y en productos lácteos estatasa fue de 80% (RAY & SPECK, 1978;HARTMAN et al., 1975).

SPECK et al. (1975) hicieron la eva-luación de las tasas de reparación decoliformes en medio sólido y líquido, aisla

RECUENTO EN VRBA Y PLACAS PETRIFILM PFEC DE COLIFORMES TOTALESEN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.), CON Y SIN REPARACIÓN

DE CÉLULAS INJURIADAS

Page 322: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM322

dos de alimentos refrigerados, usando lossiguientes análisis: (i) Contaje del númerototal de sobrevivientes, en TSA; (ii) Contajede sobrevivientes no injuriados (viables), enVRBA; (iii) Contaje de injuriados luego de lareparación sólida, en TSA + VRBA (viables +injuriados) y (iv) Contaje de injuriados luegode la reparación líquida, en TSB + VRBA (via-bles + injuriados). La tasa de células repara-das fue calculada considerando lossobreviventes en TSA como 100%. Esta for-ma de cálculo de la tasa de células injuria-das fue usada también por otros investigado-res como RAY (1979) que recomendó la si-guiente formula:

IN

NMS

MNS

= −( )( )1 100

Donde: I = % de células injuriadas;N

MS = Contaje en medio selectivo (VRBA);

NMNS

= Contaje en medio no selectivo (TSA).

IN N

NMNS MS MS

MNS MS

= −+

+

( )( )100

De hecho, esta metodología paracalcular la tasa de las células injuriadas pue-de tener aplicación en los casos de ensayosdonde se trabaja con células aisladas, peroes inadecuado para datos obtenidos a partirdel análisis de alimentos naturalmente con-taminados, ya que en un medio no selectivo,como TSA, otros microorganismos, ademásde los coliformes, tendrán oportunidad de cre-cer. En ese sentido, en el presente trabajo,las tasas de reparación (Cuadro 4) fueron cal-culadas usando la siguiente fórmula:

Donde: I = tasa de reparación (%); NMNS+MS

=Contaje en VRBA con incubación previa enun medio de reparación (TSA o TSB); N

MS =

Contaje en medio selectivo (VRBA oPETRIFILΜ PFEC).

Page 323: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

323

2,125 2,165 2,153 2,360 2,251 60 60 60 60 60

CUADRO 1. Promedio y desviación estándar de los contajes de coliformes totales en la pimienta negra, irradiada y no irradia-da, usando plaqueamento en VRBA y en placas PETRIFILΜΜΜΜΜ PFEC con y sin etapa de reparación de injuria en medio sólido(TSA) o en medio líquido (TSB).

edsisoDnóicaidarri

)yGk(

)g/cfugol(ejatnoC

airujniednóicaraperedapateniS airujniednóicaraperedapatenoC

ABRV CEFP ABRV+AST ABRV+BST CEFP+BST

oidemorP 411,5 233,5 817,5 509,5 619,5

0 s 269,0 489,0 098,0 821,1 879,0

n 51 51 51 51 51

oidemorP 311,3 143,3 387,3 351,4 660,4

3 s 519,0 079,0 589,0 673,1 643,1

n 51 51 51 51 51

oidemorP 472,1 934,1 510,2 441,2 032,2

6 s 152,1 572,1 601,1 425,1 113,1

n 51 51 51 51 51

oidemorP 760,0 252,0 955,0 575,0 867,0

01 s 852,0 925,0 257,0 177,0 609,0

n 51 51 51 51 51

Promedio globals globaln global

392,25 =y y4 2 591= , y3 3052= , y 2 3 194= , y 1 3 245= ,

RE

CU

EN

TO E

N V

RB

A Y

PLA

CA

S P

ET

RIF

ILM

PF

EC

DE

CO

LIFO

RM

ES

TOTA

LES

EN

LA P

IMIE

NTA

NE

GR

A (P

iper nigrum L.), C

ON

Y S

IN R

EPA

RA

CIÓ

ND

E C

ÉLU

LAS

INJU

RIA

DA

S

Page 324: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales C

ientíficos UN

ALM

324

CUADRO 2. Análisis de varianza de los contajes de coliformes totales en las muestras de pimien-ta negra, irradiadas y no irradiadas, usando plaqueamento en VRBA y en

placas PETRIFILM PFEC con y sin etapa de reparación de injuria en me-dio sólido (TSA) o en medio líquido (TSB).

** Existen diferencias altamente significativas entre los promedios de los contajes.

nóicairavedetneuF .l.g .C.S .M.C cF %5F%1F

sartseuM 41 458,871 577,21 **98,52 37,1 51,2

)A(ovitlucedsoideM 4 053,43 885,8 **04,71 14,2 93,3

)B(nóicaidarriedsisoD 3 780,2311 263,773 **16,467 46,2 68,3

)BxA(nóiccaretnI 21 686,1 041,0 82,0 97,1 52,2

latnemirepxerorrE 662 182,131 494,0

latoT 992 752,8741

Page 325: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

325

CUADRO 3. Prueba de Tuckey para los promedios de contajes de coliformes tota-les en muestras de pimienta negra irradiadas y no irradiadas, obtenidasmediante plaqueamento en VRBA y placas PETRIFILΜΜΜΜΜ PFEC con y sinetapa de reparación de injuria en medio sólido o líquido.

∆ y Qy

sy

=∆ Q5% Q1% Resultado

y y1 2− 0,05 0.56 n.s.

y y1 3− 0.23 2.50 n.s.

y y1 4− 0.65 7.21 **

y y1 5− 0.85 9.41 **

y y2 3− 0.18 1.93 3,86 4,60 n.s.

y y2 4− 0.60 6.65 **

y y2 5− 0.80 8.84 **

y y3 4− 0.43 4.72 **

y y3 5− 0.63 6.91 **

y y4 5− 0.20 2.19 n.s.

y 1Promedio de los contajes en TSB+ PETRIFILM PFEC

y2Promedio de los contajes en TSB+VRBA

y3Promedio de los contajes en TSA+VRBA

y 4Promedio de los contajes en PETRIFILM PFEC

y5Promedio de los contajes en VRBA

sy

Desviación estándar de los promedios:

Qα Valor tabular, entrando con α (5% o 1%), g.l. = 266 y número de promedios comparados

= 5

** Existen diferencias altamente significativas

RECUENTO EN VRBA Y PLACAS PETRIFILM PFEC DE COLIFORMES TOTALESEN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.), CON Y SIN REPARACIÓN

DE CÉLULAS INJURIADAS

Page 326: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales C

ientíficos UN

ALM

326

������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������

���������������������� ����

����������������������������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������

�������������������������� ������

����������������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������

����������������������������������

������������

��������������������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������������

������������������������������������

������

��������������������������������������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������

��������������������������������������

��������������0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 kGy 3 kGy 6 kGy 10 kGy

Dosis de irradiación

mer

o d

e co

lifo

rmes

to

tale

s (l

og

ufc

/g)

���VRBA

���PFEC

���TSA+VRBA

������ TSB+VRBA

���TSB+PFEC

FIG. 1. Contajes de coliformes totales en pimienta negra, agrupadas de acuerdo a las dosis de irradiación,variando la metodologia de contaje (con y sin etapa de reparación de injuria).

Page 327: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

327

FIG. 2. Contajes de coliformes totales en pimienta negra, agrupadas de acuerdo con lametodologia de contaje (con y sin etapa de reparación de injuria), variando la dosis de irra-diación.

������������������������������������������

����������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������

��������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������

����������������������

��������������������������

�����������������

������������������������������������

������������������������������������������ ������

������������

������������

��������������0

1

2

3

4

5

6

7

8

VRBA PFEC TSA+VRBA TSB+VRBA TSB+PFEC

Medios de cultivo

mer

o d

e co

lifo

rmes

to

tale

s (l

og

ufc

/g)

������ 0 kGy

������ 3 kGy

��� 6 kGy

���10 kGy

RE

CU

EN

TO E

N V

RB

A Y

PLA

CA

S P

ET

RIF

ILM

PF

EC

DE

CO

LIFO

RM

ES

TOTA

LES

EN

LA P

IMIE

NTA

NE

GR

A (P

iper nigrum L.), C

ON

Y S

IN R

EPA

RA

CIÓ

ND

E C

ÉLU

LAS

INJU

RIA

DA

S

Page 328: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM328

CUADRO 4. Tasas de reparación de los coliformes totales injuriados en pimientanegra irradiada y no irradiada

RSN N

NTSA VRBA VRBA

TSA VRBA

= −+

+

( )( )100

RLVRBAN N

NTSB VRBA VRBA

TSB VRBA

= −+

+

( )( )100

RLPFECN N

NTSB PFEC PFEC

TSB PFEC

= −+

+

( )( )100

DONDE:

NTSA+VRBA

: Contaje promedio en VRBA con etapa dereparación sólida en TSA.

NVRB

: Contaje promedio en VRBA sin etapa dereparación.

NTSB+VRBA

: Contaje promedio en VRBA con reparaciónlíquida en TSB.

NTSB+PFEC

: Contaje promedio en PETRIFILM PFECcon reparación líquida en TSB.

NPFEC

: Contaje en PETRIFILM PFEC sin etapa de

reparación.

Tasa de reparación (%)

Dosis de irradiación

(kGy)

Reparación en TSA+

contaje en VRBA

(RS)

Reparación en TSB+

contaje en VRBA

(RLVRBA)

Reparación en TSB+

contaje en PFEC

(RLPFEC)

Promedio 59,886 66,742 64,397

0 s 27,779 22,157 25,625

n 13 10 12

Promedio 77,534 84,115 81,040

3 s 14,849 14,989 19,986

n 13 14 11

Promedio 82,611 88,934 78,098

6 s 16,317 14,093 21,134

n 12 11 13

Promedio 32,976 27,160 35,051

10 s 45,934 44,600 42,973

n 14 14 14

Page 329: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

329

������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������0

20

40

60

80

100

120

0 kGy 3 kGy 6 kGy 10 kGy

Dosis de irradiación

Tas

a d

e re

par

ació

n (

%)

����������

Reparación sólida + contaje en VRBA����������Reparación líquida+contaje en VRBA�����

Reparación líquida + contaje en PFEC

FIG. 3. Tasas de reparación de coliformes totales en la pimienta negra irradiada yno irradiada

RECUENTO EN VRBA Y PLACAS PETRIFILM PFEC DE COLIFORMES TOTALESEN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.), CON Y SIN REPARACIÓN

DE CÉLULAS INJURIADAS

Page 330: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM330

CONCLUSIONES

El número de coliformes en VRBA (log ufc/g) y en placas PETRIFILΜ ( log ufc/g), sin reparación de injuria, fueron estadís-ticamente iguales (α=5%), también lo fueronlos contajes en VRBA con reparación en TSA( log ufc/g), en VRBA con reparación en TSB( log ufc/g) y en placas PETRIFILΜ tam-bién con reparación en TSB ( log ufc/g). Mien-tras que los contajes en VRBA o en placasPETRIFILΜ , sin etapa de reparación de in-juria, fueron estadísticamente diferentes(α=5%) a los contajes en VRBA o enPETRIFILΜ en las que se realizaron unaetapa de reparación de injuria, sea en mediosólido o líquido.

En las muestras no irradiadas las ta-sas de reparación de injuria fueron de59,89%±27,78 en medio sólido y en mediolíquido: 66,74%±22,16 (contaje en VRBA) y64,40%±25,63 (contaje en PFEC). En lasmuestras sometidas a 3 kGy estas tasasaumentaron a 77,53%±14,85 (reparación enTSA y contaje en VRBA), 84,12%±14,99 (re-paración en TSB y contaje en VRBA) y81,04%±19,99 (reparación en TSB y contajeen PFEC) y en las muestras sometidas a 6kGy aumentaron a 82,61%±16,32 (reparaciónen TSA y contaje en VRBA), 88,93%±14,09(reparación en TSB y contaje en VRBA) y78,10%±21,13 (reparación en TSB y contajeen PFEC). En las muestras sometidas a 10kGy los contajes de coliformes totales, cony sin reparación de injuria fueron insignifican-tes (< 10 ufc/g).

BIBLIOGRAFIA

3M. Lift your lab to a new level of efficience.Catálogos de produtos PETRIFILΜ da3M, Saint Paul (Minn.), 1993.

ADAMS, D.M. Heat injury of bacterial spores.Adv. Appl. Microbiol., New York, v.23,p.245, 1978.

APHA (American Public Health Association).Compendium of methods for themicrobiological examination of foods.3th. Ed. Ed. by Carl Vanderzant and F.Splittstoesser, Washington: APHA,1992, p.1208.

BLACKBURN, C. de W.; BAYLIS, C.L. andPETITT, S.B. Evaluation of PETRIFILMämethods for enumeration of aerobic flo-ra and coliforms in a wide range offoods. Lett. Appl. Microbiol., Oxford,v.22, p.137-140, 1996.

BOOTH, I.R.; CAIRNEY, J.; SUTHERLAND,L. and HIGGINS, C.F. Enteric bacteriaand osmotic stress: an integratedhomeostatic system. J. Appl. Bacteriol.Symp. Suplement, Oxford, p.35S-49S,1988.

BORSA, J.; LUCHT, L. and BLANK, G.Recovery of microorganisms frompotentially lethal radiation damage.Radiat. Phys. Chem., Oxford, v.46, n.4-6, p.597-600, 1995.

BUSTA, F.F. Practical implications of injuredmicroorganisms in food. J. Milk FoodTechnol., Ames, v.39, p.138-145. 1976.

CHATTOPADHYAY, B. and TELY, J.C.Bacterial contamination of spices. FoodHyg. Toxicol., Cambridge, v.94, p.106-107, 1986.

COLWELL, R.R. Detection of viable butnonculturable and stressed microbialcells. In Food Microbiological Analysis:New Technologies. Edited By: Tortorello,M.L. and Gendel, S.M. New York: Ed.Marcel Dekker Inc., 1997, p.209-304.

Page 331: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

331

CURIALE, M.S.; FAHEY, P.; FOX, T.L. andMcALLISTER, J.S. Dry rehydratable filmfor enumeration of coliforms and aerobicbacteria in dairy products: collaborativestudy. J. Assoc. Off. Anal. Chem.,Washington, v.72, n.2, p.312-318, 1989.

CURIALE, M.S.; SONS, T.; McIVER, D.;McALLISTER, J.S.; HALSEY, B.;ROBLEE, D. and FOX, T.C. Dryrehidratable film for enumeration of to-tal coliforms and Escherichia coli infoods: collaborative study. J. Assoc. Off.Anal. Chem., Washington, v.74, n.4,p.635-648, 1991.

D'AOUST, J.Y. Salmonella and the internationalfood trade. Int. J. Food Microbiol.,Amsterdam, v.24, p.11-31, 1994.

DAHL, S.C.A. and PESTKA, J.J. Foodservicesystem: presence of injured bacteria infoods during food product flow. Ann. Rev.Microbiol., Palo Alto (Calif.), v.39, p.51-67. 1985.

DIELHL, J.F. Safety of Irradiated Foods. 2da.Ed. Revised and expanded. New York:Ed. Marcel Dekker Inc., 1995, p.345.

FLOWERS, R.S. and ORDAL, J. Z. CurrentMethods to Detect StressedStaphylococci. J. Food Prot., Ames,v.42, p.362-367, 1979.

GINN, R.E.; PACKARD, V.S. and FOX, T.L.Enumeration of total bacteria andcoliforms in milk by dry rehydratablefilm methods: collaborative study. J.Assoc. Off. Anal. Chem., Washington,v.69, n.3, p.527-531, 1986.

GUSTAVSEN, S. and BREEN, O.Investigation of an outbreak ofSalmonella oranienburg infections inNorway, caused by contaminated black

pepper. Am. J. Epidemiol., Baltimore,v.119, n.5, p.806-812, 1984.

GUTIERRES, C.; ABEE, T. BOOTH, I.R.Physiology of the osmotic stressresponse in microorganisms. Int. J.Food Microbiol., Amsterdam, v.28,p.233-244, 1995.

HARTMAN, P.A. Modification of ConventionalMethods for Recovery of InjuredColiforms and Sallmonellae. J. FoodProt., Ames, v.42, p.356-361, 1979.

HARTMAN, P.A.; HARTMAN, P.S. E LANZ,W. W. Violet Red Bile Agar for StressedColiforms. Appl. Microbiol., Baltimore,v.29, p.537-539, 1975.

ICMSF (International Commission ofMicrobiological Specification for Foods).Microbial ecology of foods. Vol. 2. Foodcommodities. London: AcademicPress, Inc, Ltda., 1980 (b), p.996.

ICMSF (International Commission ofMicrobiological Specification for Foods).Microorganismos de los Alimentos 1.Técnicas de análisis microbiológico.Zaragoza: Ed. ACRIBIA, 1982, p.431.

IYER, P.S. Effect of temperature on the repairmechanisms of radiation-induceddamage in Escherichia coli. Indian J.Biochem. Biophys., New Delhi, v.9,p.123-125, 1972.

JULSETH, R.M. and DEIBEL, R.H. Microbialprofile of selected spices and herbs atimport. J. Milk Food Technol., Ames,v.37, p.414-419, 1974.

KNEIFEL, W. and BERGER, E. Micro-biological Criteria of Random Samplesof Spices and Herbs Retailed on theAustrian Market. J. Food. Prot., Ames,v.57, p.893-901, 1994.

RECUENTO EN VRBA Y PLACAS PETRIFILM PFEC DE COLIFORMES TOTALESEN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.), CON Y SIN REPARACIÓN

DE CÉLULAS INJURIADAS

Page 332: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM332

LAIDLEY. R.; HANDZEL, S.; SEVERS, D. andBUTLER, R. Salmonella weltevredenoutbreak associated with contaminatedpepper. Epidemiol. Bull., Ottawa, v.18,n.4,p. 62,1974.

LEITÃO, M.F.F. A injúria microbiana e suaimportância na avaliação da qualidademicrobiológica dos alimentos. Bol. ITAL.,Campinas, v.22, n.4, p.397-416, 1985.

LEITÃO, M.F.F.; DELAZARI, I. e MAZZONI,H. Microbiologia de alimentosdesidratados. Coletania Inst. Tecnol.Alim., Campinas, v.5, p.223-241. 1974.

MANSFIELD, L. and FORSYTHE, S.Collaborative ring-trial of DynabeadsÒ anti-salmonella for inmunomagnetic separationof stressed Salmonella cells from herbsand spices. Int. J. Food Microbiol.,Amsterdam, v.29, p.41-47, 1996.

MINTON, K.W. Repair of ionizing-radiationdamage in the radiation resistantbacterium Deinococcus radiodurans.Mutat. Research., Amsterdam, v.363,p.1-7, 1996.

PAFUMI, J. Assessment of the microbiologicalquality of spices and herbs. J. FoodProt., Ames, v.49, p.958-963, 1986.

RAY, B. and SPECK, M.L. Plating procedurefor the enumeration of coliforms fromdairy products. Appl. Environ. Microbiol.,Washington, v.35, p.829-822, 1978.

RAY, B. Enumeration of injured indicatorbacteria from foods. In Injured index andpathogenic bacteria: ocurrence anddetection in foods, water and feeds. Flori-da: Ed. CRC Press Inc., 1989, p.10-49.

RAY, B. Methods to detect StressedMicroorganisms. J. Food Prot., Ames,v.42, p.346-355, 1979.

SATCHELL, F.B.; BRUCE, V.R.; ALLEN, G.;ANDREWS, W.A. and GERBER, H.R.Microbiological survey of selectedimported spices and associated fecalpellet specimens. J. Assoc. Off. Anal.Chem., Washington, v.72, n.4, p.632-637, 1989.

SEVERS, D. Salmonella food poisoning fromcontaminated white pepper. Epidemiol.Bull., Ottawa, v.18, n.6, p.80, 1974.

SPECK, M.L.; RAY, B. and READ, R.B.Jr.Repair and enumeration of injuredcoliforms by a plating procedure. Appl.Microbiol., Baltimore, v.29, n.4. p.549-550, 1975.

STRAKA, R.P. and STOKES, J.L. Metabolicinjury to bacteria at low temperature. J.Bacteriol., Baltimore, v.78, p.181-185,1959.

WANG, P. and SHELLHORN, H.E. Inductionof resistance to hydrogen peroxide andradiation in Deinococcus radiodurans.Can. J. Microbiol., Ottawa, v.41, p.170-176, 1995

Page 333: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

333

EFECTO DEL ALMACENAMIENTO SOBRE EL CONTAJE DE MICROORGANISMOSINDICADORES EN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.) IRRADIADA.1

Marcial I. Silva Jaimes2 Bernadette D.G.M. Franco3

1 Parte de la Tesis para optar el grado de Doctor en Ciencia de los Alimentos en la Facultad deCiencias Farmacéuticas de la Universidad de São Paulo

2 Profesor Principal en la Facultad de Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional AgrariaLa Molina

3 Prof. Asoc. En el Departamento de Bromatología y Nutrición Experimental de la Facultad deCiencias Farmacéutica de la Universidad de São Paulo

RESUMEN

4 muestras de pimienta negra (Piper nigrum L.) obtenidas en distintos puntos deventa mayorista de la ciudad de São Paulo, empacadas en bolsas de polipropileno fueronsometidas a irradiación a dosis de 3, 6 y 10 kGy en un reactor de 60Co con una actividadactual de 1.400 kCi. Las muestras irradiadas y el control no irradiado fueron almacenadas enun estante de madera a temperatura y humedad relativa del laboratorio (20-28°C y 70-80%).Se hicieron contajes de bacterias aerobias mesófilas viables (BAMV) en PETRIFILMä PFAC,hongos en PETRIFILΜ PFYM, coliformes totales en PETRIFILΜ PFEC y bacteriasesporuladas aerobias mesófilas viables (BEAMV) en PETRIFILΜ PFAC a los 0, 59, 151 y270 días de almacenamiento.

El contaje de BAMV en las muestras no irradiadas varió de 7,98±0,57 (tiempo 0) a7,68±0,65 log ufc/g (270 días), el de BEAMV de 5,51±0,50 (tiempo cero) a 5,66±0,77 logufc/g (270 días), el de coliformes totales de 5,45±0,62 a 4,19±0,93 y el de hongos de5,03±1,24 a 4,26±0,63 log ufc/g. En las irradiadas a 3 kGy el contaje de BAMV disminuyóde 6,74±0,26 (tiempo cero) a 5,38±0,41 (270 días), el de BEAMV de 4,45±0,66 a 3,75±0,56log ufc/g, el de coliformes totales de 3,96±1,04 a 1,35±1,58 y el de hongos de 3,17±1,43 a0,38±0,32 log ufc/g.

En las muestras irradiadas a 6 kGy no fueron encontrados hongos y el número decoliformes totales que al inicio fue de 0,85±1,14 no fue detectado a los 151 días dealmacenamineto mientras que el contaje de BAMV disminuyó de 4,61±0,45 (tiempo cero) a3,66±0,64 log ufc/g (270 días) y el de BEAMV de 4,09±0,5 a 2,82±0,90 log ufc/g. En las

Page 334: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM334

irradiadas a 10 kGy no fueron encontrados hongos, coliformes totales ni BEAMV y la poblaciónde BAMV disminuyó de 1,46±0,65 (tiempo cero) a 0,37±0,74 log ufc/g (270 días).

SUMMARY

4 samples of black pepper (Piper nigrum L.) obtained in different points of sale whole-saler of the city of São Paulo, packed in polypropylene bags were subjected to irradiation witha dose of 3, 6 and 10 kGy in a 60Co reactor with a 1.400 kCi current activity. The irradiatedsamples and the not irradiated control were stored in a wooden shelf to the laboratory tempera-ture and relative humidity (20-28°C and 70-80%). Aerobic plate count (APC), was made inPETRIFILΜ PFAC plates, moulds in PETRIFILMä PFYM plates, coliform bacterias inPETRIFILΜ PFEC and mesophilic aerobic sporeformers (MASC), in PETRIFILΜ PFACplates at 0, 59, 151 and 270 storage days.

The APC and MASC counts in the not irradiated samples varied from 7,98±0,57(time0) to 7,68±0,65 (270 days) and from 5,51±0,50 (time zero) to 5,66±0,77 log cfu/g (270 days),respectively, in coliforms from 5,45±0,62 at 4,19±0,93 and in moulds from 5,03±1,24 to 4,26±0,63log cfu/g. In those irradiated to 3 kGy the APC and MASC counts diminished from 6,74±0,26(time zero) at 5,38±0,41 (270 days) and from 4,45±0,66 to 3,75±0,56 log cfu/g, while that ofcoliform bacterias and moulds diminished from 3,96±1,04 to 1,35±1,58 and from 3,17±1,43 to0,38±0,32 log ufc/g respectively.

In the samples irradiated to 6 kGy moulds not were found and the number of coliformbacterias that it was 0,85±1,14 to the beginning were not longer detected at 151 storage dayswhile APC and MASC counts diminished from 4,61±0,45 (time zero) to 3,66±0,64 (270 days)and from 4,09±0,5 to 2,82±0,90 log cfu/g respectively. In those irradiated to 10 kGy were notfound moulds, coliform bacterias neither MASC and the population of APC diminished from1,46±0,65 (time zero) to 0,37±0,74 (270 days) log cfu/g.

INTRODUCCIÓN

La irradiación aplicado a la conservación de alimentos ha sido, y es aún, uno de losprocesos tecnológicos más controvertidos y estudiados. Indudablemente la creación del Co-mité Mixto de Expertos en Irradiación de Alimentos (JECFI) formado por tres organizacionesuniversalmente reconocidas como la FAO, IAEA y WHO, jugó un papel definitivo en la acepta-ción de esta importante tecnología para la conservación de alimentos. En 1980 el Comité FAO/IAEA/WHO concluyó que la irradiación de cualquier material alimenticio con una dosis menoro igual a 10 kGy no significaba riesgo toxicológico, microbiológico o nutricional alguno y en1997 recomendaron el uso de dosis de esterilización, muy por encima de 10 kGy, para laeliminación de cepas proteolíticas de C. botulinum sin que se genere algún riesgo toxicológicoo nutricional, siempre que no se afecte la calidad sensorial del alimento (OLSZYNA, 1991;LOAHARANU, 1994; FAO/IAEA/WHO, 1998; METHA, 1996).

Para el caso de especias SJÖBERG et al. (1991) indican que una dosis de 10 kGypermite la reducción de las formas vegetativas de bacterias, mohos y levaduras pero no garan-tiza la inactivación de esporas y virus. Pensando en ello, la FDA (1986) autorizó que losproductores y procesadores de especias, plantas aromáticas y condimentos de los EstadosUnidos usaran dosis de irradiación de hasta 30 kGy.

Page 335: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

335

Innegablemente, para conseguir una reducción de bacterias aeróbias mesófilastotales desde una población inicial de 106 - 108 ufc/g para menos de 10 ufc/g, se requeriríade la aplicación de dosis superiores a 20 kGy. Sin embargo, dosis de apenas 3 a 7 kGypueden reducir estos contajes por debajo de 104 ufc/g igualando en efectividad antimicrobianaal proceso de fumigación comercial con óxido de etileno (FARKAS, 1983; VAJDI & PEREIRA,1973; TJABERG et al., 1972; FARKAS & EL-NAWAVY, 1973; FARKAS & ANDRASSY,1988).

En la comercialización de especias descontaminadas mediante óxido de etilenoy/o irradiación, la “carga microbiana permitida» o «nivel tolerable de contaminación» quees aceptado por los agentes del mercado, en la práctica, significa una población de bacte-rias aeróbias mesófilas de 103 a 104 ufc/g (GOVINDARAJAN, 1985; FARKAS, 1988) y ladosis de irradiación que permitiría alcanzar estos “niveles tolerables” estaría entre 3-10kGy (SJÖBERG et al.,1991), entre 4 -7,5 kGy si la población inicial fuera de 106-108 ufc/g(GOVINDARAJAN, 1985) o entre 5 - 8 kGy (TJABERG et al., 1972; VAJDI & PEREIRA,1973; FARKAS, 1983). Obviamente, dosis más altas permitirían obtener condimentos conmenores niveles de contaminación que, en la práctica, son raramente requeridos (KISS &FARKAS, 1988).

Las dosis inferiores o iguales a 10 kGy eliminan, también, todos los microorganismosno esporulados productores de infecciones e intoxicaciones alimentarias más comunes. Así,una dosis inferior a 6 kGy garantiza la eliminación de Salmonella sp. y la inactivación demohos del género Aspergillus, en condimentos deshidratados, siempre que los contajes ini-ciales sean menores de 104 ufc/g, como suele ocurrir en la práctica (TOOFANIAN & STEGEMAN,1988; FARKAS & ANDRASSY, 1988).

La microbiota superviviente a la irradiación, en un medio deshidratados como las es-pecias, se muestra sumamente sensible a cualquier otro proceso posterior, físico o químico, loque constituye un beneficio adicional de esta tecnología de conservación de alimentos. Siestas especias irradiadas se usaran como ingredientes de algún producto, que luego deberáser sometido a alguna forma de procesamiento, la eliminación de los contaminantes microbianossería posible con tratamientos mucho más leves que los usuales (SJÖBERG et al., 1991). Seha demostrado en algunas especias que la microbiota superviviente a dosis de 3 kGy, o más,tienen una menor resistencia a tratamientos térmicos y concentraciones de sal de 0,5 - 10%que aquellos que no son sometidos a la irradiación (FARKAS, 1983). Por este motivo, la“esterilización” por irradiación de las especias, usando dosis entre 10-50 kGy, resultaría cos-tosa e innecesaria (FARKAS, 1983).

Existen también algunos indicios que permiten deducir que los productos deshidratadossometidos a irradiación tienen una ventaja adicional, frente a los no irradiados, que es la depotenciar la disminución de la carga microbiana durante la etapa de almacenamiento post-irradiación. Por ello, el objetivo de la presente investigación es estudiar el efecto de las dosisde irradiación y del tiempo de almacenamiento sobre el contaje de bacterias aerobias mesófilasviables (BAMV), hongos, coliformes totales y bacterias esporuladas aerobias mesófilas via-bles (BEAMV) en un producto deshidratado altamente contaminado como la pimienta negra(Piper nigrum L.)

EFECTO DEL ALMACENAMIENTO SOBRE EL CONTAJE DE MICROORGANISMOS

INDICADORES EN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.) IRRADIADA

Page 336: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM336

MATERIALES Y MÉTODOS

Los experimentos se llevaron a cabo en la planta de irradiación EMBRARAD S.A. y ellaboratorio de Microbiologia de Alimentos del Departamento de Ciencia de alimentos de laFaculdad de Ciencias Farmaceuticas de la Universidad de São Paulo.

Las muestras de pimienta negra (Piper nigrum L.) se obtuvieron en diferentes puntosde venta mayorista de la ciudad de São Paulo. Se trabajaron con 4 muestras las que seseleccionaron sobre la base de su alto grado de contaminación microbiana.

Cada muestra fue separada en 4 submuestras, las que fueron empacadas en unidadesde 20 g en bolsas de polipropileno. Las submuestras fueron sometidas a irradiación a dosis de3, 6 y 10 kGy en un compartimiento experimental de un irradiador de rayos gamma con unaactividad actual de 1.400 kCi. Se mantuvo también una submuestra no irradiada como control.Las muestras irradiadas fueron almacenadas en un estante de madera a la temperatura dellaboratorio (20-28°C) y una humedad relativa de 70-80%, en oscuridad y por un periodo de 270días. Se hicieron contajes de la microbiota a los 0, 59, 151 y 270 días.

Los análisis microbiológicos a las que se sometieron las muestras fueron: contaje debacterias aerobias mesófilas viables (BAMV), hongos, coliformes totales y bacterias esporuladasaerobias mesófilas viables (BEAMV).

Para los contajes microbianos se usaron las placas PETRIFILΜ que es un métodoequivalentes a los métodos convencionales de contaje en placas petri.

Para el contaje de BAMV en las placas PETRIFILΜ PFAC se siguió las instruccio-nes del fabricante (3M). Se depositó 1 mL de cada dilución en el centro de la lámina inferior dela placa, luego se cubrió con la lámina superior. El inóculo fue distribuído sobre la superficie decontaje utilizándose el difusor de plástico apropiado. Luego de 1 min en que se produce lagelificación del medio de cultivo, las placas fueron incubadas a 35°C por 24 hr. Se selecciona-ron para el contaje aquellas placas con no más de 250 colonias (3M, 1993; GINN et al., 1986;CURIALE et al., 1989; CHAIN Y FUNG, 1991).

Para el contaje de mohos y levaduras en PETRIFILΜ PFYM se siguió también elprocedimiento recomendado por el fabricante (3M, 1993). Luego de la gelificación con el inóculolas placas fueron incubadas a 25°C por 3-5 días. Se seleccionaron para el contaje, las placascon no más de 100 ufc tanto de mohos, colonias grandes, azules, negros, amarillos o verdes,como de levaduras, colonias pequeñas, bien definidas, verde azuladas (VLAEMYNCK, 1994).

Para el contaje de coliformes totales, siguiendo las instrucciones del fabricante, sedepositó cuidadosamente 1 mL de cada dilución en el centro de la lámina inferior de la placaPETRIFILΜ PFEC, para luego cubrirla con la lámina superior y distribuir el inóculo en lasuperficie de contaje utilizando el difusor recomendado. Luego de 1 min, tras la gelificación delmedio de cultivo, las placas fueron incubadas a 35°C por 24 hr. Para el contaje se selecciona-ron las placas con hasta 150 ufc, de colores rojas y azules con burbujas de gas (CURIALE etal., 1991; 3M, 1993).

Para el contaje de coliformes totales, previa etapa de reparación de la injuria, se usó elmétodo de reparación en medio líquido descrito por RAY (1979) y RAY (1989) que consiste en

Page 337: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

337

hacer las diluciones decimales en caldo tripticasa de soja (TSB) e incubarlos por 1 hr a 35°C,para luego ser sembradas en las placas PETRIFILΜ PFEC siguiendo el procedimiento nor-mal recomendado por CURIALE et al. (1991) y 3M (1993).

Para el contaje de BEAMV la primera dilución fue sometida a un calentamiento a 80°por 10 min, seguido por un enfriamiento brusco (APHA, 1992). Se hicieron las dilucionescorrespondientes y las siembras fueron realizadas en PETRIFILΜ PFAC e incubadas a 35°/24 hr siguiendo las recomendaciones de 3M (1993); CURIALE et al. (1989) GINN et al. (1986)y CHAIN Y FUNG (1991).

Los resultados fueron sometidos a análisis estadístico para verificar el efecto individualde la dosis de irradiación, del tiempo de almacenamiento y de la interacción de ambos factores,mediante un arreglo factorial 4x4 en diseño de bloques completo al azar. Además se graficaronlos contajes y la tasa logarítmica de sobrevivencia (log N

t/log N

0, donde: N

t = contaje en el

tiempo t y N0 = contaje en el tiempo cero) en función del tiempo.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

EFECTO SOBRE EL CONTAJE DE HONGOS

En el Cuadro 1 y Figura 1 se observa el efecto del tiempo de almacenamiento sobre elpromedio de los contajes de hongos en las muestras de pimienta negra irradiadas y no irradiadas.En la Figura 1 se plotean únicamente los datos correspondientes a las muestras no irradiadasy a las irradiadas a 3 kGy, ya que en las sometidas a dosis de 6 y 10 kGy se produjo laeliminación completa de los hongos. La tasa de sobrevivencia, con respecto a la poblacióninicial (Figura 1B), indica que el número de sobreviventes disminuye durante el almacenamiento,aún en las muestras no irradiadas, pero esa disminución es mucho mayor en las muestrasirradiadas con 3 kGy. En el Cuadro 5, mediante el análisis de varianza se verifica que lospromedios de los contajes, para el tiempo de almacenamiento, de las muestras irradiadas a 3kGy y no irradiadas, son diferentes en forma altamente significativa.

Según FARKAS (1983), desde el punto de vista de la estabilidad microbiológica, lacontaminación con mohos de las especias, hierbas y vegetales deshidratados es de granimportancia, porque sólo estos microorganismos son capaces de multiplicarse, a temperaturaambiental, en productos con Aw de 0,72-0,75. El deterioro fúngico de estos productos puedeocurrir durante el almacenamiento y transporte.

FARKAS (1983) describe un trabajo donde se estudió la sobrevivencia de hongos enmuestras de paprika irradiadas a 4 kGy y no irradiadas, sometidas a almacenamiento de 4meses a 25°C y 52, 80 y 88% de HR. En las muestras irradiadas y almacenadas a 80% de HRno se observó forma alguna de crecimiento. A 88% de HR, luego de 4 meses de almacenamientoen las muestras irradiadas se obtuvo un contaje inferior a 104 ufc/g, mientras que, en lasmismas condiciones, la paprika no irradiada mostró crecimiento miceliar abundante, antes delos 4 meses. En otro experimento, muestras de paprika fueron almacenadas a 0 y 5°C con90% de HR. En este caso, también la paprika no irradiada fue rápidamente invadida por uncrecimiento miceliar, mientras que las muestras irradiadas, luego de 120 días, mantuvieron uncontaje de 2,3x102 ufc/g.

EFECTO DEL ALMACENAMIENTO SOBRE EL CONTAJE DE MICROORGANISMOS

INDICADORES EN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.) IRRADIADA

Page 338: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM338

Investigadores japoneses analizaron el comportamiento del crecimiento de hongos encúrcuma, romero y pimienta blanca irradiados y empaquetados en bolsas de polietileno, alma-cenados en un ambiente con 80% de HR, encontrando que en las muestras no irradiadas lapoblación aumentó para más de 108 ufc/g luego de 1 a 3 meses de almacenamiento a 30 y35°C, mientras que en las muestras irradiadas a 4 kGy, los contajes fueron <10 ufc/g. En otrainvestigación con pimienta negra, mejorana y tomillo, empaquetados en bolsas de polietileno,fue demostrado que dosis de 4-6 kGy pueden inhibir el crecimiento de mohos, aun en condicio-nes inadecuadas de almacenamiento y transporte (FARKAS, 1988).

MUNASIRI et al. (1987), trabajando en la irradiación y almacenamiento de variasespecias, encontraron que en la pimienta no irradiada el contaje de mohos se mantuvoestable durante los 6 meses de almacenamiento a 25-28°C, con contajes de 4,5x102 ufc/g enel tiempo 0 y con 3,0x102 ufc/g luego de 6 meses. En esta investigación, los autores nopudieron probar el efecto de la irradiación durante el tiempo de almacenamiento, ya que ladosis utilizada (5 kGy) redujo los contajes iniciales para < 10 ufc/g. En la pimienta chilli,luego de la irradiación con 5 kGy, fue encontrada una población de 90 ufc/g, que disminuyópara <10 ufc/g luego de 3 meses de almacenamiento. ALAM et al. (1992) encontraron que,luego de 6 meses de almacenamiento a 35°C y 70-90% HR, la población de hongos en variasespecias (culantro, comino, cúrcuma y pimienta chilli) no sufrió disminución considerable.Cuando las muestras fueron irradiadas con 5 kGy, luego de 6 meses observaron unadisminución de 1-2 ciclos logarítmicos en la población de mohos. Resultados parecidosfueron relatados también por ONYENEKWE & OGBADU (1993), trabajando con pimientachilli irradiada.

El hecho que los mohos no sean capaces de reproducirse en el medio en que fueronirradiados, aun cuando las condiciones de almacenamiento son favorables para el crecimientode las células no injuriadas, puede tener un significado muy importante. Evitándose larecontaminación mediante condiciones apropiadas de manipulación y empacado, la irradiaciónpodrá prevenir el crecimiento de mohos, incluyendo cepas toxicogénicas, aun en condicionesde humedad relativa alta. Esto representa una ventaja adicional frente a otros métodos dedescontaminación, particularmente en países productores de especias en las que la humedadrelativa es alta (FARKAS, 1988).

EFECTO SOBRE EL CONTAJE DE BACTERIAS

AEROBIAS MESÓFILAS VIABLES (BAMV).

En el Cuadro 2 y la Figura 2 se observan los efectos del almacenamiento sobre elnúmero de BAMV, en las 4 muestras de pimienta negra, sometidas a 3 dosis de irradiación ysus respectivas muestras control no irradiadas.

En la Figura 2A, se observa que en las muestras irradiadas se produce una mayordisminución de BAMV que en las no irradiadas, y en la Figura 2B la tasa de sobrevivenciaenfatiza esta tendencia, ya que los contajes en las muestras sometidas a dosis de 10 kGysufrieron una mayor disminución. El resultado del análisis de varianza (Cuadro 5) confirmaestas observaciones, ya que el factor tiempo de almacenamiento produce una variación en loscontajes en forma altamente significativa.

Page 339: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

339

CUADRO 1. Efecto del tiempo de almacenamiento sobre la población de hongos(log ufc/g) en 4 muestras de pimienta negra irradiadas y no irradiadas.

Dosis de irradiación Tiempo de almacenamiento (días)

(kGy) Muestra 0 59 151 270

P 6,491 6,342 5,041 4,724

0 Q 4,672 4,544 3,623 3,342

R 5,398 5,230 4,806 4,398

S 3,544 3,398 4,748 4,591

Promedio 5,026 4,879 4,555 4,264

s 1,239 1,234 0,634 0,629

P 3,322 2,863 1,954 1,000

3 Q 2,623 2,204 2,279 1,778

R 3,477 2,531 2,000 1,477

S 3,255 2,431 1,903 1,477

Promedio 3,169 2,508 2,034 1,433

s 0,376 0,274 0,168 0,322

P 0,000 0,000 0,000 0,000

6 Q 0,000 0,000 0,000 0,000

R 1,301 0,000 0,000 0,000

S 0,000 0,000 0,000 0,000

Promedio 0,325 0,000 0,000 0,000

s 0,651 0,000 0,000 0,000

P 0,000 0,000 0,000 0,000

10 Q 0,000 0,000 0,000 0,000

R 1,000 0,000 0,000 0,000

S 0,000 0,000 0,000 0,000

Promedio 0,250 0,000 0,000 0,000

s 0,500 0,000 0,000 0,000

EFECTO DEL ALMACENAMIENTO SOBRE EL CONTAJE DE MICROORGANISMOS

INDICADORES EN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.) IRRADIADA

Page 340: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM340

(A )

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0

T i e m p o d e a l m a c e n a m i e n to (D i a s)

mer

o d

e h

on

go

s (L

og

ufc

/g)

(B )

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

1 2 0

0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0

T i e m p o d e a l m a c e n a m i e n to (D í a s)

Tas

a lo

gar

itm

ica

de

sob

revi

vên

cia

(%)

0 k G y 3 k G y

FIG. 1. Efecto del tiempo de almacenamiento en los contajes de mohos en mues -tras de pimienta negra irradiadas y no irradiadas

Page 341: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

341

CUADRO 2. Efecto del tiempo de almacenamiento sobre la población de bacteriasaerobias mesófilas viables (log ufc/g) en 4 muestras de pimienta negrairradiadas y no irradiadas.

Dosis de irradiación Tiem po de almacenamiento (días)

(kGy) Muestra 0 59 151 270

P 8,748 8,491 8,176 8,079

0 Q 7,903 7,763 7,519 6,881

R 7,903 7,672 7,041 7,279

S 7,380 7,279 8,580 8,230

Promedio 7,984 7,801 7,829 7,617

s 0,566 0,506 0,683 0,645

P 7,041 6,114 6,833 5,699

3 Q 6,431 6,230 6,204 5,146

R 6,813 6,672 5,362 5,756

S 6,663 6,079 6,380 4,919

Promedio 6,737 6,274 6,195 5,380

s 0,256 0,273 0,615 0,412

P 4,898 4,716 3,663 3,301

6 Q 4,699 4,690 4,845 4,447

R 4,892 3,813 4,079 3,903

S 3,954 4,301 3,845 3,000

Promedio 4,611 4,380 4,108 3,663

s 0,447 0,423 0,520 0,644

P 2,380 1,699 1,602 0,000

10 Q 1,000 1,301 1,000 0,000

R 1,477 1,000 1,000 1,477

S 1,000 1,000 0,000 0,000

Promedio 1,464 1,250 0,901 0,369

s 0,651 0,331 0,664 0,739

Según GOTTSCHALK (1977) si bien la población de bacterias aeróbias mesófilastiene poco significado en la estabilidad de las especias, porque la baja actividad de agua nofavorece su desarrollo, el conocimiento de su comportamiento en el almacenamiento, luegode la irradiación, tiene implicancias económicas importantes. Si durante el almacenamientose produce la reducción del número de BAMV, las dosis de irradiación tendrían que ser me-nores, reduciendo así los costos de descontaminación del producto.

GOTTSCHALK (1977) reporta que la dosis requerida para disminuir el contaje debacterias aeróbias mesófilas viables, hasta un nivel <102 ufc/g, fue de 12,5-15,0 kGy con 3días de almacenamiento, 10 kGy con 2 semanas de almacenamiento o 7,5 kGy con 6 se-manas de almacenamiento.

EFECTO DEL ALMACENAMIENTO SOBRE EL CONTAJE DE MICROORGANISMOS

INDICADORES EN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.) IRRADIADA

Page 342: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM342

FIG. 2. Efecto del tiempo de almacenamiento en los contajes de bacterias aeróbiasmesófilas totales en muestras de pimienta negra irradiadas y no irradiadas

( A )

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0

T i e m p o d e a l m a c e n a m i e n to (D í a s )

me

ro d

e b

ac

teri

as

ae

rob

ias

m

tota

les

(L

og

ufc

/g)

( B )

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

1 2 0

0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0

Ta

sa

lo

ga

rítm

ica

de

so

bre

vi

(%)

Page 343: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

343

Los resultados obtenidos en esta investigación son coincidentes con los encon-trados por MUNASIRI et al. (1987) en pimienta chilli, pimienta, cúrcuma, culantro y curryen polvo. En pimienta no irradiada, estos investigadores observaron una reducción de lapoblación de BAMV de 3,2x106 ufc/g a 2,7x106 ufc/g luego de 6 meses de almacenamien-to, mientras que en la pimienta tratada con una dosis de 5 kGy, los contajes disminuye-ron desde 1,6x103 ufc/g hasta 5,1x102 ufc/g en el mismo periodo de almacenamiento.ALAM et. al. (1992) trabajando con culantro, comino, cúrcuma y pimienta chilli observa-ron que la disminución de BAMV en las muestras no irradiados era de 1-2 ciclos logmientras que en las muestras irradiadas a 5 kGy, 2-3 ciclos log. Así, para el caso depimienta chilli, el contaje disminuyó desde 4,2x103 ufc/g hasta 41 ufc/g luego de 6 mesesde almacenamiento.

EFECTO SOBRE EL CONTAJE DE COLIFORMES TOTALES.

En el Cuadro 3 y las Figuras 3 y 4 se observa que los coliformes totales de lapimienta negra son prácticamente eliminados luego de 151 días de almacenamiento, espe-cialmente las que fueron sometidas a dosis de 6 y 10 kGy. Es también importante notar quela disminución de los coliformes fue observada tanto en las muestras no irradiadas, cuantoen las irradiadas, pero las tasas de sobrevivencia (Figuras 3B y 4B) indican que la reducciónfue mucho más pronunciada en las muestras irradiadas. El análisis de varianza (Cuadro 5)respalda estos resultados, ya que detecta al tiempo de almacenamiento como una de lascausas de disminución de los contajes de coliformes totales, de forma estadísticamentesignificativa.

La disminución del contaje de coliformes totales en las muestras no irradiadasindicaría que estas células, en un medio con baja actividad de agua, sufrirían alguna formade injuria irreversible. BOOTH et al. (1988) y GUTIERRES et. al. (1995) sostienen que lossolutos responsables de la regulación osmótica intracelular podrían no estar formándose oque la pared celular podría estar perdiendo la capacidad de retenerlos. MALMSTEN et al.(1991) trabajando con especias como cúrcuma y manjerona, evaluaron los efectos de losmétodos de deshidratación, empacado y almacenamiento en el contaje de la microbiotapresente en estos productos. Con respecto a los coliformes totales, reportaron la existenciade diferencias altamente significativas en los promedios de los contajes referentes tanto alos métodos de deshidratación como al tiempo de almacenamiento. Las muestrasempacadas en un laminado polietileno-aluminio-polietileno, selladas al vacío o en presen-cia de nitrógeno, almacenadas a 23 y 35°C permitió observar una disminución del contajede coliformes totales desde un rango inicial de < 3 a 1,1x104 ufc/g hasta < 3 a 930 ufc/gluego de 2 años de almacenamiento.

En el trabajo realizado por ALAM et al. (1992), en comino no irradiado, el contajede coliformes totales disminuyó de 1,0x103 ufc/g a 30 ufc/g en 6 meses de almacenamiento;en cúrcuma la disminución fue de 5,8x102 ufc/g a 40 ufc/g; en pimienta chilli, de 1,0x104 a100 ufc/g y en el culantro de 2,5x102 a 120 ufc/g. En todas las muestras irradiadas con 5kGy, en las que aún había sobrevivientes, los contajes alcanzaron < 10 ufc/g a los 3 mesesde almacenamiento.

EFECTO DEL ALMACENAMIENTO SOBRE EL CONTAJE DE MICROORGANISMOS

INDICADORES EN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.) IRRADIADA

Page 344: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales C

ientíficos UN

ALM

344

CUADRO 3. Efecto del tiempo de almacenamiento sobre la población de coliformes totales (log ufc/g) en 4 muestrasde pimienta negra irradiadas y no irradiadas.

Tiempo de almacenamiento (días)

Dosis de Sin etapa de reparación de injuria Con etapa de reparación de injuria

irradiación (kGy) Mues tra 0 59 151 270 0 59 151 270

P 5,041 5,255 5,041 4,903 6,079 6,602 5,491 5,041

0 Q 5,690 4,491 4,778 3,000 5,732 4,643 4,991 3,301

R 6,204 5,982 5,230 4,954 6,255 6,447 5,771 5,431

S 4,863 4,845 4,114 3,903 5,875 5,176 4,398 4,079

Promedio 5,450 5,144 4,791 4,190 5,985 5,717 5,163 4,463

s 0,616 0,640 0,488 0,929 0,229 0,959 0,603 0,961

P 4,531 4,230 3,462 2,996 4,845 5,041 3,653 3,146

3 Q 3,000 3,380 2,000 0,000 3,944 2,792 1,000 0,000

R 5,146 3,886 3,602 2,398 5,079 4,176 4,041 3,176

S 3,176 1,000 0,000 0,000 3,903 2,491 1,000 0,000

Promedio 3,963 3,124 2,266 1,348 4,443 3,625 2,424 1,581

s 1,044 1,459 1,676 1,576 0,607 1,196 1,652 1,825

P 2,415 1,000 0,000 0,000 2,342 1,903 1,477 0,000

6 Q 0,000 0,000 0,000 0,000 1,699 1,000 0,000 0,000

R 1,000 0,000 0,000 0,000 1,903 1,000 0,000 0,000

S 0,000 0,000 0,000 0,000 1,000 1,000 0,000 0,000

Promedio 0,854 0,250 0,000 0,000 1,736 1,226 0,369 0,000

s 1,143 0,500 0,000 0,000 0,559 0,452 0,739 0,000

P 0,000 0,000 0,000 0,000 1,000 0,000 0,000 0,000

10 Q 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000

R 0,000 0,000 0,000 0,000 1,000 0,000 0,000 0,000

S 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000

Promedio 0,000 0,000 0,000 0,000 0,500 0,000 0,000 0,000

s 0,000 0,000 0,000 0,000 0,577 0,000 0,000 0,000

Page 345: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

345

(A )

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0

T ie m p o d e a l m a c e n a m i e n to (D í a s)

me

ro d

e c

oli

form

es

to

tale

s (

ufc

/g)

(B )

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

1 2 0

0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0

T e m p o d e a lm a c e n a m ie n to (D ía s)

Ta

sa

lo

ga

rítm

ica

de

so

bre

viv

en

ci

FIG. 3. Efecto del tiempo de almacenamiento en los contajes de coliformes tota-les, sin etapa de reparación de injuria, en muestras de pimienta negra irra-diadas y no irradiadas.

EFECTO DEL ALMACENAMIENTO SOBRE EL CONTAJE DE MICROORGANISMOS

INDICADORES EN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.) IRRADIADA

Page 346: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM346

( A )

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0

T i e m p o d e a l m a c e n a m i e n t o ( D í a s )

me

ro

de

co

lifo

rm

es

to

tale

s

( B )

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

1 2 0

0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0

T i e m p o d e a l m a c e n a m i e n t o ( D í a s )

Ta

sa

lo

ga

rít

mic

a d

e s

ob

re

viv

0 k G y 3 k G y 6 k G y

FIG. 4. Efecto del tiempo de almacenamiento en los contajes de coliformes totales,con etapa de reparación de injuria, en muestras de pimienta negra irradiadas y no irradiadas.

Page 347: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

347

Es también interesante comparar nuestros resultados con lo obtenido en trabajosinvolucrando microorganismos patógenos, fisiológica, ecológica y taxonómicamente relaciona-dos a los coliformes. En gema de huevo artificialmente contaminada con S. typhimurium, fuenecesario una dosis de 10 kGy y 8 días de almacenamiento para disminuir la población de2,7x105 ufc/g a < 10 ufc/g. El mismo resultado fue obtenido usando apenas 1 kGy y 100 días dealmacenamiento luego de la irradiación. En otro experimento, una mezcla de cultivos liofilizadosde S. typhimurium, S. enteritidis y S. lille fue inoculada en huevo en polvo comercial (3,5% dehumedad): en las muestras con altos niveles de contaminación inicial (104 ufc/g) irradiadas adosis de 1 kGy, fue observada una disminución de 4 ciclos log en 30 días de almacenamiento, yen las muestras con niveles iniciales 102 ufc/g, los contajes fueron < 10 ufc/g luego de 25 días dealmacenamiento. En las muestras sometidas a dosis de 2 y 3 kGy la disminución de los contajes,luego de un periodo de almacenamiento post-irradiación, fueron más severas (FARKAS, 1988).

EFECTO SOBRE EL CONTAJE DE BACTERIAS ESPORULADASAEROBIAS MESÓFILAS (BEAM).

En el Cuadro 4 y la Figuras 5 se muestra el resultado del contaje de BEAM en 4 mues-tras de pimienta negra irradiadas y no irradiadas, durante un período de 270 días de almacena-miento. En la pimienta no irradiada ninguna modificación en los contajes fue detectada durante elalmacenamiento, y en las muestras irradiadas con 3 y 6 kGy, hubo una leve disminución de lapoblación de BEAM, más intensa con 6 kGy, a juzgar por las tasas de sobrevivencia mostradasen la Figuras 5B. El análisis de varianza (ver Cuadro 5), identifica al tiempo almacenamientocomo una causa de variación, que a pesar de no ser muy gravitante como en el caso de loscoliformes, en las muestras irradiadas produce una reducción estadísticamente significativa deBEAMV.

El hecho que el contaje de las esporas bacterianas, en las muestras no irradiadas no dismi-nuya indica que este grupo representaría la microbiota más estable durante el almacenamiento de lapimienta negra, lo que fue constatado también por MALMSTEN et al. (1991), que no observarondiferencias significativas en los promedios de los contajes de bacterias esporuladas luego de 1 y 2años de almacenamiento. Así, el rango de contaje de BEAMV que inicialmente fue de 50 a1,8x104 ufc/g luego de 2 años de almacenamiento apenas disminuyó para 50 a 2,0x103 ufc/g.

En la Figura 5 se puede constatar que luego de los 270 días de almacenaje, en lasmuestras irradiadas a 6 y 10 kGy se produce una disminución de los contajes en aproximada-mente 10 y 30%, respectivamente, con respecto a la población inicial, lo que permite identificaren la duración del almacenamiento un factor de variación importante (estadísticamente signifi-cativo) para la pérdida de viabilidad de las BEAMV (Cuadro 5). Desafortunadamente la literaturaconsultada no reporta resultados sobre el efecto conjunto de la irradiación y el tiempo dealmacenamiento sobre la población de este importante grupo de microorganismos de las espe-cias que según FARKAS & ANDRASSY (1988) e SJÖBERG et al. (1991) representa el 50-70%del recuento estándar en placa, en las que pueden encontrarse especies deterioradoras comoBacillus licheniformis, B. subtilis, B. pumilus, B. brevis, B. Polymyxa y B. coagulans y patógenascomo B. cereus.

Según FARKAS (1983) y FARKAS (1988), este efecto post-irradiación, que ha sidodemostrado también en alimentos deshidratados para animales de laboratorio podría estar

EFECTO DEL ALMACENAMIENTO SOBRE EL CONTAJE DE MICROORGANISMOS

INDICADORES EN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.) IRRADIADA

Page 348: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM348

CUADRO 4. Efecto del tiempo de almacenamiento sobre la población de bacteriasesporuladas aerobias mesófilas viables (log ufc/g) en 4 muestras de pi-mienta negra irradiadas y no irradiadas.

relacionado con la existencia de sustancias antimicrobianas generadas durante la irradiación(radicales libres o sus productos secundarios) en un sistema de baja humedad. Sin embargoSHIEH & WIERBICKI (1985) trabajando con pimienta negra, salvia y cebolla deshidratada,irradiadas con 1, 3, 10 y 30 kGy, demostraron que, aun cuando la formación de radicales libreshaya sido directamente proporcional a la dosis usada, estos mostraron ser de vida corta, contiempos de vida promedio entre 0,45-10 días a 25°C. Ellos observaron también que los radica-les libres formados disminuyeron gradualmente durante el almacenamiento, sin señales detransformación en otros radicales.

ANDREWS et al. (1998) y MUNASIRI et al. (1987) atribuyeron esta disminución de loscontajes, durante el almacenaje, a la incapacidad de los microorganismos para soportar, en unmedio deshidratado adverso, los daños producidos por la irradiación. Es decir, losmicroorganismos injuriados por la irradiación no serían capaces de soportar por mucho tiempolos daños producidos en las moléculas de DNA o en las enzimas de reparación y pasarían,dependiendo de la severidad del daño, a un estado de injuria definitiva e irreversible durante elalmacenamiento. Sin duda, éste es un efecto benéfico adicional de este proceso tecnológico.

Dosis de Tiempo de almacenamiento (días)

irradiación (kGy) Muestra 0 59 151 270

P 6,146 5,964 5,934 5,949

0 Q 5,653 5,991 6,663 6,591

R 5,204 5,531 4,929 4,875

S 5,041 5,000 4,732 5,204

Promedio 5,511 5,622 5,565 5,655

s 0,496 0,465 0,902 0,769

P 4,934 4,398 3,724 3,415

3 Q 5,079 5,079 4,806 4,531

R 4,041 4,079 4,079 3,778

S 3,740 4,462 3,991 3,279

Promedio 4,449 4,505 4,150 3,751

s 0,659 0,418 0,463 0,561

P 4,505 3,919 3,708 3,204

6 Q 4,041 3,447 3,230 2,724

R 4,097 3,322 3,114 2,954

S 3,699 3,716 2,826 2,380

Promedio 4,086 3,601 3,220 2,816

s 0,496 0,848 0,902 0,902

P 1,000 0,000 1,000 0,000

10 Q 0,000 1,000 1,000 1,000

R 1,000 1,000 0,000 0,000

S 0,000 0,000 0,000 1,000

Promedio 0,500 0,500 0,500 0,500

s 0,577 0,577 0,577 0,577

Page 349: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

349

( B )

0

2 0

4 0

6 0

8 0

1 0 0

1 2 0

0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0

T i e m p o d e a l m a c e n a m i e n t o ( D í a s )

Ta

sa

lo

ga

rít

mic

a d

e s

ob

re

v

0 k G y 3 k G y 6 k G y

( A )

0

1

2

3

4

5

6

7

0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0

T i e m p o d e a l m a c e n a m i e n t o ( D í a s )

me

ro

de

ba

cte

ria

s e

sp

ae

ro

bia

s m

es

ófi

las

(lo

g

FIG. 5. Efecto del tiempo de almacenamiento en el contaje de bacterias esporuladas aeróbiasmesófilas en muestras de pimienta negra irradiadas y no irradiadas.

EFECTO DEL ALMACENAMIENTO SOBRE EL CONTAJE DE MICROORGANISMOS

INDICADORES EN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.) IRRADIADA

Page 350: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM350

F.V. Contaje G.L. S.C. C.M. Fc F5% F1%

Hongos 3,242 1,081 4,27**

BAMV 2,490 0,830 3,19*

Muestra Coliformes 3 13,798 4,599 9,38** 2,81 4,25

Coliformes (I) 17,061 5,687 14,64**

BEAM 5,376 1,792 9,01**

Hongos 5,104 1,701 6,72**

Tiempo de BAMV 7,528 2,509 9,65**

almacenaje Coliformes 3 12,259 4,086 8,33** 2,81 4,25

(A) Coliformes (I) 25,338 8,446 21,75**

BEAM 2,017 0,672 3,38*

Hongos 232,110 77,370 305,5**

Dosis de BAMV 411,212 137,071 527,05**

Irradiación Coliformes 252,730 84,243 171,79** 2,81 4,25

(B) Coliformes (I) 3 265,444 88,481 227,82**

BEAM 221,704 73,901 371,45**

Hongos 3,276 0,364 1,44 NS

Interacción BAMV 1,297 0,144 0,55 NS

AxB Coliformes 9 8,353 0,928 1,89 NS 2,10 2,83

Coliformes (I) 7,637 0,849 2,18 NS

BEAM 2,987 0,332 1,67 NS

Hongos 11,391 0,253

BAMV 11,703 0,260

Error Coliformes 22,067 0,490

Experimental Coliformes (I) 45 17,478 0,388

BEAM 8,953 0,199

Hongos 255,122

BAMV 434,230

Total Coliformes 63 302,207

Coliformes (I) 332,958

BEAM 241,037

CUADRO 5. Análisis de varianza de los contajes microbianos en 4 muestras de pi-mienta negra no irradiadas e irradiadas a 3, 6 y 10 kGy a los 0, 59, 151y 270 días de almacenamiento.

I = El con etapa de reparación líquida; BAMV = bacterias aerobias mesófilas viables; BEAMV =bacterias esporuladas aerobias mesófilas viables; F.V. = Fuente de variación; S.M. Sumatoriacuadrada; C.M. = Cuadrado medio;

Page 351: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

351

CONCLUSIONES

• El contaje de bacterias aerobias mesófilas viables (BAMV) en las muestras no irradiadasvariaron de 7,98±0,57, en el tiempo inicial, a 7,68±0,65 a los 270 días de almacenamiento,las bacterias esporuladas aerobias mesófilas viables (BEAMV) de 5,51±0,50 a 5,66±0,77log ufc/g mientras que los coliformes totales de 5,45±0,62 a 4,19±0,93 y los hongos de5,03±1,24 a 4,26±0,63 log ufc/g.

• En las muestras irradiadas a 3 kGy el contaje de BAMV varió de 6,74±0,26 (tiempo cero) a5,38±0,41 log ufc/g (270 días), las BEAMV de 4,45± 0,66 a 3,75± 0,56 log ufc/g, los coliformestotales de 3,96±1,04 (tiempo cero) a 1,35±1,58 (270 días) y los hongos de 3,17±1,43 a0,38±0,32 log ufc/g (estadísticamente significativa para a=5%).

• En las muestras irradiadas a 6 kGy no fueron encontrados hongos y la población de coliformestotales que al inicio fue de 0,85±1,14 ya no fue detectado a los 151 días, mientras que elcontaje de BAMV varió de 4,61± 0,45 (tiempo cero) a 3,66±0,64 (270 días) el de BEAMVvarió de 4,09±0,5 a 2,82±0,90 log ufc/g (estadísticamente significativa para a=5%).

• En las muestras irradiadas a 10 kGy no fueron encontrados ni hongos ni coliformes totales,el número de BEAMV fue insignificante y el de BAMV disminuyó de 1,46±0,65 (Tiempocero) a 0,37±0,74 log ufc/g (270 días) (estadísticamente significativa para a=5%).

BIBLIOGRAFIA

3M. Lift your lab to a new level of efficience. Catálogos de produtos PETRIFILΜ da 3M,Saint Paul (Minn.), 1993.

ALAM, M.K.; CHOUDHURY, N.; CHOWDHURY, N.A. and YOUSSOUF, Q.M. Decontamina-tion of spices by gamma radiation. Lett. Appl. Microbiol., Oxford, v.14, p.199-202,1992.

ANDREWS, L. S.; AHMEDNA, M.; GRODNER, R.M.; LIUZZO, J.A.; MURANO, P.S.; MURANO,E.A.; RAO, R.M.; SHANE, S. AND WILSON, P.W. Food preservation using ionizingradiation. Rev. Environ. Contam. Toxicol., New York, v.154, p.1-53, 1998.

APHA (American Public Health Association). Compendium of methods for the microbio-logical examination of foods. 3th. Ed. Ed. by Carl Vanderzant and F. Splittstoesser,Washington: APHA, 1992, p.1208.

BOOTH, I.R.; CAIRNEY, J.; SUTHERLAND, L. and HIGGINS, C.F. Enteric bacteria and os-motic stress: an integrated homeostatic system. J. Appl. Bacteriol. Symp.Suplement, Oxford, p.35S-49S, 1988.

CHAIN, V.S. and FUNG, D.Y.C. Comparison of Redigel, Petrifilm, Spiral Plate System, Isogrid,and Aerobic Plate Count for determining the numbers of aerobic bacteria in selectedfoods. J. Food Prot., Ames, v.54, p.208-211, 1991.

EFECTO DEL ALMACENAMIENTO SOBRE EL CONTAJE DE MICROORGANISMOS

INDICADORES EN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.) IRRADIADA

Page 352: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM352

CURIALE, M.S.; FAHEY, P.; FOX, T.L. and McALLISTER, J.S. Dry rehydratable film for enu-meration of coliforms and aerobic bacteria in dairy products: collaborative study. J.Assoc. Off. Anal. Chem., Washington, v.72, n.2, p.312-318, 1989.

CURIALE, M.S.; SONS, T.; McIVER, D.; McALLISTER, J.S.; HALSEY, B.; ROBLEE, D. andFOX, T.C. Dry rehidratable film for enumeration of total coliforms and Escherichiacoli in foods: collaborative study. J. Assoc. Off. Anal. Chem., Washington, v.74,n.4, p.635-648, 1991.

FAO/IAEA/WHO (Join Food and Agriculture Organization/International Atomic Energy Agency/World Health Organization). Food safety - Join FAO/IAEA/WHO Study Group onHigh Dose Irradiation. Weekly Epidemiol. Record., Genova, v.73, n.3, p.9-11,1998.

FARKAS, J. and ANDRASSY, E. Comparative Analysis of spices decontaminated by ethyleneoxide or gamma irradiation. Acta Alimentaria, Budapest, v.17, p.77-94, 1988.

FARKAS, J. and EL-NAWAVY, A.S. Effect of gamma irradiation upon the viable cell count andsome other quality characteristics of dried onions. Acta Alimentaria, Budapest,v.2, p.437, 1973.

FARKAS, J. Irradiation of dry food ingredient. Florida: Ed. CRC Press Inc., 1988, p.153.

FARKAS, J. Radurization and radicidation: spices. In JOSEPHSON, E.S. and PETERSON,M.S. Preservation of foods by Ionizing radiation. Vol III. Florida: Ed. CRC PressInc., 1983, p.109-128.

FDA (Food and Drug Administration). Irradiation in the production, processing, and han-dling of food. Federal Registrer. Washington, v.51, p.13376. 1986.

GINN, R.E.; PACKARD, V.S. and FOX, T.L. Enumeration of total bacteria and coliforms in milkby dry rehydratable film methods: collaborative study. J. Assoc. Off. Anal. Chem.,Washington, v.69, n.3, p.527-531, 1986.

GOTTSCHALK, H.M. A review em spices: present status of decontamination techniques suchas gamma irradiation. Food Irrad. Inform., Karlshure, n.7(April), p.7-30, 1977.

GOVINDARAJAN, V.S. Capsicum production, technology, chemistry, and quality. Part.1: his-tory, botany, cultivation and primary processing. CRC Crit. Rev. Food Sci. Nutr.,Boca Ratón, v.22, p.109-175, 1985.

GUTIERRES, C.; ABEE, T. BOOTH, I.R. Physiology of the osmotic stress response in micro-organisms. Int. J. Food Microbiol., Amsterdam, v.28, p.233-244, 1995.

KISS, I. and FARKAS, J. Irradiation as a method for decontamination of spices. Food Rev.Int., New York, v.4, p.77-92. 1988.

LOAHARANU, P. Status and prospects of food irradiation. Food Technol., Chicago, v.May,p.124-131, 1994.

Page 353: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

353

MALMSTEN, T. PÄÄKKÖNEN, K. and HYVÖNEN, L. Packaging and storage effects onmicrobiological quality of dried herbs. J. Food Sci., Chicago, v.56, n.3, p.873-875,1991.

METHA, K. High dose standarization service of the IAEA. Appl. Radiat. Isot., Oxford, v.47,n.11/12, p.1155-1159, 1996.

MUNASIRI, M.A.; PARTE, M.N.; GHANEKAR, A.S.; SHARMA, A.; PADWAL-DESAI, R.R.and NADKARNI, G.B. Sterilization of ground prepacked indian spices by gammairradiation. J. Food Sci., Chicago, v.52, p.823-824 and 826. 1987.

OLSZYNA, M.AE. Radioativity and foods. Bulletin of PAHO. v.25, n.1, p. 27-40, 1991.

ONYENEKWE, P.C. and OGBADU, G.H. Radiation sterilization of red chili pepper (Capsicumfrutescens). J. Food Chem., London, v.19, p.121-137, 1993.

RAY, B. Enumeration of injured indicator bacteria from foods. In Injured index and patho-genic bacteria: ocurrence and detection in foods, water and feeds. Florida:Ed. CRC Press Inc., 1989, p.10-49.

RAY, B. Methods to detect Stressed Microorganisms. J. Food Prot., Ames, v.42, p.346-355,1979.

SHIEH, J.J. and WIERBICKI, E. Free radicals formation and decay in irradiated spices. InFood irradiation Processing. IAEA (International Atomic Energy Agency). Vienna:Proceedings Series, 1985, p.343-346.

SJÖBERG, A.M.; MANNINEN, M.; PINNIOJA, S.; HONKANEN, E. and LATVA-KALA, K. Irra-diation of Spices and Its Detection. Food Rev. Int., New York, v.7, p.233-253, 1991.

TJABERG, T.B.; UNDERFAL, B. and LUNDE, G. The effect of ionizing radiation on the micro-bial content and the volatile constituents of spices. J. Appl. Bacteriol., Oxford,v.35, p.473, 1972.

TOOFANIAN, F. and STEGEMAN, H. Comparative effect of ethilene oxide and of gammairradiation on the chemical, sensory and microbial quality of ginger, cinnamon,fennel, and fenugreek. Acta Alimentaria, Budapest, v.17, p.271-281, 1988.

VAJDI, M. and PEREIRA, P. Comparative effects of ethylene oxid, gamma irradiation andmicrowave treatment on selected spices. J. Food Sci., Chicago, v.38, p.893-895,1973.

VLAEMYNCK, G.M. Comparison of PETRIFILMä and plate count methods for enumeratingmolds and yeasts in cheese and yogurt. J. Food Prot., Ames, v.57, n.10, p.913-914, 1994.

EFECTO DEL ALMACENAMIENTO SOBRE EL CONTAJE DE MICROORGANISMOS

INDICADORES EN LA PIMIENTA NEGRA (Piper nigrum L.) IRRADIADA

Page 354: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM354

Este texto constituye un aporte al análisis de la introducción del ganado europeo en elmundo andino tras la conquista y su impacto en la organización de los sistemas agropecuariosindígenas en el contexto colonial, temas descuidados hasta ahora por la vasta historiografía deese periodo.

En él se muestra – sobre la base de fuentes primarias – la rápida expansión del ganadovacuno, caballar, caprino y particularmente ovino en los pueblos indígenas del Norte Peruano yse realiza un análisis cuantitativo y cualitativo del patrimonio ganadero comunitario indígena afines del siglo XVI en dicho territorio. Énfasis especial se ha puesto en el estudio de lasinstancias de gestión y manejo de este nuevo aprovechamiento en los pueblos de indios y susimplicancias en el diseño de las estrategias comunitarias del uso de los recursos naturales.

SUMMARY

This paper is a contribution to the analysis of the introduction of European livestock intothe Andean world after the Conquest and its impact on the organization of indigenous agriculturalsystems in the colonial setting. This subject has thus far been ignored by specializedhistoriography.

Using primary sources, the paper demonstrates the rapid expansion of cattle, horses,and particularly sheep into indigenous villages in northern Peru. A quantitative and qualitativeanalysis is provided of the livestock holdings of indigenous communities at the end of thecentury in this zone. Ther is particular enphasis on the analysis of de management of theseresources by indigenous people and the design of new strategies for the use and managementof community resources.

EL PATRIMONIO GANADERO ANDINO EN EL NORTE DEL VIRREINATO PERUANO

A FINES DEL SIGLO XVI

Marina Zuloaga Rada1

RESUMEN

1 Historiadora. Profesora contratada del Departamento de Ciencias Humanas

Page 355: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

355

INTRODUCCIÓN

La introducción del ganado europeo enel ámbito andino: importancia del problema ehipótesis

Es un hecho sabido que el ganado ovi-no y vacuno constituyen en la actualidad unaparte mayoritaria de la cabaña ganadera entodo el territorio peruano. Ello es evaluado dediferente manera por los diversos especialis-tas e instancias de la sociedad peruana. Algu-nos se preguntan por qué el ganado foráneohabría sobrepasado en número e importanciaeconómica al autóctono y si no sería necesa-rio revertir esa tendencia. El objeto de este tra-bajo no es entrar en esta discusión sino másbien aportar información que nos permita enri-quecer este debate y comprender mejor losprocesos asociados a la introducción del ga-nado europeo despejando algunas de las múl-tiples incógnitas que sobre este tema existen.

Una de las preguntas acerca de estetema que más urge responder es en qué mo-mento la población indígena introdujo el apro-vechamiento del ganado de tipo europeo den-tro de su sistema organizativo comunal, esdecir en sus estrategias globales de manejoy uso de los recursos. Los historiadores quehan explorado este tema han planteado habi-tualmente que la explotación del ganado eu-ropeo estuvo limitada durante mucho tiempoal ámbito hispano, en un primer momento alas empresas ganaderas de los encomende-ros y más tardíamente a las haciendas gana-deras dirigidas por empresarios peninsulareso criollos. Por lo general los especialistas hanasumido la idea de que si bien los poblado-res andinos se habrían familiarizado con estetipo de ganado como trabajadores de lasempresas hispanas, habrían mantenido unaactitud de cierta resistencia a la incorporaciónde este tipo de ganado dentro de su propioterritorio y en su organización económica. Sinembargo, en este trabajo partimos de una pre-

misa divergente de esta visión ya que plan-teamos el temprano aprovechamiento y adop-ción de la gandería europea en el interior delos pueblos de indios.

Hasta ahora resultaba difícil y aventu-rado aseverar algo así al no contar con infor-mación cuantitativa, ni cualitativa del aprove-chamiento ganadero indígena en el contextocolonial que nos permitiera tener un conoci-miento más preciso acerca de la cantidad yel tipo de ganado explotado por la poblaciónandina. Lamentablemente no existen estudiosconcretos que nos muestren la cuantía de lacabaña ganadera explotada por dicha pobla-ción durante el temprano periodo colonial; ellose explica por la escasez de fuentes que fa-ciliten este tipo de análisis cuantitativo. Eneste trabajo, sin embargo, hemos podido sol-ventar, al menos parcialmente, estas limita-ciones gracias a que hemos tenido acceso auna fuente privilegiada: la exhaustiva visita queel arzobispo de Lima Santo Toribio deMogrovejo hizo a su archidiócesis, la cual nosha permitido obtener, por vez primera, una vi-sión panorámica de la cuantía, tipo y distri-bución del patrimonio ganadero indio de unaimportante área del territorio andino: el nortedel virreinato del Perú y en un periodo clavede la etapa virreinal: fines del siglo XVI, mo-mento en que el dominio colonial ya estabaconsolidado y las estrategias de aprovecha-miento de recursos a nivel interno comunita-rio ya se iban perfilando y asentando.

Un análisis detallado de dicha visita hahecho posible un mayor y mejor conocimientode otros aspectos relacionados con el tema deesta investigación; uno de ellos tiene que vercon los mecanismos (ya fueran circustancias,leyes, instituciones, grupos o indivíduos) queimpulsaron, indujeron o favorecieron la incorpo-ración y explotación del ganado europeo en lospueblos andinos y el otro con las implicanciasque tuvo dicho aprovechamiento en las estra-tegias globales del manejo de recursos por

EL PATRIMONIO GANADERO ANDINO EN EL NORTE DEL VIRREINATO PERUANOA FINES DEL SIGLO XVI

Page 356: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM356

parte de la población india. En ambos casosel estudio de la visita ha facilitado la compro-bación de algunas premisas e hipótesis conque había partido esta investigación y nos hadeparado algunos interesantes hallazgos quepermiten completarlas y enriquecerlas. Ade-lantamos algunas de ellas:

1- La rápida expansión del ganadoeuropeo en el mundo indígena

2- La explotación de dicho ganadomediante el régimen comunalpara solventar gastos comunales,tanto civiles como religiosos

3- La importancia que tuvieron lasinstancias religiosas y algunasinstituciones creadas por ellas enla gestión de dichos recursoscomo las cofradías, los hospita-les y la Iglesia

4- La importancia que adquirió di-cho aprovechamiento en el sos-tenimiento comunitario indígenaen el mundo colonial

El orden de la exposición es el quesigue: en primer lugar haré un repaso de prin-cipales trabajos que se han ocupado de laganadería indígena que nos permitirá preci-sar mejor nuestra perspectiva historiográfica,presentaré después la información cuantitati-va del patrimonio ganadero indígena para ter-minar analizando la función que cumplió esteaprovechamiento en la reestructuración eco-nómica y social de los pueblos andinos.

REVISIÓN DE LA LITERATURA:

Ganadería indígena e historiografía

Exceptuando la encomiable y valiosí-sima excepción del trabajo de Murra (7), sepuede afirmar que la historiografía colonialandina cuando ha tocado el tema de la activi-dad ganadera indígena lo ha hecho tangencial-mente, es decir, en el marco de otras preocu-paciones y por ello, de forma secundaria.

La dispersa y heterogénea informaciónque poseemos acerca de la ganadería indíge-na proviene principalmente de tres corrienteshistoriográficas: la antropología y etnohistoria,la historia económica y la historia regional. Esen la primera vertiente donde encontramos losmás tempranos logros y los análisis más cen-trados en el tema. Sin duda el trabajo pionerode Murra es el más completo, dado que abor-da brillantemente en él los diversos aspectoseconómicos y sociales que implicaba esta ac-tividad -basada en la domesticación y el sabioaprovechamiento de auquénidos autóctonos-en la organización andina; sin embargo, si bienesta investigación constituye el punto de par-tida obligado para cualquier estudio que pre-tenda analizar la ganadería indígena durantela época colonial (como es nuestro caso) alcentrar su interés en explorar el sentido de estaactividad en la estructura económica andinaprehispánica, no nos introduce -no era ese suobjetivo- en el análisis de la problemática des-encadenada por los procesos de conquista ycolonización europeas.

Otro hito fundamental dentro de estacorriente fue la compilación de Flores Ochoa(9) sobre la ganadería de puna que, si bien nose ubica en la época que nos interesa, plan-tea muchos de los problemas que motivanesta investigación. Más ambiciosa en su con-cepción y resultados es la exhaustiva obramonumental de Bonavia (2) sobre loscamélidos sudamericanos en que se abor-dan todos los temas y problemas que afec-tan a esta especie pero no así los referentesa al ganado europeo.

Pero son otros trabajos etnohistóricosde índole más general los que han atisbado yplanteado -aunque no resuelto- alguno de lostemas y problemas más importantes paraabordar el desenvolvimiento de la actividadganadera andina en tiempos coloniales; así,Steve Stern (10) llamó la atención sobre laadopción del ganado ovino como una estrate-gia indígena para conservar sus tierras en un

Page 357: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

357

contexto de baja demográfica ya que la críade ganado exigía menos mano de obra que laagricultura y permitía mantener el dominio detierras que ya no podían cultivar. A este mis-mo autor le debemos el haber resaltado lagran importancia que tuvieron las empresaseconómicas comunales de los pueblos indí-genas -entre las que las ganaderas ocupa-ban un lugar destacado- como mecanismode supervivencia comunal y de reproducciónsocial. Un tema muy relacionado con el ante-rior y también planteado por Stern en un artí-culo incluído en la compilación de OliviaHarris (6) es la trascendencia del aprovecha-miento ganadero como un mecanismo deprivatización y de acentuación de la diferen-ciación económica de los miembros de lospueblos de indios. Según este planteamien-to, los caciques y principales habrían aprove-chado los canales que les ofrecía la Coronade un acceso preferente a tierras para usoganadero en régimen de propiedad privadacomo una adaptación económica a las nue-vas circunstancias coloniales que les permi-tiría el mantenimiento de su poder. Otros au-tores, como Pease (8), han confirmado el altocomponente ganadero de las grandes fortu-nas de las elites andinas, al abordar másespecíficamente el estudio de las empresaseconómicas de los caciques indígenas.

Las aportaciones sobre este tema delas otras dos corrientes historiográficas -la his-toria económica y la regional- son más pun-tuales pero no menos importantes. Por el ladode la historia económica destaca un trabajoque ha sido un hito fundamental no solamen-te para el tema que nos ocupa sino para lahistoriografía peruana y latinoamericana ge-neral: la obra de Assadourián (1). Su modelosobre la conformación de un mercado internocolonial estimulado por la fuerza de la mine-ría como factor de arrastre de otros sectores,descubre una rica y promisoria veta para elestudio de la ganadería colonial. En granmedida, los requerimientos de ganado o

productos derivados para la minería (bien fue-ra para alimentación, como medio de trans-porte y materia prima) fueron cubiertos porla expansión de la ganadería comercial, enbuena medida europea, pero ello no signifi-ca que la ganadería indígena no se viera afec-tada por este crucial proceso. El propioAssadourián ha puesto de manifiesto la pre-ponderancia de las llamas -ganado estricta-mente indígena- como bestias de carga quesoportaron el densísimo tráfico comercialandino y que constituyó uno de los meca-nismos más importantes de inserción indí-gena al mercado colonial.

Esta preponderancia de los auquénidosen el transporte de mercancias duraría todo elsiglo XVI, época a partir de la cual fueron sien-do sustituídos paulatinamente por mulas quetenían una mayor capacidad de carga.El estí-mulo de este modelo ha producido una de lasinvestigaciones más sugerentes y significati-vas para nuestras preocupaciones con la queterminaremos este recuento: se trata del li-bro de L.M. Glave Trajinantes (5), obra en laque se combina la óptica de Assadourián yun enfoque regional. Esta feliz confluenciacomprueba e ilustra en forma elocuente y con-tundente en una región concreta la estrecharelación entre el mercado colonial y la explo-tación ganadera indígena y abre nuevas pers-pectivas y novedosas pistas de investigaciónpara abordar el análisis de la ganadería colo-nial indígena.

Si observamos este breve y sintéticorecorrido por los temas y problemas que hatocado la historiografía peruana acerca de laganadería indígena colonial podemos apreciargrandes lagunas en la información y conoci-mientos que se tiene sobre el tema. Una pri-mera reflexión se hace patente: la mayoríade los trabajos centran su análisis en la ga-nadería de camélidos y, por tanto, están refe-ridos principalmente al ámbito surandino.Efectivamente, si exceptuamos los trabajos

EL PATRIMONIO GANADERO ANDINO EN EL NORTE DEL VIRREINATO PERUANOA FINES DEL SIGLO XVI

Page 358: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM358

de Stern (10), los escasos estudios que hanabordado la ganadería indígena colonial hanprivilegiado el análisis de la ganaderíaautóctona dejando de lado la foránea o si lahan tomado en cuenta ha sido únicamentepara sindicarla como un elementodesestabilizador del correcto desenvolvimien-to de los camélidos.

Esta predilección de la historiografíapor la ganadería de camélidos –entendibledada la particular significación simbólica, cul-tural y social que ha tenido dentro de la cul-tura andina- ha provocado, a mi juicio, quetengamos una visión muy sesgada, incom-pleta y equívoca del desarrollo del aprove-chamiento ganadero indígena en la etapacolonial y del papel que el ganado europeotuvo en él. (Véase el documento de trabajo“estado y mercado: los mecanismos de in-troducción del ganado europeo en el mundoandino”, informe de investigación 1999, don-de realizo un sustento más detallado de estaafirmación)

Tal vez la deficiencia más clamorosa ysignificativa en la historiografía acerca de laganadería indígena colonial sea la falta de in-vestigaciones referidas a la trascendencia quetuvo la introducción de la ganadería europeaen los Andes y más concretamente en el ám-bito de la economía indígena. Este tema queha sido resaltado en otros contextos america-nos que podrian ser comparables comoMesoamérica no ha sido analizado para elcaso de los Andes con el detalle y precisiónque requiere. Efectivamente, la introducción dela ganadería europea conllevó transformacio-nes que se manifestaron a muchos niveles.Uno de los cambios más mencionados y lla-mativos es el ecológico atribuyéndosele a laganadería europea una gran responsabilidaden los procesos de erosión que se dieron trasla conquista española. Sin embargo, más alláde algunas generalizaciones, poco se conoceacerca de este tema.

En este mismo contexto ecológico sehan apuntado recientemente otros temas querevisten un gran interés: la relación entre la ga-nadería europea y los cambios territoriales yespaciales. Bernardo García (3) ha sido el au-tor que ha planteado esta problemática al ad-vertir cómo la ganadería «construyó su propia ynovedosa red de relaciones espaciales»; él mis-mo sugiere algunos de los puntos importantesa resaltar en ese sentido: los nuevos patronesmodificados por el uso de la tierra y el agua, elcarácter trashumante de la nueva ganadería quehacía «movibles los límites de la actividad», lainterrelación de espacios regionales y el impactode los cercamientos ganaderos.

A nivel social podemos destacan otrostemas como la predilección de los curacas yde las élites indígenas por las empresas ga-naderas –en muchas ocasiones de ganadoforáneo- como el recurso fundamental para sumantenimiento económico y la privatización yla acentuación de las diferencias económicasde los miembros de la comunidad que estuvie-ron muy ligados a esta actividad. La explota-ción ganadera privada y comunal constituyóademás uno de los medios más eficaces paraconectar la economía indígena a la economíamercantil.

Pero tal vez el aspecto más significati-vo para comprender el impacto de la intro-ducción del ganado europeo en el mundoandino todavía no analizados en profundidad- aunque apuntados – y que quiero resaltarporque constituye el problema fundamentalque abordaremos en este trabajo sea el de laadopción de la ganadería europea por los pue-blos andinos como una de las estrategias másimportantes y generalizadas para el manteni-miento económico de las comunidades indí-genas. Los ingresos provenientes de la ex-plotación ganadera fueron en muchos casoslos principales recursos para solventar las fi-nanzas públicas comunitarias, tanto religio-sas como civiles.

Page 359: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

359

PUEBLOS TOTAL GANADO IGLESIA HOSPITAL COFRADÍA OTROS

Cajacay 982 l. 982 l.

Pararín 654 l. 494 c. 654 l. 494 c.

Cochapetín 1077 l. 203 c. 1077 l. 203 c.

Recuay 1070 l. 1070 l.

Sucha 771 l. 771 l.

Huaraz 741 l. 64 l. 317 l. 289 l. 71 l.

Caruaz 434 l. 434 l.

Yungay 3715 l. 784 l. 1333 l. 1218 l. 300 l.

S.P. Mato SPN

Macate SPN

S.A. Uchup SPN

Cancha 40 l. 315 c. 40 l. 315 c.

Ferreñafe 2159 l. c. 892 l. 1267 l. c.

LL. Trujillo 1264 l. 400 l. 864 l.

Túcome 1180 l. 680 l. 400 l.

Lambayeque 1008 l. 1008 l.

S.M. Roque 590 l. 590 l.

Mocupe 438 l. 438 l.

Cherrepe 207 l. 207 l. SPN

Chepen 500 l. 500 l.

Jequetepeque 863 l. 635 l. 228 l.

S. P. Lloco 377 l. 156 l. 221 l.

Otuzco 734 l. 265 l. 426 l. 43 l.

Usquil 554 l. 554 l.

Simbal 527 l. 527 l.

La Asunción 2300 l. 1800 l. 500 l. 0.C.

Contumasa 30 l. 30 l.

Cascas 751 l. 751 l.

Cuzmango 236 l. 236 l.

S. Gregorio SPN E.C.

S.J. Pallasca 235 l. 75 l. 175 l. O.C.

Guandobal SPN O.C.

Tauca 601 l. 601 l.

S. L. Guari 822 l. 149 l. 224 l. 449 l.

S.D. Guari 3252 l. 1800 l. 119 l. 1333 l.

Llamellín 725 l. 433 l. 325 l.

Guacaracucho 1483 l. 1441 l. 42 l. O.C.

CUADRO I

El patrimonio ganadero religioso comunal de los pueblos de indios en el Nortedel virreinato peruano (1593-1596)

Nota: no se incluyen los pueblos sin ganadoLeyenda: l.- ganado lanar; c.- ganado cabrío; SPN; sin precisar nº de cabezas

O.C..- Obraje de Comunidad E.C.- Estancia de Comunidad

EL PATRIMONIO GANADERO ANDINO EN EL NORTE DEL VIRREINATO PERUANOA FINES DEL SIGLO XVI

Page 360: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM360

MATERIALES Y METODOS

La base documental de este trabajoes “el diario de la segunda visita pastoral quehizo de su arquidiócesis el Ilustrísimo SeñorDon Toribio Alfonso de Mogrovejo arzobispode los Reyes” perteneciente al archivo capi-tular de Lima.

El itinerario de esta visita, que consti-tuye el universo espacial al que se ciñe esteestudio, comenzó con su salida de Lima el 7de julio de 1593 y siguió con su internamientoen la Sierra de Lima, el Callejón de Huaylas,la Costa Centro y Norte, Cajamarca, el Calle-jón de Conchucos, Moyobamba, Chachapoyasterminando en la provincia de Cutervo en losdías finales de noviembre de 1596. En el diariode la visita se anotan los principales datos delos pueblos y asentamientos que se iban visi-tando tales como: el número de tributarios y lacantidad total de habitantes, la lengua quehablaban, el cura o fraile que asistía a cadacurato o doctrina, el número de personas quese iban confirmando, en muchos casos sehacía una descripción física del territorio y losprincipales recursos de los pueblos así comolos bienes administrados por los pueblos perte-necientes a la jurisdicción eclesiástica: bienesde las cofradías, de la iglesia, de capellanías yde hospitales de indios.

Es esta última información la másvaliosa para nuestro estudio puesto que lamayor parte de estas instituciones eclesiás-ticas poseían bienes en la forma de rebañoso estancias de ganados, datos que combina-dos con el resto de información de tipo de-mográfico, linguístico, étnico, económico ysocial nos permiten obtener una radiografíadel territorio nor-peruano a fines del siglo XVI.

La riqueza de datos estadísticos ycualitativos de la visita se ve complementadacon el significativo contexto temporal en queésta se realizó lo que hace particularmente

interesante la información recogida, dado quehacia 1593, estaba finalizando la profunda re-forma que Toledo impulsara a principios de ladécada de los años 70 y que transformó lasbases de la sociedad india imponiéndole unmarco territorial, jurídico, económico y políticonuevo que si bien fue diseñado para facilitarun mejor y mayor control del estado colonial,fue aprovechado a su vez por la sociedad andinapara iniciar un proceso de reestructuración yreconstitución étnica que sienta sus bases enlos finales del siglo XVI para consolidarse defi-nitivamente en el siglo XVIII. Como ya mani-festábamos en otros informes de esta investi-gación (1998-II), una de las estrategias másimportantes que usaron los pueblos indios parasu sustento económico y para su reproduc-ción social fue la explotación del ganado co-munitario perteneciente a la caja de comuni-dad y a las cofradías.

RESULTADOS

El Patrimonio ganaderode los pueblos indios

Una primera apreciación de la visitade Mogrovejo nos confirma contundentementelas premisas de que partía esta investigación:la presencia temprana de ganado europeo enel interior de los pueblos de indios y no sóloeso sino tambien su papel central en la eco-nomía comunitaria.

Veamos el Cuadro I en que aparecenlos pueblos visitados poseedores de ganado queson casi la totalidad exceptuando los de lasprovincias de Moyobamba, Chachapollas yCutervo, territorios, por otro lado, bastante me-nos poblados y en ese momento marginales.

El total de ganado poseído por los pue-blos y registrado en la muestra arroja un cifrade unas 30000 cabezas de ganado entre lanary cabrío, cifra muy aproximada pues hay quetener en cuenta que en algunos de los lugares

Page 361: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

361

visitados se anota la presencia de ganado perono se precisa el número: así ocurre en loscasos de San Pablo de Mato ( que poseía sinembargo nada menos que una estancia y unobraje de comunidad), Macate (que poseíauna estancia de ganado para los pobres delpueblo) y Santa Ana de Uchup (con una es-tancia perteneciente al hospital), San Gregorioy Guandoval. Además es importante recalcarde nuevo que en esta información sólo serecogen los datos referidos a los bienes queestaban incluídos dentro de la jurisdiccióneclesiástica, no los de la jurisdicción civilpor lo que el número de cabezas registradoen esta visita resulta ser mucho menos deltotal del patrimonio ganadero de los pueblospues no incluye el ganado de comunidad con-trolado por el gobierno civil de la comunidad,ni el poseído de forma privada por las fami-lias campesinas y por los curacas (algunosde los cuales poseían grandes rebaños);además, hay indicios de que muchos pue-blos ocultaron ganado a los visitadores ecle-siásticos para evadir el pago de algunos im-puestos (el diezmo y las cuartas); podríacalcularse, pues, que el ganado registradoen esta visita representaría alrededor de unatercera parte del total.

El “censo” de Mogrovejo muestra queel promedio de ganado lanar controlado porlas autoridades y cargos religiosos era deunas 800 cabezas por pueblo, que sumadasa las otras categorías de ganado arrojaríanla cifra nada desdeñable de unas 2500 ca-bezas de ganado explotadas en cada unode los pueblos indios del Norte peruano.Puede así afirmarse que los pueblos indiosdel Norte peruano controlaban y explotabanen conjunto, a través de sus rebaños de co-munidad (religiosos y civiles), una gran par-te de la cabaña ganadera del virreinato a fi-nes del siglo XVI. Ciertamente existían unaspocas haciendas ganaderas de algunos po-derosos españoles que tenían mayor canti-dad de ganado que estos pueblos. Por ejem-

plo, siempre según el Diario de la II visitapastoral, la estancia de ovejas que poseía elencomendero Garci Barba en San Sebastiánde Caruaz que tenía 20000 cabezas y la deJuan Ramirez de la Serda y su mujer conta-ba con 11 o 12000 cabezas de ganado.

Otra de las evidencias que nos deparaesta visita es la naturaleza del ganado poseidopor los pueblos indios constituídomayoritariamente por ovinos y en mucha me-nor medida caprinos cuya presencia es másnumerosa en las áreas costeras. Resulta lla-mativa –y contrastante con el ámbito surandino-la ausencia de referencias al ganado autócto-no. En toda la visita es mencionado expresa-mente sólo una vez en el pueblo de Macate aldescribir una hacienda de un curaca don Do-mingo de Guamancapac quien poseía “cabrasy ovejas y llamas y puercos”.2 Cabría la posibi-lidad de que en algunos casos en que se ano-ta en el documento la palabra carneros se re-fiera a las llamas, especie denominada, a ve-ces, “carneros de la tierra” por los españoles.Por ejemplo, se dice que en el pueblo de Moroanexo al de San Rafael de Camcha había unhospital que poseía “315 cabezas de cabras ycuarenta carneros”. En cualquier caso resultasignificativa la ausencia de ganado autóctonoen este cuasi-censo ganadero que nos lleva areplantear uno de los temas claves en estainvestigación: La difusión de los camélidos enel momento previo a la conquista y la magni-tud de la disminución de los mismos. La es-casa presencia de auquénidos indicaría quesu presencia en el norte de los Andes y en laCosta en tiempos incaicos era muy limitada yprecaria o más bien que hubo una gran mor-tandad (por matanzas o enfermedades) a lallegada de los españoles que los hizo prácti-camente desaparecer; habría que explorar do-cumentos más antiguos para hacerse una ideamás cabal de este problema.

2 Diario de la segunda visita pastoral

EL PATRIMONIO GANADERO ANDINO EN EL NORTE DEL VIRREINATO PERUANOA FINES DEL SIGLO XVI

Page 362: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM362

Finalmente, la última constatacióny más importante –para los objetivos de estainvestigación- que nos brinda este documen-to es la distribución del patrimonio ganade-ro indígena en varias instituciones corpora-tivas diferenciadas: los hospitales, la igle-sia y las cofradías principalmente. Si bienla fuente deja entrever la riqueza ganaderade las corporaciones civiles y de los cura-cas, por su propia naturaleza sólo registranítidamente el ganado perteneciente a lasinstituciones dependientes del fuero ecle-siástico que es el que vamos a analizar acontinuación.

De los 37 pueblos de la muestra, 23tenían ganados para el sostenimiento de losgastos de hospital, 15 para los gastos de fá-brica de la Iglesia y ornamentos y 9 para losgastos del culto a un santo. No es una nove-dad el que la iglesia y las cofradías –es decirlos santos– fueran los principales propieta-rios de ganados en los pueblos de indios (enel caso de las cofradías sobre todo a partiedel siglo XVII) pero sí constituye una intere-sante e inquietante sorpresa el protagonismoque tenía otra institución: el hospital de in-dios en el manejo ganadero interno de lospueblos andinos visitados por Mogrovejo.

¿En qué consistían estos hospitalesque resultaron ser los mayores propietariosde ganado? Como su propio nombre indica,eran instituciones que tenían como fin el cui-dado sanitario de la población india y que lasautoridades hispanas y sobre todo las órde-nes religiosas habían impulsado reiteradamen-te. Desde un comienzo, los hospitales tuvie-ron capacidad económica (al igual que la igle-sia y las cofradías) para cubrir sus gastos yeran dirigidos por un sistema de cargos (enel que la cabeza era un mayordomo) elegi-dos entre los indios del pueblo de manera queel control y gestión de los fondos provenien-tes del ganado de los hospitales estaba ensus manos.

La especial y temprana difusión de loshospitales en la vida comunitaria de los pue-blos nor-andinos evidenciada por este docu-mento requiere de una reflexión que permitaentender su función en el contexto generalde la economía comunitaria de los pueblos.

El patrimonio ganadero de los pueblos,los hospitales y las estrategias indias demanejo económico

Se ha señalado que las instituciones rec-toras de la vida económica comunitaria de lospueblos indios durante los siglos XVI al XVIIIeran: las unidades de producción (la economíafamiliar), la caja de comunidad y las cofradías.

Las primeras eran la base sobre lasque se sustentaba el sistema pero como eluso de los recursos estaba inmerso en la or-ganización comunitaria pondremos el énfasisen las instituciones corporativas que dirigíandicho manejo: comunidad y cofradías, ambascon un peso ganadero considerable.

Los historiadores han resaltado la im-portancia de las cajas de comunidad comoinstitución clave de la economía de los pue-blos en el siglo XVI. En los siglos posteriores- sobre todo en el siglo XVIII - otra institución,la cofradía, compartiría esa función. En cual-quier caso, el análisis de ambas se hace im-prescindible para cualquier estudio que ten-ga como objeto la organización económicaindia. Como hemos visto en el norte peruanodestacó además en la organización financie-ra local desde el siglo XVI otra institución, elhospital, que convivió a lo largo de la épocacolonial con las cajas de comunidad y lascofradías. Este es un rasgo de gran impor-tancia ya que es, por lo que sabemos, espe-cífico de esa área confiriéndole una gran ori-ginalidad en el manejo de los recursos.

Finalmente, que el ganado europeo –particularmente el ovino- se convirtió en el pi-lar económico fundamental de las principales

Page 363: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

363

instituciones comunales indígenas: la caja decomunidad, las cofradías y los hospitales. Lasprimeras garantizaban la autonomía, el con-trol político de la comunidad y el financiamientolos cargos civiles que la representaban internay externamente, las segundas el financiamientode los gastos religiosos y ceremoniales ylas terceras el de los sanitarios.

Teniendo en cuenta que el mantenimien-to de los cargos públicos comunales y las ce-lebraciones rituales y festivas comunitarias seconvirtieron en los principales baluartes de laidentidad indígena recreada tras la conquista,podemos tener una cabal comprensión de lacrucial importancia que tuvieron los ingre-sos ganaderos para la sociedad indígena.

En resumidas cuentas, la adopción delganado europeo constituyó una de las muchasestrategias que la sociedad india desarrollópara enfrentar mejor y más autónomamente lapresión colonial sirviéndose paradójicamentede uno de los elementos más emblemáticosde la cultura colonizadora.

CONCLUSIONES

Retomando sintéticamente alguno de lospuntos centrales que hemos mostrado en estetrabajo, se podrían destacar los siguientes.

1.- Que a fines del siglo XVI en lamayoría de los pueblos de in-dios del territorio norandino existían ganados explotados comu-nalmente cuyo aprovechamien-to estaba destinado a cubrir loscuantiosos gastos religiosos dela comunidad.

2.- Que este ganado era fundamen-talmente ovino y, en mucha me-nor medida, caprino resaltandola ausencia de ganado autóctono.

3.- Que la institución comunitariamás importante poseedora deganado en los pueblos indiosmuy resultó ser el hospital y enmenor medida la Iglesia, lo cualconstituye una especificidadmuy marcada con respecto aotras áreas de América y tal vezdel Sur Andino.

A partir del análisis anterior se puedeafirmar lo siguiente:

1.- Que los hospitales fundados enel siglo XVI en el norte del virrei-nato peruano funcionaron comouna entidad económica comu-nitaria desde sus inicios.

2.- Que durante el siglo XVI, a dife-rencia de otras áreas de Améri-ca, coexistieron junto con lascajas de comunidad.

En este sentido, la idea que se des-prende de este trabajo es que el norte péruanoconstituye un caso diferenciado en el manejode los recursos con respecto a otras áreasamericanas porque incorporó a la dinámicaeconómica comunitaria india , ya en el sigloXVI, una institución diferente a la de caja decomunidad, lo que, según los estudios, ocu-rrió más tardiamente en otras áreas - media-dos del s. XVII-.

A partir de esta conclusión preliminarserá necesario rastrear en la documentaciónla evolución posterior de los hospitales, co-fradías y cajas de comunidad para poder lle-gar a resultados más concluyentes que nospermitan un conocimiento más profundo delas especificidades de la sociedad andina ensus estrategias globales de manejo de re-cursos.

EL PATRIMONIO GANADERO ANDINO EN EL NORTE DEL VIRREINATO PERUANOA FINES DEL SIGLO XVI

Page 364: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM364

BIBLIOGRAFIA

1- Assadourián, Carlos Sempat, El sis-tema de la economía colonial, edito-rial Nueva Imagen, México, 1983.

2- Bonavia, Duccio, Los camélidos sud-americanos. Una introducción a suestudio, IFEA - ConservationInternational, Lima, 1987

3- García, Bernardo, Los pueblos de laSierra, El poder y el espacio entrelos indios del norte de Puebla hasta1700, El Colegio de México, Méxi-co, 1987

4- Gibson, Charles, Los aztecas bajoel dominio español, Siglo XXI, Méxi-co, 1986

5- Glave, Luis Miguel, Trajinantes, ca-minos indígenas y sociedad colonial.

Siglos VVI-XVII, Instituto de Apoyoagrario, Lima, 1989

6- Harris, Olivia, et. al., La participaciónindígena en los mercados surandinos,CERES, La Paz, 1987

7- Murra, John, Formaciones económi-cas y políticas del mundo andino,I.E.P., Lima, 1975

8- Pease, Franklin, «Curacas colonia-les: riqueza y actitudes», Revista deIndias, Vol. XLVIII, números 182-183,enero-agosto 1988

9- Sanchez Ochoa, Jose Antonio, Pas-tores de Puna, wywamichiqupunarunakun, I.E.P., Lima. 1975

10- Stern, Steve, Peru^s Indian Peoplesand the Challenge of Spanish Con-quest: Huamanga to 1640, UniversityPress, Madison, 1982

Page 365: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

365

“ ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS ESTIMACIONES DE LA EVAPOTRANSPIRACIONPOTENCIAL PARA HUAYAO-HUANCAYO ”

Eusebio Cisneros Tarmeño1 Héctor Huisacaina Soto2 Esaúl Obregón Párraga3

RESUMEN

El estudio comparativo de la evapotranspiración potencial fue realizado con base a losdatos de la estación meteorológica de Huayao (periodo Setiembre-87 a Agosto-88). Paraeste estudio fue estimada la evapotranspiración por tres métodos: Método de Penman modi-ficado por la FAO (ETPP); métodos de Thorntwaite sin modificación (ETPT), modificado poraltura (ETPTA); los métodos de Hargreaves las que utiliza la radiación solar con instrumental(ETPH1), con radiación solar incidente estimada con la radiación en el tope de la atmósfera(ETPH2), en función de la temperatura del aire y de la humedad relativa (ETPH3) y el métodode Hargreaves en función de la radiación solar, temperatura y humedad relativa. Además secuenta con la evaporación potencial medida en tanque Clase A y de la evapotranspiraciónmedida con lisímetro.

Al analizar los resultados de las diferentes regresiones entre los valores estimados dela evapotranspiración comparados con los medidos con lisímetro en general no presentanbuena asociación entre estas variables.

Sin embargo la evapotranspiración lisimétrica puede ser mejor explicada mediantelos datos de la evaporación del tanque clase A, esta variable explica un 84% la variaciónlisimétrica a pesar de presentar ligeramente (6%) una sobre estimación de la misma.

Los métodos ETPH2 y ETPH4 son aquellos que también explican la variaciónlisimétrica en 63% y 75% de coeficiente de determinación respectivamente, por tanto es-tos métodos podrían ser utilizados como alternativas para la estimación de laevapotranspiración en la región de Huayao.

1Profesor Principal UNALM. Facultad de Ciencias. Departamento de Física y Meteorología2Profesor Asociado UNALM. Facultad de Ciencias. Departamento de Física y Meteorología3Profesor Asociado UNALM. Facultad de Ciencias. Departamento de Matemática

Page 366: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM366

SUMMARY

The comparative study of the potential evapotranspiration was carried out based on thedata of the meteorological station of Huayao (period September-87 to August-88). For thisstudy was estimated the evapotranspiration for three methods: Method of Penman modified bythe FAO (ETPP); methods of Thorntwaite without modification (ETPT), modified by height(ETPTA); the methods of Hargreaves the ones that utilizes the solar radiation with instrumental(ETPH1), with solar radiation incident estimated with the radiation in the tope of the atmo-sphere (ETPH2), in function of the temperature of the air and of the relative humidity (ETPH3)and Method of Hargreaves in function of the solar radiation, temperature and relative humidity.Besides counts on the potential evaporation measurement in tank Class TO and of the evapo-transpiration measured with lisimeter.

Upon analyzing the results of the different regressions among the values estimated ofthe evapotranspiration compared with them measured with lisimeter in general do not presentgood association among these variables. However the lisimetric evapotranspiration can bebetter explained by means of the data of the evaporation of the tank class TO, this variableexplains a 84% the lisimetric variation in spite of presenting slightly (6%) an upon estimation ofthe same one. The methods ETPH2 and ETPH4 they are those that also they explain thelisimetric variation in 63% and 75% of coefficient of determination respectively, therefore thesemethods would be able to be utilized like alternatives for the estimation of the evapotranspira-tion in the region of Huayao.

I. INTRODUCCIÓN

El requerimiento hídrico de los cultivos es de gran importancia para la planificación yoperación de proyectos de irrigación. La evapotranspiración potencial medida o estimada esutilizada para el cálculo del requerimiento de agua de los cultivos; por tanto de la demandahídrica para la planificación agrícola. El estudio comparativo de la evapotranspiración poten-cial es aplicado con base a los datos de la Estación Meteorológica de Huayao que estalocalizado en el valle del Mantaro, que es uno de los principales centros de abastecimientode productos agrícolas de pan llevar a la Capital del Perú. El presente estudio permitiráevaluar los diferentes métodos de estimación de la evapotranspiración potencial, así comoencontrar el método mas adecuado para esa localidad en función de los datos disponibles ycomparar con los datos medidos directamente del lisímetro, cuyos resultados pueden seraplicados en las localidades vecinas del Valle del Mantaro para el uso racional del recursohídrico en los cultivos.

1.1. Objetivos

1. Estimar la evapotranspiración potencial por los métodos de Penman,Hargreaves y Thornthwaite para la localidad de Huayao.

2. Correlacionar los valores obtenidos por medición directa (lisimétrica) conlos resultados obtenidos de los métodos de la estimación de la evapo-transpiración potencial y la evaporación medida en tanque (Clase “A”).

Page 367: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

367

II. REVISION DE LITERATURA

Los trabajos relacionados a estudios de la evapotranspiración potencial son muy po-cos, debido principalmente a la escasa de información meteorológica y a los altos costos en lainstalación de lisímetros. Sin embargo citamos algunos trabajos efectuados en esta área.

DIAZ A. S. (1979), usando lisímetros de drenaje en la localidad de Huayao, encontró valores deevapotranspiración potencial (ETP) diaria que varían entre 4 y 6 mm durante la campaña agríco-la (agosto 1978 a marzo de 1979).

SANCHEZ W. (1982) Estimó la evapotranspiración potencial (ETP) por los métodos: Penman,Hargreaves y Thornthwaite y la evaporación potencial de tanque clase «A» en la estación deHuayao, encontró valores de 155, 150, 55 y 200 mm/mes como ETP máximo; y valores de 85,70, 40 y 145 mm/mes como ETP mínima, respectivamente.

MARENGO J. (1982), en un estudio comparativo de la evapotranspiración potencial (ETP) con5 fórmulas para la Molina; encontró que los coeficientes de correlación entre la ETP estimaday la evaporación potencial (EP) del tanque clase «A», para ETP (Turc) vs. EP el valor de r =0,82 y ETP (Hargreaves) Vs. EP el valor de r = 0,78. También encontró que los valores estima-dos de la ETP por: Turc, Hargreaves; Thornthwaite; Jensen y Haise; Penman y la evaporaciónpotencial de tanque clase «A» para La Molina fueron 4,6 (Feb); 4,9 (Feb); 3,4 (Feb); 5,8 (Feb);4,0 (Feb); y 6,1(Feb) mm/día con valores máximos y 1,5 (Jun-Jul-Ago) y 1,3 (Jun); 1,5 (Jul-Ago); 1,3 (Jun); 0,8 (Jun-Jul) y 2,2 (Jun) mm/día como valores mínimos, respectivamente.

QUISPE J. y GARAY O. (1986), en un análisis comparativo entre las estimaciones de la evapotranspiraciónpotencial por: Hargreaves considerando la temperatura del aire (ETPHMF), Hargreaves considerando laradiación solar (ETPHRs), Jensen y Haise (ETPJH), con la evapotranspiración lisimétrica (ETPL) en laestación de Huayao, encontró 5,01 (enero); 4,41 (noviembre); 4,36 (noviembre) y 4,72 (noviembre);4,64(noviembre) mm/día como valores máximos; y 2,88 (junio); 3,25 (junio); 3,06 (junio) y3,22 (mayo); 3,21 (julio) mm/día como valores mínimos respectivamente.

SILVA J. y CISNEROS E. (1991), encontraron para la estación de Huayao que el método dePenman (modificado por la FAO) subestiman en 40% en promedio la evapotranspiración poten-cial lisimétrica durante el período de Setiembre de 1987 a Agosto de 1988.

III. MATERIALES Y METODOS

3.1 Zona De Estudio

La estación de Huayao esta localizado geográficamente: Latitud: 12° 02'34.8" Sur; Longitud: 75º19´Oeste; Altitud: 3334.6 m; en el Valle del Mantaro,perteneciente a la provincia de Huancayo, Departamento de Junín región Andrés Avelino Cáceres D.

3.2 Materiales

a) Información Meteorológica, se usaron datos diarios medidos deevapotranspiración potencial lisimétrica (ETPL) y la evaporación poten-

ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS ESTIMACIONES DE LA EVAPOTRANSPIRACIONPOTENCIAL PARA HUAYAO-HUANCAYO

Page 368: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM368

cial (EP) de tanque clase «A» de la Estación de Huayao en el período desetiembre de 1987 a Agosto de 1988. También se utilizaron informaciónde valores promedios mensuales de humedad relativa (HR), viento, tem-peratura, precipitación (total mensual), horas de sol, temperatura máxi-ma y temperatura de rocío de la misma estación y para el mismo perío-do mencionado.

b) Material de computación, Para el procesamiento automático de infor-mación, fue utilizado, un micro-computador y los Software:STATGRAPHICS (V.6.0), hoja de cálculo (EXCEL) y procesador de texto.

3.3 Metodología.

Para el desarrollo del trabajo se realizó un análisis preliminar de los datosobtenidos (temperatura de superficie, humedad relativa, velocidad de viento, presión, horas desol, número de días del mes) y los datos de Tanque clase A. Se estimó la ETP, y los resultadosdel cálculo con las relaciones de la evapotranspiración lisimétrica, se realizaron según:

a) Análisis de Consistencia.- los datos fueron sometidos a un análisis deconsistencia en forma gráfica para analizar si existe valores muy extre-mos o grandes cambios significativos durante el período de análisis. Losdatos obtenidos, fueron validados cualitativamente según la tendenciaestacional esperada.

b) Métodos de estimación.- Para la estimación de la evapotranspiraciónpotencial (ETP), se utilizaron:

1. Método Modificado de Penman (ETPP).- Según la FAO, citado por TORRES (1983).

( ) ( )( )

γ+

+−+

γ

=

)*Pz(Po1

V*c1es26.059RN

)*Pz(Po

ETPPe

(1)

Donde:

ETPP, es la evapotranspiración potencial en mm/día; Po es la presión atmosférica pro-medio a nivel del mar (1013 hPa); Pz es la presión atmosférica promedio en el lugar de interésen hPa; g es el coeficiente psicrométrico ventilado (0.66); RN la radiación neta para la superfi-cie terrestre en ly/dìa; es presión de vapor de saturación en hPa; e la presión parcial del vapordel vapor de agua en hPa; V la velocidad del viento calculada para una altura de 2 metros delsuelo en m/s y c el coeficiente que depende de la oscilación diaria de la temperatura del aire.

2. Método de Thornthwaite2.a Thornthwaite sin Modificación (ETPT).

=

12

N

30

NDM*

I

t10*16ETPT

a (2)

Page 369: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

369

Donde:

ETPT es la evaporación potencial estimada en mm/mes; t la temperatura del aire promediomensual en ºC; NDM el número de días del mes en consideración; N la duración del día; I elíndice de calor anual; a exponente de Thornthwaite que depende del índice de calor anual;

∑=

=

12

1

514,1

5i

itI ; donde ti es la temperatura promedio del mes i.

623 10*)390492*0,92017*1,77*675,0( −++−= IIIa

2.b. Método de Thornthwaite modificado por altura (ETPTA).

ETPTA = [(773,5 + 0,271*A)/1000]*ETPT (3)

donde:

ETPTA es la evaporación potencial en mm/mes; A es la altitud del lugar en m; ETPT laevapotranspiración potencial calculado con la ecuación (2) en mm/mes.

3. Métodos de Hargreaves

3.a) Método de Hargreaves que utiliza la radiación solar con instrumental(ETPH1).

ETPH1 = (TMF)*0,004*(Q + q)idonde:

ETPH1 es la evapotranspiración potencial en mm/mes; TMF la temperaturapromedio mensual en ºF y (Q + q)i la radiación solar incidente en ly/día.

3.b) Métodos de Hargreaves que utiliza la radiación solar incidente estima-da con la radiación solar en el tope de la atmósfera (Qs) (ETPH2).

ETPH2 = 0,0075 Rs*TMF (5)Donde:

Rs = 0,075 Qs*NDM*[(n/N)*10]0,5 ;ETPH2 es la evaporación potencial en mm/mes; Rs la radiación solar estima-da en mm/día; NDM número de días del mes; n el horas de sol; N la duracióndel día.

3.c) Método de Hargreaves en función de la temperatura del aire y la Hu-medad relativa (ETPH3).

ETPH3 = MF*TMF*CH*CE (6)

(4)

ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS ESTIMACIONES DE LA EVAPOTRANSPIRACIONPOTENCIAL PARA HUAYAO-HUANCAYO

Page 370: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM370

c) Análisis de Correlación y Regresión.- Para el cálculo de las correlacionesentre los valores medidos de la evapotranspiración potencial (lisimétrica) y lasestimaciones de la evapotranspiración potencial según los métodos propuestos, se utilizó el Software STATGRAPHICS, Versión 6.3. Asimismo se estimólos parámetros de las ecuaciones de regresión.

d) Prueba de Hipótesis de las Regresiones. De la expresión: ETPL= ai + bi*ETPi ,donde: ETPL es la evapotranspiración potencial lisimérica; ETPi laevapotranspiración potencial estimada según el método i para el mismo perío-do de la ETPL; ai y bi son el término independiente y el coeficientes de regre-sión lineal respectivamente.

IV RESULTADOS Y DISCUSIONES

4.1 Comparación Temporal de la Evapotranspiración Potencial.

Para el período con información disponible se estimó las evapotranspiración poten-cial (ETP) según las expresiones mencionadas para cada uno de los métodos, analizándoseel comportamiento temporal de las estimaciones de la ETP y de la ETP medida. En la figura1.a y 1.b nos muestra la variación mensual de la ETP descritas como evapotranspiraciónpotencial mensual estimada con los métodos de: Penman (ETPP); Thornthwaite (ETPT);Thornthwaite Modificado por la altura (ETPTA); Hargreaves que considera datos medidos deradiación solar incidente (ETPH1); Hargreaves que considera la radiación solar en el tope dela atmósfera (ETPH2); Hargreaves que considera datos de temperatura y humedad relativa(ETPH3); Hargreaves que considera radiación estimada, temperatura y humedad relativa(ETPH4) y la evaporación potencial medida en Tanque clase “A” (EP-TAN). En las figuras 1.a,1.b, 2.a,..., 2.h, se observan que el comportamiento anual de la evapotranspiración potenciallisimétrica y las estimadas, en promedio tienen una misma tendencia; registrándose general-mente los máximos valores entre los meses de octubre y noviembre; y los mínimos valores enel mes de junio a excepción de los métodos de Thornthwaite y ETPH2 que registran en febreroy enero respectivamente. La ocurrencia de los valores máximos de la evapotranspiración po-tencial no ocurre en los meses de verano, esto debido a que en la sierra central del país enesos meses predominan los cielos cubiertos por nubes. Los máximos ocurren entre los mesesde octubre y diciembre, en estos meses generalmente se van empezando a recibir mayorenergía solar que en otros meses del año. También se puede apreciar que finalizando el veranoy el otoño se observan una disminución de la Evapotranspiración potencial registrándose asíen abril, mayo y junio los valores mínimos, éste comportamiento obedece a que se esta salien-do de la temporada lluviosa (cielo cubierto) y también la radiación solar que se recibe en estosmeses van a ser los mas bajos del año.

En relación a la desviación promedio entre los valores de la ETPL con los valoresestimados por las fórmulas mencionadas, se tiene que las estimadas; ETPT; ETPTA; ETPH1;ETPH2; ETPH3 y ETPH4; subestiman a la medición de la evapotranspiración lisimétrica(ETPL) en: 62%, 37%, 11%, 40%, 14% y 32% respectivamente. Esto nos indica que losmétodos de estimación de la evapotranspiración potencial que consideran a la radiaciónsolar incidente medida con instrumentos en su expresión matemática, los valores de la ETPno difieren significativamente; y por otro lado el método de Penman (ETPP) subestima entre

Page 371: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

371

los meses de setiembre a marzo y superestima en los demás meses, pero en promediosuperestima en 2%; mientras con los datos de tanque clase “A” se superestima en prome-dio 6% durante todo el año.

4.2 Correlación de la Evapotranspiración Potencial Lisimétrica (ETPL) conlas Estimaciones de la Evapotranspiración Potencial.

Para realizar el análisis de regresión y las correlaciones se utilizó el SoftwareSTATGRAPHCS, este Software tiene los tipos de análisis de regresión; Lineal Simple, Linealmúltiple, exponencial, y recíproca. Debido a que los valores del coeficiente de determinaciónobtenidos por esos 4 tipos de análisis no difieren significativamente. Para el presente trabajo seconsideró el análisis de regresión lineal simple, validados en el análisis estadístico con un niveldel 99% de significancia. Los resultados de estos análisis de regresión fueron los siguientes:

a. Método de Penman Modificado por la FAO ( radiación solar incidente estimada).Del análisis de regresión lineal, se encuentra un coeficiente de correlación r= 0.23 y la ecuación de regresión que relaciona la Evapotranspiración Poten-cial Lisimétrica (ETPL) en mm/mes y la Evapotranspiración Potencial estima-da por Penman (ETPP) en mm/mes es la siguiente (ver figura 2.a):

ETPL = 109.84 + 0. 2298 ETPPR2 = 0.0536

b. Método de Thorntwaite.

Del análisis de regresión lineal se encontró un coeficiente de correlación r =0.21 y la ecuación de regresión que relaciona la Evapotranspiración PotencialLisimétrica (ETPL) en mm/mes y la Evapotranspiración Potencial estimadapor Thornwaite (ETPT) en mm/mes es la siguiente (ver figura 2.b):ETPL = 119.4 + 0.4416 ETPTR2 = 0.0458

c. Método de Thornwaite modificado por altitud.

Del análisis de regresión lineal se encontró un coeficiente de correlación r =0.21 y la ecuación de regresión que relaciona la Evapotranspiración PotencialLisimétrica (ETPL) en mm/mes y la Evapotranspiración Potencial estimadapor Thornwaite (ETPTA) en mm/mes es la siguiente (ver figura 2.c):ETPL = 119.4 + 0.0.2642 ETPTAR2 = 0.0458

d. Método de Hargreaves que considera datos de radiación solar incidente medido.Del análisis de regresión lineal se encontró un coeficiente de correlación r =0.68 y la ecuación de regresión que relaciona la Evapotranspiración PotencialLisimétrica (ETPL) en mm/mes y la Evapotranspiración Potencial estimadapor Hargreaves con radiación solar incidente medido (ETPH1) en mm/mes esla siguiente (ver figura 2.d):ETPL = 37.985 + 0.8264 ETPH1R2 = 0.4684

ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS ESTIMACIONES DE LA EVAPOTRANSPIRACIONPOTENCIAL PARA HUAYAO-HUANCAYO

Page 372: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM372

e. Método de Hargreaves que considera datos de radiación solar incidente estimado.Del análisis de regresión se encontró un coeficiente de correlación r = 0.80 yla ecuación de regresión que relaciona la Evapotranspiración PotencialLisimétrica (ETPL) en mm/mes y la Evapotranspiración Potencial estima-da por Hargreaves con radiación solar incidente estimada (ETPH2) en mm/mes es la siguiente ( figura 2.e):ETPL = 41.678 + 1.1773 ETPH2R2 = 0.6321

f. Método de Hargreaves que considera datos de Temperatura y Humedad Rela-tiva (HR).

Para este método se encontró un coeficiente de correlación r = 0.63 y laecuación de regresión que relaciona la Evapotranspiración Potencial Lisimétrica(ETPL) en mm/mes y la Evapotranspiración Potencial estimada por Hargreavesque considera Temperatura y HR (ETPH1) en mm/mes es la siguiente (figura 2.f):ETPL = 79.911 + 0.514 ETPH3R2 = 0.3936

g. Método de Hargreaves que considera radiación estimada, datos de Tempera-tura y Humedad Relativa (HR).

Para este método se encontró un coeficiente de correlación r = 0.87 y laecuación de regresión que relaciona la Evapotranspiración Potencial Lisimétrica(ETPL) en mm/mes y la Evapotranspiración Potencial estimada por Hargreavesque considera la radiación estimada, Temperatura y HR (ETPH1), mm/mes,es la siguiente (figura 2.g):ETPL = 24.54 + 1.2133 ETPH4R2 = 0.7542

h. Usando datos de la Evaporación medida en Tanque tipo “A”.

Para este método se encontró un coeficiente de correlación r = 0.92 y laecuación de regresión que relaciona la Evapotranspiración Potencial Lisimétrica(ETPL) en mm/mes y la Evaporación Potencial medida en tanque Clase “A”(EP-TAN)en mm/mes es la siguiente (figura 2.h):

ETPL = 18.614 + 0.8184 (EP-TAN)R2 = 0.8400

Page 373: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

373

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1 Conclusiones

• De los métodos analizados; el método de Penman modificado por la FAOsubestima entre los meses de setiembre a marzo y superestima en los demás meses. La media anual calculado por este método superestima en 2%;sin embargo en el análisis de regresión presenta un coeficiente de determinación muy bajo.

• La evaporación medida en tanque clase “A” explica mejor a los datos lisi-lisimétricos durante todo el año y en promedio los resultados obtenidos su-perestima en 6% a la Evapotranspiración lisimétrica. De los métodos deHargreaves ETPH2 y ETPH4 presentan coeficientes de determinación muyaceptables de 63% y 75% respectivamente.

• Los métodos Thornthwaite (ETPT) y el Thornthwaite modificado por altura(ETPTA), no explican la evapotranspiración potencial en la zona de Huayao,presentando bajos coeficientes de determinación.

5.2 Recomendaciones

• Para la estimación de la evapotranspiración potencial en la zona de Huayaodebe usarse datos de evaporación de tanque clase “A”.

• Realizar nuevas mediciones e incrementar más información relacionando eltipo de año, (año seco/normal/húmedo).

• Las ecuaciones presentadas deben ser usadas teniendo en cuenta que estasecuaciones fueron elaboradas con datos para período de un año.

V. BIBLIOGRAFIA

01. DIAZ, A., S. (1979) “Estudio de la Evapotranspiración en el Valle del Río Mantaro-Huancayo”. Tesis Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM); Lima-Perú.

02. MARENGO J. (1982) «Estudio Comparativo de Cinco Fórmulas de Estimaciónde la Evapotranspiración Potencial en La Molina. Cuadernos de Física y Me-teorología. Vol. VII. N°19. Julio-Diciembre 1982. UNALM.

03. QUISPE J. Y GARAY O. (1986), “Evapotranspiración Potencial en el Valle delMantaro”. Proyecto especial de pequeñas y medianas irrigaciones. INIPA. Lima.

04. SANCHEZ A. W. A. (1982), “Agrometeorological Assessment Models For Economic Planning and Rural Development in The Mantaro Valley of Peru”. Missoure-USA.

05. SILVA J. Y CISNEROS E. (1991), “Estudio de Evapotranspiración Lisimétrica enel Valle del Mantaro”. Revista Anales Científico de la UNALM (por publicar).Lima-Perú.

06. TORRES, (1983), “ Agrometeorología”. De. Diana. Mexico.

ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS ESTIMACIONES DE LA EVAPOTRANSPIRACIONPOTENCIAL PARA HUAYAO-HUANCAYO

Page 374: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM374

EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL EN HUAYAO

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

SET OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO

ME S E S

ET

P (

mm

)

ETPP

ETPT

ETPTA

ETPL

EP-TAN

EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL EN HUAYAO

60

80

100

120

140

160

180

200

S ET OCT NOV DIC ENE FEB MAR AB R MAY JUN JUL AGO

M E S E S

ET

P (

mm

)

ET PH1

ET PH2

ET PH3

ET PH4

ET PL

Figura 1. Variación mensual de la Evapotranspiración Potencial en Huayao.

Page 375: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

375

y = 0,2298x + 109,84

100

125

150

175

200

100 125 150 175 200ETPP (mm)

ET

PL

(mm

)

Figura 2.a Relación de la Evapotranspiración potencial Lisimétrica con ETPP

y = 0,4416x + 119,4100

125

150

175

200

25 50 75ETPT(mm)

ET

PL

(mm

)

Figura 2.b Relación de la Evapotranspiración potencial Lisimétrica con ETPT.

“ ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS ESTIMACIONES DE LA EVAPOTRANSPIRACIONPOTENCIAL PARA HUAYAO-HUANCAYO”

ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS ESTIMACIONES DE LA EVAPOTRANSPIRACIONPOTENCIAL PARA HUAYAO-HUANCAYO

Page 376: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM376

y = 0,2642x + 119,4100

125

150

175

200

50 75 100 125ETPTA(mm)

ET

PL

(mm

)

y = 0,8264x + 37,985

100

125

150

175

200

100 125 150 175

ETPH1(m m )

ET

PL

(mm

)

Figura 2.d Relación de la Evapotranspiración potencial Lisimétrica con ETPH1.

Figura 2.c Relación de la Evapotranspiración potencial Lisimétrica con ETPTA.

Page 377: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

377

y = 1,1773x + 41,678

100

125

150

175

200

50 75 100 125 150

ETPH2(mm)

ET

PL

(mm

)

Figura 2.e Relación de la Evapotranspiración potencial Lisimétrica con ETPH2.

y = 0,514x + 79,911100

125

150

175

200

75 100 125 150 175

ETPH3(mm)

ET

PL

(mm

)

Figura 2.f Relación de la Evapotranspiración potencial Lisimétrica con ETPH3.

“ ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS ESTIMACIONES DE LA EVAPOTRANSPIRACIONPOTENCIAL PARA HUAYAO-HUANCAYO”

ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS ESTIMACIONES DE LA EVAPOTRANSPIRACIONPOTENCIAL PARA HUAYAO-HUANCAYO

Page 378: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM378

y = 1,2133x + 24,54

100

125

150

175

200

75 100 125 150

ETPH4(mm)

ET

PL

(mm

)

Figura 2.g Relación de la Evapotranspiración potencial Lisimétrica con ETPH4.

y = 0,8184x + 18,614

100

125

150

175

200

100 150 200

EP-TAN (mm)

AT

PL

(m

m)

Figura 2.h Relación de la Evapotranspiración potencial Lisimétrica con Evaporación de Tan-que Clase “A” (ETP-TAN).

Page 379: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

379

DOSIFICACIÓN OPTIMA DE FERTILIZANTES SOLUBLES EN SISTEMASDE RIEGO A PRESION

Guillermo Aguilar Giraldo1

RESUMEN

La programación lineal como técnica de optimización ha sido utilizada a fin de formularun modelo que permita minimizar el costo total de los fertilizantes solubles bajo las restriccio-nes de nutrición, toxicidad y solubilidad de los mismos.

Doce fertilizantes comercializados en el mercado fueron seleccionados para ser con-siderados como variables de decisión en la función objetivo. Debido a las restricciones formu-ladas en el modelo, solo cinco fertilizantes deberán ser utilizados en ambas campañas cuyascantidades en orden decreciente son el Nitrato de Potasio, seguido por la Urea, Ácido Fosfóri-co, Nitrato de Calcio y Sulfato de Magnesio. El cloruro de potasio fuente barata de potasio nofue considerado por el modelo de optimización, por tener cloro en su composición y debido ala restricción de toxicidad impuesta.

Los resultados del modelo de optimización nos indican que el costo de produccióncorrespondiente al rubro fertirrigación se ha estimado en $ 493.2 y $ 493.8 para la primera ysegunda campaña, respectivamente.

SUMMARY

The linear programming as technique of optimization has been used in order to formulatea model that allows to minimize the total cost of the soluble fertilizers subject to the nutrition,toxicity and solubility restrictions.

Twelve fertilizers offered in the market were selected to be considered as variables ofdecision of the objective function. Due to the restrictions formulated by the model, just only fivefertilizers will be used in both campaigns, whose quantities in falling order are the Nitrate ofPotassium, followed by the Urea, Phosphoric Acid, Nitrate of Calcium and Sulfate of Magnesium.

1 Profesor Asociado en el Departamento de Recursos de Agua y Tierra, Facultad de Ingeniería Agrícola – UNALM.

Page 380: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM380

The chloride of potassium, cheap source of potassium was not considered by the optimizationmodel, because it has chlorine in its composition and due to the toxicity restriction imposed.

The results of the optimization model indicates us, that the production cost corre-sponding to the fertigation item has been considered $493.2 and $493.8 for the first one andsecond campaign, respectively.

1.0 INTRODUCCIÓN

Los sistemas de riego a presión, tienen como característica principal proveer agua alos cultivos en cantidad y oportunidad adecuada, con el enfoque principal de manejo racionalde los recursos agua, suelo, cultivos, fertilizantes, mano de obra, a fin de maximizar los beneficiosde los agricultores.

A través de sus componentes, es también posible proveer conjuntamente con el agualos nutrientes deficitarios, a fin de lograr los más altos rendimientos y con calidades excelentesde los productos. Los nutrientes deben ser administrados a los cultivos acorde con un programade fertirrigación el mismo que varia acorde con los cultivos.

En este esquema, el especialista afronta una difícil tarea durante la toma de decisio-nes, principalmente debido a la presencia de muchas variables a ser atendidos, entre los quepodemos citar, cultivos, calidad de las aguas, fertilizantes y el medio ambiente. Mediante elpresente trabajo se pretende establecer una técnica de solución a fin de conocer las dosisóptimas de los tipos de fertilizantes a ser aplicados mediante los sistemas de riego a presión,el mismo que ha sido aplicado a un campo agrícola en la Pampa de Villacuri.

2.0 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

Según Del Amor (1985), de los dieciséis elementos esenciales para la vida vegetal, elC, H y O que son los mas notables en cuanto a su proporción, provienen del agua y del aire, losrestantes, en mayor o menor medida, son suministrados por el suelo y deben ser repuestosartificialmente mediante la fertilización, en la medida en que el suelo se empobrece de elloscomo consecuencia del consumo y extracción por el cultivo y de las perdidas que se producenpor arrastre, lixiviación, fijación y evaporación. Después de los tres elementos anteriormentecitados, el N,P,K y Ca son los que constituyen en mayor medida la masa vegetal, seguidos adistancia en cuanto a la cantidad por del Mg y todavía en menor proporción por el Fe, Mn y Zn.Luego hay otros elementos constituyentes como el S, Cl, Na, Cu y Mn que generalmenteestán presentes en el suelo, a veces incluso en cantidades toxicas que pueden originar desor-denes nutritivos.

Acorde con Heinen(2001); Teorías conocidas de movimiento de agua, transporte desolutos y la captura de ellos por las raíces son sistemas cerrados aun cuando las capas de lossuelos sean gruesos. Algunos de aquellos sistemas, tales como la capa del suelo en la cualse desarrollan las plantas son vulnerables a la acumulación de solutos en la zona radicular, lacual puede ser un riesgo para el desarrollo de los cultivos. En este contexto se han desarrolla-do modelos entre otras posibilidades para investigar una estrategia eficiente de fertirrigación afin de minimizar la acumulación de solutos en la zona radicular.

Page 381: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

381

La fertirrigación es una técnica que debe permitir lo siguiente: i) una apropiada distri-bución del fertilizante disuelto; ii) optimizar la efectividad del proceso fotosintético; iii) reduciral cantidad de agua necesaria para la formación de la materia seca; y iv) proteger el medioambiente, siendo uno de los medios mas efectivos en sistemas agrícolas intensivos; Molne,1999. Dada a su fácil distribución, es necesario adaptar el abastecimiento acorde con lademanda biológica, el cual es variable con el ciclo vegetativo. Con la fertirrigación es posiblemejorar la producción hasta en 10% con una reducción del 35% de dosificación tradicional deaplicación de fertilizantes en los que generalmente son aplicados directamente al suelo.

2.1 Los Fertilizantes

En primer lugar la característica esencial de los fertilizantes utilizados en fertirrigaciónes que sean solubles en agua, con el fin de obtener en disolución los elementos contenidospor los mismos.

Se debe tener en cuenta que los fertilizantes son sales que elevan la concentraciónsalina inicial del agua de riego (modificando su conductividad eléctrica), por lo que no se debeusar cantidades excesivas que superen los valores críticos de salinidad de cada cultivo.

Los fertilizantes, al mezclarse con el agua, modifican el pH de la disolución resultan-tes, con las consecuencias que ello representa. Así, si el fertilizante aumenta el pH habráriesgos de precipitaciones de Ca pues en este caso el catión tiene menor solubilidad.

Si el fertilizante disuelto baja el pH, se evitarán obstrucciones en los goteros y servirápara limpiar la instalación. No obstante debe comprobarse que esta acidez va a permitir queen la disolución de goteros (disolución concentrada diluida con el agua de riego) se obtengapH entre 5,5 y 6,0.

En fertirrigación se pueden utilizar tanto sólidos como líquidos. Los fertilizantes sóli-dos, suelen ser sales puras cristalinas de solubilidad muy elevada. El principal inconvenienteel empleo de fertilizantes sólidos es la necesidad de una solubilización previa en el agua, quedebe ser total para asegurar que la concentración añadida sea la deseada. Dentro de lossólidos encontramos los simples cristalinos y complejos. Los fertilizantes simples son aque-llos sales binarios que aportan uno o dos elementos nutritivos. Los fertilizantes complejoscontienen dos o más elementos fertilizantes y proceden de reacciones químicas. Por esto,todas y cada una de las partículas tiene la misma composición.

Los fertilizantes líquidos pueden ser también simples (disolución N-32, ácidos nítricoy fosfórico concentrados), binarios, NPK ácidos y NPK neutros. Puede adquirirse con el equi-librio adecuado para el cultivo ya preparado en fábrica (fertilizantes «a la carta») o preparadosa partir de fertilizantes sólidos solubles con unos equilibrios definidos. El líquido resultante sedenomina «disolución madre», es el que se inyecta en la red de tuberías donde se mezcla conel agua de riego; Molne, 1999.

Para la preparación de las disoluciones fertilizantes es imprescindible calcular lascantidades de cada uno de los fertilizantes necesarios para conseguir la concentración ade-cuada. Asimismo, se debe tener en cuenta las posibles incompatibilidades entre los fertilizan

DOSIFICACIÓN OPTIMA DE FERTILIZANTES SOLUBLES EN SISTEMASDE RIEGO A PRESION

Page 382: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM382

Fertilizantes Fórmula N-P2O5-K2O-Varios Solubilidad a 20° C

(g/l)

Nitrato de calcio 4H2 O

Nitrato de amonio

Sulfato de amonio

Urea

Nitrato de potasio

Sulfato de potasio

Fosfato monopotásico

Fosfato monoamónico

Fosfato biamónico

Sulfato de magnesio 7 H2O

Fosfato de urea

Nitrato de magnesio 6H2O

Cloruro de potasio

Ca(NO3)2

NO3 NH4

(NH4 )2 SO4

KNO3

K2 SO4

NH4H2 PO4

(NH4)2 HPO4

MgSO4

KCI

15.5-0-0-26.6(CaO)

33.5-0-0

21-0-0-22 (S)

46-0-0

13-0-46

0-0-50-18 (S)

0-52-33

12-60-0

18-46-0

16(MgO) -13 (S)

17-44-0

11-0-0-9.5 (MgO)

0-0-60-48 (C1)

1200

1700

500

500

100-150

110

200

200

400

700

150

500

340

tes añadidos entre si y con los elementos presentes en el agua de riego, e incluso las reaccio-nes que va a sufrir el producto cuando se ponga en contacto con el suelo. La incompatibilidadmás importante se produce cuando los fertilizantes mezclados dan lugar a precipitados. Así,por ejemplo, sales que aportan Ca+2 son incompatibles con las que aportan SO

2= o H

2PO

4-.

2.2 Estándares Nutricionales

Conocer la cantidad de nutrientes que un cultivo extrae del suelo durante su ciclovegetativo es una información complementaria que permite calcular la dosis de los fertilizantesa aplicar. Domínguez (1993), presenta las extracciones medias de los cultivos hortícolas ex-presadas en kilogramos de nutrientes por toneladas de cosecha exportable, los cuales semuestra en el cuadro No.2.2.

2.3 Diagnósticos Nutricional de los Cultivos

El diagnóstico de los recursos suelo, agua de riego y planta, permite relacionar lanutrición de la planta con la dosis correspondiente de fertilizantes con el fin de optimizar elproceso de fertirrigación.

El diagnóstico de recurso suelo; debe estar circunscrita en los siguientes aspectos : i)toma de la muestra siguiendo las normas correspondientes; ii) preparación de la muestra en ellaboratorio: secado, molienda, tamizado y descarte de las partículas mayores de 2mm; iii) determi-naciones en laboratorio de la textura, pH, C.E, materia orgánica, carbonatos y elementos asimilablescomo fósforo, calcio, magnesio y boro; iv) interpretación de resultados para el diagnostico.

Cuadro No. 2.1 Fertilizantes Simples Sólidos Cristalinos

Fuente: Molne, 1999

Page 383: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

383

Cuadro No. 2.2 Extracciones medias de los cultivos hortícolaspor tonelada métrica de cosecha

Cultivo Cosecha

(TM/ha)

N

(Kg/ha)

P2 O5

(Kg/Ha)

K2 O

(kg/ha)

MgO

(Kg/ha)

Tomate

Pimiento

Berenjena

Pepino

Melón

Sandía

Calabacín

Lechuga

Espinaca

Cebolla

Ajo

Zanahoria

Col

Coliflor, brócoli

Alcachofa

Espárrago

Arveja

Fresa

25-200

35-80

35-100

40-300

25-30

20-50

30-100

18-50

15-60

25-50

6-15

25-35

25-50

15-30

12-30

6-10

10-30

25-50

2.5-4

3-4

3.5-4.5

1-1.6

3.4-6

3-4

3.5-4.5

2-3.5

1.6-4.5

2.5-4

8-13

3-5

6-7

4-5

8-10

10-20

12-20

2-3

0.5-1

0.6-1

0.8-1.2

0.7-0.9

0.8-2.7

0.8-1.5

0.8-2

0.6-1.2

0.5-1.5

1-1.5

4-6

1.2-1.6

1-2

1-1.8

1.5-4

3-5

3-6

1-1.5

3-7

4-7

4-7

2.6-3.2

4.5-10

4-5

4-6

4-5

3-5

3-4.5

8-15

6-7

7-8

4-7

12-20

15-30

12-25

4-5

0.4-1

0.4-0.8

0.5-0.9

0.2-0.5

1-2.5

1-2

0.5-1.4

0.3-0.5

0.3-0.4

0.8-1

0.5-0.8

0.7-0.9

0.4-0.7

1.3-1.6

1-2

2-3

0.4-05

El diagnóstico de la calidad de las aguas, obedece también a procedimientos, entreellos : i) toma de la muestra; ii) determinación de las concentraciones de calcio, magnesio,potasio y sodio entre los cationes; cloruros, sulfatos, carbonatos y bicarbonatos entre losaniones. En base a las concentraciones de los aniones y cationes se estiman los parámetrosde calidad: RAS, dureza, carbonato sódico residual e índice de Scott. Además son imprescin-dibles las determinaciones de pH y C.E; y iii) interpretación de resultados.

2.4 Técnicas de Optimización

La programación lineal, es una técnica que permite optimizar el uso de recursos esca-sos, cuya aplicación se extiende a diversos campos de la ingeniería. Acorde con Bear, 1978,describe a los problemas de programación lineal como a un conjunto de m ecuaciones y/oinecuaciones lineales con r variables, deseamos encontrar valores no negativos de aquellasvariables que maximicen o minimicen alguna función lineal, los cuales satisfagan restriccionestambién lineales. Matemáticamente, el problema puede ser formulado como:

DOSIFICACIÓN OPTIMA DE FERTILIZANTES SOLUBLES EN SISTEMASDE RIEGO A PRESION

Page 384: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM384

Determinar los valores de r variables de decisión xi (i=1,...,r) los cuales maximicen o minimi-cen la función objetivo z.

z = c1x

1+ c

2x

2 +c

3x

3+...+c

rx

r(2.1)

Sujeto a m restricciones

ai1x

1+ a

i2x

2+…+ a

irx

r {≥, =, ≤} b

i;i=1,…., m (2.2)

donde cada restricción debe tener un solo signo ≥, =, ≤; sin embargo este puede variar en cadarestricción. Asimismo, requerimos que todas las variables de decisión sean no negativas,también denominado restricción de no negatividad; expresado como:

xj ≥ 0; j=1,…, r 2.3)

donde ai; , b

i; y

c

j, son constantes.

3.0 MATERIALES Y MÉTODOS

3.1 MaterialesFertilizantesAguaCultivos

3.2 EquipospH metroConductivímetroTanque fertilizadorSistema de riego por goteo instalado en el predio

3.3 Area de ExperimentoLa metodología fue aplicada en área agrícola del Fundo Don Carlos, ubicado en el

Distrito la Tinguiña, Provincia y Departamento de Ica. El fundo dispone de 20 ha de tierras conel cultivo de espárrago, e irrigado mediante el sistema de riego por goteo.

3.3 Metodología

a) Selección de las variables de decisión

La selección de las variables de decisión está constituida por el conjunto de fertilizan-te comercial existente en el mercado, los cuales son requeridos por los cultivos, los quetambién deberán ser suplidos oportunamente.

b) Formulación de la Función Objetivo

La dosis optima de fertilizantes a ser aplicados a los cultivos conduce a formular lafunción objetivo que permita minimizar el costo total de los fertilizantes solubles por hectárea,

Page 385: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

385

bajo ciertas restricciones. Las variables de decisión serán los seleccionados en el ítem a) y loscoeficientes de las variables de decisión serán los precios unitarios de los fertilizantes en $/kg,los mismos que corresponden a la ciudad de Ica.

c) Formulación de las Restricciones

i) Restricciones de nutrición

Estas restricciones permitirán asegurar la dosis de fertilización en cantidad exacta decada nutriente, cuyos requerimientos generalmente son determinados mediante el diagnósti-co de nutrición y expresados a través de la fórmula de fertilización.

En el caso particular del nitrógeno se debe considerar que este elemento es aplicadoen tres formas mediante los fertilizantes solubles; la forma nítrica (NO

3), amoniacal (NH

4) y

amídica (NH2). De estas, solo la primera es absorbida directamente por la planta. Las otras

dos, deber pasar por el proceso de oxidación hasta convertirse en nitratos y de esta forma serabsorbidos por los cultivos. De esto se desprende que algunos fertilizantes tendrán un efectomás acelerado que otros. Esto debe ser tomado en cuenta en el fraccionamiento del nitrógenoen las etapas del cultivo.

ii) Restricción de Toxicidad

En terrenos con problemas de salinidad, se debe tener cuidado en no exceder la dosisde cloro a fin de evitar problemas de toxicidad. Consecuentemente se establecerá la restric-ción para el uso del Cloruro de Potasio como fuente de potasio, dado que es el único fertilizan-te que contiene cloro.

iii) Restricciones de solubilidad

Esta restricción es formulada a fin de evitar excesos en la concentración máxima desales en el agua e inicien el proceso de precipitación. Con este propósito se tendrán en conside-ración la solubilidad de los fertilizantes y el volumen de agua a ser empleado para su dilución.

4.0 RESULTADOS Y DISCUSION

Las variables de decisión fueron establecidos acorde con una relación de fertilizantesdisponibles en el mercado, los cuales se detallan líneas abajo, la identificación de las variablesestá acorde con el nombre y las unidades corresponden a Kg/ha, por ejemplo para el Nitrógenola Urea esta identificado con la letra U (Kg/ha) y así sucesivamente.

U : Urea AF : Acido fosfóricoSA : Sulfato de amonio NA : Nitrato de amonioNP : Nitrato de potasio NC : Nitrato de calcioSM : Sulfato de magnesio M44 : Magnum 44MAP : Fosfato monoamónico SP : Sulfato de potasioMPP : Fosfato monopotásico CP : Cloruro de potasio

DOSIFICACIÓN OPTIMA DE FERTILIZANTES SOLUBLES EN SISTEMASDE RIEGO A PRESION

Page 386: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM386

Por otro lado la función objetivo que permite minimizar el costo total de los fertilizantessolubles por hectárea, bajo ciertas restricciones es la siguiente:

Min Z = 0.165 U + 0.930 AF + 0.145 SA + 0.245 NA + 0.510 NP + 0.585 NC + 0.395 SM +1.04 M44 + 1.050 MAP + 0.520 SP + 1.170 MPP + 0.230 CP. (4.1)

Los coeficientes de las variables de decisión en la función objetivo corresponden a losprecios promedios de los fertilizantes disponibles en el mercado. Esta información se obtuvodel Cuadro No. 4.1.

Cuadro No 4.1 FERTILIZANTES DISPONIBLES EN EL MERCADO

Fertilizante N-P2O5 -K2 O -Varios $/TM

Urea

Acido fosfórico

Sulfato de amonio

Nitrato de amonio

Nitrato de potasio

Nitrato de calcio 4 H2O

Sulfato de magnesio 7 H2O

Magnum 44

Fosfato monoamónico

Sulfato de potasio

Fosfato monopotásico

Cloruro de potasio

(45.5-0-0)

(0-61-0)

(21-0-0-24 S)

(33.5-0-0)

(13.5-0-46)

(15.5-0-0-26.5 CaO)

(16 MgO -14 S)

(18-44-0)

(12-61-0)

(0-0-50-18 S)

(0-52-34)

(0-0-60-48 Cl)

165

930

145

245

510

585

395

1040

1050

520

1170

230

Las restricciones a las que esta sujeta la función objetivo corresponden a nutrición,toxicidad y solubilidad.

Asimismo, las restricciones deberán estar acorde con los resultados de los análisisde suelos y del rendimiento esperado para las diferentes campañas, con este propósito seefectuaron cálculos de la cantidad de nutrientes necesarios para el cultivo. Esta cantidad paratoda la campaña se dividió en tres etapas de acuerdo al estado fenológico de la planta, siguien-do criterios de nutrición mineral.

El diagnóstico nutricional recomienda evitar la adición de cloro mediante la fertirrigación,además, el Magnesio debe ser aplicado separado del Calcio, razón por el cual ambos elemen-tos se aplican en diferentes etapas.

La capacidad del tanque fertilizador con que se dispone tiene 1000 litros de capacidad,valor que se debe tomar en cuenta para la restricción de solubilidad. La fertirrigación esrealizada de lunes a sábado por lo que los domingos se deberán descontar a la hora defraccionar la formulación total para obtener las dosis diarias.

Page 387: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

387

Cuadro No. 4.2 Fertirriego 2001-I (199-72-212-31 CaO-15 MgO)

Días Después de la Siembra TotalNutrientes

0 -30

(26 días)

31 – 90

(52 días)

91 - 120

(26 días)

N 40 135 24 199

P 22 40 10 72

K 40 102 70 212

CaO 31 31

MgO 15 15

De otro lado la restricción de toxicidad esta referida principalmente a la concentraciónde Cloro presente en algunos fertilizantes sintéticos, esta expresada como:

0.48 CP [ C1 (4.3)

Finalmente la restricción de solubilidad esta relacionado con el problema potencian deque ocurra precipitaciones, bajo ciertos excesos; la misma que esta expresada como:

2 U + 0.18 AF + 2 SA + 0.588 NA + 10 NP + 0.833 NC +1.429 SM + 5 M44 + 5 MAP +9.090 SP + 5 MPP + 2.941 CP [ Vol. (4.4)

La variable Vol es la capacidad del tanque fertilizador (litros) multiplicado por el númerode días « útiles» que dure la etapa para la cual se hace el cálculo.

La formulación de los requerimientos nutricionales para la primera campaña, divididaen 3 etapas, se muestra en el cuadro No.4.2:

La restricción nutricional que toma en consideración los antes mencionado, debe es-tar sujeto al fraccionamiento del nitrógeno en las etapas de desarrollo del cultivo, consecuen-temente estas deberán tener las siguientes expresiones:

0.168 NA + 0.135 NP + 0.155 NC = N-NO3

0.210 SA + 0.168 NA + 0.18 M44 + 0.120 MAP = N-NH4

0.455 U = N-NH2

0.610 AF + 0.440 M44 + 0.610 MAP + 0.520 MPP = P2O

5(4.2)

0.460 NP + 0.500 DP + 0.340 MPP + 0.600 CP = K2O

0.265 NC = CaO0.160 SM = MgO0.240 SA + 0.140 SM + 0.180 SP = S

Bajo estas consideraciones, el modelo de optimización para la primera etapa, tienelas siguientes expresiones; la función objetivo corresponde a la ecuación (4.1) y las restriccio-nes son:

DOSIFICACIÓN OPTIMA DE FERTILIZANTES SOLUBLES EN SISTEMASDE RIEGO A PRESION

Page 388: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM388

NO3 + NH

4 + NH

2 = N = 40

0.168 NA + 0.135 NP + 0.155 NC = N-NO3 0

0.210 SA + 0.168 NA + 0.180 M44 + 0.120MAP = N-NH4 0

0.455 U = N-NH2 00.610 AF + 0.440 M44 + 0.610 MAP + 0.520 MPP = P2O5 = 220.460 NP + 0.500 SP + 0.340 MPP +0.600 CP = K2O = 400.265 NC = CaO = 310.160 SM = MgO = 00.240 SA + 0.140 SM + 0.180 SP = S 00.48 CP = Cl = 02 U + 0.18 AF + 2 SA + 0.588 NA + 10 NP + 0.833 NC + 1.429 SM +5 M44+5MAP + 9.090 SP + 5 MPP + 2.941 CP ≤ Vol = 26000

Para la segunda etapa, la función objetivo es la expresión (4.1) y las restricciones tendrán lassiguientes expresiones:

NO3 + NH

4 + NH

2 = N = 135

0.168 NA + 0.135 NP + 0.155 NC = N – NO3

0

0.210 SA + 0.168 NA + 0.180 M44 + 0.120 MAP = N-NH4 0

0.455 U = N – NH 00.610 AF + 0.440 M44 + 0.610 MAP + 0.520MPP = P

2 O

5 = 40

0.460 NP + 0.500 SP + 0.340 MPP + 0.600 CP = K2O = 1020.265 NC = CaO = 00.160 SM = MgO = 150.240 SA + 0.140 SM + 0.180 SP = S 00.48 CP = Cl = 02 U + 0.18 AF + 2 SA + 0.588 NA + 10 NP + 0.833 NC + 1.429 SM + 5 M44 + 5 MAP +9.090 SP + 5 MPP + 2.941 CP ≤ Vol = 52000

Finalmente, el modelo de optimización, para la tercera etapa tiene como función objetivosimilar a las anteriores y las restricciones tienen las siguientes expresiones:

NO3 + NH

4 + NH

2 = N = 24

0.168 NA + 0.135 NP + 0.155 NC = N – NO3 0

0.210 SA + 0.168 NA + 0.180 M44 + 0.120 MAP = N-NH4 0

0.455 U = N – NH2 0

0.610 AF + 0.440 M44 + 0.610 MAP + 0.520MPP = P2 O

5 = 10

0.460 NP + 0.500 SP + 0.340 MPP + 0.600 CP = K2O = 70

0.265 NC = CaO = 00.160 SM = MgO = 00.240 SA + 0.140 SM + 0.180 SP = S 00.48 CP = Cl = 02 U + 0.18 AF + 2 SA + 0.588 NA + 10 NP + 0.833 NC + 1.429 SM + 5 M44 + 5 MAP +9.090 SP + 5 MPP + 2.941 CP Vol = 26000≤

≥≥

≥≥

≥≥

Page 389: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

389

La formulación para la segunda campaña se muestra en el Cuadro No. 4.3, el mismoque tiene su requerimientos nutricionales por etapa.

Cuadro No. 4.3 Fertirriego 2001-II (210-71-218-27CaO-15MgO)

Días Después de la SiembraNutrientes

0 - 20

(17 días)

21-80

(52 días)

81-100

(17 días)

Total

N 35 155 20 210

P 15 50 6 71

K 40 120 58 218

CaO 27 27

MgO 15 15

La función objetivo para las tres etapas es el expresado en la ecuación (4.1), como enla campaña anterior, las restricciones varían con la etapa de desarrollo del cultivo; siendo parala primera etapa las siguientes expresiones:

Restricciones para la primera etapa

NO3 + NH

4 + NH

2 = 35

0.168 NA + 0.135 NP + 0.155 NC = N –NO3 0

0.210 SA + 0.168 NA + 0.180 M44 + 0.120 MAP = N- NH4 00.455 U = N – NH

2 m 0

0.610 AF + 0.440 M44 + 0.610 MAP + 0.520 MPP = P2 O

5 =15

0.460 NP + 0.500 SP + 0.340 MPP + 0.600 CP = K2 O =400.265 NC = CaO = 270.160 SM = MgO = 00.240 SA + 0.140 SM + 0.180 SP = S 00.48 CP = Cl = 02 U + 0.18 AF + 2 SA + 0.588 NA + 10 NP + 0.833 NC + 1.429 SM + 5 M44 + 5 MAP +9.090 SP + 5 MPP + 2.941 CP Vol = 17000

≥≥

Restricciones del modelo para la segunda etapa

NO3 + NH4 + NH2 = 1550.168 NA + 0.135 NP + 0.155 NC = N –NO3 00.210 SA + 0.168 NA + 0.180 M44 + 0.120 MAP = N- NH4 00.455 U = N – NH2 00.610 AF + 0.440 M44 + 0.610 MAP + 0.520 MPP = P2 O5 = 500.460 NP + 0.500 SP + 0.340 MPP + 0.600 CP = K2 O = 12

≥≥

DOSIFICACIÓN OPTIMA DE FERTILIZANTES SOLUBLES EN SISTEMASDE RIEGO A PRESION

Page 390: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM390

Cuadro No. 4.4 CANTIDAD DE FERTILIZANTES SOLUBLES-CAMPAÑA2001-I (Kg/Ha)

0.265 NC = CaO = 00.160 SM = MgO = 150.240 SA + 0.140 SM + 0.180 SP = S 00.48 CP = Cl = 02 U + 0.18 AF + 2 SA + 0.588 NA + 10 NP + 0.833 NC + 1.429 SM + 5 M44 + 5 MAP +9.090 SP + 5 MPP + 2.941 CP Vol = 52000

Restricciones del modelo para la tercera etapa

NO3 + NH

4 + NH

2 = 20

0.168 NA + 0.135 NP + 0.155 NC = N –NO3 00.210 SA + 0.168 NA + 0.180 M44 + 0.120 MAP = N- NH

4 0

0.455 U = N – NH2 0

0.610 AF + 0.440 M44 + 0.610 MAP + 0.520 MPP = P2 O5 = 60.460 NP + 0.500 SP + 0.340 MPP + 0.600 CP = K

2 O = 58

0.265 NC = CaO = 00.160 SM = MgO = 00.240 SA + 0.140 SM + 0.180 SP = S 00.48 CP = Cl = 02 U + 0.18 AF + 2 SA + 0.588 NA + 10 NP + 0.833 NC + 1.429 SM + 5 M44 + 5 MAP +9.090 SP + 5 MPP + 2.941 CP Vol = 17000

Los modelos de optimización formulados, fueron resueltos con la ayuda del soft-ware QSB, el que hace uso de la técnica del Simplex para la solución de problemas deprogramación lineal. Los fertilizantes a ser empleados en la primera campaña y segundapara cada una de las etapas de desarrollo del cultivo, se muestran en los cuadros No.4.4y 4.5, respectivamente.

≥≥

Días Después de la Siembra Total Costo

(kg) ($/Ha)

Fertilizantes

0-30

(26 días)

31-90

(52 días)

91-20

(26 días)

U 22.26 230.91 7.60 260.77 43.0

AF 36.07 65.57 16.39 118.03 109.8

NP 86.96 221.74 152.17 460.87 235.0

NC 117.00 117 68.4

SM 93.75 93.75 37.0

Total $/Ha 493.2

Page 391: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

391

Cuadro No. 4.5 CANTIDAD DE FERTILIZANTES SOLUBLES-CAMPAÑA2001-II (Kg/Ha)

Días después de la Siembra Total Costo

(Kg) ($/Ha)

Fertilizantes

0-20

(17 días)

21-80

(52 días)

81-100

(17 días)

U 16.41 263.26 6.55 286.22 47.2

AF 24.59 81.97 9.84 116.40 108.3

NP 86.96 260.90 126.09 473.95 241.7

NC 101.87 101.87 59.6

SM 93.75 93.75 37.0

Total $/Ha 493.8

Los resultados indican que de doce fertilizantes considerados estudiados, solo cincode ellos son necesarios, los mismos que satisfacen la función objetivo y restricciones. Elcloruro de potasio es una fuente barata de potasio, pero no fue considerada por el modelo deoptimización, por tener cloro en su composición y debido a la restricción de toxicidad impues-ta en el modelo. De otro lado, la utilización de sulfato de magnesio implica la adición de azufre,también no considerado dentro de la formulación pero tampoco restringido en su utilización.Finalmente, el costo de producción correspondiente al rubro fertilizantes solubles para las doscampañas, acorde con los resultados del modelo asciende a $ 987 por hectárea. Los fertilizan-tes en con cantidades orden decreciente son el Nitrato de Potasio, seguido por la Urea, ÁcidoFosfórico, Nitrato de Calcio y Sulfato de Magnesio.

5.0 CONCLUSIONES

i) La programación lineal como técnica de optimización ha sido utilizada a fin deestructurar un modelo que permita minimizar el costo total de los fertilizantessolubles bajo las restricciones de nutrición, toxicidad y solubilidad de los mismos.

ii) Doce fertilizantes comercializados en el mercado fueron seleccionados para serconsiderados como variables en la función objetivo. Debido a las restriccionesformuladas en el modelo son cinco de los fertilizantes deberán ser utilizados enambas campañas cuyas cantidades orden decreciente son el Nitrato de Potasio,seguido por la Urea, Ácido Fosfórico, Nitrato de Calcio y Sulfato de Magnesio.

iii) Acorde con el modelo de optimización, el costo de producción correspondiente alrubro fertirrigación se ha estimado en $ 493.2 y $ 493.8 para la primera y segundacampana, respectivamente.

DOSIFICACIÓN OPTIMA DE FERTILIZANTES SOLUBLES EN SISTEMASDE RIEGO A PRESION

Page 392: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM392

6.0 BIBLIOGRAFÍA

1.0 ARMONI, Sholomo 1984. El Riego por Goteo: Centro de Cooperación Internacional parael Desarrollo Agrícola (CINADCO). Israel.

2.0 Del Amor, F. 1985. Guía practica para el Riego y la Fertilización de los Cítricos, 2daEdición. Consejo Superior de Investigación Científicas. España.

3.0 Heinen, M. 2001. FUSSIM2: Brief Description of the Simulation Model and Application toFertigation Scenarios. Alterra, Green World Research, Department of Water and theEnvironment, PO Box 47, 6700 AA Wageningen, The Netherlands.

4.0 Molne, R. 1999. Orchard Fertigation in the Mediterranean Area. Paper presented at theIFA Agricultural Conference on Managing Plant Nutrition. Barcelona, Spain.

5.0 Papadopoulos, A. 1999. Seasonal Fertigation Schedules for Greenhouse Tomatoes –Concepts and Delivery Systems. Agriculture and Agri-Food Canada. Greenhose and Pro-cessing Crops Research Centre Harrow, Ontario.NOR 1GO. Canada.

6.0 S.Q.M. 1994. “Fertigacion”. Subgerencia de Estudios Agrícolas-SQM. Santiago - Chile.Septiembre 1994.

7.0 TAHA, Hamdy A. 1998. Investigaciones de Operaciones. Editorial PRENTICE may. México.

Page 393: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

393

ESTIMACIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL ACUÍFERO Villacurí MEDIANTEEL ALGORITMO DE LEVENBERG-MARQUARDT

Guillermo Aguilar Giraldo1

RESUMEN

El algoritmo de Levenberg-Marquardt fue utilizado a fin de estimar las transmisividadesy resistencias hidráulicas del acuífero Villacurí. Sobre este sistema se implementó el modelode simulación en régimen estacionario con 414 elementos y 239 nudos. La información baseesta constituida por 56 pozos de observación de 304 pozos inventariados. Las cargas observa-das están comprendidas entre 230 y 392 m.s.n.m, los valores de transmisividad varían entre432 m2/d y 2592 m2/d con 883 m2/d, los valores mas altos se ubican en la zona norte de laPampa Villacurí. Los caudales de recarga han sido asignado a cuatro nudos 229, 234, 237 y238 con -153425 m3/d. Así mismo se han identificado 39 campos de pozos con descarga totalque asciende a 133657.5 m3/d. Este último valor corresponde a los volúmenes diarios debombeo por los pozos y la descarga que ocurre a través del sector Pozo Santo.

Los parámetros optimizados mediante el algoritmo de Levenberg-Marquardt fueron latransmisividad y la resistencia vertical. Durante el proceso de optimización los valores detransmisividad fueron disminuidos en 19.6% del valor originalmente ingresado al modelo, mien-tras que la resistencia hidráulica en 60% de su valor inicial. Finalmente, el rango de lastransmisividades están en el orden de 84.74 m2/d a 508.49 m2/d, mientras que la resistenciahidráulica varían desde 19.7 a 183 días. La diferencia de las cargas es 11.46 m, que resulta desumar el mínimo –9.32 m y el máximo 2.14 m. La desviación estándar es 0.79 m, este valorexplica que la dispersión de la información es baja con un coeficiente de variación de 33.21.Los resultados revelan una gran mejora con respecto a la calibración manual.

SUMMARY

The algorithm of Levenberg-Marquardt was used in order to estimate the transmissivi-ties and hydraulic resistances of the Villacuri aquifer. On this system the steady state simula-tion model was implemented with 414 elements and 239 nodes. The basic information are 56observation wells from 304 wells inventoried. The observed heads varies between 230 and 392

1 Profesor Asociado en el Departamento de Recursos de Agua y Tierra – Facultad de Ingeniería Agrícola - Universidad Nacional Agraria La Molina.

Page 394: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM394

m; the transmissivities varies between 432 m2/d and 2592 m2/d, the high values were ob-served at north area of the Villacurí aquifer. The recharge flows have been assigned to fournodes 229, 234, 237 and 238 with -153425 m3/d; likewise 39 fields of wells have been identi-fied with total discharge of 133657.5 m3/d. The last value corresponds to the daily volumespumping and the discharge that flow through “Pozo Santo” geological section.

The parameters optimized by the Levenberg-Marquardt algorithm were the transmisividadand the vertical resistance. During the optimization process, the transmissivities values werereduced in 19.6% of the value originally entered to the simulation model, while the hydraulicresistance in 60% of their initial value. Finally, the range of the transmissivities varies from 84.74m2/d to 508.49 m2/d, while the hydraulic resistance varies from 19.7 to 183 days. The differenceof the heads is 11.46 m, as a result of minimum -9.32 m plus the maximum 2.14 m. The standarddeviation is 0.79 m, this value explains that the dispersion of the information is low with a variationcoefficient of 33.21. The results reveal a great improvement with regard to the manual calibration.

1.0 Introducción

1.1 Generalidades

Los modelos de simulación de acuíferos tienen sus dificultades en ser implementadas,desde que en su totalidad provienen de países desarrollados, diseñado en sus inicios elaboradosbajo el sistema DOS y ahora bajo el sistema Windows, bajo este ultimo sistema ha mejoradomucho el tedioso trabajo de ingreso de datos, intercambio de información con otros modelos,y el aun tedioso proceso de calibración y validación.

Debido a ello, los programas de computo vienen tratando a que el modelamiento seamás simple, básicamente durante el proceso de calibración; con este fin, se han desarrolladometodologías para efectuar el denominado Autocalibración del Modelo, el mismo que estabasado en algoritmos los cuales serán aplicados al modelo de simulación del acuífero Villacurí.

1. 2 Objetivos

Aplicar el algoritmo de Marquardt al modelo de simulación del acuífero Villacurí, confines de estimación de sus parámetros

2.0 REVISION BIBLIOGRAFICA

El proceso de calibración de los modelos de agua subterránea mediante procesos deprueba y error generalmente consume tiempo, especialmente cuando los modelos correspon-den a acuíferos multicapas y heterogéneos. En estos casos puede ser muy dificultoso encon-trar los parámetros del modelo y las condiciones de frontera que produzcan resultados acepta-bles. Se han desarrollado modelos que permiten optimizar la diferencia entre las cargas medi-das y observadas haciendo uso del algoritmo de Levenberg-Marquardt para que mediante unproceso iterativo encuentre la solución de las ecuaciones no lineales de flujo del agua subterrá-nea, (Hemker, 1996).

Acorde con Doherty (1998) y Hill(1998), el comportamiento de un sistema natural oartificial puede ser descrito por la ecuación lineal (2.1):

Page 395: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

395

Xb = c (2.1)

En la ecuación (2.1) X es una matriz m x n (m filas y n columnas). Los elementos deX son constantes e independientes de los elementos de b, un vector de orden n que, asumi-mos contienen un sistema de parámetros. c es un vector de orden m que contiene númerosque describen la respuesta del sistema a un conjunto de efectos incluidos en la matriz X, paralos cuales podemos obtener las medidas en campo o laboratorio a fin de inferir los parámetrosdel sistema comprendidos en b.

Los parámetros óptimos son definidos como el grupo de valores para los que la suma dedesviaciones al cuadrado entre los valores calculados o generados por el modelo y las observa-ciones experimentales sean mínimas; el valor más pequeño es este número (referido a la «fun-ción objetiva»), la consistencia entre los resultados del modelo y las observaciones y la mayorconfianza en que el conjunto de parámetros se determinaron en base a estas observaciones.

Matemáticamente, requerimos minimizar Φ, definido por la ecuación:

Φ = (c - Xb)t(c - Xb), (2.2)

c contiene las medidas observadas; el exponente "t" indica la matriz transpuesta. Así mismo,el vector b que minimiza la función Φ (de la ecuación 2.2) esta dada por (2.3):

b = (XtX)

-1X

tc. (2.3)

De modo que el número de observaciones m iguale o exceda el número de parámetrosn, la ecuación matricial (2.4) proporcionará una única solución al problema de estimación deparámetros. Además, como la matriz (X

tX) es positivo definido bajo estas condiciones, la

solución es relativamente fácil obtener numéricamente.

2.5 El Parámetro de Marquardt

Acorde con Doherty (1998) y Cooley (1983), la ecuación para la estimación deparámetros de modelos no lineales mediante la técnica de mínimos cuadrados ponderados,puede ser escrita como:

u = (JtQJ)

-1J

tQr (2.4)

donde u es el vector de versión actualizada del parámetro y r es el vector residual para elconjunto de parámetros actuales.

El gradiente de la función objetiva F en espacio del parámetro denotado por el vector g,el i-esimo elemento de g estará definido como:

(2.5)

la derivada parcial de la función objetiva con respecto al i-esimo parámetro. El vector de laversión ultima del parámetro no puede estar a un ángulo mayor de 90 grados con respecto al

b=g

ii ∂

Φ∂

ESTIMACIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL ACUÍFERO Villacurí MEDIANTEEL ALGORITMO DE LEVENBERG-MARQUARDT

Page 396: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM396

vector con gradiente negativa. Si el ángulo entre u y -g es mayor de 90 grados, u tendría unacomponente a lo largo de la dirección positiva del vector gradiente y el movimiento a lo largo deu causaría un incremento en el valor de la función objetiva, realmente opuesto a lo que quere-mos. Sin embargo, a pesar del hecho que -g define la dirección de descenso de Φ, puededemostrarse que u es normalmente un parámetro es mucho mejor que -g, sobre todo ensituaciones donde los parámetros son altamente correlacionados. En tales situaciones,iterativamente siguiendo la dirección de descenso mas pronunciada lleva al fenómeno de "Vainita"donde los parámetros sufren saltos de un lado a otro en Φ acorde a como los parámetros sonactualizados en iteraciones sucesivas; la convergencia hacia el mínimo global F es entoncessumamente lento, tal como se muestra en la Fig. 2.1.

donde α es el parámetro de Marquardt e I es la matriz n x n de identidad.

Puede mostrarse que la pendiente del vector g puede ser expresado como:

g = -2JtQr (2.7)

De las ecuaciones (2.6) y (2.7) se sabe que cuando a es muy alto, la dirección de u seaproxima al valor negativo del vector gradiente. Cuando a es cero, la ecuación (2.6) es equiva-lente a la ecuación (2.4). Así para la iteración inicial del proceso de optimización es a menudobeneficioso asumir un valor relativamente alto para a, disminuyendo progresivamente hastalograr el aproximado del valor optimo de Φ; Doherty (1998).

3.0 MATERIALES Y METODOS

3.1 Materiales

Planos Catastrales a escala 1/10000; Planos Geológicos a escala 1/20000 yFichas de Inventario de Pozos

Fig. 2.1 El Fenómeno “ Vainita”durante la Optimizacion de los Parametros

Param ete r #1

Par

amet

er #

2

C ontours o f equa lobjective functionvalue

Initia l param ete restim ates

Contornos con igualvalor de funciónobjetivo

Parámetro #1

Valor inicialde la funciónobjetivo

No obstante, la mayoría de los problemas deestimación de parámetros se benefician alajustar u con tal que esta se halle muy cercaa la dirección de -g en las fases iniciales delproceso de estimación. Matemáticamente,esto puede ser logrado incluyendo en la ecua-ción (2.4) el parámetro llamado “de Marquardt»,nombre del investigador Marquardt (1963),aunque el uso de este parámetro fue iniciadopor Levenberg (1944). La ecuación (2.4) setransforma en:

u = (JtQJ + αI)-1JtQr (2.6)

Page 397: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

397

3.2 Equipos y Software

Sonda eléctrica de 100 m de profundidad, PH metro, Conductivímetro, GPS, Com-putadora, Impresora, Scanner, Software Surfer y Software Micro-Fem para Windows y DOS

3.3 Metodología

La metodología fue dividida en dos partes, una primera concerniente a la recopilación yanálisis de información de campo y la segunda correspondiente al procesamiento de la informa-ción, ingreso de datos al modelo de simulación y calibración automática de parámetros. Con estepropósito se verificó la información de campo recopilada por el Proyecto Sur Medio, quienes efec-tuaron trabajos de nivelación de los pozos a fin de conocer las cargas de agua en cada uno de ellos.

El análisis de información recopilada fue procesada haciendo uso de programas decomputo a fin de verificar su confiabilidad y evitar principalmente errores sistemáticos, loscuales podrían conducir a errores durante el proceso de autocalibración del modelo.

El proceso de simulación de acuíferos comprende las etapas: i)Discretización delsistema acuífero, que incluye la definición de la cantidad de mallas del modelo; ii) Ingreso deInformación al modelo de simulación que incluyen las propiedades hidrogeológicas del sistemaacuífero; iii) Proceso de Calibración del Modelo, consiste en establecer la mínima diferenciaentre la carga observada y la calculada.

El proceso de autocalibración del modelo de simulación mediante el MicroFem, con-templa: i) la calibración automática del modelo de simulación en régimen permanente paracuyo fin se hará uso el algoritmo de Levenberg – Marquardt mediante un proceso iterativo a finde encontrar la solución de las ecuaciones no lineales, haciendo uso de la regresión lineal conel método de mínimos cuadrados, para ello se establecerá el siguiente procedimiento: a) Ingre-so de un grupo de valores de cargas observadas en campo (niveles de agua subterránea ycargas hidráulicas); b) Selección de la forma de entrada de datos al modelo (propiedadeshidráulicas y condiciones de frontera); c) Uso del FemInvs que incluye la lectura del archivo dedatos generados por el MicroFem; lectura de el archivo con datos observados; selección de losparámetros a ser optimizados; inicio de los cálculos iterativos y análisis de los resultados.

4.0 RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Con fines de la presente investigación, se ha hecho uso de la información recopiladapor el Proyecto Especial Sur Medio en el área de influencia del acuífero Villacurí ubicado en elDistrito de Salas, provincia y Departamento de Ica. La información incluye el inventario depozos y las cotas topográficas de 56 pozos considerados como pozos de observación. Lospozos inventariados ascienden a 304 pozos, muchos de ellos son utilizados con fines de riegointenso de extensiones considerables.

El sistema acuífero ha sido discretizada y separada en tres zonas o regiones. Laregión I corresponde a la zona con limitada información así mismo corresponde a la zona en lacual la explotación del recurso hídrico es relativamente mínima. La región II corresponde a lazona en la cual se ubican la mayor cantidad de pozos en actual explotación, consecuentemen-te los volúmenes de agua explotados son elevados, debido a ello en esta región se disponemayor cantidad de información.

ESTIMACIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL ACUÍFERO Villacurí MEDIANTEEL ALGORITMO DE LEVENBERG-MARQUARDT

Page 398: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM398

Fig. Nº 4.1 REGIONES DEL SISTEMA ACUIFERO

Finalmente, la región 3 corresponde a la segunda zona de mayor importancia por eluso de las aguas subterráneas y la información hidrogeológica disponible. El sistema acuíferosub dividido en regiones se muestra en la Fig. 4.1.

De otro lado las regiones han sido discretizadas en elementos triangulares cuyos vérti-ces son denominados nudos de los elementos, acorde con el criterio de discretización estable-cido en el método de elementos finitos. Las dimensiones de los lados de los elementos miden 2,1 y 1.5 Km en las regiones 1, 2 y 3, respectivamente. En general el sistema acuífero ha sidodiscretizada en 414 elementos y 239 nudos; el mismo que se muestra en la Fig. No. 4.2.

Fig. Nº 4.2 Mallado del Sistema Acuífero

4.3 Simulación del Acuífero

Acorde con la información geológica, se ha considerado como límite impermeable laszonas Sur y Norte del acuífero, conformada por rocas ígneas de pequeñas alturas correspondien-tes a la formación Pisco. Así mismo, las zonas Oeste y Este han sido considerados como límitepermeable que corresponde a la zona de Pozo Santo y Guadalupe sobre la cual se extiende el

Page 399: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

399

permeable que corresponde a la zona de Pozo Santo y Guadalupe sobre la cual se extiende elacuífero en estudio. En la Fig. No. 4.3 se muestra las condiciones de frontera del sistema acuíferoen estudio. El limite hidráulico ha sido considerada a las zonas mencionadas en virtud a que através de la zona de Guadalupe existe un contacto hidráulico entre el acuífero de Ica y el AcuíferoVillacurí, consecuentemente existe intercambio de los volúmenes de agua acorde con el gradientehidráulico. De otro lado a través de Pozo Santo se estiman la existencia de flujo fuera del siste-ma, consecuentemente ha sido considerada como una zona de intercambio de masas de aguaentre el acuífero Villacuiri y parte de ella el que ha sido excluido debido a la escasa informaciónque se dispone

L I M I T E I M P E R M E A B L E

L I M I T E I M P E R M E A B L E

PO

TE

NC

IAL

IMP

UE

ST

O

PO

TE

NC

IAL

IMP

UE

ST

O

P OTE NC IAL IMP UES TO

Fig. Nº 4.3 Condiciones de Frontera del Modelo

El ingreso de información se ha efectuado acorde con el criterio establecido por elMicroFem. El mismo que se inicia luego de haber discretizado el sistema acuífero. Ayudas deimportancia nos proporciona el programa para este proceso que muchas veces es tedioso,principalmente cuando el numero de mallas supera los 1000.

Los parámetros a ser ingresados para los modelos en régimen estacionario son lassiguientes: i) la carga, esta corresponde a las cargas observadas correspondiente a cada unode los nudos y ii) resistencia vertical, el acuífero de Villacuiri es libre, consecuentemente estevalor ha sido considerado homogéneo en promedio 15 días. iii) Transmisividad, otra de laspropiedades hidráulicas de importancia de los acuíferos a ser simulados es la transmisividadlos cuales han sido ingresados a cada uno de los nudos acorde con su distribución espacialmostradas en la Fig. No. 4.3 y v) La descarga, variable que corresponde al bombeo o recargaa través de pozos o campo de pozos.

La información de las propiedades hidráulicas ingresadas al modelo se encuentrandetalladas en el modelo y base de datos, que incluye en la primera columna la identificacióndel nudo, en la segunda y tercera columna se ubican las coordenadas relativas de los nudos yen las columnas cuarta a la octava se hallan las propiedades correspondientes a cargas obser-vadas, resistencia vertical, transmisividad, carga calculada y descarga, respectivamente.

ESTIMACIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL ACUÍFERO Villacurí MEDIANTEEL ALGORITMO DE LEVENBERG-MARQUARDT

Page 400: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM400

Los valores de las cargas observadas están comprendidas entre 230 y 392 m.s.n.m, con320 m.s.n.m en promedio. La resistencia vertical ha sido asignada en 300 días, posteriormenteesta propiedad será optimizada, los valores de transmisividad varían entre 432 m2/d y 2592m2/d con 883 m2/d, los valores mas altos se ubican en la zona norte de la Pampa Villacurí.

Los caudales de recarga en el modelo tienen signo negativo las recargas y las descar-ga el signo positivo. Los caudales de recarga han sido asignado a cuatro nudos 229, 234, 237y 238 con -153425 m3/d. Así mismo se han identificado 39 campos de pozos con descargatotal que asciende a 133657.5 m3/d. Este ultimo valor corresponde a los volúmenes diarios debombeo por los pozos y la descarga que ocurre a través del sector Pozo Santo.

c) Calibración del Modelo

El proceso de calibración de los modelos de simulación de acuífero son hasta la actua-lidad problemas parcialmente resueltos mediante los algoritmos de autocalibración; principal-mente debido a la ausencia de información satisfactoria de sus propiedades y variables.

En el presente trabajo el acuífero Villacurí se ha simulado para la condición del siste-ma (x,y,t) correspondiente al mes de Febrero de 1992. El proceso de calibración ha consistidoen estimar los caudales de recarga, manteniendo una variación del 10% en los valores de latransmisividad, como es evidente la versión 3.0 del MicroFem proporciona una herramientavisual para el proceso de ajuste entre las cargas observadas y calculadas por el modelo. Luegode múltiples iteraciones se consideran relativamente satisfactoria los resultados buscados,las mismas que fueron procesados gráficamente y estadísticamente. En la Fig. 4.4, se mues-tra el mapa con las diferencias entre las cargas observadas y calculadas por el modelo, comoes evidente el mapa muestra isolíneas con valores negativos (-), por ejemplo (-2) y valorespositivos (como ejemplo +2) e isolíneas con etiquetas igual a cero. En el primer caso, es decirisolíneas negativas significan que las cargas observadas se encuentran por debajo de lascalculadas, en el caso de isolíneas con valores positivos significan que las cargas observadasse encuentran sobre las calculadas y finalmente las isolíneas con etiquetas igual a cero signi-fica que las cargas observadas y calculadas son iguales.

���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

Pozo Santo

San Luis Villa Luz

Cerro Las Minas

Pampa Guadalupe

GuadalupeHuarango Redondo

Escala : 1: 200000

Fig. 4.4 Diferencia entre las Cargas Observadas y Calculadas

Page 401: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

401

En general las mayores discrepancias se observan en las zonas Pampa deGuadalupe y Pozo Santo, con mayor valor absoluto en la zona Pampa Guadalupe queasciende a 10.964 m, debido principalmente a la ausencia de pozos de observación enesta zona y al estimado de las transmisividades y caudales de recargas, acompañado dela resistencia hidráulica del material de acuífero. En la zona central y en gran parte de lasuperficie que cubre el acuífero se observan isolíneas con valores iguales a cero, estoexplica la calidad de información utilizada y la abundante información utilizada con propó-sitos de simulación. Considerando un espesor satura medio de 100 m, es evidente loserrores que conducirían al cálculo de los volúmenes de agua, consecuentemente el modeloconsideramos con un buen ajuste, logrando mayor aproximación en las zonas PozosSanto, San Luis, Villa Luz, Cerro Las Minas y Huarango Redondo; en la zona Este y Sur-Este que comprende la Pampa de Guadalupe y Cerro Prieto, la aproximación es aceptabledebido a la falta de información con estos propósitos. En el Cuadro No.4.2, se muestrainformación estadística de la diferencia entre las cargas observadas y calculadas.

Cuadro No. 4.2 Variables Estadísticas de la Diferencia entrelas Cargas Observadas y Calculadas

Z Range: 14.944

Z Midrange: -3.492

Z Minimum: -10.964

Z 25%-tile: -0.468

Z Median: 0.031

Z 75%-tile: 0.59

Z Maximum: 3.98

Z Average: 0.0391799

Z Standard Deviation: 1.30591

Z Variance: 1.70541

Z Coef. of Variation: 33.3312

Z Coef. of Skewness: -2.51761

Z= la diferencia entre las cargas observadas y calculas

(Resultados del Surfer)

Los estadísticos nos indican que el rango de las diferencias de las cargas ascien-de a 14.944 m, que resulta de sumar el mínimo –10.964 y el máximo 3.98. La desviaciónestándar de la serie de datos procesados asciende a 1.30 m, este valor nos muestra que ladispersión de la información es baja con un coeficiente de variación de 33.33. Por otro ladoel coeficiente de asimetría que mide la simetría de la distribución de la serie de datosalrededor de la media asciende a –2.51, lo que significa que la mayor parte de la diferenciaentre las cargas observadas son negativas, es decir las cargas observadas se hallan pordebajo de las calculadas.

ESTIMACIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL ACUÍFERO Villacurí MEDIANTEEL ALGORITMO DE LEVENBERG-MARQUARDT

Page 402: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM402

4.4 Autocalibración del Modelo de Simulación

El proceso de autocalibración del modelo de simulación del acuífero Villacurí se haefectuado haciendo uso del modulo FemInvs del software MicroFem. En general, medianteeste modulo se puede establecer la variabilidad espacial de las transmisividades, resistenciahidráulica del acuitardo, descargas, flujos impuestos y cargas fijas para cada acuífero en basea un grupo de nudos seleccionados.

Bajo estas asunciones, bajo la asunción que las descargas son altamente confiables,sin embargo los valores de transmisividad y resistencia hidráulica tendrán que ser optimizadosa fin de minimizar las cargas observadas y calculadas, los resultados de proceso son detalla-dos líneas abajo, cuyo resumen se muestra en el Cuadro No. 4.3.

Nudos CargasObservadas (m)

Nudos CargasObservadas (m)

14241311469958631561471121681281376650861079513217717616316115011689102101

270.398270.480314.758340.169300.987286.580291.256345.315342.654330.059355.809326.255330.323299.182280.401297.271304.983301.497309.756340.898343.252328.561345.252336.201316.698319.425320.370321.620

909180618318319919817182148513712221941951791811352310941957212

318.482315.499308.581299.276313.736355.297363.920365.711348.501304.054335.141259.614259.697257.399260.778263.803357.041354.107357.502358.592334.021268.435229.466231.070235.304242.346304.267374.797

Cuadro No. 4.3 Cargas Observadas y Nudos Referenciales con fines de Autocalibración( Archivo : VB.mh1)

Page 403: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

403

El cuadro muestra, que se trata de un acuífero de una sola capa, el archivo de datos esvb.mh1, con 56 valores diferentes de cero que corresponden a los valores de cargas observa-das. Los estadísticos de importancia, son el promedio absoluto de la diferencia entre los datosde campo y del modelo y el error medio cuadrático de las cargas en análisis.

Otro de los pasos importantes, fue el seleccionar los parámetros a ser optimizados,pudiendo ser la transmisividad, resistencia hidráulica, descargas, cargas fijas, entre otros.Para el acuífero Villacurí, se han seleccionado 2 parámetros, la Transmisividad y ResistenciaHidráulica, considerados los menos confiables debido a la ausencia de estas propiedades enalgunas zonas de importancia del acuífero. El numero de nudos sobre las cuales serán deter-minados las transmisividades y resistencias hidráulicas son 239, el valor relativo se refiere alvalor inicial para los cálculos de T1 y C1 como porcentaje del valor ingresado en el Femodel;100% significa que tomara como valor inicial los mismos valores ingresados en el Femodel.

Los resultados obtenidos luego del proceso de optimización son los mostrados en elCuadro No. 4.4. En este cuadro podemos observar que los valores de transmisividad han sidodisminuidos en 19.6% del valor originalmente ingresado al modelo, mientras que la resistenciahidráulica ha disminuido en 60% de su valor inicial. El rango de los valores de transmisividadestán en el orden de 84.74 m2/d a 508.49 m2/d, mientras que los valores de resistencia hidráu-lica varían desde 19.7 a 183 días.

Con los resultados obtenidos se han obtenido las Fig. No.4.5 y 4.6, en la primera, seobservan un ajuste muy bueno en la zona central del acuífero, consecuentemente la diferenciaentre las cargas observadas y calculadas es en muchos de los casos cero y en otros varíanhasta un máximo de 0.40 m, salvo algunas zonas puntuales en las cuales la variación llega a

���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

Pozo Santo

San Luis Villa Luz

Cerro Las Minas

Pampa Guadalupe

GuadalupeHuarango Redondo

Escala : 1: 200000Cargas Calculadas

Cargas Observadas

LEYEN D A

Fig. 4.5 Cargas Observadas y Optimizadas medilante el Femlnvs.

ESTIMACIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL ACUÍFERO Villacurí MEDIANTEEL ALGORITMO DE LEVENBERG-MARQUARDT

Page 404: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM404

Hydraulic Head (cm Aquifer Label Node Number

Calculated Observed Cal-Obs11111111111111111111111111111111111111111111111111111111

Obs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ellObs.W ell

4579

1012131419222324505758616366808283868990919599

101102107112116128131132135137146147148150156161163168171176177179181183194195198199212

24000.825943.925006.323520.9

2351126488.226002.526504.924458.926994.626505.426968.3

2776829494.428496.629697.829200.729187.230978.330301.830993.729685.331701.831494.631490.9

3040729996.732274.531968.7

3062332995.231473.2

3250931462.630957.2

3349933264.333965.434437.333625.733570-534495.534378.333305.235483.134998.633948.433067.835698.835986.935134.635788.535519.636586.836251.337284.1

23530.425961.425739.9

2310722946.626077.825969.727039.824234.626380.326843.5

2704828040.130426.7

2865829927.629125.629918.230858.130405.431373.629727.131942.531848.231549.930149.730098.7

3216232037

30498.333005.931669.832625.531475.830975.633402.133032.334016.934265.433514.133620.134531.534525.232856.135580.934850.134325.234089.835750.235859.235529.735704.135410.736571.1

3639237479.7

470.4-17.5

-733.6413.9564.4410.4

32.8-534.9224.3614.3

-338.1-79.7

-272.1-932.3-161.4-229.8

75.1-731

120.2-103.6-379.9

-41.8-240.7-353.6

-59257.3

-102112.5-68.3124.7-10.7

-196.6-116.5

-13.2-18.496.9232

-51.5171.9111.6-49.6

-36-146.9449.1-97.8148.5

-376.8-122

-51.4127-7

-395.184.4

108.915.7

-1407-195.6

Cuadro Nº 4.4 Resultados del Proceso de AutocalibraciónNumber and results of Successive Iterations

ºN 17 1C |SfomuS1C

0 001 001 74.035

1 6.02 5.65 81.115

2 6.91 06 51.115FEM INVERS

fERM INVERS PARAMETER ESTIMATIONfor Steady State Micro Fem. Models

NOITULOSERAUQSTSAELDETALUCLACEHTFOSTLUSER

retemaraP lebaL eulaV egnaR ).e.s+/-(

1T & 6.91 13.0 4.4421

1C & 06 7.91 381

File name: Vb. Fem.Nº of layers:1Nº of Nodes: 239

Page 405: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

405

ser 0.80 m. Como es evidente en esta zona se dispone de muy buena información de cargasde agua y se disponen de propiedades del acuífero medidas en los pozos inventariados. Ob-servamos discrepancias considerables en las zonas Guadalupe y Pozo Santo, en las cualesno se dispone de información suficiente para el proceso de modelamiento de flujo de las aguassubterráneas. La diferencia entre las cargas en análisis en alta, explicada principalmente porla ausencia de información de cargas medidas y propiedades del acuífero en esta zona.

Los estadísticos nos indican que el rango de las diferencias de las cargas asciende a11.46 m, que resulta de sumar el mínimo –9.32 m y el máximo 2.14 m. La desviación estándarde la serie de datos procesados asciende a 0.79 m, este valor nos muestra que la dispersiónde la información es baja con un coeficiente de variación de 33.21. Por otro lado el coeficientede asimetría que mide la simetría de la distribución de la serie de datos alrededor de la media

Z Range: 11.4648Z Midrange: -3.5876Z Minimum: -9.32Z 25%-tile: -0.0536Z Median: 0.013Z 75%-tile: 0.1068Z Maximum: 2.1448Z Average: 0.0238318Z Standard Deviation: 0.791623Z Variance: 0.626666Z Coef. of Variation: 33.2171Z Coef. of Skewness: -7.43247

��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

Pozo Santo

San Luis Villa Luz

Cerro Las Minas

Pampa Guadalupe

GuadalupeHuarango Redondo

E scala : 1: 200000

Fig. 4.6 Diferencia entre las Cargas Observadas y Optimizadas mediante el Femlnvs

asciende a –7.43, lo que significa que la mayor parte de la diferencia entre las cargas observa-das son negativas, es decir las cargas observadas se hallan por debajo de las calculadas.Estos resultados revelan una gran mejora con respecto al modelo calibrado manual con laayuda visual de los mapas. Los estadísticos de la diferencia entre las cargas observadas semuestran líneas abajo los cuales han sido usados para concluir satisfactoriamente el procesode Modelamiento del sistema acuífero.

ESTIMACIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL ACUÍFERO Villacurí MEDIANTEEL ALGORITMO DE LEVENBERG-MARQUARDT

Page 406: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM406

5.0 Conclusiones y Recomendaciones

i) Los valores de las cargas observadas en el sistema acuífero Villacurí, estáncomprendidos entre 230 y 392 m.s.n.m. La resistencia vertical es desconoci-da, posteriormente esta propiedad será optimizada, los valores de transmisividadvarían entre 432 m2/d y 2592 m2/d con 883 m2/d, los valores mas altos seubican en la zona norte de la Pampa Villacurí. Los caudales de recarga hansido asignado a cuatro nudos 229, 234, 237 y 238 con -153425 m3/d. Asímismo se han identificado 39 campos de pozos con descarga total que as-ciende a 133657.5 m3/d. Este último valor corresponde a los volúmenes dia-rios de bombeo por los pozos y la descarga que ocurre a través del sectorPozo Santo.

ii) La implementación del modelo de simulación fue realizada con la informaciónantes mencionada, inventario de pozos, las cotas topográficas de 56 de ellosconsiderados como pozos de observación y el total de 304 pozos inventaria-dos. En general el sistema acuífero fue discretizado en 414 elementos y 239nudos

iii) Acorde con el procedimiento de calibración visual y de prueba – error, lasmayores discrepancias se observan en las zonas Pampa de Guadalupe yPozo Santo, con mayor valor absoluto en la zona Pampa Guadalupe queasciende a 10.964 m, debido principalmente a la ausencia de pozos de obser-vación en esta zona y al estimado de las transmisividades y caudales derecargas, acompañado de la resistencia hidráulica del material de acuífero.En la zona central y en gran parte de la superficie que cubre el acuífero seobservan isolíneas con valores iguales a cero, esto explica la calidad de infor-mación utilizada y la suficiente información utilizada con propósitos de simu-lación

iv) Los parámetros optimizados mediante el algoritmo de Levenberg-Marquardtfueron la transmisividad y la resistencia vertical. Durante el proceso deoptimización los valores de transmisividad fueron disminuidos en 19.6% delvalor originalmente ingresado al modelo, mientras que la resistencia hidráulicaen 60% de su valor inicial. Finalmente, el rango de las transmisividades estáen el orden de 84.74 m2/d a 508.49 m2/d, mientras que la resistencia hidráuli-ca varía desde 19.7 a 183 días.

v) Los estadísticos de los resultados del proceso de calibración automáticaindican que el rango de las diferencias de las cargas es 11.46 m, que resultade sumar el mínimo –9.32 m y el máximo 2.14 m. La desviación estándar es0.79 m, este valor explica que la dispersión de la información es baja con uncoeficiente de variación de 33.21. El coeficiente de asimetría calculada es -7.43, lo que significa que la mayor parte de la diferencia entre las cargasobservadas son negativas. Los resultados revelan una gran mejora con res-pecto a la calibración manual.

Page 407: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

407

6.0 BIBLIOGRAFÍA

1.0 Hemker N. 1996. User Guide of Groundwater Flow Modeling using MICRO-FEM. Amsterdam – Netherland. 300 pp.

2.0 Hill, M.C. 1998. Methods and Guidelines for Effective Model Calibration. U.S.Geological Survey – Water Resources Investigations Report 98-4005. 86 pp.

3.0 Doherty, J. 1998. Pest Model-Independent Parameter Estimation . WatermarkComputing. USA. 253 pp.

4.0 Golden Software Inc. 2000. Surfer for Windows 7.02 - User Guide. Golden Colo-rado. USA. 454 pp.

5.0 Cooley, R. L., 1983. Some new procedures for numerical solution of variably satu-rated flow problems. Water Resources Research, v19, no. 5, p1271-1285.

6.0 Hill, M. C., 1992. A Computer Program (MODFLOWP) for Estimating Parametersof a Transient, Three-Dimensional, Ground-Water Flow Model using Nonlinear Re-gression. U. S. Geological Survey Open-File Report 91-484.

ESTIMACIÓN DE LOS PARÁMETROS DEL ACUÍFERO Villacurí MEDIANTEEL ALGORITMO DE LEVENBERG-MARQUARDT

Page 408: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM408

“GESTION PARA EL MANEJO DE LOS RESIDUOSGENERADOS EN EL CAMAL DE LA UNALM”

Rosa Miglio T.1 Nino Haya E.2

RESUMEN

El trabajo de investigación presenta una evaluación de la producción de residuossólidos y líquidos generados en el camal de la UNALM, proponiendo alternativas de disposi-ción de los residuos sólidos con fines de obtención de subproductos aprovechables y alter-nativas de tratamiento para el agua residual evacuada.

Los principales sub productos a recuperar en el camal de la UNALM son el contenidoestomacal de los vacunos(bazofia), el sebo y la sangre.

De acuerdo al aforo y caracterización del agua residual, se ha calculado una produc-ción de 41,04 m3/día de desagües, (considerando 6 horas de producción), lo cual ha permiteestimar un gasto de agua por animal de 1.02 m3 .

Una de las alternativas de tratamiento para el agua residual, consiste en lainstalación de un sistema de lagunas de tipo anaerobia y facultativa, instaladas enserie; seguidas por un sistema de pantanos artificiales de flujo horizontal. La calidaddel agua a la salida de este tratamiento, permitirá el reuso del agua tratada para elriego y piscicultura, pues se logrará reducir la DBO hasta 22 mg/l. La segunda alterna-tiva para el manejo de las aguas residuales plantea la utilización de las lagunas deinfiltración existentes frente al camal, y su reconversión al sistema planteado en laprimera alternativa.

SUMMARY

This research work presents an evaluation of the production of solid and liquidwaste generated at the slaughterhouse of the UNALM. The alternatives for disposition ofthe solid residuals reach to obtaining profitable sub-products and propose a methodologyfor the wastewater treatment.

1 Profesora Asociada del Departamento de Construcciones Rurales2 Ingeniero

Page 409: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

409

The main sub-products recovered in the slaughterhouse of the UNALM, are the cowsstomach content (hogwash), the suet, and the blood.

According to the results of the water characterization and flow measure, is able calcu-late a daily production of 41,04 m3/day of waste water (considering 6 working hours), this allowsto considered a water requirement of 1.02 m3 /animal.

One of the wastewater treatment alternatives, consist on the installation of lagoonssystem: anaerobic and facultative, that are installed in series; continued by a wetland systemwith horizontal flow. The water quality at the end of the treatment would allow the reuse of thetried water for irrigation and pisciculture, because it is possible to reduce BOD until 22 mg/l.The second alternative for the handling of wastewater is the use of the infiltration lagoons thatexists in front of the slaughterhouse, changing its use in accord to the first alternative.

I.- INTRODUCCION

A la fecha de presentación del presen-te proyecto, Diciembre del año 1998, la Uni-versidad Nacional Agraria de La Molina, con-taba dentro de su campus universitario conun camal donde se beneficiaban un promediode 135 bovinos por semana, presentándosedurante el beneficio una serie de residuoscomo sangre, pelos, cuernos, pezuñas, res-tos de alimentos no digeridos (bazofia), he-ces y orina, grasas y otros.

Estos residuos, sumados a la grancantidad de agua usada durante esta opera-ción (aproximadamente 1000 litros por ani-mal) causaban un gran impacto al medio am-biente por la generación de olores, aguasresiduales con alta carga orgánica y bacterialy almacenamiento de desechos sólidos queno tenían una disposición adecuada.

Estos problemas eran palpables en di-ferentes puntos del campus, pues las aguasresiduales eran conducidas por canales abier-tos y usadas para el riego de cultivos en losterrenos más bajos de la universidad, igual-mente los residuos sólidos eran sedimenta-dos en un tanque séptico inoperativo que seencuentra a la salida del camal, y/o evacua-dos junto con las aguas residuales.

Esto motivo la presentación del pro-yecto en el cual se planteaba una planifica-ción del manejo de los residuos sólidos ylíquidos de este camal, para ayudar a pre-servar el medio ambiente del campus de laUNALM y sus alrededores pero también paraconvertirse en una fuente de ingresos adi-cionales al generar una serie desubproductos comerciables como compost,humus de lombriz, alimento para animalesy agua residual tratada para riego oacuicultura.

Después de mediados del año 2000,luego que se culminaron los trabajos de re-colección de datos del camal, se procedióal cierre temporal de la unidad con el propó-sito de efectuar mejoras en la infraestructu-ra y operación; se tiene conocimiento de lapronta apertura de este camal con un bene-ficio promedio de 80 animales por día y ope-rando todos los días de la semana.

Los datos tomados y las propues-tas planteadas en este proyecto seguiránsiendo viables para la nueva fase de ope-ración del camal, toda vez que la informa-ción se ha tomado considerando prome-dios diarios por animal; solo restaría co-nocer el número exacto de animales quese beneficiarán.

“GESTION PARA EL MANEJO DE LOS RESIDUOSGENERADOS EN EL CAMAL DE LA UNALM”

Page 410: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM410

II.- OBJETIVOS

Evaluar la producción de residuossólidos y líquidos generados en el camal dela UNALM con fines de generación desubproductos aprovechables para la agricul-tura y alimentación animal.

III.- REVISION BIBLIOGRAFICA

3.1 Camales o Mataderos

Son establecimientos debidamente au-torizados y registrados que cuentan con latecnología requerida para realizar los proce-sos de industrialización de las diversas es-pecies de abasto. También se les denominamataderos, rastros, centros de beneficio, yplantas de faenamiento de carne.

3.2 Producción De ResiduosEn Camales

Durante el sacrificio del ganado se vana producir productos secundarios que sondestinados a la alimentación humana (híga-do, bazo, riñones, mondongo, etc), pero tam-bién se van a generar residuos de muy diver-sas características que contienen restos só-lidos y líquidos. En el Cuadro Nº 1 se mues-

tra la producción de residuos sólidos en unmatadero.

3.3 Residuos Líquidos

Casi todo el proceso de producción,desde el inicio en el lugar de entrega de losanimales hasta llegar a los lugares de alma-cenamiento y cámaras frigoríficas, va ligadoa la producción de aguas residuales. El cau-dal y las características de las aguas residua-les de matadero varían ampliamente, depen-diendo del tipo y numero de especies sacrifi-cadas, la tecnología empleada y el grado derecuperación de subproductos de cada insta-lación, pero se estima entre 1 y 2 litros porkg de peso vivo del animal.

Los efluentes de las industrias cárni-cas tienen una elevada concentración de resi-duos en comparación con las aguas residualesdomésticas, llegando a presentar valores me-dios de 1200 mg/l de DBO y en muchos ca-sos exceder los 2700 mg/l de DBO (Loch,1977, citado por Ockerman y Hansen (11).

Si estos efluentes sin tratar se des-cargan en los sistemas de alcantarillado po-nen en dificultades los sistemas municipales

Cuadro Nº 1: Residuos sólidos en un matadero.

DESECHO PRODUCCIONKg/res

PRODUCCIONKg/ton de pesovivo

PRODUCCIONNº de reses porTon de desecho

Rumen 45 133 22Estiércol 18 53 56 Contenido de la mucosa Intestinal

14 41 72

Sebo 12 35 83 Colas 1 3 1000

Trozos de piel 14 41 72 Cálculos biliares 0,000067 0,0002 - Cachos 0,67 2 1492 Bilis 300 ml 881 ml -

Fuente: Castillo, Casas y Herrera (3 )

Page 411: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

411

TRATAMIENTO % DE REMOCIONRejas rotatorias, tanque de floculación, unidad de flotación con airedisuelto, centrifugación, descarga al alcantarillado.

DBO 40 %DQO 43 %SS 47%Grasas y aceites 95.1 %

Rejas, trampa de grasas, dos lagunas aireadas. DBO 94 %Rejas, precipitación con ácido lignosulfónico, pH 3, remoción de floccon aire a presión, neutralización pH 6 – 8.

DBO 93 %

Floculación con Hexafosfato de sodio a pH 3.5, floculación con aire,remoción de sólidos y desagüe.

DBO 70 %SS 89 %

UNIDADES DE REFERENCIA DBO5

(mg/l)DQO(mg/l)

Sacrificio de una unidad de ganado mayor (reses)2.2 Con procesamiento de intestinos.2.3 Sin procesamiento de intestinos.

1000 – 3500900 – 1300

1400 – 50001250 – 2000

Sacrificio de una unidad de ganado menor (cerdos) 200 – 350 300 - 600Procesamiento de carne en fábricas de derivados de carnepor cada 100 kg de carne.

700 –900 1000 - 1300

Sacrificio de aves (por cada kg de peso) 7 – 20 10 - 40Mucosidad de 100 intestinos 9000 – 25000 13000 - 28000

de tratamiento de aguas por la alta carga or-gánica que presentan. En el Cuadro Nº 2 sepresenta una relación de cargas contaminan-tes para mataderos y plantas procesadorasde carne.

Las aguas residuales de los mata-deros son difíciles de tratar, y sin embargolos principales agentes contaminantes deestas aguas tienen un elevado valor nutriti-vo, lo que indicaría que si se recogiesen y

procesasen permitirían obtener productos co-merciales. Por otro lado existe también laalternativa de producir biogás a partir de lossólidos suspendidos en las aguasresiduales, los cuales pueden descomponer-se en depósitos anaeróbicos generándosegas metano.

En el Cuadro Nº 3 se muestran algu-nas alternativas de tratamiento para aguas decamal y el porcentaje de remoción logrado.

Cuadro Nº 3 : Alternativas de tratamiento para aguas residuales de camal.

Fuente: Castillo, Casas, Herrera (3)

Cuadro Nº 2: Cargas contaminantes en mataderos y plantas procesodoras de carne(cargas de las aguas residuales referidas a las aguas residuales sedimentadas).

Fuente : Oficina Estatal de Agua de Niedersachsen, tomado de Peña Américo (12)

IV.- MATERIALES Y MÉTODOS

4.1 Generalidades

El trabajo se realizó entre los mesesde Enero a Junio del 2000, y comprendió unaevaluación del estado actual del camal de la

UNALM, describiendo su funcionamiento, revisan-do sus planos de planta e identificando los resi-duos sólidos y líquidos producidos. Lacuantificación de los residuos sólidos, se realizómediante muestreo con nueve bovinos de diferen-tes pesos y en diferentes fechas de matanza.

“GESTION PARA EL MANEJO DE LOS RESIDUOSGENERADOS EN EL CAMAL DE LA UNALM”

Page 412: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM412

Los residuos líquidos fueron aforados ycaracterizados por muestras, determinándo-se los parámetros físicos - químicos y biológi-cos más importantes desde el punto de vistadel tratamiento del agua residual. Los análisisse realizaron en los siguientes laboratorios:

- Laboratorio de Análisis de Aguas ySuelos: Facultad de Ingeniería Agrícola de la UNALM

- Laboratorio de Química: Facultad deIngeniería Química de la UniversidadNacional de Ingeniería (UNI)

- Laboratorio de Aguas. Centro Päna-mericano de Ingeniería Sanitaria yCiencias del Ambiente (CEPIS)

4.2 Situación Actual Del CamalDe La Molina

El camal “La Molina” esta ubicado den-tro del campus universitario de la UNALM.Cuenta actualmente con un área total de 2277m2 de los cuales, 1507 m2 están construidose incluyen la planta de procesamiento de car-nes y embutidos, el área administrativa y otrosambientes; el resto del área esta conformadapor los corrales.

A pesar de que fue diseñado para elbeneficio de reses y porcinos, el camal ac-tualmente (a Febrero del 2000), beneficia unpromedio de 40 reses por día, trabajando seishoras diarias, tres veces por semana (los díasLunes, Miércoles, y Viernes). Excepcional-mente beneficia ganado porcino de acuerdoa los requerimientos de la UNALM.

4.3 Residuos Provenientes DelCamal La Molina

El volumen y las características de losresiduos sólidos y/o líquidos generados en elcamal de la UNALM es variable dependiendodel numero de animales sacrificados en el día.Los residuos producidos son los siguientes:sangre, bazofia, restos de carne, piel, hue-sos, pelos y vísceras, que se producen en el

despiece; estos residuos son arrastrados conlas aguas de lavado.

Otros residuos como carnes y órga-nos decomisados, van directamente a sercremados; las tripas y los estómagos sonvendidos previa limpieza en el camal, lo mis-mo ocurre con la grasa o sebo.

Los residuos líquidos proceden del la-vado de las salas de matanza y triperia, reco-gen la sangre, los contenidos de estómago, labazofia, restos de carne, piel, huesos , pelosque son arrastradas por las aguas y como notiene ninguna rejilla para su tratamiento vandirectamente a las alcantarillas del distrito. Lacantidad producida varia dependiendo del nú-mero de reses beneficiadas en la jornada.

4.4 Caracterización de las Aguas Residuales

Con la finalidad de caracterizar el aguaresidual del camal de la UNALM, se definió yse llevo a cabo un programa de muestreo ymedición del caudal que comprendió las si-guientes fases:

- Selección de los sitios de muestreo- Frecuencia de muestreo- Medición del caudal- Elección del tipo de muestra- Preservación y traslado de las mues

tras- Análisis in situ (pH, conductividad eléc-

trica y temperatura).- Análisis en el Laboratorio (sólidos sus-

pendidos, demanda bioquímica de oxí-geno, nitrógeno amoniacal, nitrógenototal, coliformes fecales).

4.5 Análisis Estadístico de losResultados

Con el propósito de evaluar el grado deconfianza de los resultados encontrados, y paracomparar la existencia de diferencias significa-tivas entre las diferentes horas de muestreo y

Page 413: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

413

Cuadro Nº 4: Producción de residuos sólidos por animal beneficiado.

entre los diferentes puntos en que se toma-ron las muestras, se procedió a efectuar elanálisis estadístico utilizando para ello:

- El Análisis de Variancia Completo al Azarpara los parámetros: DBO, Sólidos Sus-pendidos, Nitrógeno total, NitrógenoAmoniacal y Coliformes Fecales, con elcual se establecieron diferencias signifi-cativas entre puntos de muestreo.

- El Análisis de Variancia en Bloques Com-pleto al Azar para los parámetros: pH,conductividad eléctrica y temperatura, conel cual se establecieron diferencias sig-nificativas entre horas y días de muestreo.

Para escoger el valor medio represen-tativo de cada parámetro, se utilizó el Coefi-ciente de variación (CV), usándose la mediamuestral cuando el CV es menor al 50% y lamediana cuando CV es mayor del 50%. Tam-

bién se utilizó la Prueba de Comparación deTuckey para determinar si existen diferenciassignificativas entre puntos de muestreo paralo cual se analizaron pares de valores.

V RESULTADOS Y DISCUSION

5.1 Producción de residuos sólidos

La cantidad de residuos sólidos gene-rados en el camal de La Molina se muestra enel Cuadro Nº 4, en este cuadro cada fila indicala producción de residuos por animal, tenién-dose en las dos últimas filas el promedio depesos por animal beneficiado y el % de cadaresiduo con relación al peso del animal vivo.

Comparando los resultados obtenidoscon la referencia bibliográfica revisada, se hanencontrado reportes coincidentes en la produc

DESCRIPCION/FECHA

SANGREFRESCA*

(kg)

GRASA(Kg)

BAZOFIAFRESCA*

(Kg)

RESTOSDE

CUEROS(Kg)

CACHOSY

PEZUÑAS(Kg)

OREJAS(Kg)

CARCASA(Kg)

21-01-00 17.48 14.20 38.50 2.30 2.90 1.50 28124-01-00 15.40 17.80 40.75 2.80 2.10 1.80 24724-01-00 20.50 18.80 45.10 2.30 2.50 1.80 339.6026-01-00 19.70 18.40 35.50 3.50 1.70 2.50 35626-01-00 19.00 10.30 44.80 2.10 1.40 2.10 22428-01-00 20.00 16.20 45.90 2.50 2.60 1.90 294.7028-01-00 16.40 23.50 49.90 1.90 2.90 2.10 26931-01-00 29.70 27.00 56.50 3.40 2.30 2.80 413.102-02-00 30.80 24.50 56.40 2.70 1.90 2.60 381PESO

PROMEDIO PORANIMAL

20.99 18.96 45.92 2.61 2.25 2.12 311.71

PORCENTAJEPROMEDIO ENRELACION ALPESO VIVO **

3.36 3.04 7.5 0.42 0.36 0.34 52

NOTAS:

* Se debe considerar que durante la recolección de sangre y bazofia se presentó una pérdida deaproximadamente 5% de producto que no pudo ser recogido.

** Como no se tienen datos del peso del animal vivo, se ha considerado según referencia bibliográ-fica que la carcasa representa el 52% del peso del animal vivo.

“GESTION PARA EL MANEJO DE LOS RESIDUOSGENERADOS EN EL CAMAL DE LA UNALM”

Page 414: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM414

ción de sangre y bazofia en las bibliogra-fías (11)y (3) respectivamente, sin embar-go existen muchas diferencias entre unautor y otro, lo cual se puede explicar enel hecho que los resultados pueden variarde acuerdo al peso vivo del bovino y almanejo durante el beneficio (equipos uti-lizados, destreza del operario, entreotros).

Sobre la base de la informacióndel Cuadro Nº 4 es posible estimar la pro-ducción diaria y mensual de residuos ge-nerados por el total de animales benefi-ciados en cada jornada. Esta informaciónse presenta en el Cuadro Nº 5 y servirápara plantear las alternativas de manejode residuos producidos que se presentanen el Capítulo VI.

Cuadro Nº 5: Producción de residuos sólidos por día y por mes en funcióndel total de animales beneficiados.

ITEM PESO

PROMEDIO POR

ANIMAL

(kg)

NUMERO DE ANIMALES

BENEFICIADOS POR DIA

PESO PROMEDIO DE

RESIDUO POR DIA

(kg)

PESO PROMEDIO

DE RESIDUO POR

MES (kg) (2)

Sangre fresca 20.99 40 839.6 11754.44

Grasa 18.96 40 758.4 10617.60

Bazofia fresca (1) 45.92 40 1836.8 25715.20

Restos de cueros 2.61 40 104.4 1461.60

Cachos y pezuñas 2.25 40 90.0 1260.00

Orejas 2.12 40 84.8 1187.20

Carcasa 311.71 40 12468.40 174557.60

(1) Se considera que la bazofia fresca tiene un contenido de agua de aproximadamente 80% deacuerdo a la referencia (11)

(2) Se consideran 3 días de beneficio por semana, con un total de 14 días por mes.

5.2 Producción de residuoslíquidos

Durante el período de evaluación con-siderado en esta investigación se beneficia-ron entre 35 a 40 animales por día en unajornada de 6 horas.

Los resultados promedio del aforo yla caracterización de las aguas residuales delcamal de La Molina, se presentan en el Cua-dro Nº 6, donde se pueden encontrar los da-tos correspondientes a los puntos de aforo ymuestreo 1, 2 y 3 respectivamente.

Page 415: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

415

Cuadro Nº 6: Aforo y caracterización de los efluentes del camalLa Molina (datos promedio).

PARAMETROS UNIDADES PUNTO DE MUESTREO 1(canal que evacua la

sangre)

PUNTO DE MUESTREO 2(lavado de patas+

estómago+bazofia)

PUNTO DEMUESTREO 3

(unión de camal+ granja)

Caudal l/s 0.4 1.5 2.6PH 7.35 6.68 6.97

Conductividad Eléctrica ms/cm 3.04 3.22 3.32Temperatura ºC 25.3 25.3 25.1

DBO5 mg/l 1691.7 1274 1387.7Nitrógeno Total mg/l 218.3 471.4 335.5

Nitrógeno Amoniacal mg/l 4.87 2.28 10.24Coliformes Fecales NMP/100ml 1.6 x 105 4.0 x105 3.0 x105

Sólidos Suspendidos mg/l 500 8557 3910

Cuadro Nº 7: Análisis Estadístico por bloques para los parámetros:pH, CE y Temperatura.

PARAMETROSTAMAÑO DEMUESTRA

MEDIAMUESTRAL

MEDIANA DESV.ESTANDAR

COEF. DEVARIACION

MIN MAX RESULTADO DELANVA P-VALUEBLOQUE

PH 76 6.97 6.92 0.53 7.726 5.82 10.36 0.084

C.ELECTRICA ms / cm

76 3.32 3.30 0.962 28.975 1.57 5.68 0.019

TEMPERATUR. ° C

76 25.107 24.85 2.768 11.024 19.7 31.4 0.0002

Los datos de caudal corresponden alos promedios de muestras puntuales toma-das a diferentes horas y en diferentes díasdurante 6 semanas; el punto con mayor nú-mero de muestreos fue el punto 3 que corres-ponde al agua que se quiere destinar a la plan-ta de tratamiento de aguas residuales.

De acuerdo a los datos presentadosen el Cuadro Nº 6 se ha podido calcular unaproducción diaria de 41.04 m3/día de aguasresiduales provenientes de los puntos demuestreo 1 y 2 (considerando 6 horas detrabajo), esto permite estimar un consumode agua por animal de 1.026 m3, lo cualestá dentro de los rangos reportados en laliteratura revisada. Sobre el caudal total de41.04 m3 diarios producidos por el camal,el 79% corresponde al punto de muestreo

2, y el 21 % corresponden al punto demuestreo 1.

Con relación al efluente total del puntode muestreo 3 (camal + granja), se conside-ra que el camal aporta 1.5 l/s (interdiario con6 horas diarias de producción), y la granja1.1 l/s (todos los días durante 12 horas dia-rias); esto nos permite estimar un caudal to-tal de 61.40 m3 por día o 0.71 l/s que irán a laplanta de tratamiento de aguas residuales.

En relación con los demás parámetros,se presenta el Cuadro Nº 7 en el que se mues-tra el resumen del análisis estadístico por blo-ques para los parámetros: pH, conductividadeléctrica y temperatura, para evaluar si exis-ten diferencias significativas entre horas y díasde muestreo.

“GESTION PARA EL MANEJO DE LOS RESIDUOSGENERADOS EN EL CAMAL DE LA UNALM”

Page 416: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM416

Luego se presenta el Cuadro Nº 8 don-de se muestra un resumen del análisis esta-dístico para todos los parámetros con el pro-pósito de evaluar si existen diferencias signi-ficativas entre puntos de muestreo.

A partir de esta información se hapodido observar:

pH: analizando los efluentes produci-dos solo por el camal se encuentran valo-res que oscilan entre un mínimo de 6,04 yun máximo de 7,68, rango que se puede con-siderar normal, valores anormales se pue-den presentar cuando se realizan las pur-gas de los calderos, ya que las descargasson puntuales y afectan momentáneamen-te el pH incrementándolo. Estos valores sepresentan sobre todo en los puntos 2 y 3.

Al realizar el análisis estadístico me-diante bloques de todos las mediciones, secomprueba que no existen diferencias signifi-cativas entre los diferentes horarios ni díasde muestreo (pv = 0,084), pero al hacer lacomparación entre puntos de muestreo, si seencuentran diferencias (pv = 0,0002), hallán-dose el valor mas alto de pH en el canal quetransporta la sangre.

Conductividad eléctrica: la variación es muyalta en los diferentes puntos de muestreo,oscilando entre 1.45 y 5.04 ms/cm para elcamal, y entre 1.57 y 5.68 ms/cm para el aguaconjunta camal-granja. Este valor indica el con-tenido de sales solubles en el agua, y puedeser incrementado con la orina de los anima-les evacuada junto al agua residual por suaporte de cloruros. Cabe indicar sin embar-go, que la presencia de materia orgánica enel agua puede afectar los resultados.

Al realizar el análisis estadístico en-tre bloques se reportó una probabilidad de va-riación de 0,019, lo que demuestra que exis-ten diferencias significativas entre horas y díasde muestreo.

Al realizar el análisis estadístico en-tre puntos de muestreo se reportó una proba-bilidad de variación de 0.54, lo que demues-tra que no existen diferencias entre puntosde muestreo.

Temperatura: la temperatura del efluente esligeramente superior a la temperatura del aguautilizada en el proceso, los rangos encontra-dos durante toda la evaluación son muy am-plios, pues varían entre 19.7 y 29.9 ºC, lo cualse explica porque las mediciones se realiza-ron tanto en temporada de verano como deinvierno. Sin embargo para un mismo día setienen variaciones entre 1 y 2 grados para tem-porada de invierno y entre 2 y 3 grados paratemporada de verano. No se observan incre-mentos debido al uso de agua caliente du-rante las operaciones de beneficio.

Al realizar el análisis estadístico en-tre bloques se reportó una probabilidad devariación de 0.0002, lo que demuestra queexisten diferencias significativas entre horasdel día y entre días de muestreo. Para el aná-lisis entre puntos de muestreo no se encuen-tran diferencias significativas.

Demanda bioquímica de oxígeno: los va-lores mas altos de DBO

5, 1691.7 mg/l se pre-

sentaron en el punto de muestreo 1 que co-rresponde al punto de evacuación de sangre;con relación a los otros dos puntos demuestreo se obtiene un promedio mayor enel punto de muestreo 3 a pesar del mayorcaudal de agua, esto se debe al aporte demateria orgánica con los excrementos queprovienen de la granja. Los valores obtenidosestán dentro de los rangos reportado porOeckerman (11) y Castillo (3) para aguasresiduales de camal.

Al realizar el análisis estadístico en-tre puntos de muestreo se reportó una proba-bilidad de variación de 0.232, lo que indicaque no existen diferencias significativas en-tre puntos de muestreo.

Page 417: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

417

Cuadro Nº 8 : ANALISIS ESTADISTICO ENTRE PUNTOS DE MUESTREO PARA LA CARACTERIZACIONDE LOS EFLUENTES DEL CAMAL LA MOLINA-

PARAMETROS YPUNTOS DEMUESTREO

UNIDAD TAMAÑO DEMUESTRA

MEDIA MEDIANA DESV.ESTANDAR

COEF. DE VARIACION MIN MAX RESULTADODEL ANVA P-

VALUEPHC-1 24 7.35 7.40 0.23 3.129 6.52 7.68C-2 24 6.685 6.58 0.62 9.281 5.77 9.14 0.0002C-3 76 6.97 6.92 0.53 7.726 5.82 10.36

C. ELECTRICAC-1 ms/cm 24 3.04 3.36 1.262 41.674 1.34 5.04C-2 ms/cm 24 3.22 3.46 1.178 36.527 1.53 5.50 0.543C-3 ms/cm 76 3.32 3.30 0.962 28.975 1.57 5.68

TEMPERATURAC-1 °C 24 25.346 25.6 1.511 5.961 22.30 28C-2 °C 24 25.358 25.1 1.443 5.690 22.6 28 0.853C-3 °C 76 25.107 24.85 2.768 11.024 19.7 31.4

DBO5C-1 mg/l 9 1691.7 1656.5 165.7 9.798 1546.4 1872.1C-2 mg/l 3 1274 1270 256 20.094 1021 1532 0.232C-3 mg/l 3 1387.7 1360 234.9 16.927 1042.5 1792.4

N. TOTALC-1 mg/l 18 218.3 223.2 42.8 19.606 161.8 264.8C-2 mg/l 5 471.4 477.5 219 46.457 228.9 752 0.032C-3 mg/l 4 335.5 317.4 119.3 35.558 162.7 560

N.AMONIACALC-1 mg/l 18 6.18 4.87 4.46 48.101 2.60 12.40C-2 mg/l 5 5.60 2.28 5.11 91.25 1.67 12.40 0.18C-3 mg/l 4 9.48 10.24 4.56 72.168 2.07 17.60

C. FECALESC-1 NPM/100ml 18 570000 165000 820041 175.57 150000 1800000C-2 NPM/100ml 5 2338000 400000 4028364 172.29 140000 9500000 0.571C-3 NPM/100ml 4 1297222 300000 2277586 1438.66 110000 9500000

S.SUSPENDIDOSC-1 mg/l 9 477 500 252 52.830 60 790C-2 mg/l 6 10249 8557 3567 34.803 7160 15890 0.001C-3 mg/l 6 2128 3910 1983 38.670 3140 8430

“GE

ST

ION

PAR

A E

L MA

NE

JO D

E LO

S R

ES

IDU

OS

GE

NE

RA

DO

S E

N E

L CA

MA

L DE

LA U

NA

LM”

Page 418: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM418

Nitrógeno Total: los datos tomados duranteel muestreo, reportan valores más altos quelos encontrados en la literatura (230 mg/l enpromedio), a excepción del canal que condu-ce la sangre. Esto puede deberse a la canti-dad de bazofia que se evacua a través delcanal 2, y los restos sólidos que provienendel canal de la granja.

Al realizar el análisis estadístico delos tres puntos de muestreo se encontró unaprobabilidad de variación de 0,032, lo que in-dica que existen diferencias significativas entrepuntos de muestreo.

Nitrógeno amoniacal: los resultados mues-tran valores de nitrógeno amoniacal muy inferio-res aun a los que se pueden encontrar en unaagua residual doméstica (25 – 30 mg/l); esto pudodeberse al hecho que no se utilizó un preservante(ácido sulfúrico 0.2 N) para fijar el amonio desdeel momento en que se tomó la muestra has-ta su traslado al laboratorio, por lo que es-tos resultados se deben tomar con reserva.

Sólidos suspendidos: la cantidad de sóli-dos suspendidos es mucho mayor en el ca-nal C2 y esto es debido al transporte de labazofia. Estos resultados sobrepasan cual-quier valor encontrado en las referencias bi-bliográficas, probablemente porque en otroscamales se hace una separación del mate-rial sólido del líquido.

Al realizar el análisis estadístico en-tre puntos de muestreo se encontraron dife-rencias significativas entre los tres puntos.

Coliformes fecales: el contenido decoliformes fecales también fue mayor en elcanal C2, pero si se comparan los tres puntosde muestreo, no se encuentran diferencias sig-nificativas entre ellos. No se han encontradoreportes sobre el contenido de coliformesfecales en otros camales, pero se estima quelos datos medidos están dentro de los rangosreportados para aguas residuales en general.

Otras observaciones: durante el muestreode agua se pudieron apreciar otros aspectoscualitativos del agua residual que pasaremosa describir a continuación:

- Aspecto: alto contenido de sólidos muygruesos como restos de carnes, bazofia,trozos de cuero, pelos; sólidos más fi-nos en suspensión, arrastre de estiércolrápidamente sedimentable y grasas.

- Color: en el canal C1 variable entre rojointenso y pardo rojizo, dependiendo de lacantidad de agua transportada; en el ca-nal C2 predominó el color amarillo claroy en el canal C3 mayormente el gris.

- Olor: el agua recién producida tiene unolor característico durante las horas dematanza que va evolucionando muy rápi-damente transformándose en un olor su-mamente desagradable por la descom-posición de los compuestos orgánicos.

VI ALTERNATIVAS DE DISPOSICIONDE RESIDUOS SOLIDOS

Entre los principales residuos sólidosgenerados en el camal de la UNALM tene-mos la grasa, bazofia, estiércol y la sangrecoagulada. A continuación mencionaremosalgunas medidas a tomar para el manejo deestos residuos.

6.1 Grasa

La cantidad de grasa que se puedeextraer de una res depende de las exigen-cias de los compradores de carne en el ca-mal y de la habilidad de los operarios durantela faena; teniendo en cuenta los datos obte-nidos en el camal de la UNALM el contenidode grasa promedio por cada res es de 18.96Kg de sebo bruto listo para la venta.

Tomando como referencia la venta degrasa en otros camales a un precio S/ 0.50 /Kg para el sebo puesto en matadero se ten-dría:

Page 419: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

419

DESCRIPCION CAMAL DE LA UNALM

Sacrificio mensual 560 animalesProducción de grasa por animal 18.96 kgProducción de grasa mensual 10617.60 kgPrecio de venta S/. 0.50/kgIngreso bruto mensual S/. 5308.80costos de operación (1 operario) S/. 800.00INGRESO NETO S/. 4508.60

6.2 Sangre

Según referencias bibliográficas seestima que el ganado vacuno tiene un 7% desu peso corporal en sangre, pero en generalpara efectos prácticos la disponibilidad desangre de ganado se estima en 5% de supeso, pues hay un cierto porcentaje que esdifícil de recuperar.

En el Camal de la UNALM la informa-ción recogida permite estimar un promedio de20.99 kg de sangre por res sacrificada, equi-valente a 21 litros de sangre aproximadamen-te haciendo un porcentaje de 3.36 %. Si tota-lizamos el volumen producido para 40 reses ycon un faenamiento interdiario, el peso pormes de sangre fresca se estima en 11,754 kg.

El camal de la UNALM no reúne aunbuenas condiciones higiénicas por lo que noes posible controlar estrictamente la recogi-da de sangre para uso humano y su posteriorventa directa, por lo que se considera que seríamás conveniente destinar la sangre a la fabri-cación de harina.

De acuerdo a la bibliografía una to-nelada de sangre entera, transformada enharina, pesara alrededor de 200 kg, es decir,que el rendimiento en harina será aproxima-damente una quinta parte del peso inicial dela sangre entera. Con estos datos el Camalde la UNALM podría producir 2350 kg de ha-rina mensualmente.

Si bien esta es la mejor alternativadesde el punto de vista ambiental, económi-camente la producción de harina no sería ren-table para un camal con tan pequeño volu-men de beneficio, pues según entrevista per-sonal con el Ing. Luis Rodriguez (14) y deacuerdo a su experiencia personal se estimaque por cada 1000 kg de sangre fresca seproducen 180 kg de harina de sangre, pero elcosto de producción supera los S/. 200 y losusuarios no están dispuestos a pagar masde S/. 1.00 por kilo.

Por otro lado, la presencia de la en-fermedad de la “vaca loca”, ha motivado queinstituciones como SENASA en el ámbito na-cional, hayan prohibido la comercializaciónde harina de sangre como alimento para ga-nado vacuno, porcino y aves, quedando res-tringido su uso a mascotas y peces.

Otra alternativa sería secar la sangrey utilizarla como insumo para la fabricaciónde compost, pero no se han encontrado re-portes sobre el desarrollo de esta actividad,por lo que sería materia de investigación paradeterminar su rentabilidad.

Finalmente queda como alternativa eluso de un digestor anaerobio al que se lepodrían sumar otros desechos producidos enlas diversas unidades agropecuarias y de pro-ducción de la UNALM (granjas, planta de le-che) y del cual se podría obtener comosubproductos biogás como energía alternati

“GESTION PARA EL MANEJO DE LOS RESIDUOSGENERADOS EN EL CAMAL DE LA UNALM”

Page 420: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM420

va y compost para uso agrícola con el adicio-nal de la protección ambiental al eliminar es-tos desechos.

6.3 Bazofia

El camal de la Molina produce aproxi-madamente 45 Kg. de contenido ruminal obazofia por animal, haciendo un total men-sual de 25715 kg de bazofia fresca (con 80%de contenido de humedad).

Las posibilidades de uso de bazofiareportadas en la bibliografía se refieren a suuso como integrante de raciones alimenti-cias para animales o como fertilizante. Enla actualidad otros camales de Lima vienenutilizando la bazofia como insumo para lapreparación de compost por lo que se reco-mienda hacerlo también en el camal de laMolina debido a su fácil manejo y posibleventa generando ingresos adicionales al ca-mal.

Faltaría investigar cual es el porcen-taje de transformación de bazofia en composty el período de duración del compostaje parahacer un estimado de los ingresos que po-dría reportar esta actividad.

Dado que el camal de la UNALMno tienen espacio suficiente para el manejode este subproducto, se recomienda haceruna recogida manual en bidones para suposterior traslado a los sit ios decompostaje que pueden ubicarse en un áreaapropiada dentro del campus de la UNALMy a corta distancia del camal para no enca-recer el proceso por costos de transporte.Otra posibilidad es deshidratar la bazofiautilizando prensas de extrusión por tornillo,para su posterior secado y ser usado comoalimento animal.

Finalmente queda también la posibi-lidad de que este residuo ingrese en formaconjunta con la sangre y otros desechos al

digestor anaerobio planteado en el manejo dela sangre.

Cualquiera que sea la alternativa es-cogida, se hace totalmente necesario quepara un manejo ambiental del camal, se se-paren los residuos sólidos y la sangre del aguaresidual.

6.4 Estiércol

No se evaluó la producción de estiér-col en los corrales, sin embargo si conside-ramos las referencias bibliográficas que esti-man una producción de 18 kg por res pode-mos predecir una recolección mensual aproxi-mada de 8.64 Tn.

VII ALTERNATIVAS DE DISPOSICIONDE RESIDUOS LIQUIDOS

Para plantear las alternativas de dis-posición de los residuos líquidos partiremosde las siguientes premisas:

- La sangre no será vertida al desagüe de-biendo efectuarse él recojo y disposiciónmediante alguna de las alternativas plan-teadas en el capítulo VI.

- La bazofia será recolectada de maneraindependiente y no se verterá al desagüe.

- Al retirarse la bazofia el valor de DBO5

medido puede descender en un 50 % loque nos permite deducir una DBO

5 de

entrada a la planta en 694 mg/l.- Se planteará el diseño de una planta de

tratamiento para las aguas provenientesdel canal C3, que reúne las aguas delcamal y de las granjas.

- El gasto de agua considerado compren-de un aporte diario de 1,1 l/s prove-nientes de la granja mas un aporteinterdiario de 1,5 l/s provenientes delcamal, lo que genera un gasto de429.84 m3 /semana y un gasto prome-dio de 61.40 m3/día.

Page 421: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

421

7.1 Datos del aforo y caracterización de aguas en el Canal C3:

Caudal medio : 61.40 m3/día = 0.7 l/sTemperatura del agua para el mes más frío: 15 .5 °CDBO5 ingreso: 694 mg/l = 694 g/m3

CF al ingreso: 3.0 x 105 CF/100 ml

7.2 ALTERNATIVA I: Unidades pro-puestas en la planta de tratamiento:

- Cámara de rejas:

Se propone un tratamiento preliminarmediante una reja fija, manual, para retenerlos sólidos gruesos flotantes, la cual se pue-de colocar sobre el canal C3 existente conlos siguientes criterios:

- Separación entre barras de 0,04 m- Angulo de inclinación 45 grados.- Se debe considerar la labor de un ope-

rario para realizar la limpieza manualinterdiaria de la reja (cada día de matanza).

- Junto a la reja se instalará un pozo derecolección de sólidos donde se ver-terá el material recogido diariamentey se cubrirá con capas de cal.

- Laguna anaerobia:

Debido a la alta carga orgánica seconsideró necesario un tratamiento primariomediante una laguna anaerobia de 294 m3 decapacidad, con una profundidad útil de 2.5 my sección de 7m x 14 m (ver figuras Nº 1 y2). El tiempo de retención estimado es de3,3 días, y el porcentaje de remoción de DBOes de 51 % lográndose una DBO

5 de egreso

de 340 mg/l.

- Laguna Facultativa:

Como tratamiento secundario se plan-tea el uso de una laguna facultativa que pue-

de reducir aun más el valor de DBO5 pero que

también reduzca la cantidad de bacteriascoliformes. Dicha laguna tendrá 1016 m2 deárea, con profundidad de 1.51 m y dimen-siones de 22.5 m x 45 m (ver figuras Nº 1 y2), la DBO a la salida de la laguna será de106.2 mg/l.

- Lecho de Secado de lodos

Los lodos extraídos de la lagunaanaerobia y facultativa de derivarán a un le-cho de secado de lodos con un área de 169m2 y dimensiones de 10 m x 17 m con pro-fundidad de 0.30 m.

- Humedales:

Finalmente, para obtener un efluentecon menor carga orgánica y bacterial se haplanteado un sistema de humedales o panta-nos artificiales de tipo horizontal.

Se plantean 6 pantanos instaladosen dos series con 3 unidades en paralelo encada serie (ver figuras Nº 1 y 2); las dimen-siones de cada pantano serán de 7 m x 19m, y el área total ocupada será de 798 m2.

El presupuesto para la alternativa Ise presenta en el Cuadro Nº 9, en él se pue-de observar que el costo de construcción delas lagunas anaerobia y facultativa asciendea la cantidad de S/. 70,994 (al cambio actual$ 19775.5); mientras que el costo para lospantanos artificiales asciende a S/. 36924 ($10285); haciendo un total de S/. 107,918 ($30061) , precio que no incluye el IGV.

“GESTION PARA EL MANEJO DE LOS RESIDUOSGENERADOS EN EL CAMAL DE LA UNALM”

Page 422: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM422

7.3 ALTERNATIVA II: reutilizacióndel sistema de lagunas de infil-tración existente

En el campus de la UNALM existeun sistema de lagunas de infiltración ubica-das a pocos metros del camal, estas lagu-nas conformadas por 4 unidades ocupan unárea superficial aproximada de 1423 m2,con una profundidad media de 1.5 m; lostaludes están revestidos con piedra asen-tada con mortero y el fondo es terreno na-tural compactado.

Cabe la posibilidad de utilizar estesistema de lagunas, realizando las modifi-caciones pertinentes de acuerdo a los re-querimientos de área y volumen estimadosen la alternativa I. De esta manera, la lagu-na signada con el número 1 (ver figura Nº3), que tiene un área superficial de 293 m2

se podría transformar en la lagunaanaerobia, solo sería necesario aumentarla profundidad a 2.80 m y revestir el fondo

para lo cual se propone el uso de geomem-brana.

Para la laguna facultativa se proponejuntar las tres lagunas restantes que sumanun área total de 1130 m2, ligeramente superioral requerimiento planteado en la alternativa I;la profundidad es similar a la planteada, solofaltaría revestir el fondo con geomembrana.

El presupuesto para la alternativa II sepresenta en el Cuadro Nº 9, en él se puedeobservar que el costo de limpieza y mejora-miento de las pozas de infiltración existen-tes asciende a la cantidad de S/. 21,371 ($5953), a esto se debe añadir la construc-ción de los pantanos artificiales por un mon-to de S/. 36,924 ($ 10285), haciendo un to-tal de S/. 58,295 ($ 16238) sin incluir el IGV.

Finalmente se resume en el Cuadro Nº9, una comparación de presupuestos paraambas alternativas, siendo evidente el menorcosto de la alternativa II.

CUADRO Nº 9: RESUMEN DE PRESUPUESTOS* PARA LAS DOS ALTERNATIVAS

ALTERNATIVA I

UNIDADES LAGUNA ANAEROBIA + PANTANOS ARTIFICIALES TOTAL (S/.)LAGUNA FACULTATIVA

70994,4 36924,4 107918,8

ALTERNATIVA II

UNIDADES LIMPIEZA Y MEJORA DE PANTANOS ARTIFICIALES TOTAL (S/.)LAS POZAS DE INFILTRACION

21371,4 36924,4 58295,8

* Los presupuestos mostrados no incluyen el IGV

Page 423: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

423

��������������REJILLA

A G U A S R E S ID U A LE S D E L C A M A L

EFLUEN TE F IN AL

����������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������

P A N TA N O A R TIFIC IAL

LAG U N A FA C U LTA TIV A

LAG U N A A N A E R O B IA

H O R IZ O N T A L

��

FIGURA º 1: VISTA DE PLANTA DEL SISTEMA PROPUESTO EN LA ALTERNATIVA I

“GESTION PARA EL MANEJO DE LOS RESIDUOSGENERADOS EN EL CAMAL DE LA UNALM”

Page 424: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales C

ientíficos UN

ALM

424

���� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

2 .5m1.5m

CORTE TRANSVERSAL

0.9 a 0.6m

�������������� ���������0 .9 a 0.6 m

LA G U NA FA CU LTA T IVA P AN TAN O A R TIFIC IA LH O R IZO N TA L

LA G U NA AN A ER O B IA

0.9 a 0.6m��������

������

0 .9 a 0.6 m

FIGURA Nº 2 : VISTA DE CORTE DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DEAGUAS RESIDUALES

PROPUESTO EN LA ALTERNATIVA

Page 425: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

425

M O N TE

M O N TE

LA G UNA FA CULTA TIV A

����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

LAG

UN

A A

NA

ER

OB

IA

����������������������������������������������������������������������������������������������������

E FLU E N TE F IN

������������������������������������

���������������������� ��������������������

���������������������� ��������������������

������������������������������������

���������������������� ��������������������

���������������������� ��������������������

P A N T AN O A R T IF IC IA LH O R IZO N TA L

� �

A GUAS P ROVENIE NTE S DE GRA NJA Y CAMAL

C an al de concreto

Can

al d

e co

ncre

to

LE YE ND A

L ag un a s e xiste ntes

L ag un a s p ro ye cta d as

� LAGUN

A A

NA

ER

OB

IA

LA G UNA FAC ULTATIVA

12

3

4

FIGURA Nº 3: Sistema de tratamiento para los efluentes del camal LaMolina

utilizando las pozas de infiltración

“GE

ST

ION

PAR

A E

L MA

NE

JO D

E LO

S R

ES

IDU

OS

GE

NE

RA

DO

S E

N E

L CA

MA

L DE

LA U

NA

LM”

Page 426: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM426

VIII. CONCLUSIONES Y RECOMENDA-CIONES

- Los principales subproductos a recupe-rar en el camal de la UNALM son el con-tenido estomacal (bazofia), el sebo, lasangre y los restos de carne.

- Las 25.7 toneladas mensuales de bazofiafresca producidas, puede ser transforma-das en compost y usadas como mejoradorde suelos, lo cual ya ha sido probado enotros camales, solo falta complementar lasiguiente parte de esta investigación conla transformación de sub productos paradefinir la rentabilidad del proceso.

- El sebo puede ser vendido en bruto o re-finado, generando un ingreso adicional deaproximadamente S/. 4,500 mensuales.

- La sangre y los restos de carnes puedenutilizarse para producir compost o incor-porarse como material de carga en undigestor anaerobio.

- Estas alternativas deberán aplicarse juntoa un proceso de optimización del manejodel camal en cual debe contemplar unamejora en la tecnificación y el control dela cantidad de agua utilizada (en corralesy zonas de lavado de vísceras) y en el pro-ceso de matanza (aturdimiento e izado).

- El agua residual generada debe liberarsede la sangre y de cualquier residuo sóli-do producido, y puede tratarse junto conel agua procedente de las granjas en unaplanta de tratamiento diseñada para tal fin.

- Una de las alternativas de tratamientopara el agua residual consiste en la ins-talación de un sistema de lagunas:ananerobia y facultativas instaladas enserie, seguidas por un sistema de pan-tanos artificiales de flujo horizontal, paralo cual sería necesario disponer de unárea de 0.20 has y un costo de inver-

sión de S/.107,918 ($ 30061 sin consi-derar el IGV).

- La calidad del agua a la salida de estetratamiento permitiría el reuso del aguatratada para el riego y piscicultura.

- Cabe la posibilidad de reutilizar el siste-ma de pozas de infiltración existente enel campus de la UNALM, realizando unalimpieza del área, y mejorando la capaci-dad de recepción e interconexión del sis-tema, lo cual demandaría una inversiónde S/. 21,371 ($ 5953) a los que habríaque sumar la construcción del sistemade pantanos artificiales en un área de 798m2 y a un costo de S/. 36,925 ($ 10285,los precios no incluyen el IGV).

- El lodo removido durante el período de lim-pieza de las lagunas puede destinarse ala producción de compost, o usarse paraconformar las camas de una unidad delombricultura, debiendo evaluarse y con-firmarse la factibilidad de este proceso.

- La aplicación de estas alternativas no essolo una necesidad desde el punto de vis-ta ambiental, sino una oportunidad paraobtener nuevos ingresos y mejorar la pro-ductividad del camal.

- Con la recuperación de los subproductos,la disminución de la cantidad de agua delproceso y la separación de los residuoslíquidos y sólidos (con trampas), se dis-minuyen considerablemente las cargasorgánicas haciendo óptimo el tratamien-to de los residuos líquidos del camal yposibilitando un mayor control de la con-taminación.

Recomendaciones:

- Continuar la siguiente fase de esta inves-tigación evaluando la posibilidad y renta-bilidad de transformación de los residuosen sub productos aprovechables.

Page 427: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

427

IX BIBLIOGRAFIA

1. ACUASISTEMAS. “Caracterización delFrigorífico San Martín. Expediente delMinisterio de Salud. Colombia.

2. CAMARA PERUANA DE LA CONS-TRUCCION. “Reglamento Nacional deConstrucciones” – Norma de Sanea-miento S.090 Plantas de Tratamientode Aguas residuales. 1997. Lima. Perú.

3. CASTILLO EVILARIO, CASASWILSON, HERRERA CARLOS. “Diag-nóstico y optimización de mataderosy frigoríficos con producción de produc-tos cárnicos”. Colombia

4. DERPICH CONTRERAS MARCOS.“Estudio de los residuos orgánicos demataderos y alternativas de tratamien-to. Ministerio de Salud. Chile. 1980

5. GTZ. COOPERACION TECNICA, RE-PUBLICA FEDERAL DE ALEMANIA.“Manual de Disposición de AguasResiduales”. Centro Panamericano deIngeniería Sanitaria y Ciencias del Am-biente (CEPIS). Tomo I. 1991

6. LEY GENERAL DE AGUAS. DecretoLey Nº 17752. 1969. Ministerio de Agri-cultura. Lima. Perú.

7. MARTINEZ RAMIREZ CLAUDIA,SANCHEZ MENDOZA MARIA. “Siste-ma de Control de Contaminación parala industria frigorífica y mataderos”. Fun-dación Universidad de América. 1983

8. MENDONCA SERGIO ROLIM. “Siste-mas de lagunas de estabilización”. McGraw Hill. Junio del 2000. Colombia.

9. NEMEROW NELSON. “Theories andpractices of industrial waste treatment.Masachusets. Adison-Wesley. 1963

10. NUÑEZ L., GONZALES R., CABEZASJ., y MARTINEZ B. “Aguas residualesde matadero” – Post tratamiento delefluente de un digestor anaerobuio enun reactor bieológico aerobio de fangosactivos. Departamento de Biotecnologíay Ciencias de los Alimentos. Univer-sidad de Burgos. España.

11. OCKERMAN H. y HANSEN C. “Indus-trialización de sub-productos de origenanimal”. Ed. Acribia S.A. Zaragoza. Es-paña. 1994

12. PEÑA PEÑA AMERICO. “ Los mata-deros y el medio ambiente. 1989

13. RANSEIR R. “The evaluation of Indus-trial Wastes in the East Bay. California.En la revista Sewage Works Journal.1962

14. RODRIGUEZ LOPEZ LUIS. Entrevistapersonal. Ing. Zootecnista. Asesor dela Planta de Sub Producto. CamalInpelsa. Lurín. 2001

15. RUIZ ISABEL, VEIGA MARIA, DE SAN-TIAGO PEDRO y BLAZQUEZRAFAELE. “Características de losafluentes de matadero. Departamentode Química. Universidad de La Coruña.

16. SEDAPAL. “Nuevo Reglamento de ela-boración de proyectos de agua pota-ble y alcantarillado para habilitacionesurbanas de Lima y Callao. Colegio deIngenieros del Perú. Consejo departa-mental de Lima. Capítulo de IngenieríaSanitaria y Ambiental. 1994

17. SENASA. “Reglamento tecnológico decarnes”. 1995

STEINER A. “Tratamiento y reducciónde desechos y aguas residuales de ma-taderos”. Seminario Taller de aguasresiduales agroindustriales. 1991

“GESTION PARA EL MANEJO DE LOS RESIDUOSGENERADOS EN EL CAMAL DE LA UNALM”

Page 428: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM428

«MODELO DE SIMULACION PARA LA REHABILITACION OPTIMA DE LOS SISTEMASDE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE - CASO DE APLICACION

STA. MARIA DE CHOSICA»

Rosa Miglio Toledo*, Gabriel Mejía Duclos

RESUMEN

Actualmente en Santa María Chosica existe insatisfacción de los usuarios por el ser-vicio de agua potable, fundamentalmente por falta de presión y caudales suficientes en ciertossectores del sistema, debido al proceso de envejecimiento de la red, lo que reduce su capaci-dad de transporte evidenciándose corrosión e incrustaciones.

El objetivo principal del trabajo es elaborar una propuesta de rehabilitación de la red dedistribución de agua potable en la urbanización Santa María – Chosica, utilizando un modelode simulación.

La ejecución del presente trabajo se dio inicio con la evaluación de la infraestructura yequipos del actual sistema de agua potable constituido por: un pozo a tajo abierto (2m de diáme-tro y 30m de profundidad), bomba vertical y motor eléctrico de 30 HP, línea de impulsión, unreservorio con dos compartimientos de 597.53 m3 de capacidad total, línea de aducción, red dedistribución de 7,456 m conformada por tuberías de fierro fundido de 4” y 6”, válvulas de regulacióny acometidas domiciliarias, procediendo a verificar su estado y diseño; considerando una pobla-ción de diseño de 2,950 habitantes y una dotación de 250 l/hab/d. Asimismo se evaluó lavariación de presiones en el reservorio y en la red de distribución instalando 24 piezómetrosaleatoriamente, y el rendimiento del pozo verificando el caudal de bombeo actual en 34 l/s.

Para la fase de propuesta del sistema de agua potable, se empleó el programa desimulación WaterCAD, procediendo a confeccionar 18 escenarios con 4 alternativas de ingre-so de información: demanda, características físicas, condiciones iniciales de funcionamiento ycondiciones operacionales de bomba y reservorio. El proceso de simulación se efectuó en dosmodalidades: Simulación en Estados Constantes y Simulación en Periodo Extendido; obte-niendo como resultado en cada escenario: presiones mínimas y máximas, gradientes de pér-dida de carga y representaciones gráficas a través de planos de curvas de presión.

* Profesora Asociada del Departamento de Construcciones Rurales

Page 429: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

429

Con los resultados de las simulaciones y el análisis económico se estableció quela alternativa óptima corresponden al escenario “B Mejorado FF-PVC”, complementado porel escenario “B Mejorado FF-PVC, Demanda Variable (Qb1)” para la operación de la bom-ba y reservorio. Proponiéndose en una primera etapa el reemplazo de 610m de tubería detramos críticos y la integración de los dos compartimientos del reservorio a un costodirecto de S/. 76,801.02 lo que permitiría en lo inmediato solucionar los problemas de faltade presiones suficientes; y posteriormente la segunda etapa consistente en el remplazodel resto de la tubería de la red de distribución y equipo de bombeo por un monto de S/.621,401.99.

SUMMARY

Currently in Santa Maria Chosica the users are unsatisfied of the potable water servicesmainly due to the lack of pressure and flow in certain sectors in the system , all of that is aconsequence of the aging process of the pipes. The pipes are gradually corroding and causingencrustation in the interior of the pipe.

The main goal is to elaborate a rehabilitation proposal of the potable water networkdistribution in Santa Maria using a simulation model.

To carry out the current work we begin with the evaluation of the infrastructure andequipment of the potable water system. constitutes of: In the open well ( 2m diameter depth of30 m), vertical pump with a 30 HP electric motor, impulsion line, a reservoir with two compart-ments and a total capacity of 597.53 m3, adduction line, a 7,456 distribution network formed bypipes of 4” and 6” cast iron, regulation valves and acometidas domiciliarias, to verify its condi-tion and design. It has been considered an average population of 2950 inhabitants and waterendowment of 250 l/hab/d. Moreover we evaluate the pressure variation in the distribution net-work installing 24 aleatory piezometers and the well efficiency verifying the flow of currentpumping in 34 l/s.

For the proposal phase of the potable water system, we used the simulation soft-ware application WaterCAD. We proceeded to elaborate 18 scenarios with 4 alternatives toenter the data: Demand, physical characteristics, initial setting and operational conditions ofthe pump and reservoir. The simulation process was carried out in two models: “Steady StateAnalysis and Extended Period Analysis”. As result we obtained in each scenario: Minimumand maximum pressures, gradient of charge lost and graphic representation through planesof the pressure curve..

With the simulation results and economic analysis we established that the optimumalternative correspond to the scenario “B Improved FF-PVC”, it was complemented by thescenario “B Improved FF-PVC”, and Variable Demand (Qb1)” for pump and reservoir operation.In the first step we propose the replacement of the 610 pipes with a critical section and theintegration of the two compartments of the reservoir with a direct cost of S/. 76,801.02, whichwould permit immediately solve the problems of sufficient lack of pressure. The second stepconsists on replacement of the networks remaining pipes and the pump equipment at the totalcost of S/. 621,401.99.

MODELO DE SIMULACION PARA LA REHABILITACION OPTIMA DE LOS SISTEMASDE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE - CASO DE APLICACION

STA. MARIA DE CHOSICA

Page 430: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM430

1. OBJETIVOS

1.1 Objetivo General- Elaborar una propuesta de rehabilitación de la red de distribución de agua potable

en la Urbanización Santa María – Chosica, utilizando un modelo de simulación.

1.2 Objetivos Específicos- Realizar una evaluación de la operación actual del sistema, bajo alternativas de

operación de las válvulas actuales.- Realizar las pruebas de rendimiento y caudal del pozo.- Elaborar mapas de igual carga (presión) de agua, para diferentes alternativas.- Proponer un Modelo de Simulación de la operación del sistema en computadora

para tratar de obtener una operación de distribución óptima sobre la base de uncosto mínimo de rehabilitación.

2. DESCRIPCION GENERAL DE LA ZONA EN ESTUDIO Y DEL ACTUAL SISTEMA DEABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE

2.1 Descripción general de la zona en estudio

Ubicación GeográficaEl sistema de Santa María esta ubicado en el Distrito de Lurigancho-Chosica Provincia deLíma, Departamento de Lima, Región Lima. La urbanización Santa María ámbito de la investi-gación se encuentra a la margen derecha del río Rimac entre los 11º50” y 12º00” latitud Sur y76º 40” a 76º50” longitud Oeste, y entre los 760 a 820 m sobre el nivel del mar, sobre lasterrazas fluviales del río Rímac que han quedado colgadas con la profundización de su lechoactual (Ver Gráfico Nº 03).

Vías de Comunicación y AccesoEl Distrito de Lurigancho-Chosica está localizado al Este de la ciudad de Lima a una distan-cia de 37 Km; la vía principal de acceso a la zona urbana del distrito es la Carretera Central.El tiempo aproximado de recorrido es de 1.5 horas desde Lima.

ClimaEl clima del Distrito es uno de los mejores de la zona, cálido y seco, característico de loslugares ubicados en las quebradas cerca de la costa.

Tiene una temperatura máxima entre 20 a 28 ºC y una temperatura mínima entre 16 a 24 ºC.

TopografíaEs variada en zonas bajas y accidentada en zonas altas. El tipo de suelo es semirocoso en lostramos cercanos al reservorio y la captación (club La Pradera) y rocoso en la parte central.

Page 431: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

431MODELO DE SIMULACION PARA LA REHABILITACION OPTIMA DE LOS SISTEMASDE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE - CASO DE APLICACION

STA. MARIA DE CHOSICA

Page 432: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM432

PoblaciónSegún el Censo de 1993 la población total del Distrito de Lurigancho es de 100,240 habitan-tes, siendo 49,914 hombres (49.80 %) y 50,326 mujeres (50.20 %); la población joven menorde 30 años representa el 65.62 %, asimismo se tiene una población mayoritariamente urbanade 99,660 habitantes (99.42 %) y rural de 580 (0.58 %).

Los trabajos de campo permitieron una evaluación más real de número de lotes en la Urbani-zación Santa María; los cuales fueron en total 281 (incluye lotes habitados y deshabitados)con un promedio de 7 habitantes por lote (promedio de Lima), de donde se obtiene que lapoblación actual en el año 2,000 es de 1,967 habitantes.

2.2 Fuente de Abastecimiento de Agua PotableEl sistema Santa María en la actualidad cuenta con una fuente de agua subterránea, explotadaa través de un pozo construido a tajo abierto, de 2 m de diámetro, una altura de 30.0 m (de loscuales los 10 primeros metros están revestidos con concreto) y una carga estática de aproxi-madamente 7.0 m. El pozo tiene alrededor de 30 años de funcionamiento ininterrumpidos y fueconstruido en forma artesanal en base a una excavación manual; los análisis respectivos hanconfirmado la buena calidad del agua.

2.3. Sistema de Abastecimiento actualSub-sistema de ImpulsiónSe cuenta con una estación de bombeo, la que esta constituida por una construcción de adobecon techo de eternit, de 6m de alto y 49 m2 de área; al interior se encuentra el pozo a tajoabierto, equipado con una bomba vertical y un motor eléctrico de 30 HP de potencia, en estadooperativo; asimismo se encuentra una bomba de clorificación deteriorada y se dispone deenergía eléctrica para el funcionamiento de los equipos.

A continuación del motor, se tienen la línea de impulsión constituida por una tubería de fierrogalvanizado de 6 pulgadas de diámetro y 70m de longitud, que se encarga de conducir el aguaque es impulsada por el equipo de bombeo.

Sub sistema de almacenamientoEl subsistema de almacenamiento esta conformado por un reservorio de dos compartimien-tos rectangulares uno de 297.53 m3 y el otro de 300.30 m3, haciendo en total 597.83 m3. (32.25 m de largo, 8.40 m de ancho y 2.34 m de altura, siendo 2.10 m de altura efectiva). Enla actualidad sobre el techo del reservorio se encuentra un cilindro de cloración operadomanualmente.

Junto al reservorio se encuentra la Caseta de Válvulas, donde se tiene dos válvulas de com-puerta para controlar la tubería de impulsión, ya que ésta se bifurca mediante una “T” defierro galvanizado de 6”, permitiendo alimentar en forma independiente a los dos comparti-mientos del reservorio; asimismo se encuentran dos válvulas de compuerta en las tuberíasde descarga de los reservorios; tuberías que luego se juntan a través de una “T” constituyen-do la tubería de aducción de 6” que conduce el agua hacia la red.

Subsistema de Aducción – DistribuciónEstá constituido por la línea de aducción de 73 m de longitud, que parte del reservorio a travésde tuberías de fierro galvanizado de 6 pulgadas de diámetro, que salen de cada compartimiento

Page 433: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

433

y en la caseta de válvulas se unen mediante una T; desde donde desciende hasta el nudo 2,para dar inicio a la Red de Distribución (Ver Plano Nº 1).

La red actual de distribución está compuesta de 63 tramos de tubería, que hacen un total de7,456.00 m, de los cuales 4,469.00 m son de 4 pulgadas (101.4 mm) y 2,987.00 de 6 pulgadas(152.4 mm) de diámetro, en su mayoría de fierro galvanizado envejecido producto del usoaproximado de 30 años.

Conexiones DomiciliariasSon en su mayoría de tubería de PVC o plomo 3/4 y 1 pulgada de diámetro, con una antigüe-dad en su mayoría de 30 años; según el padrón de usuarios existen alrededor de 281 conexio-nes domiciliarias.

VálvulasLas válvulas de regulación de presión instaladas son en un numero de 13 distribuidas por todala red de; según el diseño inicial son de fierro fundido de 4” y 6” respectivamente y sonoperadas mediante una llave de tiro largo.

Asimismo se tienen 4 válvulas compuerta de 6 pulgadas dentro de la caseta.

Cuadro de Verificación de diseñoA manera de resumen a continuación se presenta un cuadro consolidado de verificación de losdiseños.

DESCRIPCION ESTADO ACTUAL CALCULO DISEÑOPoblación 1967 hab 2950 habCaudal demandado 18.00 l/s 22.20 l/sCaudal de bombeo (Qb) 34.00 l/s 22.20 l/sCapacidad reservorio 597.83 m3 239.76 m3

Potencia de motor 30.00 HP 20.00 HPDiámetro tuberías 4” y 6” 4”, 6” y 8”Material de tuberías FF FF y PVC

3. EVALUACION DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLEY RESULTADOS

3.1 Análisis de PresionesVariación de cargas de presión en el reservorioEl reservorio se encuentra ubicado una cota de fondo de 810 msnm y dispone de una alturaefectiva de 2.10 m, pudiendo variar la carga de presión entre 0m y 2.10m. El sistema funcionaen forma intermitente ya que el caudal de ingreso al reservorio es de 34 l/s y el caudal de salidaes mucho menor; cuando se sirve a la zona baja varía entre 16 a 19 l/s y cuando se sirve a lazona alta varía entre 7 a 10 l/s.

Se ha constado que una de las razones que agrega dificultad a la operación del reservorio esla existencia de dos compartimientos lo que obliga a tener dos válvulas de ingreso y dosválvulas de salida; generando en un primer caso cuando se abastece la red con un solo compar

MODELO DE SIMULACION PARA LA REHABILITACION OPTIMA DE LOS SISTEMASDE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE - CASO DE APLICACION

STA. MARIA DE CHOSICA

Page 434: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM434

Page 435: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

435

timiento (en serie) una disminución más rápida de la altura de agua (0.80 m. en dos horasobservándose que las curvas presentan pendientes más pronunciadas) y un segundo casocuando se abastece a la red simultáneamente con los dos compartimientos (paralelo)donde se aprecia que la disminución de la altura de agua es más lenta (0.50 m en doshoras), hecho que se puede visualizar en los Gráficos Nº 5 y 7, donde las curvas presentanpendientes más suaves al simularse la operación de los dos compartimientos como unasola unidad.

Muestreo de las cargas de presión en la red de distribuciónPara efectuar el muestreo de las cargas de presión, se instalaron 24 piezómetros en formaaleatoria en toda la red de distribución; la ubicación de dichos piezómetros se muestra en elPlano Nº 3.Una vez instalados los piezómetros, se procedió a la toma de medidas de laspresiones bajo diferentes alternativas de apertura de válvulas, los resultados de las lecturasde los piezómetros se muestran en el Cuadro Nº 26 y Gráfico Nº 8 (cargas piezométricasobservadas).

Analizada la información se aprecia que la lectura de los piezómetros ubicados en distintospuntos de la red varían entre 3.1 m y 9.9 m, presiones que se encuentran por debajo de laspresiones mínimas requeridas por la Norma que es de 10.0 m; asimismo entre las alternativas(incluida aquella donde todas las válvulas están totalmente abiertas), no se encuentra unaóptima que satisfaga las expectativas técnicas esperadas; lo que confirma la falta de presiónen la red manifestada por los usuarios y la conclusión que las válvulas en las condicionesactuales no cumplen una función efectiva. En el trabajo se presenta 6 planos piezométricosuno para cada alternativa.

3.2 Rendimiento y caudal del pozoPara determinar el rendimiento del pozo a tajo abierto de la Urbanización Santa María que esnuestro caso de investigación, se han realizado mediciones de abatimiento de la napa freáticaen el tiempo; dicha labor se ha efectuado tanto en el periodo de bombeo como en el periodo derecuperación.

Teniendo el caudal bombeado: Qb = 34 l/s y el Abatimiento: Abat =1.923 m, se determina elCaudal Específico (Qe = Qb / Abat):

Qe = 34 l/s / 1.923 m = 17.68 l/s x mValor que al compararlo con los parámetros de referencia (mayor de 8 l/s x m: alto, entre 4y 8 l/s x m: mediano, y menor de 4 l/s x m: bajo); nos permite inferir que el pozo tiene unbuen rendimiento debido a su cercanía a una fuente de abastecimiento permanente como elrío Rímac y el tipo de material aluvial que facilita el flujo de agua en el acuífero con pocapérdida de carga.

MODELO DE SIMULACION PARA LA REHABILITACION OPTIMA DE LOS SISTEMASDE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE - CASO DE APLICACION

STA. MARIA DE CHOSICA

Page 436: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM436

GRAFICO Nº 3.- VARIACION DE CARGAS DE PRESION EN EL RESERVORIO CUANDO SE CONSIDERAN LOS DOS COMPARTIMIENTOS

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2,2

2,4

2,6

9,5 10 ,5 11 ,5 12 ,5 13 ,5

H ora

Ca

rga

s d

e P

res

ión

Compart. 1

Compart. 2

GRAFICO Nº 2.- VARIACION DE CARGAS DE PRESION CON LOS RESERVORIOS COLOCADOS EN SERIE

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2,2

2,4

9,5 10,5 11,5 12,5 13,5 14,5

Hora

Car

gas

de

Pre

sió

n (

m)

Compart. 1

Compart. 2

Fecha de Registro 02-02-2000 Fecha de Registro 03-02-2000

Page 437: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

437MODELO DE SIMULACION PARA LA REHABILITACION OPTIMA DE LOS SISTEMASDE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE - CASO DE APLICACION

STA. MARIA DE CHOSICA

Page 438: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales C

ientíficos UN

ALM

438

PIEZOMETROS P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P21 P22 P23 P24

COTAS BASE (msnm) 793,5 794,8 802,0 800,9 796,5 794,0 788,5 792,5 794,0 789,5 786,0 782,5 782,3 780,7 774,0 776,8 773,5 782,2 779,3 782,3 783,5 785,8 788,2 789,8

ALTERNATIVA 1 (m) 4,5 3,3 8,2 7,6 5,8 8,1 5,2 8,2 9,4 4,3 3,4 3,7 5,2 7,6 5,1 4,5 7,9 6,8 5,7 3,8 5,7 5,5 5,5 7,8

(msnm) 798,0 798,1 810,2 808,5 802,3 802,1 793,7 800,7 803,4 793,8 789,4 786,2 787,5 788,3 779,1 781,3 781,4 789,0 785,0 786,1 789,2 791,3 793,7 797,6

ALTERNATIVA 2 (m) 4,6 4,4 9,5 7,0 9,8 8,1 5,3 8,7 4,6 5,4 7,0 3,1 3,7 9,5 8,4 6,7 7,5 3,9 5,6 6,4 4,9 3,6 7,8 3,6

(msnm) 798,1 799,2 811,5 807,9 806,3 802,1 793,8 801,2 798,6 794,9 793,0 785,6 786,0 790,2 782,4 783,5 781,0 786,1 784,9 788,7 788,4 789,4 796,0 793,4

ALTERNATIVA 3 (m) 4,5 7,7 5,1 9,2 3,6 6,3 4,2 9,9 5,3 3,6 4,3 9,4 8,6 3,3 5,5 4,1 8,5 8,0 5,8 5,5 6,6 9,7 7,2 4,1

(msnm) 798,0 802,5 807,1 810,1 800,1 800,3 792,7 802,4 799,3 793,1 790,3 791,9 790,9 784,0 779,5 780,9 782,0 790,2 785,1 787,8 790,1 795,5 795,4 793,9

ALTERNATIVA 4 (m) 6,5 4,2 3,9 9,1 5,1 5,8 3,6 8,5 4,2 6,8 8,5 7,1 3,7 6,7 5,6 7,5 9,9 5,9 6,6 5,1 6,7 9,8 6,1 5,9

(msnm) 800,0 799,0 805,9 810,0 801,6 799,8 792,1 801,0 798,2 796,3 794,5 789,6 786,0 787,4 779,6 784,3 783,4 788,1 785,9 787,4 790,2 795,6 794,3 795,7

ALTERNATIVA 5 (m) 9,8 8,3 3,9 5,7 7,5 7,7 7,0 5,4 9,7 3,6 6,7 9,7 5,1 8,5 3,1 7,3 9,0 8,7 3,3 7,7 9,9 8,2 4,6 4,0

(msnm) 803,3 803,1 805,9 806,6 804,0 801,7 795,5 797,9 803,7 793,1 792,7 792,2 787,4 789,2 777,1 784,1 782,5 790,9 782,6 790,0 793,4 794,0 792,8 793,8

ALTERNATIVA 6 (m) 7,5 4,7 7,0 6,5 6,5 4,0 5,0 7,2 3,8 6,5 7,3 4,4 4,2 3,3 4,4 5,5 9,3 4,8 9,4 3,8 7,6 3,1 8,0 3,4

(msnm) 801,0 799,5 809,0 807,4 803,0 798,0 793,5 799,7 797,8 796,0 793,3 786,9 786,5 784,0 778,4 782,3 782,8 787,0 788,7 786,1 791,1 788,9 796,2 793,2

CUADRO Nº 1: LECTURA DE PIEZOMETROS

Page 439: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

439MODELO DE SIMULACION PARA LA REHABILITACION OPTIMA DE LOS SISTEMASDE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE - CASO DE APLICACION

STA. MARIA DE CHOSICA

Page 440: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM440

4. REHABILITACION OPTIMA DEL SISTEMA DE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE

4.1.- Escenarios propuestos aplicando el modelo de simulación

Con la disponibilidad del Programa Water Cad y aprovechando la versatilidad del “ScenarioManagement” dentro del Menú Análisis; en el proyecto de agua potable Santa María se hanplanteado varios escenarios de simulación, partiendo del Scenario Antiguo que trata dereproducir las condiciones iniciales del proyecto, construyendo luego nuevos escenarios enbase a la variación de cuatro alternativas principales: Demand Alternative, Physical Alternative,Initial Settings Alternative y Operational Alternative.

En el Cuadro Nº 29 , se presenta en forma resumida un comparativo de 18 escenarios, delos cuales los 8 primeros corresponden al esquema hidráulico actual es decir: bombeodel pozo (R1) al reservorio (T1) y abastecimiento por gravedad del reservorio (T1) a la red ;y los 10 restantes a un nuevo esquema hidráulico: bombeo a la red y reservorio (T1) enforma simultánea y posteriormente cuando se llena el reservorio (T1), éste abastece porgravedad a la red (ver Plano Nº 11). En ambos casos se establecen variaciones de unescenario a otro de acuerdo a las alternativas específicas consideradas; asimismo entodos los escenarios se ha considerado al reservorio como una sola unidad, descartandopara efectos de las simulaciones la existencia de dos compartimientos por considerarseantitécnico.

Descripción de Escenarios Representativos:

- (a1)Antiguo .- Trata de reproducir el estado actual de la red: características físicas(Fierro Fundido, C=100 debido a su estado de envejecimiento, diámetro de tuberías de4 y 6 pulgadas), se considera la demanda igual al caudal máximo horario (Qmh= 22.20l/s) en un modelo de demanda fijo, un nivel inicial del reservorio de 2.10 m (reservoriolleno). Se ha realizado la simulación en Estado Constante (SEC); obteniéndose comoresultado presiones muy bajas en algunos tramos de la red, siendo la mínima de 1.74m y la máxima de 45.28 m, asimismo se observó altas gradientes de perdida de carga,siendo la mayor 37.52 m/Km. Este escenario confirma la falta de presión en zonascríticas.

- (a3) Nuevo FF .- A partir del escenario antiguo son reemplazadas todas las tuberíasantiguas por nuevas de fierro fundido (C=130), efectuándose adicionalmente el cambiode diámetro de 4 a 6 pulgadas de los tramos críticos (P42, P43, P66, P67, P68, P69) yde 6 a 8 pulgadas en los tramos P2 y P99; manteniendo las demás alternativas (deman-da, condiciones iniciales y operacionales) y la simulación en estado constante sinmodificarse. Se observa que las presiones se encuentran entre 7.20 m y 50.94 m, lle-gando la gradiente de pérdida de carga hasta 3.16 m/Km.

Page 441: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

441

CUADRO Nº 2.- CUADRO COMPARATIVO DE ESCENARIOS SIMULADOS CON WATERCAD

DHV (*) : Modelo de Demanda Horaria Variable, que considera el formatoStepwise S.E.C. :Simulación en Estado Constante

S.P.E. : Simulación en Periodos Extendidos(**) : Se trabajó con la alternativa operacional para la bomba: OFF sinudo T1 (Reservorio) sobre nivel 2.10 m.; ON si nudo T1 bajo nivel 1.60 m. yON si tiempo es 5.00 hr.

Nota.- En los demás escenarios se trabajó con la alternativa operacio-nal para la Bomba: OFF si nudo T1

sobre nivel 2.10 m ; ON si nudo T1 bajo nivel 1.10 m.

Nº ESCENARIO CARACTERISTICAS FISICAS DEMANDA SIMULAC. RESERVO PRESION (m) GRAD.P.C

MATERIAL C DIAM. (Pulg.) CAUDAL (l/s) MODELO NIV. INIC. MINIMA MAXIMA AX.(m/Km

A.- BOMBEO A RESERVORIO

a1 Antiguo FF 100 4, 6 22,2 Fijo S.E.C. 2,10 1,74 45,28 37,52

a2 Mejorado FF - PVC FF - PVC 100.130.150 4, 6, 8 22,2 Fijo S.E.C. 2,10 7,16 50,82 2,98

a3 Nuevo FF FF 130 4, 6, 8 22,2 Fijo S.E.C. 2,10 7,20 50,94 3,16

a4 Nuevo FF, NR = 1.00 m FF 130 4, 6, 8 22,2 Fijo S.E.C. 1,00 6,11 49,84 6,39

a5 Nuevo FF, 0.5Qmh FF 130 4, 6, 8 11,1 Fijo S.E.C. 2,10 7,84 51,68 0,87

a6 Nuevo PVC - FF PVC - FF 150.130 4, 6, 8 22,2 Fijo S.E.C. 2,10 7,35 51,12 2,98

a7 (**) Mejorado FF - PVC, Demanda Variable (Qb 1) FF - PVC 100.130.150 4, 6, 8 2.34 a 22.2 DHV (*) S.P.E 2,10 7,10 51,95 3,46

a8 Nuevo PVC - FF, Demanda Variable (Qb 1) PVC - FF 150, 130 4, 6, 8 2.34 a 22.2 DHV (*) S.P.E 2,10 7,04 51,96 2,99

B.- BOMBEO DIRECTO A RESERVORIO Y RED

b1 B Antiguo FF FF 100 4, 6 22,2 Fijo S.E.C. 2,10 1,74 45,28 37,52

b2 B Mejorado FF FF 100.130 4, 6, 8 22,2 Fijo S.E.C. 2,10 7,06 50,72 3,07

b3 B Mejorado FF - PVC FF - PVC 100.130.150 4, 6, 8 22,2 Fijo S.E.C. 2,10 7,16 50,82 2,85

b4 B Mejorado FF - PVC, 0.5Qmh FF - PVC 100.130.150 4, 6, 8 11,1 Fijo S.E.C. 2,10 7,83 51,65 0,79

b5 B Mejorado FF - PVC, 0.3Qmh FF - PVC 100.130.150 4, 6, 8 6,66 Fijo S.E.C. 2,10 7,98 51,85 0,31

b6 B Mejorado FF - PVC, NR = 1.00 m FF - PVC 100.130.150 4, 6, 8 22,2 Fijo S.E.C. 1,00 6,35 50,02 6,91

b7 B Nuevo FF FF 130 4, 6, 8 22,2 Fijo S.E.C. 2,10 7,20 50,94 3,16

b8 B Nuevo PVC - FF PVC - FF 150.130 4, 6, 8 22,2 Fijo S.E.C. 2,10 7,35 51,12 3,09

b9 (**) B Mejorado FF - PVC, Demanda Variable (Qb 1) FF - PVC 100.130.150 4, 6, 8 2.34, 22.20 D.H.V. (*) S.P.E. 2,10 7,10 51,95 3,46

b10 (**) B Mejorado FF - PVC, Demanda Variable (Qb 2) FF - PVC 100.130.150 4, 6, 8 2.34, 22.20 D.H.V. (*) S.P.E. 2,10 7,34 51,95 3,46

MO

DE

LO D

E S

IMU

LAC

ION

PAR

A LA

RE

HA

BILITA

CIO

N O

PT

IMA

DE

LOS

SIS

TE

MA

SD

E D

IST

RIB

UC

ION

DE

AG

UA

PO

TAB

LE - C

AS

O D

E A

PLIC

AC

ION

STA

. MA

RIA

DE

CH

OS

ICA

Page 442: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM442

Page 443: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

443

- (b3) B Mejorado FF – PVC.- Se confeccionó luego de analizar el escenario Anti-guo, sobre todo los tramos críticos con bajas presiones y aquellos que presentabanelevadas gradientes de pérdida de carga; procediendo a reemplazar los tramos de 4pulgadas de diámetro (P42, P43, P66, P67, P68, P69, P91 Y P92) por otros de 6 pulgadas de PVC; así como también a cambiar los tramos de 6 pulgadas de diámetro (P2 yP99) por otros de 8 pulgadas considerando el mismo material de fierro fundido y elcoeficiente de rugosidad C igual a 130 (nuevo), manteniendo los demás tramos con lastuberías actuales; de igual manera las otras alternativas se mantienen sin variación (demanda, simulación y nivel inicial de reservorio. Al efectuar la simulación se observa unapresión mínima de 7.16 m, una máxima de 50.82 m y una gradiente máxima de pérdidade carga de 2.98 m/Km. Tiene las mismas características y alternativas del escenarioa2, con la diferencia de encontrarse en el esquema hidráulico de bombeo directo a re-reservorio y red simultá neamente (Ver Plano Nº 12).

- (b5) B Mejorado FF – PVC, 0.3Qmh .- Nuevamente manteniendo las caracte-rísticas físicas y condiciones iniciales del escenario (b3), se procedió a modificar la de-manda reduciéndolo al 30% del caudal máximo horario (0.3Qmh), lo que permite deacuerdo a Sedapal verificar el funcionamiento de la red a caudal mínimo; obteniendo eneste escenario una presión mínima de 7.98 m, una presión máxima de 51.85m y unagradiente máxima de pérdida de carga de 0.31 m/Km.

- (b6) B Mejorado FF – PVC, NR = 1.00.- Partiendo del escenario b3, se modificalas condiciones iniciales del reservorio fijándose su nivel inicial en 1.00 m; situación queobviamente generará una reducción de carga de 1.00 en toda la red. Para este escenariolas presiones fluctúan entre 6.35 m y 50.02 m y se observa una gradiente máxima depérdida de carga de 6.91 m/Km.

- (b8) B Nuevo PVC – FF.- Similar al escenario a3 Nuevo FF, con la diferencia quetoda la tubería de la red de distribución es de PVC.

- (b9) Mejorado FF – PVC, Demanda Variable (Qb1). – Presenta las mismas ca-racterísticas del escenario b3, cambiando la modalidad de simulación que en este ca-so es en Periodo Extendido (SPE) con demandas variables (ver Gráfico Nº 10), lo quepermite auscultar el comportamiento de la bomba y reservorio.

4.2 Alternativa optima de operación a un costo mínimo de rehabilitaciónAnalizando detalladamente el Cuadro Nº 29 referido a los 18 escenarios simulados queincorporan diferentes alternativas de variación, asimismo considerando el análisis de costosresumidos en el Cuadro Nº 33; nos permite sostener que el Escenario (b3) B Mejorado FF-PVC representa la propuesta óptima a nivel técnico y económico (I Etapa de la alternativa1), que en el corto plazo nos proporciona una solución objetiva a los múltiples problemaspresentados actualmente en el Sistema de Agua Potable Santa María – Chosica fundamen-talmente de presiones, cuyo costo de rehabilitación asciende a S/. 76,801.02 y que entérminos relativos representa un monto menor respecto al gasto total que significaría cam-biar toda la red de tuberías (alternativa 2) en el sistema de agua potable Santa María (S/.694,662.40); el escenario mencionado es complementado con el escenario “B Mejorado

MODELO DE SIMULACION PARA LA REHABILITACION OPTIMA DE LOS SISTEMASDE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE - CASO DE APLICACION

STA. MARIA DE CHOSICA

Page 444: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM444

Page 445: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

445

024681012141618202224

12

34

56

78

910

1112

1314

Hor

as

Demanda Horaria (l/s)

Dem

anda

Hor

aria

Var

iabl

e D

.H.V

.

Dem

anda

Hor

aria

Con

stan

te D

.H.C

.

GR

AF

ICO

Nº 6

.- C

OM

PAR

AC

ION

DE

MO

DE

LO

S D

E D

EM

AN

DA

US

AD

OS

EN

LA

SS

IMU

LAC

ION

ES

HO

RA

12

34

56

78

91

01

11

21

31

41

51

61

71

81

92

02

12

22

32

4

CO

NS

UM

O H

OR

AR

IO (

%)

1,0

1,0

1,0

2,0

4,0

9,5

8,0

7,0

4,0

3,0

5,5

9,0

5,0

3,0

2,5

3,0

3,5

5,0

9,0

8,5

2,0

1,5

1,0

1,0

DE

MA

ND

A H

OR

AR

IA V

AR

.(L/

S)

2,3

42

,34

2,3

44

,67

9,3

52

2,2

01

8,6

91

6,3

69

,35

7,0

11

2,8

52

1,0

31

1,6

87

,01

5,8

47

,01

8,1

81

1,6

82

1,0

31

9,8

64

,67

3,5

12

,34

2,3

4

DE

MA

ND

A H

OR

AR

IA C

TE

.(L

/S)

22

,22

2,2

22

,22

2,2

22

,22

2,2

22

,22

2,2

22

,22

2,2

22

,22

2,2

22

,22

2,2

22

,22

2,2

22

,22

2,2

22

,22

2,2

22

,22

2,2

22

,22

2,2

MODELO DE SIMULACION PARA LA REHABILITACION OPTIMA DE LOS SISTEMASDE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE - CASO DE APLICACION

STA. MARIA DE CHOSICA

Page 446: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM446

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

01

23

45

67

89

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Tie

mp

o (

Hr s

)

Altura Reservorio (m

GR

AF

ICO

Nº 7

.- VA

RIA

CIO

N D

E N

IVE

L D

EL

RE

SE

RV

OR

IO E

N E

SC

EN

AR

IO

«

B M

EJO

RA

DO

FF

-PV

C, D

EM

AN

DA

VA

RIA

BL

E (

Qb

1)

Page 447: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

447

ALTERNATIVAS DE EJECUCION COSTO DE EJECUCION (S/.)ALTERNATIVA 1A) I Etapa (*) 76,801.02Reemplazo de tramos críticos yRefacción de Reservorioa.1. Linea de Impulsión-Aducción 23.077,54 a.2. Mej. Red de Distribución (T. Críticos) 51.014,27 a.3. Mejoramiento de Reservorio 2.709,21 B) II Etapa (*) 621,401.99Reemplazo del Resto de Red deDistribución y Equipo de Bombeob.1 Subsistema de bombeo (**) 49.454,71 b.2 Red de Distribución (Resto) 571.947,28

ALTERNATIVA 2C) Ejecución Total (*) 694,662.40Considera la Etapa I y Etapa IIc.1 Linea de Impulsión-Aducción 23.077,54 c.2 Red de Distribución 619.420,94 c.3 Mejoramiento de Reservorio 2.709,21 c.4 Subsistema de Bombeo (**) 49.454,71

CUADRO 3.- COMPARACION DE PRESUPUESTOS CONSIDERANDO DIFERENTESALTERNATIVAS DE EJECUCION

(*) : Representa el Costo Total Directo por cada Etapa(**) : Incluye Reemplazo de Equipo de Bombeo y Limpieza de Pozo

MODELO DE SIMULACION PARA LA REHABILITACION OPTIMA DE LOS SISTEMASDE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE - CASO DE APLICACION

STA. MARIA DE CHOSICA

Page 448: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM448

FF-PVC, Demanda Variable (Qb 1)”que proporciona condiciones de operación de la bombay reservorio (ver Gráfico N 11).

En resumen las variaciones propuestas respecto al esquema actual son las siguientes:

- Cambio del esquema hidráulico: De bombeo del Pozo (R1) al Reservorio (T1) yabastecimiento total a la red desde el Reservorio por gravedad; al nuevo esquemaque contempla Bombeo del Pozo (R1) directamente a la red, lo que permite abaste-cer simultáneamente a la red y al Reservorio (T1), y posteriormente cuando éste seencuentra lleno abastecer a la red por gravedad.

- Reemplazo de tuberías envejecidas en tramos críticos, por nuevas tuberías de FF yPVC.

- Operación de Bomba y Reservorio de un programa irregular a uno de operacióncontrolada de acuerdo a las siguientes condiciones:

� Encendido de Bomba cuando el nivel del Reservorio (T1) desciende a 1.60m ycuando es las 05.00 horas; lo que garantiza un buen nivel de carga hidráulicadel reservorio entre 1.60m y 2.10m (entre 76% y 100%) durante todo el díaespecialmente entre las 6.00 y 7.00 horas donde se produce el mayor consumodoméstico horario (Ver Gráfico Nº 11)

� Apagado de la bomba cuando el nivel del Reservorio (T1) llega a 2.10 m (reservoriolleno), para evitar pérdidas innecesarias por rebose.

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1 Conclusiones

- La población actual de Santa María es 1967 hab, en 2020 será 2,950 hab; corres-pondiendo una dotación de 250 l/hab/d.

- El caudal bombeado actual es 34 l/s, que es mayor al calculado de 22.20 l/s.- El reservorio existente es de mayor capacidad (597.83 m3) que el requerido (239.76

m3). Se propone la integración de los 2 compartimientos para mejorar la operacióny carga hidráulica.

- El consumo actual varía entre 7 l/s a 19 l/s, debido a la operación en dos Turnos.- Las medidas de los 24 piezómetros, con 6 alternativas de apertura de válvulas

fluctuaron entre 3.1m y 9.9m. Las válvulas no cumplen una función efectiva.- En el proceso de simulación con el Programa Water CAD se plantearon 2 esque-

mas hidráulicos para la construcción de los escenarios:a) Bombea a reservorio yb) Bombeo a Red y Reservorio simultáneamente.

- Analizados los resultados de los 18 escenarios simulados se determinó que la alter-nativa óptima corresponde al escenario “B Mejorado FF-PVC”, que en corto plazo (IEtapa) proporciona una solución objetiva a los problemas; complementado con elescenario “B Mejorado FF-PVC Demanda Variable” para la operación de la Bomba yReservorio.

Page 449: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

449

- Las presiones (m) en el escenario “B Mejorado FF-PVC” fluctúan entre 10m y 50.82m(excepto 2 nudos terminales J6 y J9 que tienen 7.16 m), y una gradiente max. depérdida de carga de 2.85 m/Km.

- Rehabilitación del sistema en 2 etapas; I Etapa: reemplazo de 78m de tubería de6” x 8” de FF y 532m de 4” de FF x 6” de PVC a un costo directo de S/. 73,260.42;y posteriormente la II Etapa: resto de tubería y equipo de bombeo por S/.641,826.25

- Operación de Bomba y Reservorio: E.B cuando hR <1.60m y/o 5.0 hrs, A.B cuandohR >2.10m; para mantener mayor carga hidráulica, especialmente entre 6 y 7 hrs,periodo horario de mayor consumo.

5.2. Recomendaciones- A usuarios del sistema y Municipio de Chosica responsable de la administración,

buscar el financiamiento para la ejecución prioritaria de I Etapa y luego II Etapa.- Implementar las conclusiones e indicaciones técnicas.- A los responsables de la administración tomar medidas para instalación de medidores

domiciliarios, tarifas justas, detección de conexiones clandestinas y servicio efi-ciente a usuarios.

- Continuar con el monitoréo técnico, con simulaciones del sistema, al producirsemejoras de red y equipo.

6. BIBLIOGRAFIA

1. ARROCHA R. SIMON“Abastecimientos de Agua, Teoría y Diseño. Ediciones Vega Srl. Venezuela, PrimeraReimpresión Corregida 1980.

2. CENTRO PANAMERICANO DE INGENIERIA SANITARIA Y CIENCIAS DEL AMBIENTE(CEPIS)Abastecimiento de Agua Potable y Disposición Sanitaria de Excretas en Areas UrbanasMarginadas. Memorias del Simposio realizado en Santiago de Chile en Noviembre de1,984.

3. CENTRO PANAMERICANO DE INGENIERIA SANITARIA Y CIENCIAS DEL AMBIENTE(CEPIS)Control de Fugas en los Sistemas de Distribución de Agua Potable, Lima Perú, 1985.

4. CENTRO PANAMERICANO DE INGENIERIA SANITARIA Y CIENCIAS DEL AMBIENTE(CEPIS)Hidráulica de las Aguas Subterráneas, Lima Perú , 1984.

5. CENTRO INTERNACIONAL DE REFERENCIA PARA ABASTECIMIENTO PUBLICO DEAGUA DE LA OMS.Abastecimiento de Agua mediante Fuentes Públicas, Manual de Diseño, La Haya Paí-ses Bajos, 1983.

MODELO DE SIMULACION PARA LA REHABILITACION OPTIMA DE LOS SISTEMASDE DISTRIBUCION DE AGUA POTABLE - CASO DE APLICACION

STA. MARIA DE CHOSICA

Page 450: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM450

6. CENTRO INTERNACIONAL DE AGUA Y SANEAMIENTO (CIR)“Evaluación como Herramienta para el Planeamiento de Abastecimiento de Agua enComunidades Rurales”, La Haya, Países Bajos, 1988.

7. JIMENO BLASCO ENRIQUE“Análisis de Aguas y Desagües”, Ediciones Banco de Libros, Dirección de BienestarUniversitario UNI, Segunda Edición, 1988.

8. LOPEZ CUALLA RICARDO ALFREDO“Diseño de Acueductos y Alcantarillados”, Segunda Edición, Alfaomega Grupo EditorSA, Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería, Colombia, 1999.

9. QUIÑONES EUSEBIO CARLOS ALBERTO“Diseño de un Sistema de Abastecimiento de Agua Potable para la Comunidad deOcobamba Abancay”, Tesis U.N.A. – La Molina, 1996.

10. ROCHA FELICES ARTURO“Recursos Hidráulicos”, Primera Edición, Ediciones Capítulo de Ingeniería Civil, ConsejoDepartamental de Lima CIP, Libro Nº 16, Lima Perú, 1993.

11. ROSSMAN LEWIS A.“Manual de Usuario e EPANET “, Versión 1.1e, Traducción al Castellano por GrupoMecánica de Fluidos de la Universidad Politécnica de Valencia, España, htt:/gmf.upv.es

12. TRUEBA CORONEL SAMUEL“Hidráulica”, Vigesimatercera impresión, 1986, Cia. Editorial Continental SA., México.

13. UNIVERSIDAD POLITECNICA DE VALENCIA, GRUPO MECANICA DE FLUIDOS.“Manual de Usuario – Software de Análisis de Redes de Agua SARA”, Grupo Mecánicade Fluidos, htt://gmf.upv.es

Page 451: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

451

ANALISIS TECNICO ECONOMICO DE LA EXPORTACION DE LA HARINA ESTANDAR

DE PESCADO:1980-2000

María Beatriz Olaya Morales 1 Ramón Diez Matallana 2

1. M.Sc. María Beatriz Olaya Morales. Profesora Asociada. Facultad de Pesquería de la UNALM

e mail: [email protected].

MgSc. Ramón Diez Matallana. Profesor Principal. Facultad de Economía de la UNALMe mail: rdiez@la molina.edu.pe

RESUMEN

El Perú es el primer productor de harina de pescado teniendo una producción promediode 1´215,596 TM durante 1980-2000.

Las exportaciones peruanas de harina de pescado promedio fueron 1´070,812.9 TMdurante el periodo 1980 al 2000. Dicha cantidad exportada representó el 88% de la producciónnacional. A los principales países que se exportó fueron: China, Alemania, y Taiwan.

Las variables que inciden en la oferta exportable fueron: biomasa, el precio, el ratio dereducción y el tiempo habiéndose determinado que para el caso peruano, el precio y el ratio dereducción no influyó significativamente en la exportación de harina de pescado, pero las varia-bles biomasa y tiempo si influyeron significativamente.

SUMMARY/ABSTRACT

Peru is the first producer of fishmeal by having an average production of 1´215,596 TMduring 1980-2000.

The average Peru fishmeal exportation were 1´070,812.9 TM during 1980 to 2000. Thisquantity represented in 88% of the national production. The main importers were: China, Ger-many, and Taiwan.

Page 452: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM452

The variables that explain the exportable offer were: biomass, price, percentage of re-duction and time; also it was determinated that the price and the percentage of reduction donot influence significatively in the fishmeal exportation; while the biomass and time influencedsignificatively.

I. INTRODUCCION

En el presente trabajo de investigación se estudia las principales variables técnicas yeconómicas que afectan en la exportación de harina de pescado; el producto en mención es elprincipal generador de divisas en el sector pesquero, observándose un continuo crecimiento dela demanda de harina de pescado en el mercado internacional. En el 2000 se ha exportado2¨352,086 TM de harina de pescado valorizado en 873,970 miles de dólares.

Para determinar la tendencia de los volúmenes de exportación de harina de pescado, seevaluará las siguientes variables: los volúmenes exportados, la biomasa, el ratio de reducciónde la industria, los precios internacionales y el tiempo.

Por lo expuesto, los objetivos y las hipótesis planteadas en el presente estudio fueron:

1.1 ObjetivosGeneralAnalizar las variables técnicas y económicas que afectan en la oferta exportable dela harina estándar de pescado del Perú, durante el periodo 1980 al 2000, medianteun modelo econométrico.

Específicos

a. Analizar el efecto de la disponibilidad de la biomasa de los recursos hidrobio-lógicos y del ratio de reducción en la oferta exportable de la harina de pescado.

b. Cuantificar y analizar la oferta de harina de pescado a nivel nacional.c. Cuantificar y explicar las exportaciones peruanas de harina de pescado.d. Analizar el efecto de los precios internacionales en la exportación de la harina

de pescado

HipótesisGeneral

Las variables que inciden en forma determinante en la oferta exportable de la harina depescado son: los precios, el ratio de reducción, así como la biomasa de los recursos.

Específicas

a. La biomasa es el factor limitante para incrementar la oferta de la harina depescado debido que existe una tendencia en la disminución de los recursos;mientras que el ratio de reducción se ha estabilizado en la década de los noventa.

b. Las exportaciones peruanas son afectadas seriamente por los volúmenes dedesembarque de los recursos para la harina de pescado.

c. El Perú a pesar de ser el principal exportador de harina de pescado, cuandodescienden nuestras exportaciones, el precio no aumenta en la misma pro-porción.

Page 453: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

453

II. REVISION DE LITERATURA

Los primeros intentos en el Perú para elaborar harina de pescado a nivel industrialcomenzaron en 1949 utilizando como materia prima, los desperdicios que quedaban en laelaboración de conservas de pescado.

La pesquería pelágica industrial para la producción de harina y aceite de pescado se iniciaen el Perú, en 1950, con la instalación de la primera planta harinera en la zona de Chimbote.

En 1951, se inició la actividad sostenida de producción de harina de pescado.

Durante los primeros años esta actividad se desarrolló muy lentamente. Sin embargo,pasó muy poco tiempo antes de que comenzara a aumentar en forma exponencial.

Durante 1960 a 1970, se nos consideró primeros productores de harina de pescado enel mundo. Esto originó un rápido aumento de la captura total, que se incrementó de apenas de60 mil toneladas en 1955, a 3,3 millones en 1960 y luego a 8,9 millones de toneladas en 1964.

En 1970 se alcanzó la cifra más alta de captura en toda la historia de la actividadindustrial para el consumo indirecto de 12´295,698 toneladas ( dos millones más de lo reco-mendado). El crecimiento de la industria de harina se consolidó en este año.

Las excesivas capturas, tuvieron un efecto negativo en los años posteriores, disminu-yendo significativamente la producción de harina de pescado, estos resultados se observórecién desde 1972. En parte, el colapso del sector se debió a la presencia del fenómeno de “ ElNiño “ de 1972 a 1973, pero gran parte de la responsabilidad debe ser adjudicado a diferenciasen la ordenación de la pesca, al sobredimensionamiento en plantas y especialmente en flotaocurrido en los años previos, y a que la misma situación se mantuvo en los años que siguieronal fenómeno de “El Niño” de 1972 a 1973. A partir de estos años, luego de la drástica caída de labiomasa y las capturas de anchoveta, se produjo una reducción de la capacidad de la flota y delas plantas dedicadas a la producción de harina y aceite de pescado. Pero esta reducción fuedemorada por decisiones políticas y por la racionalización de la industria, y no fue suficiente paraproducir una reducción de la capacidad de captura y procesamiento equivalente a la disminuciónobservada en los niveles de abundancia de la población de la anchoveta. ( CSIRKE, 1 )

En 1973, el gobierno militar crea Pesca Perú, un organismo estatal dedicado a la pro-ducción de harina y aceite de pescado para la exportación, otorgándosele la exclusividad eneste rubro. A partir de ese momento se inicia un proceso de racionalización de 111 fábricas queoperaban en 1972, quedando únicamente 64 fábricas en 1974. ( TANTALEAN, 10 )La producción se recupera en algo durante los años 1974 a 1976. A partir de 1977, la produc-ción nuevamente inició una tendencia decreciente, debido a la escasez del recurso anchoveta.Hacia 1979 y 1980, cuando se inicia el fugaz “boom” de la industria conservera, PescaPerúera el único productor de harina de pescado. En los años 1980, 1981 y 1982, la empresaestatal estuvo por debajo de su punto de equilibrio o nivel de producción.

En 1983, se registró el desembarque en 1’227,724 TM de materia prima destinada parala producción de harina de pescado, siendo ésta la más baja registrada entre los años com-prendidos de 1968 a 1998, esto debido al fenómeno “ El Niño “. Igual baja se ha observado en1987 que se presentó un « Niño “ moderado.

ANALISIS TECNICO ECONOMICO DE LA EXPORTACION DE LA HARINA ESTANDARDE PESCADO:1980-2000

Page 454: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM454

En 1991, la harina de pescado se constituyó en el producto más importante de exporta-ción como resultado de la caída de la producción chilena.

En 1992, se aprecia una disminución en la pesca de los principales recursos utilizadosen la industria de reducción como resultado de la presencia del fenómeno de « El Niño» acomienzos de este año, que alejó los cardúmenes del litoral, lo que obligó a prolongar lasvedas decretadas en los meses de Febrero y Agosto.

En 1993, se identificó una mayor participación del empresariado privado en la extrac-ción de la anchoveta. El Perú mantuvo su condición de primer país productor y exportadormundial de este rubro. En 1994, se observó un aumento de la pesca para el consumo indus-trial, influenciado en primer lugar por las inversiones efectuadas por las empresas pesqueraspara expandir su capacidad de flota; en segundo término, debido a la mayor disponibilidad debiomasa, por efecto de las condiciones climatológicas, hechos que en conjunto determina-ron la recuperación de los niveles de extracción de otras especies destinadas a la elabora-ción de harina de pescado, tales como la sardina, el jurel y la caballa. Merece destacar queen los puertos que registraron mayor desembarque fueron: Chimbote, Pisco, Vegueta, Paitay Coishco.

Igualmente, debe mencionarse que en este año se inició el proceso de privatizaciones dela Empresa Nacional Pesquera S.A. ( PESCAPERU), con la venta de las plantas de Chicama yMollendo al Sindicato Pesquero S.A. (SIPESA) y de las plantas de Chimbote Centro a InternationalFish Protein S.A.

En 1995, la extracción para el consumo humano indirecto experimentó una disminuciónespecialmente del recurso de anchoveta y sardina debido al establecimiento de cuotas máxi-mas para la extracción de los recursos, a fin de evitar la sobrepesca; así como a la dispersiónde la biomasa, atribuída a un enfriamiento de la temperatura marina, principalmente en elúltimo trimestre.

En este año se establecieron dos vedas reproductivas para la pesca de la anchoveta ysardina, en los meses de Febrero y Julio, con una duración de 61 y 93 días respectivamente.Asimismo, en este año se continuó con el proceso de privatizaciones de la Empresa NacionalPesquera S.A. (PESCAPERU) mediante la venta de las plantas procesadoras de La Plancha-da, Atico y Supe Puerto. (MINISTERIO DE PESQUERIA, 6)

En 1996, el Ministerio de Pesquería dispuso dos vedas reproductivas para la extrac-ción de la anchoveta en los meses de Febrero y Agosto con una duración de 66 y 86 díasrespectivamente. En el mes de Febrero, se estableció una veda reproductiva de sardina, enel límite entre Piura y Lambayeque, hasta el extremo sur del litoral peruano.

En 1997, por efectos del fenómeno de «El Niño» se observa a partir del mes de Marzo unaumento gradual de la temperatura superficial del mar en todo el litoral peruano.

Como efecto inmediato se registra un descenso en el nivel de extracción respecto alaño anterior. En cuanto a vedas, a partir del 18 de Julio se suspendieron las actividades deextracción y procesamiento de anchoveta en todo el litoral, levantándose la veda para lazona sur a partir del 8 de Setiembre.

Page 455: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

455

En 1998, la presencia del fenómeno de « El Niño» marca sus efectos de manera crucialen el territorio nacional, y en lo que respecta al comportamiento de los recursos hidrobiológicosmarinos, se hace notoria una fuerte caída en el nivel de desembarque para consumo humanoindirecto, y un poco menos aguda para el consumo humano directo. A pesar de los esfuerzosrealizados conjuntamente por el Estado y el sector industrial pesquero, la producción de harinade pescado se vió sensiblemente afectada. Sin embargo, en 1999 y 2000 se recupera laproducción de harina de pescado.

Marco teórico

El modelo de oferta del presente trabajo corresponde a un modelo de exportación;según PICHIHUA ( 9 ) establece que la oferta de un producto desde un enfoque empresarialtiene como objetivo maximizar las ganancias entendiéndose por ganancias a la diferenciaentre los ingresos totales y costos totales.

En el modelo de exportación considera variables como el precio internacional que puedemodificarse por un aumento o disminución en la cantidad exportada y que al elevarseincrementaría el valor de las exportaciones.

Según FERRARI ( 2 ), el comportamiento de las exportaciones tiene que ver en primerlugar con el precio internacional y las cuotas u otras barreras internacionales si las hubiera.Las exportaciones no sólo dependen de la demanda, sino también de las características de laoferta. La oferta se considera una función creciente del precio que recibe el productor, dada unafunción de producción definida. Ello tiene que ver con el nivel de costos y estos con el nivel deprecios relativos domésticos, los precios internacionales y otros.

El presente trabajo se sitúa dentro del ámbito de las ventajas comparativas. Una ventajacomparativa es todo aquel beneficio diferencial que obtiene una empresa, como resultado delentorno físico del país donde opera; en donde además de los factores productivos tradicionales,tales como recursos naturales que existen en ese país, mano de obra, capital, etc. Influyeelementos tales como infraestructura fïsica, clima, tipo de negocios, tipo de cambio, incentivo degobierno, etc.

Todas estas empresas que operan en un país que brinde estas características, puedendisfrutar de costos inferiores, como resultado de la existencia de tales ventajas. (FUNDACIONCHILE, 3)

Asimismo, dentro de las ventajas comparativas existe la corriente de la pesca respon-sable y/o sostenibilidad, la que se sustenta en que la extracción del pescado deben realizarseen un nivel en la cual no origina la depredación de este recurso debido a que es un recursoagotable, por lo cual el desarrollo pesquero sostenible es aquel que satisface las necesidadesde la generación presente, sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras parasatisfacer sus propias necesidades.

Definición de la harina de pescado

La harina de pescado es el producto industrial que se obtiene por reducción de humedady grasa del pescado entero, sin agregar sustancias extrañas salvo aquellas que tiendan a

ANALISIS TECNICO ECONOMICO DE LA EXPORTACION DE LA HARINA ESTANDARDE PESCADO:1980-2000

Page 456: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM456

mantener la calidad original del producto. Se puede denominar con el nombre de la especie,siempre que contenga un mínimo del 90% de pescado de dicha especie. ( INDECOPI, 5 )

La harina de pescado se define como el producto obtenido por secado (con extracciónde la materia grasa) y molienda de pescado; cuyos componentes que lo conforman varían enfunción a diversos parámetros.

III. MATERIALES Y METODOS

El campo de estudio del presente trabajo, comprende el ámbito de las exportaciones deharina de pescado de nuestro país.

Las fuentes de información se obtuvieron teniendo en cuenta los usos. Estos a su vezse encuentran relacionados con el modelo.

Con respecto a los datos de las variables en estudio, se recurrió a información primariay secundarias referentes principalmente a: producción nacional de harina de pescado, ratio dereducción de la industria, exportaciones peruanas de harina de pescado y precios Internacio-nales de harina de pescado,.

Para lo cual se recopiló información de las siguientes instituciones: Ministerio de Pes-quería (MIPE), Instituto del Mar del Perú ( IMARPE), Superintendencia Nacional de Aduanas(SUNAD), Sociedad Nacional de Pesquería (SNP), Ministerio de Industrias, Turismo, Integra-ción y Negociaciones Internacionales ( MITINCI ) y Banco Central de Reserva (BCR)

De la información obtenida y analizada se elaboró un modelo econométrico para anali-zar el comportamiento de algunas variables en la exportación de harina de pescado.

Para el procesamiento de la información estadística se utilizó los siguientes softwares:TSP ( Times Series Processor ) versión 7,03, Microsoft Excel versión 2000 y Microsoft Wordversión 2000.

a. Modelo de exportación

Para el modelo de oferta de harina de pescado se utilizó el paquete econométricoTSP ( Times Series Processor). Este modelo se estimó utilizando el análisis deregresión por mínimos cuadrados.

a.1 Definición de variables

Las variables técnicas y económicas utilizadas en la oferta exportable de harinade pescado son:

- Variables Endógenas:

Exportación de la harina de pescado (Ex).- Es la cantidad de harina de pescado que el Perú exporta. La cual se cuantifica en toneladas métricas en el año i.

- Variables predeterminadas o Exógenas:

Page 457: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

457

Precio internacional por tonelada de harina de pescado en moneda extranjera(Pr).- Es el precio o valor en moneda extranjera en términos F.O.B y C.I.F. queel mercado exterior establece por cada tonelada de harina de pescado en elaño i. En este caso se consideró los precios C.I.F. Hamburgo.

Biomasa (Bio).- Es la cantidad total estimada de los principales recursospelágicos como la anchoveta, sardina, jurel, caballa y otros que incluye todoslos tamaños y edades en la zona de distribución.

Ratio de reducción (Rat).- Este ratio o coeficiente de reducción de la indus-tria de harinera, se calcula dividiendo la cantidad de materia prima entre lacantidad de harina de pescado el cual se expresa de la siguiente manera:

Ratio = TM de Materia Prima / TM de Harina de pescado

Tiempo (T).- Es el tiempo esperado en años.

Los parámetros utilizados son los siguientes:

B1, B

2 y B

3: coeficientes de regresión

y C

o: intercepto

El modelo utilizado es de la forma siguiente:

Exi = C

o + B

1Bio

i + B

2Pr

i + B

3 Rat

i + B

4T + u

IV. RESULTADOS

4.1 Biomasa de los principales recursos pelágicos

En el Cuadro 1, se muestra la biomasa de los principales recursos pelágicos. Den-tro de las principales especies están la anchoveta, sardina, jurel, caballa y otros;que son materias primas destinadas para la fabricación de harina de pescado.

El promedio de biomasa para el periodo 1980-2000 se determinó alrededor de 15millones de TM, donde el mayor nivel de biomasa se estableció en 1994 con 24millones de TM, sin embargo, los años que presentaron condiciones ambientalesdesfavorables se mantuvo por encima de los 9 millones de TM.

Asimismo, cuando disminuye la abundancia de los recursos, los volúmenes decaptura tienden a ser muy parecidos, por lo cual obliga a establecer un buen esquema de regulación de la pesca que impone limitaciones y restricciones a la actividadcon el objetivo de disminuir la mortalidad por pesca a un nivel preestablecido eindependientemente del tamaño total que tenga la flota. Por el contrario, cuando elrecurso se encuentra en buenas condiciones naturales, es decir, significa añosde alta abundancia, bajo el mismo esquema de regulación, la flota tiene la posibi-lidad de pescar más.

ANALISIS TECNICO ECONOMICO DE LA EXPORTACION DE LA HARINA ESTANDARDE PESCADO:1980-2000

Page 458: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM458

4.2 Oferta nacional de harina de pescado

En el Cuadro 1, se muestra la producción nacional de harina de pescado para elperiodo 1980 al 2000 en que las exportaciones de este producto se comercializaron engrandes cantidades obteniéndose cifras significativas tanto en volumen de exporta-ción como en valor.

Durante el periodo correspondiente, se aprecia un brusco colapso en la producciónnacional de harina de pescado en 1983 descendiendo a 251,738 TM representandouna disminución en 62.17% con respecto al año anterior debido por la presencia delfenómeno de “ El Niño” calificado como extraordinario.

Durante 1987, se presentó “El Niño” calificado entre débil y moderado afectando alas especies obteniéndose una producción de 821,417 TM lo cual representó unadisminución en 15.59%

Luego desde 1988 hasta 1997, se presentó un proceso de recuperación en la producción nacional donde alcanzó su mayor volumen en 1994 con la cifra de 2´417,217TM representando un incremento del 36.65% con respecto al año anterior.

Sin embargo en 1998, la producción de la harina de pescado disminuyó a 832,000TM observándose una contracción del orden del 47.91% debido al calentamiento delas aguas de mar ocasionando que muchas especies marinas abandonaran nues-tro litoral en busca de aguas frías, provocando una escasez de especies como an-choveta utilizada para la producción de la harina de pescado.

En 1999 y 2000 se observa un incremento en la producción de harina de pescadodebido que se recuperó los volúmenes de desembarque que fueron afectados por elfenómeno de “El Niño”.

Finalmente, la producción promedio nacional de harina de pescado se determinó en1´215,596 TM durante el periodo de 1980 al 2000.

4.3 Determinación del ratio de reducción de la industria harinera

Dado que las cantidades que se producen en harina de pescado están relacionadasa la captura, se calculó el factor o ratio de reducción durante el periodo correspondiente, según se aprecia en el Cuadro 1.

Durante 1980 hasta 1987, el ratio de reducción presentó oscilaciones y a partir de1988 hasta 1997 se observa una ligera disminución en el ratio con lo cual se puedededucir que mejoró relativamente la competitividad en la industria con respecto alperiodo anterior,como consecuencia de la incorporación de nuevas tecnologías.Similar comportamiento se dá a partir de 1998 al 2000.

Finalmente, el ratio de reducción promedio de la industria harinera se determinó en4,69 durante el periodo de 1980 al 2000.

Page 459: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

459

4.4 Análisis de las exportaciones de harina de pescado

Las exportaciones de harina de pescado durante el periodo analizado no han pre-sentado un incremento uniforme sino han tenido oscilaciones donde los volúmenesexportable descendieron en los años de 1981, 1982, 1983, 1992, 1995, 1996 y 1998.Así, en 1983 se registró las cifras más baja en las exportaciones de harina depescado durante el periodo en estudio, con un valor de 90 mil TM significando unadisminución del 63.79% con respecto al año anterior debido a la presencia delfenómeno de “El Niño” de intensidad extraordinario que originó una disminución enla captura de los recursos y en la producción de la harina de pescado.

Durante 1984 a 1991, las exportaciones de harina de pescado registraron un cons-tante incremento gradual. La tasa de crecimiento del volumen de exportaciones dela harina de pescado fue de 18.74% en dicho periodo.

En 1992, los niveles de exportaciones pesqueras de la harina de pescado descen-dieron a 1088 miles de TM. Al siguiente año, las exportaciones se incrementaron a1784 miles de TM donde se identificó una mayor participación del empresariado.

En 1994 alcanzó una cifra significativa de 2,253 miles de TM debido a la mayordisponibilidad de biomasa por efecto de las condiciones climatológicas y por lasinversiones efectuadas por las empresas pesqueras para expandir su capacidad deflota. Asimismo, se inició el proceso de privatización de PESCAPERU con lasventas de las plantas de Chicama y Mollendo al Sindicato Pesquero S.A.

En 1995 y 1996, las exportaciones de harina de pescado disminuyeron debido alestablecimiento de cuotas máximas para la extracción de anchoveta y sardina a finde evitar la sobrepesca.

En 1997, por efecto del fenómeno de “El Niño” se observó un descenso en el nivelde extracción respecto al año anterior, no obstante se aprecia un aumento de lasexportaciones en volumen de harina de pescado alcanzando los 1925 miles de TM.

Así en 1998, el fenómeno de “El Niño” marca sus efectos de manera crucial en loque respecta al comportamiento de los recursos hidrobiológicos por lo que la pro-ducción de harina de pescado se vió sensiblemente afectada reflejando una dismi-nución del 65.2% comparado con el año anterior.

En 1999 y 2000, se aprecia una recuperación en el sector por lo que se incrementaronlos volúmenes exportados de harina de pescado alcanzando en el último periodolos 2352 miles de TM.

Finalmente, el Perú exportó la cantidad promedio de 1´070,812.9 miles de TM du-rante el periodo de 1980-2000. Las exportaciones de harina de pescado tienen co-como mayor destino a los países de China, Alemania y Taiwán; siendo China el de

ANALISIS TECNICO ECONOMICO DE LA EXPORTACION DE LA HARINA ESTANDARDE PESCADO:1980-2000

Page 460: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM460

mayor demanda de harina de pescado y constituye el mayor comprador del produc-to que lo destinan principalmente para su actividad acuícola según se muestra enel Cuadro 2.

4.5 Modelo de exportación

La base de los datos empleados para determinar el modelo se tomó en cuenta delCuadro 1, que muestra las cifras de biomasa, precios internacionales, ratio de re-ducción, y volumen para el periodo 1980-2000.

Los resultados obtenidos por el paquete TSP ( Times Serie Processor) se muestraen el Cuadro 3, donde se ajustó el modelo de exportación por mínimos cuadradosutilizando el análisis de regresión, con 4 variables predeterminadas o independien-tes ( la biomasa de los recursos, precios internacionales, ratio de conversión de lamateria prima a harina de pescado, y tiempo) y una variable endógena o dependien-te (volumen de exportación).

El modelo de exportación utilizada fue el siguiente:

Exi = C

o + B

1 Bio

i + B

2 Pr

i+ B

3 Rat

i + B

4 T + u

Obteniéndose el siguiente modelo ajustado por mínimos cuadrados empleandola regresión:

Page 461: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

461

Cuadro 1. VALORES DE BIOMASA, RATIO DE REDUCCIÓN, PRECIOS Y VOLÚMENESDE EXPORTACIÓN PARA EL PERIODO DE 1980-2000

Fuentes: IMARPE ( 2000 ), MIPE ( 2000 ) y SUNAD ( 2000 )

Elaboración propia ( 2001)

(*) preliminar

1 1980 10750000 458125 3.77 504.42 463744

2 1981 12600000 478277 3.87 467.50 388886

3 1982 11526351 665499 4.43 353.75 248872

4 1983 12100000 251738 4.88 452.50 90093

5 1984 12400000 568363 4.82 373.17 314456

6 1985 9231000 717104 5.02 280.08 482998

7 1986 14174000 973114 5.13 320.58 698519

8 1987 16733000 821417 4.83 383.42 721164

9 1988 14556000 1126242 5.38 544.42 797786

10 1989 16718000 1169193 5.26 409.08 1117086

11 1990 17623000 1204622 5.09 412.17 1113859

12 1991 17193000 1311634 4.94 467.04 1151434

13 1992 18668000 1441787 4.90 483.13 1088298

14 1993 22994000 1768816 4.80 355.77 1784622

15 1994 24562000 2417217 4.71 363.30 2252980

16 1995 15186967 1789228 4.58 481.00 1778305

17 1996 11667424 1924953 4.56 590.80 1566455

18 1997 14570000 1597134 4.38 608.30 1924478

19 1998 15316693 832000 4.44 676.10 669629

20 1999 15187865* 1769532 4.40 532.31 1481321

21 2000 15252279* 2241529 4.42 495.94 2352086

AÑOS BIOMASA PRODUCCION RATIO DE (TM) (TM) REDUCCION

PRECIOSC.I.F.

(US$)/TM

VOLUMEN DEEXPORTACION

ANALISIS TECNICO ECONOMICO DE LA EXPORTACION DE LA HARINA ESTANDARDE PESCADO:1980-2000

Page 462: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales C

ientíficos UN

ALM

462

Cuadro 2. EXPORTACIONES DE HARINA DE PESCADO, SEGÚN LOS PRINCIPALES PAISES DE DESTINO

País de destino 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 PROMEDIO

China 177132 602138 550201 349553 643664 594328 637295 725974 1888819 496567

Alemania 387093 194709 188054 393705 353233 250956 192285 301339 131048 265824

Taiwán 98733 40513 51948 - 121596 90783 73177 88342 20693 65087

Japón 8804 12751 13859 52098 97507 88759 54307 127939 32605 54292

Filipinas 40952 15705 34844 85860 99285 102762 56625 86576 30053 49914

Irán 41107 35791 86740 69463 22107 80709 100096 41760 27852 30280

Tailandia - - - 2352 20404 27448 33907 15971 4835 11657

Indonesia 3840 1050 - 32446 99946 46398 54224 57671 9107 33853

Turquía 20850 1500 6835 25141 27411 16018 28106 25165 24949 19552

TOTAL 1113859 1151434 1088298 1784622 2252980 1778305 1566455 1924478 669629 1481117

Fuente: Ministerio de Pesquería ( 1999 ).

Page 463: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

463

Figura 01: Diagrama de flujo para la elaboración de leche pasteurizadaenriquecida con ácidos grasos EPA y DHA a nivel de laboratorio

Elaboración propia ( 2001 )

Cuadro 3. MODELO DE EXPORTACION

LS// Dependent Variable is Ex

Date : 8 – 21 – 2000 / Time: 7:20

SMLP range: 1980 – 2000

Number of observations: 21

C 1925372.5 1197649.7 1.6076257 0.1275

Bio 0.0438489 0.0248541 1.7642513 0.0968

Pr -1932.2699 1034.9778 -1.8669676 0.0803

Rat -357623.11 201792.85 -1.7722288 0.0954

T 94344.888 17617.361 5.3552224 0.0001

R – squared 0.808509 Mean of dependent var 1070813

Adjusted R – squared 0.760636 S. D. Of dependent var 674087.4

S.E.of regression 329795.9 Sum of squared resid 1.74E+12

S. Log likelihood -293.7732 F – statistic 16.888

Durbin-Watson stat 1.690758 Prob ( F- statistic ) 0.000014

VARIABLE COEFFICIENT STD. ERROR

ANALISIS TECNICO ECONOMICO DE LA EXPORTACION DE LA HARINA ESTANDARDE PESCADO:1980-2000

Page 464: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM464

Exi =1925372.5+0.0438489Bio–1932.2699P-357623.11Rat+94344.888T+u

Las variables predeterminadas o exógenas (biomasa, precio, ratio, y tiempo) en conjun-to explican en forma significativa, el comportamiento de la variable endógena ( oferta exportable)según la prueba F, en donde el F calculado es mayor que el F tabular con 4, 16 gl ( 16.88 > 3,01)

Con respecto a los coeficientes parciales de regresión se obtuvieron los siguientesresultados para la biomasa, precio, ratio, y tiempo:

+0.0438489, -1932.2699, -357623.11, y 94344.888 respectivamente.

Según la prueba de t de student para ver la significación de los parámetros estimadospor la regresión, el parámetro de precio internacional y del ratio no explican el comportamien-to de la oferta exportable a un nivel de significación del 5% porque el t calculado < t tabular,resultando -1.8669 < 1.746 y -1.7722 < 1.746 respectivamente.

En cambio, los parámetros de la biomasa y del tiempo explican individualmente elcomportamiento de la oferta exportable a un nivel de significación del 5% porque el t calculado> t tabular, resultando 1.7642 > 1.746 y 5.3552 > 1.746 respectivamente.

Por lo tanto, las variables de biomasa y tiempo influyeron de manera significativa en laexportación de harina de pescado en el periodo de 1980 al 2000. Esto se explica debido queexiste una relación entre el volumen exportable con la disponibilidad de los recursos, por loque, la biomasa resulta ser el factor limitante para incrementar la oferta exportable de la harinade pescado.

Mientras que, las variables de precio internacional y el ratio de reducción no influyeronde manera significativa en la exportación de harina de pescado. Esto se explica debido que elPerú a pesar de ser el principal exportador de harina de pescado no tiene la capacidad de fijaro establecer los precios en el mercado internacional, es decir, cuando disminuye nuestraoferta exportable el precio no aumenta en la misma proporción. Asimismo, en a industriaharinera se aprecia una relativa mejora en su competitividad debido a que se observa una ligeradisminución en el ratio de reducción.

El coeficiente de determinación ( R ) indica un 0,89917, lo que demuestra que elmodelo es explicado en un 89.917% por las variables predeterminadas del modelo; biomasa,precio, ratio y tiempo.

Asimismo al realizar la prueba de Durwin Watson, se determinó que el Durwin-Watsoncalculado fue 1.6907, asimismo, con K=4 y n=21 a un nivel de significación del 1% se hallóel DL=0.0.72 y Du=1.55 y como se cumple que: du<dw calculado<4-du , es decir, 1.55 <1.6907 < 2.45 ; por lo que se concluye que no existe autocorrelación a un nivel de significa-ción de 1%

V. CONCLUSIONES

Las conclusiones del presente trabajo de investigación fueron las siguientes:

1. La producción promedio nacional de harina de pescado para el periodo 1980-2000 sedeterminó en 1´215,596 TM.

Page 465: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

465

2. Las exportaciones peruanas de harina de pescado ascendieron en promedio anual de1´070,812.9 TM durante el periodo 1980 al China 2000. Dicho volumen exportado repre-sentó el 88% de la producción nacional. Siendo China, Alemania, y Taiwan los principa-les países a los cuales se exportó.

3. El modelo de Oferta de Exportación de harina de pescado hallado fue:

Ex =1925372.5+0.0438489Bio –1932.2699P –357623.11Rat +94344.888T+u

Se muestra que el modelo se ajusta en un 89.9%, explicado por las variaciones delconjunto de variables mostradas.

4. Según el modelo de exportación obtenido por regresión se determinó que las variablesprecio de exportación y ratio de reducción no influyó de manera significativa en la expor-tación de harina de pescado, pero las variables biomasa y tiempo sí influyeron de mane-ra significativa en la oferta de harina de pescado para el periodo 1980 al 2000.

BIBLIOGRAFIA

1. CSIRKE, J. Y GUMY A. ( 1996 ) « Análisis BioEconómico de la Pesquería PelágicaPeruana dedicada a la Producción de Harina y Aceite de Pescado. Boletíndel Instituto Mar del Perú. Vol. 15, N°2, Agosto, Callao, 68 pp.

2. FERRARI ( 1993 ) «Comercio Exterior y Desarrollo « Perú 1950-1990Fundación Friedrich, Ebert.

3. FUNDACION CHILE ( 1993 ) « Revista Agroeconómico « Editorial Antartida, Santia-go de Chile, 56 pp.

4. IMARPE ( 1998 ) “ Crucero de Evaluación Hidroacústica de Recursos Pelágicos BICHumboldt y BIC José Olaya Balandra” informe 141, Callao. Perú

5. INDECOPI ( 1996 ) Norma Técnica Nacional ITINTEC 204.004

6. MINISTERIO DE PESQUERIA ( 1999 ) « Evaluación del Comportamiento de las Expor-taciones de Productos Pesqueros 1990-1998», Oficina General de EconomíaPesquera, 42 pp

7. MINISTERIO DE PESQUERIA (1998) «Desenvolvimiento del Sector Pesquero en Even-tos de El Niño» 1982-1983 y 1987 y 1998, Oficina General de EconomíaPesquera, 30 pp.

8. MINISTERIO DE PE SQUERIA (2001) «Estadísticas Anuales de Exportación de Harinay Aceite de Pescado» www.minpes.gob.pe

9. PICHIGUA, J. (1989) «Economía» Lima, 254 pp.

10. TANTALEAN (1983) «El Sector Pesquero Peruano: Una prouesta de programación del Desa-rrollo del MacroSistema Marítimo» Junta del Acuerdo de Cartagena, Lima 567 pp.

ANALISIS TECNICO ECONOMICO DE LA EXPORTACION DE LA HARINA ESTANDARDE PESCADO:1980-2000

Page 466: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM466

EFECTO DE LOS MÉTODOS DE DESCONGELACIÓN SOBRE LOS FILETESCONGELADOS DE PERICO (Coryphaena hippurus linnaeu )

Andrés Molleda Ordoñez*

RESUMEN

Para el consumo de filetes congelados de perico se requiere seguir un procedimientoadecuado de descongelación con la finalidad de mantener sus características iniciales, por loque se realizaron cuatro métodos de descongelación (agua (21ºC) , aire forzado (21ºC), aireestático (21ºC) y refrigeración (15º)), donde se midieron los porcentajes de exudado libre,expresible, humedad y perfil de temperatura.

De los métodos aplicados, la descongelación en refrigeración resultó el demenor pérdida por exudado libre (4.8%) y mayor exudado expresible (14,15%), mostrandomejor retención del liquido durante el descongelado. El exudado por cocción para el filetecongelado fue de 28.8% y de los filetes descongelados estuvieron entre 24.10 - 27.8%. Elcontenido de humedad disminuyó entre 0.4 y 1.4% lo que indica un buen proceso decongelado, almacenamiento y descongelación. La composición química proximal del filetecongelado fue la siguiente: Agua, 79.01%; Proteína, 18.25%; grasa, 1.17% y ceniza 1.2%.

El tiempo empleado para descongelar filetes de perico de 2.5 cm. de espesor,desde -5.3°C hasta –1.3°C, fue el siguiente: con Agua, 14 min.; con aire forzado, 70 min.;con aire estático, 90 min. y en refrigeración, 200 min.

La descongelación en refrigeración presentó mejores resultados por retener mayorcantidad de líquido durante la descongelación, lo que permitirá mantener mejor las caracterís-ticas del filete de perico utilizado.

SUMMARY

The frozen perico (Coryphaena hippurus linnaeu) before consumption needs a smoothprocess to keep their initial characteristics; for these reazon four methods were used (water

* Ingeniero Pesquero, Docente de la Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria La Molina

Page 467: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

467

(21ºC), air static (21ºC), wind flow (2ºC) and refrigeration (15ºC)), so as to the porcent of freeexuded, under presure exuded, humidity and temperature profile were mesured.

From the used methods, the refrigeration thawning gives the less lossed of free duringthe thawning. The exuded by cooking of frozen filet was 28.8% and thawning filet between 24.1– 27.8%. Humidity decreesed to 0.4 and 1.4%, what indicated a good frozen stored andthawing process. The chemical composition of frozen filet was: water, 79.01%; protein, 18.25%;fat, 1.17%; and ash, 1.2%.

The thawing perico’s frozen filets of time 2.5 cm. of thickness from –5.3 to –1.3°C were: inwater, 14 min; wind flow, 70 min; static wind, 90 min; and refrigeration, 200 min.

Thawning in refrigeration conditions shows the best results, because of more liquidquantities were retained, this will permit maintain better characteristics of perico´s filets.

I. INTRODUCCIÓN

La tendencia del consumo de pro-ductos naturales hacen que el congelado seaun medio de preservación de los recursoshidrobiológicos que conservan sus caracte-rísticas, para lo cual se deben realizar pro-cedimientos y almacenamiento adecuadoshasta el momento de su comercialización.La descongelación es una etapa previa alconsumo cuyo forma de realizarlo influirá enlas características organolépticas del productoa consumir, la misma que puede proporcio-nar indicios de la calidad y estado de lamateria prima utilizada así como del proce-so de congelado.

Por ello, dentro del presente trabajode investigación se plantean los siguientesobjetivos:

♦ Determinar el efecto de los métodosde descongelación de filetes de pericosobre la cantidad de exudado y las características organolépticas.

♦ Obtener los perfiles de temperatura ytiempo de descongelación en filetes deperico.

II. REVISION BIBLIOGRÁFICA

Descongelación.

El perico o dorado es una especieepipelágica que se distribuye desde el Golfode California (México) hasta el norte de Perúy eventualmente mas al sur cuando se pre-senta el fenómeno del Niño, cuyo tamañollega hasta 75 cm. (Chirichigno, 2001).

La descongelación es la última etapadel proceso de congelado y es muy impor-tante hacerla en forma homogénea y siem-pre mantener una baja temperatura final delproducto después de la regeneración térmi-ca . (ITP/JICA ,1999).

La transformación que tiene lugar aldescongelarse, afecta sobretodo a la frac-ción proteica del pescado . Al desnaturalizar-se las proteínas, el músculo de pescadocongelado tiene menor capacidad para rete-ner agua esto determina que al descongelar-se, exude líquido , con las consiguientes pér-didas de sustancias nutritivas (proteína ydemás sustancias nitrogenadas , vitaminas,y minerales) y modificaciones no deseadasde la consistencia (Herrmann, 1977).

EFECTO DE LOS MÉTODOS DE DESCONGELACIÓN SOBRE LOS FILETESCONGELADOS DE PERICO (Coryphaena hippurus linnaeu )

Page 468: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM468

Valiente (2001) indica que durante ladescongelación ocurre en el pescado cam-bios sustanciales , relacionados principal-mente con la descongelación de los crista-les de hielo y la absorción – por parte de lostejidos musculares- del líquido resultante;es decir, se produce en determinadas me-didas la recuperación por parte de las fibrasmusculares del líquido que se separó de ellasen forma de cristales de hielo. Al desconge-lar un producto cuya frescura era escasa, almomento del congelamiento, sus tejidosabsorben deficientemente el líquido resultan-te y cierta parte de este exudado, es elimina-do del producto, lo que origina una mermadel valor alimenticio del mismo, tornándosela carne de pescado seca, fibrosa, pero agra-dable al paladar.

En la congelación rápida , habida cuen-ta de que los espacios constituyen un todocontinuo, el agua que procede de la fusióndel hielo intercelular discurre como por unared de drenaje . Si la descongelación es len-ta las células musculares tienen tiempo dereabsorber por inbibición parte del agua an-tes de que empiece a exudar. La hidrataciónde las proteínas es muy reducida en el puntoisoelétrico . En los tejido congelado rápida-mente, cuya agua se congela preferentementeen el interior de las células y poco en losespacios intercelulares, se producen meno-res pérdidas por exudación que en los conge-lados lentamente , ya que en aquellos resul-tan muy raras veces rasgados mecánicamen-te las membranas celulares o sarcolemas.Solo cuando media una acción mecánica(presión) se produce una mayor perdida defuga , pero no de manera espontánea, en cual-quier caso , siempre se producen perdidaspor exudación , ya que por efectos de la con-gelación , los coloides celulares siempre pier-den algo de su capacidad de inbibición , que-dando en tal estado sin la total capacidad pararetener todo el agua de descongelación(Herrmann, 1977).

La pérdida por exudación puede ascen-der en el pescado al 4% y a veces hastamás de 10%, cuando el pescado se ha alma-cenado a temperaturas relativamente altas.Por encima de esta última cifra el pescadoresulta , una vez cocido muy seco y correo-so , las perdidas por exudación perjudica enmayor grado a la calidad del pescado magro(Herrmann, 1977).

El tejido muscular del pescado tienemenos tejido conjuntivo que otras carnes y,tras la congelación, la carne tiene un aspectomas abierto por ello la formación del exudadodepende de la formación de los cristales dehielo y de las transformaciones proteicas ylipoproteicas que ocurren durante la congela-ción, almacenamiento. Se forma más canti-dad de jugo de goteo si durante el almacena-miento aumenta las variables temperatura yduración , con las que la desnaturalizaciónproteica mantiene relación (Cox, 1987).

La perdidas mas significativas del líqui-do se produce cuando el pescado es conge-lado en un momento inadecuado, luego de lamuerte del animal o cuando la condicionesde congelamiento y almacenamiento frigorí-fico son completamente desfavorables.

El pescado con un contenido reducidode proteínas y elevado contenido de aguapierde más líquido que el pescado que con-tiene una gran cantidad de proteínas y pocoagua, en igualdad de condiciones. Elseccionamiento del filete en porciones máspequeñas aumenta la pérdida de jugo de go-teo. El líquido muscular exudado contieneproteínas solubles, sustancias nitrogenadasno proteicas, carbohidratos y derivados, sa-les minerales y vitaminas (Valiente, 2001).

El pescado graso se descongela másrápido que el pescado magro debido al por-centaje de agua que presenta, esto está rela-cionado con la cantidad de calor (latente)que se requiere adicionar para cambiar de

Page 469: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

469

estado al agua. En la descongelación semanifiesta la bondad del método de congela-ción, influye sobre el porcentaje del drip quese puede perder, es decir se considera de 4a 10% en pérdida de drip como efecto delproceso de congelado (Herrmann, 1977).

La disminución de la capacidad de reten-ción de agua de la carne y la exudación dellíquido celular - luego del descongelamiento -producen efectos colaterales , como el aumen-to de la rigidez y disminución de la fragilidaddel pescado, después del tratamiento térmico.Cuanto menor sea la solubilidad de las proteí-nas del pescado, luego del descongelamiento,y menor del pH de la carne , tanto menosse desmenuzará el pescado, luego del tra-tamiento térmico (Sikorski, 1976 ).

El contenido de glicogeno en el pesca-do influye directamente sobre la cantidad delíquido exudado así como en el pH. La canti-dad de líquido perdido, respecto al estadonutricional, durante la conservación frigorífica ,es similar a la dependencia de la capacidadde retención de agua de la carne , respecto alpH del medio. Cuando los valores de pH sonsuperiores o inferiores de 4.5 – 6.0 aumentala capacidad de retención de agua. Mientrasque la exudación del líquido disminuye amedida que varía el pH. La exudación dellíquido por parte del filete conservado en hie-lo, depende asimismo del pH en el momentodel proceso del fileteado (Valiente, 2001).

En el pescado , el pH disminuye desde6.8 hasta un pH extremo de 6.1. En algunasespecies de pescado, el pH final puede sermenor: en caballas grandes, el pH extremo enel rigor puede llegar a ser tan bajo como 5.8-6.0, y en atunes e hipoglosos se han encon-trado valores tan bajos como 5.4-5.6. Sin em-bargo, estos niveles tan bajos de pH no sonfrecuentes en teleósteos marinos (FAO ,1999)

La disminución post mortem en el pHdel músculo de pescado tiene un efecto enlas propiedades físicas del músculo. A medi-

da que el pH disminuye, se reduce la carganeta de la superficie de las proteínas muscu-lares, causando su desnaturalización parcialy disminuyendo su capacidad de enlazaragua. La pérdida de agua tiene un efecto per-judicial en la textura del músculo, existe unarelación inversamente proporcional entre ladureza del músculo y el pH, donde los nive-les inaceptables de dureza ( pérdidas de aguapor cocción) ocurren a menores niveles depH (FAO, 1999)

A temperatura de –20 °C , inclusive lue-go del almacenamiento relativamente prolon-gado en los músculos de pescado puedenquedar una determinada cantidad de adenosinatrifosfato (ATF). Si el pez fue congelado inme-diatamente después de su muerte – luego dela descongelación - especialmente a la tem-peratura elevada, tiene lugar a la desfosfataciónde la ATF conducente a la rigidez cadavéricaluego de la descongelación . Para este tipo derigidez son características la reducción sig-nificativa de los músculos y la gran canti-dad de exudado (Valiente, 2001)

Tipo de liquido exudado

Se distingue el exudado libre , el forza-do y la suma de ambos da como resultado elexudado total; asimismo se distingue el exu-dado de cocción, que es el líquido liberadopor el músculo de la carne cocida y enfriada(ITP/JICA,1999).

Exudado libre.

Es el líquido liberado en forma espon-tanea, sin que se haya aplicado fuerza externaalguna en el músculo descongelado. Los resul-tados de la determinación del exudado librees distorsionada por imprecisiones relativas que, en ocasiones, alcanzan el 30% por lo queson menos indicativos en la evaluación de lasvariaciones cuantitativas, ocurridas duranteel congelamiento y almacenamiento frigorífi-co. (Valiente, 2001)

EFECTO DE LOS MÉTODOS DE DESCONGELACIÓN SOBRE LOS FILETESCONGELADOS DE PERICO (Coryphaena hippurus linnaeu )

Page 470: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM470

Es conveniente evitar un almacenamien-to prolongado del producto, ya que tanto elexudado libre, como el forzado, aumenta amedida que se alarga el almacenamiento delpescado o filete en hielo luego de la finaliza-ción de la rigidez cadavérica (Valiente, 2001).

Exudado expresible

Es el líquido evacuado del músculodescongelado debido a la presión ejercida di-rectamente sobre el o como resultado de lacentrifugación de la muestra, a un determina-do número de revoluciones. El exudado asíobtenido, es por lo tanto, resultado de unaacción externa. La cantidad de líquido obte-nida forzadamente constituye un indicadormás fiable de las variaciones de la calidad depescado , como resultado de los procesosocurridos durante el congelamiento, y al-macenamiento frigorífico. (Valiente, 2001).

Exudado por cocción.

La congelación y almacenamiento encongelación casi siempre producen cambiossustanciales en la solubilidad de las proteí-nas y en la estabilidad de dispersión de loscoloides proteínicos, por lo que en el pesca-do pueden mostrarse como un aumento a latendencia de perder humedad durante la coc-ción ( Desrosier, 1983).

Métodos de descongelación

Descongelación en agua

En el pescado entero tanto blancocomo graso, resulta satisfactorio cuando sedescongela en agua bajo condiciones con-troladas , los filetes en cambio pueden per-der gran parte de su aroma, especialmentecuando el bloque es grueso necesita por lotanto un largo periodo de inmersión; paraaplicar se interpone una película plástica entreel agua y el producto para evitar estas pérdi-das. Se puede desarrollar mediante inmersiónen una corriente de agua con temperaturasentre 18 y 20 °C y con velocidades de 0.5

cm/s ( Instituto Internacional del Frío, 1990).El agua directamente usada en contacto conlos alimentos debe tener una baja cuentamicrobiana total de acuerdo con las normas,ya que su presencia puede resultar muy per-judicial en productos de alto contenido de pro-teínas y lípidos . (Badui, 1984).

Descongelación por aire estático

Procedimiento recomendable en pe-queña escala , es difícil evitar el sobrecalenta-miento y la desecación . El apilamiento enbloque requiere de un sistema de drenajeadecuado para evitar que el jugo de un blo-que drene sobre los bloques inferiores cau-sando cambios de coloración o la alteraciónde estos y también porque el líquido frío pue-de retardar aun más la velocidad de descon-gelación (Burgess, 1986).

Descongelación por aire forzado

Cuando se desea acortar el periodo dedescongelación puede utilizarse una corrien-te de aire que circule sobre la superficie delproducto para lo cual se recomienda velocida-des de 360 m/min. Se recomienda tempera-turas no mayores a 21°C para evitar cambiosadversos en la superficie.. Durante el descon-gelado es necesario que el aire se encuentresaturado para incrementar el porcentaje detransmisión de calor y prever la deshidrata-ción superficial. Para descongelar un bloquede 10 cm de espesor se necesitará entre 4 a5 horas , sujeta esto al tamaño de las espe-cies y al grado de compactividad del bloque.Se trata de un equipo semejante al congela-dor tipo túnel pero con funciones contrarias,se aprovecha el aire en movimiento, tiene me-jor transferencia de calor . (Burgess, 1986).

El calentamiento de la superficie de losbloques del pescado congelado se producemuy rápidamente a temperatura ambiental conuna velocidad de 0.02 hasta 0.2 °C por minu-to en función de su temperatura inicial.

Page 471: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

471

III. MATERIALES Y MÉTODOS

Materia prima

Se utilizaron filetes de perico Coryphaenahippurus linnaeus congelado y almacenado por2 meses a temperatura de –20°C, obtenidosdel Frigorífico Agropecuaria Esmeralda S.A.

Lugar de ejecución

El presente trabajo de investigación serealizó en el Laboratorio de Ingeniería Pes-quera de la UNALM.

Materiales y equipo

Los materiales utilizados fueron: bol-sas de polietileno, cuchillo, bandejas de plás-tico, pesas de metal, placas Petry, probetas,beaker y papel filtro.

Equipos:

Termorregistrador digital y accesorios (Digi-Sense)Termocuplas con conductores tipo K,Balanza analítica, SAUTER, cap. 200 g. Microprocessor Pench pH/mV/ATC Meter.Estufa, MEMMERT, T° 120 °C, 220 v.Baño María, Memmmert , Mod. TRO 22,T°110 °C , 220 v.Taladro eléctrico, congelador y refrigerador.Equipo Soxhlet, para determinación de gra-sa total.Equipo semi-micro Kjeldahl, para deter-minación de proteínas.Mufla, marca TEMCO Mod. CP ASIOT.

Metodología

Determinación de la composición quí-mica del pescado y pH.

La composición química proximal sedeterminó siguiendo la metodología de laA.O.A.C (1995) y el pH en la metodologíareportada en ITP/JICA (1982)

Medición del perfil de temperatura.

La descongelación generalmente esprolongado y depende del espesor de la mues-tra por lo que se optó por programar la lectu-ra del Termorregistrador Digi Sence con inter-valos de 2 minutos, permitiendo realizar elseguimiento del proceso de descongelado.

Determinación de Exhudados.

El exudado libre, compresible y porcocción se realizaron siguiendo los métodosque se reporta en el curso de procesamientode productos congelados ITP/JICA (1999).

Prueba estadística.

El diseño estadístico utilizado paraevaluar la variación de mediciones de exu-dado libre, expresible , de coción y pH en loscuatro métodos de descongelación fue undiseño completo al azar (DCA), utilizando laprueba estadística de Tukey con un a = 0.05.

Procedimiento

En la figura 1 se muestra la secuenciade pruebas efectuadas en el desarrollo deltrabajo de investigación.

Exudado libre y expresible.

Las muestras fueron cortadas en di-mensiones de 10 x 5 x 5 mm, luego se pesa-ron y fueron colocadas sobre un papel filtroen una placa Petry, procediéndose al descon-gelado con cada uno de los métodos; nueva-mente se pesaron para determinar la pérdidade peso.

Las muestras utilizadas para determi-nar el exudado libre fueron colocados en unpapel de filtro y sometidas a una presión de2 kg/cm2 por 2 minutos, luego pesados, de-terminando así el exudado expresible. ( ITP/JICA, 1999 ).

EFECTO DE LOS MÉTODOS DE DESCONGELACIÓN SOBRE LOS FILETESCONGELADOS DE PERICO (Coryphaena hippurus linnaeu )

Page 472: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM472

Figura 1 : Secuencia de pruebas efectuadas en el proceso dedescongelación de Perico

Determinacion : FILETE Composición químicaCONGELADO proximal y pH

DESCONGELACIONperfil de temperatura

AGUA AIRE AIRE REFRIGERACIONESTATICO FORZADO

EXHUDADO (%) :LibreExpresible

FILETE DESCONGELADO Humedad pH

PRUEBA DE EXHUDADO (%)COCCION POR COCION

Figura 1: Secuencia de pruebas efectuadas en el procesode descongelación de Perico

Page 473: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

473

Exudado por cocción

Se tomaron muestras de 20 g. aproxi-madamente de cada uno de los filetes des-congelados por los diferentes métodos; secolocaron en bolsas de polietileno , se sella-ron y colocaron en un baño de María a100°C por 20 minutos. Las muestras cocidasen las bolsas se llevaron a una corriente deagua a 21°C por 5 minutos, luego secadascon papel filtro y pesados para determinar elexudado por cocción. ( ITP/ JICA, 1999 ).

Perfil de temperatura de descongelación

Se seleccionaron filetes congelados deperico de 2.5 cm de espesor a los cuales secolocaron las termocuplas en el centro de losfiletes, para luego registrar el comportamien-to de la descongelación cada 2 minutos através de un termorregistrador digital DigiSense.

IV. RESULTADOS Y DISCUSION

Composición química proximal.

Los filetes congelados del perico pre-sentaron la siguiente composición química:humedad, 79.01%; proteína, 18.25%; grasa,1.17%; y ceniza, 1.2%, clasificándolo comouna especie magra por su alto contenido dehumedad y bajo en grasa, lo que influiría se-gún Herrmann (1977), en la pérdidas por

exudación, perjudicando en mayor grado lacalidad del pescado magro.

Exudado libre y expresible.

El Cuadro 1 indica el porcentaje de exu-dado libre realizado a 21 °C, siendo el métodoque utiliza aire estático el que presenta me-nor porcentaje de exudado (5.90%), el mismoque utiliza mayor tiempo para descongelar-se. Herrmann (1977), menciona que este efectose produce cuando la descongelación es len-ta dándole oportunidad al músculo dereabsorber parte del líquido descongelado.

Bajo el mismo concepto anterior, ladescongelación con agua circulante presentamayor porcentaje de exudación (6.57% ) conrespecto a los otros métodos; siendo al mis-mo tiempo, el método que descongela masrápidamente. Según Cheftel (1983) ), los re-sultado obtenido entre estos dos métodosde descongelación esta influenciado por laconductividad del agua que es mayor conrespecto al aire, así como el calor específicodel agua (1 kcal/kgrºC) , comparado con elaire (0.23 kcal/ kgºC) . (Perry ,1979).

La descongelación en refrigeración(15°C) produce menor porcentaje de exuda-do libre (4.83 % ) que los métodos utiliza-dos a 21°C, este resultado se debe princi-palmente a la menor gradiente de temperaturaentre el producto frío y el medio desconge-

Cuadro N° 1: Exudado libre y expresible por descongelaciónen filetes de perico

(%)Método Exudado Exudado

Libre * Expresible *

Descongelado en agua (21ºC) 6.57 9.01

Descongelado en aire forzado(21ºC, 2 m/s) 6.55 9.08

Descongelado aire estático. (21ºC) 5.9 10.56

Descongelado en refrigeración(15ºC) 4.83 14.15

EFECTO DE LOS MÉTODOS DE DESCONGELACIÓN SOBRE LOS FILETESCONGELADOS DE PERICO (Coryphaena hippurus linnaeu )

Page 474: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM474

lante; por ello se requiere mayor tiempopara descongelar, permitiendo absorber ma-yor cantidad de agua (exudado expresible)entre el tejido muscular.

De acuerdo a la prueba estadística em-pleada (Tukey ) con a=0.05 , no existen dife-rencias significativas entre las metodologíasempleadas con respecto al exhudado libre .

La Figura 2, muestra que el exudadoexpresible es mayor en los cuatro métodos dedescongelado con respecto al exudado libre;comparando con el tiempo de descongelado(Cuadro 4 ), resulta que a mayor tiempo utili-zado, proporciona mayor porcentaje de exu-dado expresible. Según Herrmann (1977), estecomportamiento se da en una descongelaciónlenta donde las células musculares tiene tiem-po de reabsorber parte del agua antes queempiece a exudar, luego, cuando se aplicauna acción mecánica ( presión ) se produceuna mayor pérdida .

De acuerdo a la prueba estadística em-pleada (Tukey) con un a= 0.05, existen dife-rencias significativas entre los métodos em-

pleados para medir la cantidad de exhudadoexpresible , siendo el mejor el de descongela-ción en refrigeración (14.15%), valor que sig-nifica el de mantener mayor cantidad de aguaen el filete de pescado descongelado.

Humedad y pH.

La perdida por exudación libre para loscuatro métodos de descongelación están en-tre 0.4 y 1.4% (Cuadro 2), correspondiéndoleal descongelado en refrigeración el menor por-centaje (0.4%), estos resultados nos llevan aconsiderar que se ha utilizado materia primade buenas características de frescura y unbuen procedimiento de congelado, almacena-miento y descongelación; toda vez queHerrmann (1977) considera la pérdida por des-congelación está entre 4 y 10% de humedad.

El Cuadro 2, reporta un valor pH ini-cial de 6.54 para el filete congelado, de acuer-do con la FAO (1999), los valores para pes-cado en rigor mortis varían de 6.1 a 6.8, loque indica que los filetes congelados proce-den de una materia prima de buena calidad,luego del descongelado por los diferentes mé

D e sc o n g e la d o e na g u a D e sc o n g e la d o e n

a ire f o rz a d o D e sc o n g e la d o a ire e s tá t ic o . D e sc o n g e la d o e n

re f rig e ra c ió n

E . L ib re

E .E xp re s ib le

�������������������������

����������������������������������������

�������������������������� ����

������������

����������������������������������������

�������������������������� ����

����������������

��������������������������������������������������

�������������������������� ����

������������

��������������������������������������������

�������������

0

2

4

6

8

1 0

1 2

1 4

1 6

Exu

dad

o (%

)

M é to d o s d e d e s c o n g e la c ió n

F ig u ra 2 : E x u d a d o lib re y e x p re s ib le e n f i le te s d e p e r ic o

Page 475: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

475

todos presenta valores de pH entre 6.29 -6.32. Los valores obtenidos evaluadosestadísticamente mediante una prueba deTukey a=0.05, indica que no existen diferen-cias significativas, entre la variación de pHdel filete congelado y las metodologías em-pleadas.

Exudación por cocción.

El rango de exudación por cocciónpara filetes de perico descongelados a tra-vés de diferentes métodos se presentaronentre 24.1 y 27,81 % (Cuadro 3). Compa-rando con los resultados de la exudación li-bre, obtenida a la misma temperatura de des-congelación (21°C), se puede notar quecuanto menor liquido se pierde como exu-dación libre mayor es la exudación por

Cuadro 2: Variación del contenido de humedad y pH en filetes descongelados de perico

odotéM dademuH% HP

odalegnoceteliF 10,97 45,6

auganeodalegnocseD 55,77 92,6

odazroferianeodalegnocseD 43,87 92,6

.ocitátseeriaodalegnocseD 15,87 03,6

nóicaregirferneodalegnocseD 6,87 23,6

* Resultado promedio del análisis

cocción, lo que significa que el agua absor-bida por el músculo del pescado se liberarápor cocción. Sin embargo cuando la tempe-ratura de descongelación es menor (15°C)el exudado por cocción diminuye; segúnDesrosier(1983), este resultado estainfluenciado por los cambios de solubilidadde las proteínas durante la congelación, al-macenamiento y descongelación por efectode los factores, como es el caso de la tem-peratura.

De acuerdo a la prueba estadística em-pleada Tukey a=0.05 , existen diferencia sig-nificativas entre los métodos con respecto alexudado por cocción siendo la mejor meto-dología para descongelar , la efectuada enrefrigeración por eliminar menor cantidad delíquido durante la prueba de cocción.

* Resultado promedio del análisis .

Cuadro 3: Exudado por cocción en filetes descongeladosde perico (%).

odotéM nóiccoCropodaduxE

odalegnoceteliF 8,82

auganeodalegnocseD 38,52

dazroferianeodalegnocseD 85,62o

ocitátseeriaodalegnocseD 18,72.

nóicaregirferneodalegnocseD 01,42

EFECTO DE LOS MÉTODOS DE DESCONGELACIÓN SOBRE LOS FILETESCONGELADOS DE PERICO (Coryphaena hippurus linnaeu )

Page 476: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM476

Perfil y tiempo de descongelación

El tiempo de descongelación con aireforzado es menor (70 min), con respecto aldescongelado con aire estático (90 min) enfiletes de perico de 2.5 cm de espesor; se-gún Instituto Internacional del Frío, (1990) ,se debe a la transmisión del calor por con-ducción a través de la capa limite del aire en

la superficie del producto , el flujo de calorque penetra depende de la velocidad del airey la diferencia de temperatura entre el aire yel producto, cuando aumenta la velocidad delaire, el espesor de la capa límite en la su-perficie del producto disminuye, la transmi-sión de calor se acelera y el tiempo de des-congelación disminuye, explicando los resul-tados obtenidos en la prueba. Asimismo la

Tiempo (Min) Agua ( 21°C )* Aire forzado ( 21°C )* Aire estático ( 21°C )* Refrigeración ( 15°C )*

0 -5.3 -5.4 -5.3 -5.3

2 -5 -5.4 -5.3 -5.2

4 -4.8 -4.9 -5.1 -5

6 -4.6 -4.8 -4.9 -4.8

8 -4.3 -3.9 -4.7 -4.6

10 -3.2 -3.9 -4.5 -4.6

12 -3.1 -3.4 -4.4 -4.3

14 -1.2 -3.4 -4.2 -4.2

16 0.3 -3.4 -3.9 -4.1

18 1 -3.4 -3.7 -3.9

20 -3.4 -3.7 -3.9

30 -3 -3.3 -3.5

40 -2.7 -2.8 -3.2

50 -2.4 -2.6 -2.9

60 -2 -2.4 -2.7

70 -1.3 -2.2 -2.6

80 -1.9 -2.5

90 -1.1 -2.4

100 -2.3

120 -2.1

140 -1.8

160 -1.7

180 -1.6

200 -1.3

216 0.5

* Resultado del análisis por duplicado.

Cuadro 4: Perfiles de temperatura durante el descongelamiento en filetes de perico(°C)

Page 477: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

477

gradiente de temperatura entre el aire y lasuperficie del producto será mayor debido a lavelocidad del aire que circula sobre la super-ficie de la muestra.

Comparando el tiempo de descongela-ción con aire forzado ( 70 min.) y el agua ( 18min. ), existe una diferencia apreciable; estadiferencia se explica por la conductividad decada elemento que se utiliza para desconge-lar, como es el agua (0.53Kcal/h m2/(°C/m))y el aire (0.022Kcal/h m2/(°C/m.)) Así comoel calor específico mencionado (1.0 kcal/kg.ºC0.23 kcal/kg.ºC para el agua y aire respecti-vamente ). Reportado por Perry, (1979) parauna temperatura de 23ºC a 1 atmosfera .

La Figura 3, presenta el perfil de tem-peratura durante la descongelación y se ob-

serva que entre la temperatura de -3.5 a -1.3°C se demora mayor tiempo, indicando queen este intervalo cambia de estado la mayorparte del agua congelada, requiriendo paraello mayor cantidad de calor.

Comparando la descongelación poraire estático a 21°C y a 15°C, resulta unadiferencia apreciable en cuanto al tiempo,siendo el primero de 90 minutos y el segun-do de 200 minutos , medido desde - 5.3°C.,esta diferencia también se manifiesta en elexudado libre, donde se reporta 6.57% y4.83% respectivamente, por lo que se puedeentender que a menor temperatura, aun cuan-do se utiliza mayor tiempo, se obtiene menorpérdida de exudado para muestra de lasmismas características iniciales.

F ig u ra 3 : P e rfile s d e tem p era tu ra d u ran te la d esco n g e lac ió n d e file tes d e p e rico

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

0 40 80 120 160 200

T ie m p o (m in )

Tem

per

atu

ra (

°C

)

A gua A ire forz ado A ire es tát ic o Refrige rac ión

EFECTO DE LOS MÉTODOS DE DESCONGELACIÓN SOBRE LOS FILETESCONGELADOS DE PERICO (Coryphaena hippurus linnaeu )

Page 478: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM478

V. CONCLUSIONES.

La composición química proximal delos filetes de perico congelado es la siguien-te: Humedad, 79.01%; proteína, 18.25%; Gra-sa, 1.17%; y ceniza, 1.2%.

A una temperatura de descongelación(21°C) el método que utiliza aire estáticopresenta menor porcentaje de exudado, 5.9%,frente al aire forzado, 6.55%, y el agua, 6.57%.

El exudado compresible tiene un com-portamiento inverso al exudado libre en elsiguiente orden: Aire estático, 10.56%, aireforzado, 9.08% y agua, 9.01%.

El pH del filete de perico congelado fuede 6.54 y disminuyó en 0.2 después del des-congelado en los diferentes métodos utilizados.

La descongelación de filetes de peri-co en refrigeración (15°C) proporcionó menorporcentaje de exudado libre (4.83%) que a21°C (5.9%).

La exudación por cocción de filetescongelados de perico fue de 28.8% disminu-yendo este porcentaje para los filetes des-congelados por los cuatro métodos entre24.10 y 27.81%.

La descongelación en refrigeración (15°C) retiene mayor cantidad de líquido(14.15%) expresado como exhudado expre-sible, con respecto a los otros métodos .

La descongelación en refrigeración seconsidera como el mejor método para des-congelar filetes de perico.

VI. BIBLIOGRAFIA

1. A.O.A.C. (1995). Official Methods andRecomendaded Practices of theA.O.C.S Tomo I y II.

2. Badui Dergal, Salvador (1984) Químicade Alimentos. Universidad autónoma deMéxico. Ed. Alhambra S.A.

3. Burgess, G. (1986).El Pescado y la In-dustria Derivada de la Pesca. EditorialACRIBIA Zaragoza (España).

4. Chirichigno,Norma F. (2001) Catálogocomentado de peces marinos del Perú. Instituto del Mar del Perú. Callao - Perú.

5. Cox, Pat M. (1987) Utltracongelaciónde Alimentos. Ed. ACRIBIA S.A

6. Desrosier, Norman W (1983)Elementos de Tecnología de Alimentos.AVI Publishing Company.

7. Instituto Tecnológico Pesquero del Perú(1982). Métodos Químicos de Análisis .ITP/JICA.Callao - Perú

8. ITP/JICA (1994). X Curso InternacionalTecnología de Procesamiento de Produc-tos Pesqueros.

9. ITP/JICA (1999). XV Curso Interna-cional de Tecnología de Procesamientode Productos Pesqueros - Procesamien-to de Productos Congelados.

10. F.A.O. (1999) El Pescado Fresco: SuCalidad y Cambios de su Calidad. FAODocumento Técnico de Pesca 348. Edi-tado por H.H Hiss.

11. Instituto Internacional del Frío ( 1990) .Alimentos Congelados. Proceso y dis-tribución. Ed, ACRIBIA, S.A. ZaragozaEspaña.

12. Herrmann, K. (1977). Alimentos Congela-dos Tecnología y Comercialización. Edi-torial ACRIBIA Zaragoza (España).

13. Perry, John H. (1979) Manual del Inge-niero Químico. McGraw-Hill BookCompany, Inc.U.S.A

14. Sikorski Z.E.(1976) Procesamiento deProductos Hidrobiológicos Marinos. Ed.Industria Pesquera , Moscú.

15. Valiente, M.O. (2001) Refrigeración yCongelación de Pescado. Editorial Cien-cia y Técnica EIRL.

Page 479: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

479

Tito Llerena Daza1 Guillermo Nue Pando2

RESUMEN

El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el efecto de tres temperaturas de alma-cenamiento en el desarrollo del rigor mortis de la tilapia gris Oreochromis niloticus. Se deter-minó el índice de rigor (IR) de la tilapia almacenadas a 0º, 5º y 10ºC por el método dedesplazamiento horizontal. También se determinó la reducción del filete y los cambios de pH alas mismas condiciones. El rigor mortis aconteció más anticipadamente en el pescado alma-cenado a 0ºC (6 h) en comparación con el pescado almacenado a 5º (8 h) y 10ºC (12 h). Sealcanzó 100% de IR a las tres temperaturas. Al final del rigor la reducción del filete fue 8.70%a 0ºC y se hallaron diferencias significativas (P < 0,05) con las de 0º y 10ºC respectivamente.El pH disminuyó más rápidamente en el pescado almacenado a 0ºC. Los primeros cambiossensoriales se manifiestan en la opacidad de los ojos a las 6 horas de almacenada a 0ºC encomparación con las 20 horas para la tilapia almacenada a 5ºC.

SUMMARY

This research has as main objective to evaluate the impact of three storage tempera-tures on rigor mortis development in tilapia Oreochromis niloticus. Rigor Index (RI) of tilapiasubjected to storage temperatures. 0º, 5º and 10ºC was assessed using the method of horizon-tal displacement. Shortening of fillet and changes of muscle pH were also measured duringstorage. Rigor occurred earlier in fish stored at 0ºC (6h) as compared to fish stored at 5ºC (8h)and 10ºC (12h), and 100% RI was reached for each condition of temperature. At the end rigorthe fillet was shortening 8.70% at 0ºC without significant (P < 0.05) differences at 0º y 10ºCrespectively. The faster pH drop occurred in fish stored at 0ºC. The first sensory changesbecomes opalescent cornea at 6 h of storage compared to 20 h for the tilapias stored at 5ºC.

EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALMACENAMIENTO EN REFRIGERACIONSOBRE EL DESARROLLO DEL RIGOR MORTIS DE LA TILAPIA GRIS

(Oreochromis niloticus)

1 M. Sc. Ciencias de la Pesquería, Profesor Asociado, Facultad de Pesquería, UniversidadNacional Agraria La Molina, Lima-Perú.

2 Ingeniero Pesquero, Profesor Asociado, Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria LaMolina, Lima-Perú.

Page 480: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM480

I. INTRODUCCION

El Perú tiene condiciones adecuadas para el desarrollo de la actividad acuícola. Latilapia es una especie procedente de los ríos de Africa y Asia y fue introducida al Perú aprincipios de la década del 70 (Nava 1972 vulnerable al deterioro; por lo que asociado al poten-cial de su explotación, existe la necesidad de un mayor conocimiento sobre las técnicas demanipuleo y preservación para una mejor utilización en términos de calidad y disminución depérdidas post captura (Kodaira 1992). Se sabe que los primeros cambios sensoriales delpescado durante su almacenamiento están relacionados con la apariencia y la textura (Huss1998). El cambio más significativo es el rigor mortis; y se conoce que al retardar el desarrollodel rigor se disminuye la pérdida de frescura (Amlacher 1961)

Los estudios relacionados en lo referente a los cambios post mortem en pescado deorigen continental son muy escasos a diferencia de los de origen marino. Todos estos estu-dios se restringen a especies continentales de agua fría y templada. De acuerdo a ellos, loscambios post mortem acontecen más o menos bajo el mismo modelo que en las especies deorigen marino.

La rápida pérdida de frescura en peces cultivados, después de su captura, se debe alinadecuado manipuleo; dando como resultado filetes de baja calidad en términos de textura ysabor. Generalmente se asocia al pescado fresco de buena calidad con el rigor mortis. Lapresentación del rigor, está influenciado por factores complejos como la especie, la época, lascondiciones fisiológicas antes del sacrificio, la forma de sacrificio, la manipulación y la tempe-ratura de almacenamiento.

Investigaciones en nuestro medio sobre el efecto de la temperatura de almacenamientoen la tilapia son muy escasas, por lo cual el presente trabajo tiene como objetivo conocer eldesarrollo del rigor mortis en la tilapia gris Oreochromis niloticus cuando es almacenada atemperaturas de 0o, 5o y 10oC, y además, observar el efecto de los mismos sobre el encogi-miento en filetes.

II. REVISION BIBLIOGRAFICA

Tan pronto como el pez muere, acontecen procesos catabólicos que conducen al endu-recimiento de los músculos, fenómeno conocido como rigor mortis (Huss 1988). El mecanis-mo biofísico que explica esta manifestación se basa en la teoría deslizante de la contracciónmuscular de Huxley y Hanson, citado por Sikorsky (1994), según la cual, los filamentos actinay miosina se deslizan pasivamente uno sobre otro en el sarcómero, formando enlaces cruza-dos permanentes. Estos enlaces se producen con la participación de proteínas reguladoras, latropomiosina y troponina. Los cambios son inducidos por el aumento de la concentración delos iones de Ca2+ en el sarcoplasma. Estos activan la enzima ATPasa para degradar el ATPresultando la liberación de energía. La mayor parte de esta energía es utilizada como energíamecánica haciendo que los filamentos de actina se deslicen axialmente entre los filamentosde miosina. En ausencia de ATPmiofibrilar, los filamentos quedan unidos y el músculo entra enrigor mortis (Sikorsky 1994, Watabe et. al. 1989). El desarrollo del rigor mortis en el pescadoentero se mide por métodos visuales, (Korhonen et al, 1990, Bito citado por Iwamoto et al.1987). Cuando ocurre la anoxia y cesan las funciones vitales el cuerpo del pescado está

Page 481: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

481

flácido y no ocurre ninguna modificación en la extensión del músculo, estado denominado prerigor. En el momento que el cuerpo inicia su gradual endurecimiento hasta la total rigidez sedice que el pescado esta en pleno rigor; también, acompaña variaciones en la extensión delmúsculo. Finalmente, el rigor se resuelve cuando el pescado aparentemente recupera la flexi-bilidad, pero el músculo no tiene la elasticidad inicial (Huss 1998)

Amlacher (1961), afirma que la velocidad de instauración, la duración y el cese del rigormortis varía según la especie y es afectado por las condiciones físicas del pescado, la manipu-lación y temperatura de almacenamiento. El enfriamiento rápido y oportuno del pescado retar-da la presentación del rigor mortis. Sin embargo, en algunas especies de aguas tropicalescomo tilapia y carpa almacenadas a 0oC se ha observado un rápido endurecimiento fenómenoconocido como acortamiento por frío “cold shock” en comparación a las almacenadas a 10 oC.(Curran, citado por Sikorsky, 1994; Iwamoto 1990). También, el acelerado endurecimiento por“cold shock” en el músculo de mamífero ocurre por hipertermia (0oC) y no tanto así cuando lacarcasa es almacenada a 15oC. Según Lawrie (1998), afirma que la posible causa de estefenómeno se debe a la liberación de iones de Ca2+ del retículo sarcoplasmático y la falta decapacidad de recuperación de los mismos por este inducido por la temperatura de 0oC.

III. MATERIALES Y METODOS

El presente trabajo de Investigación se realizó en los ambientes de los Laboratorios deIngeniería y Procesos de la Facultad de Pesquería de la Universidad Nacional Agraria La Molina.

Materiales

Materia Prima: Tilapia gris (Oreochromis niloticus) en un rango de peso de 200.0 –220.0 g y rango de talla de 17.8 – 20.0 cm, fueron obtenidas de un reservorio localizado en elDistrito de Pachacamac de la Provincia de Lima, Departamento de Lima, cultivadas en pozacon una temperatura entre 16º a 28ºC. Los peces fueron transportados al laboratorio de laFacultad de Pesquería de la UNALM y mantenidos en un tanque, suministrándoles aire porcirculación forzada durante 24 horas (Korhonen et al. 1990). Después de muertos por punciónal cerebro, los pescados fueron enfriados inmediatamente con agua fría y colocados en bande-jas de hierro enlozado, para almacenarlos a temperaturas de 0º, 5º y 10ºC en refrigeradoracomercial. Diversos filetes fueron removidos de la columna vertebral antes del rigor mortis ycolocados dentro de bolsas de polietileno (Zipper) selladas a presión. Los filetes fueron alma-cenados en las mismas condiciones de temperaturas.

Equipos y Materiales: Tablero de corte y mesa de trabajo, balanza digital con precisión ±.01g rango de peso 0 – 500g, pH-metro digital, termómetro digital con precisión ± 0.01ºC rangode medición –30 +120ºC, Ictiómetro, pyrex, baguetas, papel filtro Whatman No 2, mortero, probetas,cuchillo de acero inoxidable, punzón acerado y bolsas de polietileno con cierre a presión.

Métodos Físicos

Indice de Rigor: La tensión del rigor fue determinada de acuerdo al método descrito porBito, citado por Iwamoto et. al. (1987). El pez después de muerto fue colocado horizontalmentesobre una tabla, sobresaliendo libremente fuera de esta la mitad de la longitud total del cuerpo.

EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALMACENAMIENTO EN REFRIGERACIONSOBRE EL DESARROLLO DEL RIGOR MORTIS DE LA TILAPIA GRIS

(Oreochromis niloticus)

Page 482: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM482

La distancia desde la proyección de la línea horizontal de la tabla hasta la base de la aletacaudal del pescado (L) fue medida a intervalos de tiempo y el Indice de Rigor fue calculado poraplicación de sus respectivos valores en la siguiente ecuación:

Indice de Rigor (%) = {(Lo – L )/ L

o }x 100

Donde:(L

o : Valor inicial inmediatamente después de muerto)

Cambios en la longitud del filete: el acortamiento del filete fue medido de acuerdo a lopropuesto por Buttmkus, citado por Huss (1998). La variación en la longitud fue medida cadados horas hasta completar las veinte horas. El acortamiento se midió por la contracción libredel músculo al comenzar el rigor.

pH: El valor de pH fue determinado utilizando un pH-metro, colocando los electrodos (vidriocalomel) dentro de una suspensión de la carne de pescado en agua destilada en proporción 1:9

Análisis Estadístico:

Los datos de medición fueron evaluados mediante un Análisis de Variancia (ANVA).Para determinar la diferencia entre los promedios se utilizó la prueba de Diferencia Límite deSignificación (DLS) a un nivel de significación del 5%. Las variables Indice de Rigor y pH fueronanalizados mediante la correlación de Pearson.

IV. RESULTADOS Y DISCUSION

Indice de rigor

El indice de rigor fue utilizado como el parámetro de tensión en el endurecimiento delmúsculo post mortem. la figura 1 muestra la variación en el indice de rigor de la tilapia almace-nada a 0º, 5º y 10ºc. se observa que el inicio del rigor mortis se desarrolló inmediatamentedespués de la muerte del pez. la tilapia, luego de dos horas de almacenada a 0ºc alcanzó

Figura 1 VARIACION EN EL INDICE DE RIGOR DE LA TILAPIA ALMACENADA

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Horas en almacenamiento

Indi

ce d

e R

igor

(%

)

0 ºC 5 ºC 10 ºC

Page 483: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

483

54% del indice de rigor, mientras que a 5º y 10ºc fue de 36% y 22% respectivamente. transcu-rrida cuatro horas, la tensión continuó incrementándose más rápido a 0º y 5ºc que a 10ºc.todas las muestras alcanzaron la máxima tensión de rigor (100%) a diferentes tiempos; co-rrespondiendo seis horas para la de 0ºc, ocho horas a la de 5ºc y doce horas para la tilapia a10oc. según los resultados, se demuestra la tendencia de alcanzar la máxima tensión de rigoren menor tiempo cuanto más baja sea la temperatura de almacenamiento; concordando condemostrado por Curran et. al. citado por Sikorsky (1994), quien trabajó con especies tropicalesde agua dulce. De manera similar, Iwamoto et. al. (1987) han reportado que el rigor mortis dellenguado japonés Paralichthys olivaceus se desarrolla más rápido a 0ºC que a 20ºC. SegúnUshio et. al. (1991), para que la contracción muscular comience, los iones Ca2+ son liberadosdel retículo sarcoplasmático y llevados a las miofibrillas activando la enzima ATP-asa. Encondiciones anaerobias post mortem y a 0ºC hay una mayor liberación y por lo tanto menorconcentración de Ca2+ en el retículo sarcoplasmático que temperaturas superiores de almace-namiento. Similar a lo sustentado por Watabe et al. (1989) y Hwang et al. (1991).

Duración de las fases del rigor mortis

Se puede observar en la Figura 2, que existe una relación entre la duración de las fasesdel rigor mortis de tilapia y la temperatura de almacenamiento. La tilapia a 0oC llegó a plenarigidez en menos tiempo que la almacenada a 5º y 10ºC respectivamente. El tiempo deduración de rigidez total de la tilapia a 0º y 5ºC fue de diez horas, mientras que a 10ºC lademora fue de solo cuatro horas. Esto coincide con lo reportado por Pawar y Magar, citado porHuss (1998), donde la tilapia azul Areochomis aureus no exhausta, almacenada a 0oC logra eltotal endurecimiento a las seis horas. Por otro lado, se ha reportado que peces cultivadoscomo la trucha arco iris Oncorhynchus mykiss, alcanzan la rigidez total dentro de las 24 horasdespués de muertas cuando es almacenada a 5oC (Ando et al. 1991)

Figura 2 DURACION DE LAS FASES DEL RIGOR MORTIS DE TILAPIA ALMACENADA

6

10

16

8

10

18

12

4

16

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Tiempo desde lamuerte hasta el Inicio

Pleno Rigor

Duración del PlenoRigor

Tiempo desde lamuerte hasta el Fin del

Rigor Mortis

Hor

as e

n al

mac

enam

ient

o 0 ºC 5 ºC 10 ºC

EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALMACENAMIENTO EN REFRIGERACIONSOBRE EL DESARROLLO DEL RIGOR MORTIS DE LA TILAPIA GRIS

(Oreochromis niloticus)

Page 484: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM484

Al comparar la proporción entre el tiempo de duración del pleno rigor y el periodo nece-sario para llegar a éste a las temperaturas de 0º, 5º y 10ºC resultó una relación de 1.67, 1.25y 0.33 respectivamente, encontrando diferencias significativas entre estas a un nivel de proba-bilidad menor al 5% (P < 0.05). Así, para la tilapia a 0ºC tiene un valor cinco veces localculado para 10ºC, mientras que a 5ºC la proporción es de 1.33 veces. Los resultados de-muestran que el tiempo y duración de las fases del rigor mortis está influenciado por la tempe-ratura de almacenamiento. estos resultados concuerdan con lo reportado por hwang et al.(1991) y abe y okuma (1991)

Variación en la reducción del filete

En la figura 3 se muestra la variación en la longitud del filete de la Tilapia almacena-da a diferentes temperaturas. Se notó un moswlo semejante en la reducción del filete conel del pescado entero post mortem a 0º, 5º y 10ºC respectivamente. La longitud del filetede Tilapia se redujo en 6.7% respecto a la longitud inicial a las dos horas de 0ºC, mientrasque a 5º y 10ºC fue en orden de 5.2% y 3.6% respectivamente. El acortamiento del filetecontinuó en menor grado hasta alcanzar la máxima reducción en 8.7%, 7.9% y 7.2% en elfilete refrigerado a 0o, 5º y 10ºC. En comparación con especie de agua de mar, Huss(1988) reporta un encogimiento en 24% del filete de bacalao (Gadus morhua) obtenido delpescado antes del comienzo del rigor mortis almacenado a 0ºC. Adicionalmente, se repor-ta mermas en la longitud los filetes de caballa(Scomber japonicus), alosa (Alosapseudoharengus) y merluza (Merluccius gayi) obtenidos después de la captura entre elrango de 6 a 17% (Bykow y Belogurow, citado por Sikorski 1994). La variación en el grado

Figura 3 VARIACION EN LA LONGITUD DEL FILETE DE TILAPIA ALMACENADA

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Horas en almacenamiento

Red

ucci

ón e

n la

long

itud

inic

ial d

el fi

lete

(%)

0 ºC 5 ºC 10 ºC

//

//

//

20 22

//

Page 485: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

485

de reducción de filetes obtenidos en pre rigor puede atribuirse a diferencias de condiciónbiológica, temperatura del agua, manipuleo, alimentación, y condiciones físicas del pez(korhonen et al. 1990; abe y okuma 1991). la reducción en la longitud del filete obtenidoantes del rigor mortis se explica según afirma huss (1998) y sikorski (1994), porque losmúsculos corporales ya no están conectados y anclados al esqueleto del animal y puedencontraerse libremente al comenzar el rigor. además, el músculo en pre rigor se encuentra enun estado altamente inestable, su metabolismo continúa en condiciones anaerobias, origi-nando la contracción en las fibras musculares y el establecimiento del rigor (flores y bernell1984)

Cambios del ph del músculo

En la figura 4 se observan las variaciones del ph muscular de la tilapia respecto al tiempo. elvalor inicial del ph (7.38) del músculo de respecto al tiempo. El valor inicial del pH (7.38) del

Figura 4 VARIACION DEL pH DEL MUSCULO DE TILAPIA ALMACENADA

6.7

6.8

6.9

7

7.1

7.2

7.3

7.4

7.5

0 2 4 6 8 10 12 14 16Horas de almacenamiento

pH0 ºC 5 ºC 10 ºC

20 22

//

//

//

//

EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALMACENAMIENTO EN REFRIGERACIONSOBRE EL DESARROLLO DEL RIGOR MORTIS DE LA TILAPIA GRIS

(Oreochromis niloticus)

Page 486: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM486

músculo de tilapia disminuyó de manera diferente durante el almacenamiento refrigerado a 0º,5º y 10ºC respectivamente (Figura 4). A las dos horas de almacenada, el pH de la carneregistró un rápido descenso (7.03, 7.12 y 7.25) para la tilapia almacenada 0º, 5º y 10ºC respec-tivamente; luego de lo cual continuó su descenso de pH de la tilapia en menor magnitud, aexcepción de la tilapia a 10ºC, que disminuyó progresivamente hasta las seis horas de alma-cenado. Los valores mínimos de pH de tilapia (6.81, 7.02 y 7.10) fueron alcanzados a seis,ocho y diez horas de almacenado en refrigeración a 0º, 5º y 10ºC y no mostraron variacionessignificativas en el cambio de pH hasta el periodo final sujeto a evaluación. El pH post mortemdel músculo de tilapia difiere al reportado por Park et al. (1990) para la tilapia Areochromisaureus; pero, por lo general el pH post mortem inicial varían según la especie y puede haberpequeñas variaciones dentro de la misma especie (Huss 1998). Los resultados obtenidosconcuerdan con lo observado por Iwamoto et al. (1987) sobre el efecto de la temperatura en laacumulación de ácido láctico en el lenguado japonés paralichhtys olivaceus Siendo el pH unindicador de la acidificación del músculo post morten por la acumulación del ácido láctico, lavelocidad con que desciende y el límite que alcanza pH es influenciado por la temperatura dealmacenamiento.

Desarrollo del Rigor Mortis y su relación con el cambio pH

En la Figura 5 se muestra la variación del Indice de Rigor y el pH del músculo la tilapiadurante el almacenamiento a 0º, 5º y 10ºC respectivamente. Se observó, que el descenso delpH del músculo de tilapia coincide con el aumento del Indice de Rigor de la tilapia almacenadaa tres temperaturas de refrigeración. Durante la fase del inicio del rigor, se pudo observar que latilapia a 0ºC tuvo un mayor descenso de pH y le correspondió una mayor tensión de rigor quea 5º y 10ºC. La instauración del rigor mortis de la tilapia (IR 100%) coincide con el valor mínimode pH independientemente de la temperatura de almacenamiento. Estos concuerdan con losresultados con otros autores (Watabe et al. 1991, Park et al. 1990, korhonen et al. 1990,Fraser et al. citado por Huss 1988, Amlacher 1961)

Figura 5 VARIACION DEL INDICE DE RIGOR Y pH DEL MUSCULO DE TILAPIA ALMACENADA

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6 8 10 12 14

Horas de almacenamiento

Indi

ce d

e R

igor

(%

)

6.70

6.80

6.90

7.00

7.10

7.20

7.30

7.40

7.50pH

I.R 0ºC I.R. 5oC I.R. 10 oC

pH a 0ºC pH a 5 oC pH a 10 oC

//

//

//

//

//

1822

Page 487: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

487

En la Figura 6 se correlaciona la variación del pH y el Indice de Rigor con relación a latemperatura de almacenamiento. La disminución del pH del músculo de tilapia mostró unacorrelación negativa muy fuerte (r = -0.9546) con el desarrollo del rigor mortis durante el alma-cenado a 0ºC; pero no tanto como la almacenada a 10ºC (r = -0.9280) y 5ºC (r = -0.9153). Porlo que los resultados sugieren que durante el desarrollo del rigor mortis, el proceso de degrada-ción de la glucólisis fue sensible a la temperatura, a la vez que influye en la presentación yduración de la rigidez cadavérica.

También, el progreso del deterioro fue reconocido sensorialmente para las muestrasdurante su almacenamiento. Las tilapias recién sacrificadas presentaban la piel brillante, unatextura firme y elástica, la coloración rosada en las paredes abdominales y los ojos brillantes.Los primeros cambios que se manifestaron al ser almacenadas a 0oC fue una ligera opacidad enlos ojos a partir de las seis horas. En el caso de las tilapias almacenadas a 10oC el deterioro sedetectó mas rápidamente, a esta temperatura y luego de ocho horas de almacenamiento, seobservó un hundimiento de los ojos, la cornea opaca y decoloración de la piel. Estos mismossignos de deterioro pero menos acentuados, se presentaron en la tilapia almacenada a 5oCtranscurridas veinte horas.

V. CONCLUSIONES

1. El inicio e instauración del rigor mortis de tilapia almacenada fue más rápido entre 0º y 5ºCque 10ºC.

2. La fase de presentación del rigor mortis tuvo un mayor periodo de duración durante elalmacenamiento 0º y 5ºC en comparación a 10ºC.

3. El tamaño del filete de tilapia obtenido en pre rigor se redujo dependiendo de la intensidaddel rigor, el cual fue influenciado por la temperatura de almacenamiento.

4. El descenso del pH de la tilapia fue más rápido 0º y 5ºC que a 10ºC y su valor mínimocoincidió con la instauración del rigor mortis.

Figura 6 RELACION ENTRE EL INDICE DE RIGOR Y pH DE TILAPIA ALMACENADA

y = -175,54x + 1299,5

R2 = 0,9113

y = -297.68x + 2191.3

R2 = 0.8377

y = -357.69x + 2629

R2 = 0.8611

0

20

40

60

80

100

6.70 6.80 6.90 7.00 7.10 7.20 7.30 7.40 7.50

pH

Indi

ce d

e R

igor

(%

)

0 ºC 5 ºC 10 ºC0 ºC 5 ºC 10 ºC

EFECTO DE LA TEMPERATURA DE ALMACENAMIENTO EN REFRIGERACIONSOBRE EL DESARROLLO DEL RIGOR MORTIS DE LA TILAPIA GRIS

(Oreochromis niloticus)

Page 488: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM488

BIBLIOGRAFIA

Abe, H; Okuma, E. (1991). Rigor-mortisprogress of carp acclimated to differ-ent water temperatures. NipponSuissan Gakkaishi 57 (11): 2095 -2100

Amlacher, E. (1961). Rigor mortis in fish.“Fish as Food” Vol 1. Borgstrom,. GAcademic Press, New York. 385p.

Ando, M; Tohohara, H; Shimizu, Y;Sakaguchi, M. (1991). Post-mortemtenderization of fish muscle proceedsindependently of resolution of rigormortis. Nippon Suisan Gakkaishi 57(6):1165 -1169

Flores, J; Bermell, S. (1984). Propiedadesfuncionales de las proteínasmiofibrilares: capacidad de retenciónde agua. Rev. Agroquímica TecnologíaAlimentaria. 24 (2) 151 -158

Huss, HH. (1988). El pescado fresco: sucalidad y cambios de calidad. Roma.Colección FAO: Pesca, Nº 29 132p.

Huss, HH. (1998). El pescado fresco: sucalidad y cambios de su calidad.Roma. Documento Técnico de Pesca.FAO: Nº 348 202p.

Hwang, GC; Ushio, H; Watabe, S;Iwamoto, M. (1991). The effect ofthermal acclimation on rigor mortisprogress of carp stored at differenttemperatures. Nippon SuissanGakkaishi 57 (3): 541-548

Iwamoto, M; Yamanaka, H; Abe. H;Watabe, S. Hashimoto, K. (1990).Rigor Mortis progress and its tempera-ture-dependency in several marinefishes. Nippon Suissan Gakkaishi 56(1): 93-99

Iwamoto, M; Yamanaka, H; Watabe, S;Hashimoto, K. (1987). Effect of stor-

age temperature on rigor-mortis andATP degradation in plaice Paralichthysolivaceus . muscle. Journal of FoodScience 52 (6): 1514-1517

Kodaira, M.(1992). Manejo del pescado deaguas continentales en condiciones derefrigeración. Roma. Informe de Pesca.FAO: Nº 476 153p.

Korhonen, RW; Lanier, TC; Giesbrecht(1990). An evaluation of simple meth-ods for following rigor development infish. Journal of Food Science 55 (2):346-368

Lawrie, R A. (1998). La ciencia de la carne.Zaragoza, Acribia. 367p

Nava, H. (1974). Alimentación artificial bajodiferentes niveles de proteína en lacrianza intensiva de tilapia Rendalli B.(Malanopleura). Tesis. UNALM. Perú.

Park; JW; Reino, W; Korhonen RW;Lanier; TC. (1990) Effects of rigormortis on gel-forming properties ofsurimi and unwashed mince preparedfrom tilapia. Journal of Food Science55 (2): 353-360

Sikorski, ZW. (1994). Tecnología de losproductos del mar: recursos, com-posición nutritiva y conservación.Zaragoza. España. Acribia, 330p

Ushio, H; Watabe S; Iwamoto, M;Hashimoto, K. (1991). Ultrastructuralevidence for temperatures-dependentCa2+ release from fish sarcoplasmicreticulum during rigor mortis. FoodStructure, 10: 267-275

Watabe, S; Ushio, H; Iwamoto M;Yamanaka, H; Hashimoto, K. (1989).Temperature-dependency of rigor–mor-tis of fish muscle: Myofibrillar mg2+-ATPase activity and Ca2+ uptake bysarcoplasmic reticulum. Journal ofFood Science 54 (5): 1107-1115

Page 489: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

489

EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE FILETES DE ANGUILA COMUN (Ophichthuspacifici) EN EL PROCESAMIENTO DE AHUMADO EN CALIENTE

David J. Roldán Acero1 Carlos A. Medina Zamalloa2

RESUMEN

El presente trabajo de investigación tuvo por finalidad evaluar el comportamiento de losfiletes congelados de anguila común (Ophichthus pacifici) en el procesamiento de ahumado encaliente.

Los resultados indicaron que la anguila común, es una especie apropiada para serutilizada en este proceso artesanal. Las características técnicas del filete ahumado fueron:cobertura monomolecular de 8.54 x 102 g de agua / g de materia seca, actividad de agua de0.91 y rendimiento de procesamiento 81.50%.

El producto presentó las siguientes características químicas: humedad 46.29 %, pro-teína 24.91 %, grasa 24.43 % y ceniza 3.84 %. El contenido de sal como cloruros fue 1.73 %.Hasta 24 días de almacenamiento en refrigeración, los filetes de anguila ahumada en calientefueron organoléptico, químico y microbiológicamente estables y aptos para consumo humanodirecto.

SUMMARY

The present investigation was elaborated for evaluation of frozen fillets of common eel(Ophichthus pacifici ) in hot smoked processing.

The results showed that frozen fillets of common eel were appropriated in the elabora-tion de fillets hot smoked, traditional processing of Perú. The technical characteristic were:monolayer coverage 8.54 x 102 g of water / g of dry material; water activity 0.91 and productionefficiency 81,50%.

The smoked fillets of common eel presented the following chemical composition: hu-midity 46.29 %; protein 24.91 %; raw fat 24.43 %; ashed 3.84 % and sodium cloride 1.73 %. Inrefrigerator stored the hot smoked fillets were sensorial, chemistry and microbiological stableand very good for human consumption until 24 days.

1 Ingeniero Pesquero, Profesor Asociado a D. E. UNALM

2 Ingeniero Pesquero egresado de la UNALM

Page 490: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM490

INTRODUCCIÓN

El desarrollo de nuevas formas de presentación de los recursos hidrobiológicos paraelevar su consumo en el país, es una constante preocupación para la gran mayoría de lostecnólogos pesqueros. La enorme variedad de recursos marinos que ofrece nuestro mar permi-te la utilización de ciertas especies de pescado en tecnologías sencillas con la finalidad dealcanzar una conservación adecuada y mayor valor agregado, además de diversificar el merca-do de productos pesqueros de consumo humano directo.

La anguila común (Ophichthus pacifici), es una especie que no se extrae en grandescantidades en nuestro país, debido al poco conocimiento y divulgación de este recurso pesquero.Su actual captura y aprovechamiento es atribuido al interés de las compañías japonesas debi-do a la gran aceptación que tiene la anguila en estado fresco y diversas formas de procesa-miento, en el mercado asiático.

Por otro lado, el continente europeo en la actualidad es un potencial comprador deanguila en su presentación de ahumado. Por todo lo anterior, el presente estudio de investiga-ción busca evaluar el comportamiento de la anguila común, especie de la costa peruana, enuno de los procesamientos más tradicionales del país como es el ahumado en caliente.

Los objetivos del presente estudio de investigación son:

1. Determinar un flujo de procesamiento para elaborar filetes de anguila común ahu-mada en caliente.

2. Determinar las características físicas y químicas del producto final y evaluar suestabilidad en almacenamiento refrigerado.

REVISIÓN BIBLIOGRAFICA

Anguila común (Ophichthus pacifici)

Requena (1993) menciona que la anguila común presenta cuerpo fusiforme, tiene pielgelatinosa, lisa y viscosa en las que están profundamente incrustadas escamas diminutas,alargadas y ovaladas.

La densa mucosidad de la piel le permite vivir enclavadas o semienterradas en formavertical en los fondos fangosos a temperaturas frías de 10-15 ° C, es muy voraz alimentándosede peces, crustáceos y moluscos. Se alimentan durante toda su vida, pero cuando llegan a lamadurez sexual y los últimos estadios de desove se someten a un prolongado ayuno.

La carencia de escamas grandes hace que las anguilas puedan respirar a través de lapiel tan bien como por las branquias. El porcentaje de respiración cutánea es de 60 %, en tantosu piel permanezca húmeda.

No se conoce de migraciones, aunque se estima que ocurren desplazamientoslatitudinales. Con relación al crecimiento se ha verificado que las hembras adquieren tamañosmayores que los machos.

Page 491: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

491

Ahumado en caliente

Horne y Birnie (1975) reportan que en el ahumado en caliente el pescado es secado,ahumado y cocinado. En primer lugar sé ahuman por una hora a 35 ° C, luego por media horaa 49 ° C y finalmente por una hora a 77 ° C. Indican además que este incremento gradual detemperatura permite secar uniformemente el pescado en todo su grosor.

Miler y Sikorski (1990) afirman que en el ahumado en caliente las proteínas del pescadocrudo se tornan comestibles como consecuencia de su desnaturalización por efecto del calor.

Por otro lado, Daun (1979) reporta que el uso actual del humo es principalmente comoun agente saborizante y sus efectos benéficos incluyen la formación de color y sabor caracterís-ticos. Indica además que se piensa que el desarrollo del color es causado principalmente por laacción de los carbonilos en la fase de vapor del humo con los grupos amino primarios en lasuperficie del alimento, producto de una serie de reacciones enzimáticas similares a la reacciónde Maillard.

Según Paucar (1994), el ahumado en caliente permite proporcionar el sabor caracte-rístico del humo al pescado, con el objeto de producir un producto con sabores especiales y decalidad mejorada.

Estabilidad del pescado ahumado

El pescado ahumado es elaborado combinando las operaciones de salado, deseca-ción preliminar y ahumado propiamente dicho, con los cuales se logra prolongar la conserva-ción del pescado que se ve limitada por la calidad de la materia prima disponible, pureza de lasal y del agua empleada y la higiene durante todo el proceso realizado (Paucar, 1994) .

Miler y Sikorski (1990) mencionan que los cambios químicos que acontecen en losgrupos funcionales de los aminoácidos residuales, como consecuencia de la acción delhumo, son escasos y carecen de influencia significativa sobre el valor nutritivo de las pro-teínas del producto. Tampoco se registra ninguna auto oxidación importante de las grasasen presencia de los componentes del humo, mucho de los cuales presentan efectosantioxidantes.

Paucar (1994) afirma que el pescado ahumado de calidad buena y consistente depen-de básicamente del mantenimiento de ciertos niveles de humedad, grasa y sal. Por otro lado,indica que los hongos son los organismos más resistentes a las condiciones que ofrecen losproductos curados; sobreviven en condiciones de Aw de 0.6. Las esporas de estos organismospueden existir libremente en el aire y suelo y pueden ocasionar contaminación durante elprocesamiento.

El mismo autor sugiere que el producto ahumado en caliente debe estar almacenadoen refrigeración si va a ser consumido en una o dos semanas y en congelación si se va aconsumir en seis meses a un año. Bannerman (1981) menciona que los productos ahumadosen caliente pueden ser congelados mantenidos en almacenamiento a –30 ° C por lo menosseis meses y por más tiempo cuando están envasados al vacío.

EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE FILETES DE ANGUILA COMUN (Ophichthuspacifici) EN EL PROCESAMIENTO DE AHUMADO EN CALIENTE

Page 492: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM492

MATERIALES Y METODOS

Lugar de ejecución

Las pruebas experimentales se desarrollaron en los siguientes ambientes de la Univer-sidad Nacional Agraria La Molina.

� Centro de Investigación Pesquera – Callao� Laboratorios de la Facultad de Pesquería� Laboratorios del Departamento de Nutrición de la Facultad de Zootecnia

Materias primas

Se utilizaron anguilas al estado congelado con piel, sin cabeza y vísceras adquiridas ala empresa Sakana del Perú ubicada en la localidad de Paita-Piura. La sal empleada fueadquirida a la empresa Vensal y el combustible para el ahumado fue una mezcla de aserrín decaoba y diablo fuerte (50:50) y coronta de maíz seca.

Equipos y materiales

Ahumador marca AFOS con capacidad de 220 kBalanza de plataforma con capacidad máxima de 100 kBalanza de humedad marca OHAUS con capacidad máxima de 10 gTermómetrosCaja isotérmicaEquipos y reactivos de laboratorioMateriales de limpieza

Métodos de control

Análisis físico y organoléptico

Se determinaron las medidas biométricas y los pesos de la anguila común congelada.La calidad organoléptica se determinó utilizando la tabla dada por ITINTEC (1985) .

El producto final fue evaluado utilizando una tabla tentativa para filetes ahumados deanguila común, propuesta por el presente estudio de investigación.

Análisis químico

� Composición química proximal. Análisis realizado sobre el filete de anguila conpiel. Se utilizaron métodos y procedimientos señalados en A.O.A.C. (1995) .

� Determinación de cloruros. Según método de Volhard (A.O.A.C., 1995) .� Determinación de valor peróxido. Se utilizó el método reportado en A.O.A.C. (1995)1/ .� Determinación de TVN. Según método reportado en A.O.A.C (1995)1/ .

Análisis microbiológico

Los métodos empleados son los reportados por Ingram et al. (1981). Las pruebasconsideradas en este análisis fueron las siguientes:

Page 493: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

493

1/ Sólo en producto final2/ Solo en materia prima

� Recuento estándar en placa� Numeración de mohos y levaduras1/

� Número más probable de Coliformes totales2/

Isotermas de adsorción

Los cálculos para la determinación de la isoterma de adsorción del producto final, siguie-ron los procedimientos reportados por Neyra y Martínez (1969) y Cheftel y Cheftel (1981) .

Análisis estadístico

La calificación de las características organolépticas de las variables consideradas enel presente estudio, fueron evaluadas por un panel semi entrenado de 15 personas. Se utilizóla prueba de Wilcoxon (Daniel 1999). La prueba de aceptabilidad fue realizada siguiendo elprocedimiento descrito por Levin (1979) . En ambas pruebas se trabajo con un nivel designificancia del 5 %.

Parte experimental

El flujo experimental desarrollado en el presente estudio de investigación se basó enlas recomendaciones dadas por Wignall (1991), para elaborar pescado ahumado en caliente(Figura 1) .

Materia prima

Descongelado

Lavado

Inmersión en salmuera 80 ° S

Drenado

Ahumado en caliente

Enfriado

Envasado

EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE FILETES DE ANGUILA COMUN (Ophichthuspacifici) EN EL PROCESAMIENTO DE AHUMADO EN CALIENTE

Page 494: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM494

Las variables de procesamiento consideradas en el presente estudio de investigaciónfueron las siguientes:

Tiempo de inmersión de filetes de anguila común en salmuera

Se determinó la curva de penetración de sal en los filetes de anguila con piel. Seutilizó una salmuera de 80 ° S durante 20 minutos de inmersión con la finalidad de encon-trar el tiempo de inmersión que permita la cantidad apropiada de cloruros en el filete sala-do. Miler y Sikorski (1990) recomiendan entre 1,5 y 2 % de cloruros como valores apropia-dos.

Temperaturas y tiempos de ahumado en caliente

Se estudiaron tres condiciones de ahumado en caliente:

Variable I 35 ° C por 50 minutos, 50 ° C por 20 minutos y 75 ° C por 50 minutos

Variable II 35 ° C por 60 minutos, 50 ° C por 30 minutos y 75 ° C por 60 minutos

Variable III 35 ° C por 70 minutos, 50 ° C por 40 minutos y 75 ° C por 70 minutos

Condiciones de almacenamiento del filete de anguila común ahumado en caliente

La estabilidad fue evaluada durante el almacenamiento en condiciones de refrigera-ción (5–8 ° C y 52 % de humedad relativa). Se utilizaron filetes ahumados y envasados enbolsas de polietileno de baja densidad.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Materia prima

Análisis físico y organoléptico

Los bloques de anguila con piel congelados de 5 k cada una fueron recepcionados ydescongelados al medio ambiente durante 12 horas en el CIP – Callao.

La anguila común presentó una longitud promedio de 53 cm con un peso de 281.25 g.El código de la materia prima fue 51-55, correspondiente a filetes grandes, según codificaciónde la empresa Sakana del Perú S.A.

Organolépticamente los filetes de anguila común fueron calificados con 94 puntos,sobre un máximo de 100, que corresponde al Grado A de frescura. Dicho resultado permitióconfirmar la calidad de la anguila común que se exporta al mercado asiático y la excelentecalidad de la materia prima utilizada.

Page 495: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

495

Análisis químico proximal

Los resultados de este análisis fueron los siguientes: Humedad 65.43 %; Proteína17.01 %; Grasa 15.08 % y ceniza 2.28 %.

Los valores encontrados corresponden a una especie grasa. Meyer-Waarden citadospor Rehbronn y Rutkowski (1989), reportan que el alto contenido de grasa es una característi-ca de suma importancia pues se considera que es un factor que mejora las características deun buen producto ahumado.

Al comparar los resultados del análisis químico proximal de anguilas de Europa y Asiacon los reportados en el presente estudio, se pudo notar que están entre los rangos de varia-ción de dichos componentes.

El contenido de cloruros en la muestra descongelada de anguila común con piel fue de0.6%, si bien es elevado, se justificaría por el proceso de congelado realizado donde la elimi-nación del exceso de mucus superficial, propio del recurso, se elimina con agua ligeramentesalada.

Análisis microbiológico

Los resultados encontrados de recuento estándar en placa de 240 ufc/g; el NMP decoliformes totales de 9 y ausencia de mohos y levaduras, confirmaron las excelentes cuali-dades de la anguila común, como materia prima. Esta baja carga microbiológica se debería,además, a las adecuadas condiciones de proceso e higiene de la empresa Sakana del PerúS. A.

Parte experimental

Inmersión de filetes de anguila en salmuera

La cantidad de sal apropiada en los filetes de anguila común para el ahumado, se-gún Miler y Sikorski (1990), fue determinada mediante una curva estandarizada de penetra-ción de cloruros.

Los resultados de esta prueba experimental, utilizando una salmuera de 80 ° S, semuestran en el Cuadro 1.

Cuadro 1: Concentración de cloruros en filetes de anguila común a diferentestiempos de inmersión en salmuera 80 ° S

Tiempo de inmersión (min.) Concentración (%)0 0.622 1.264 2.176 3.348 3.96

10 5.2715 3.87

EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE FILETES DE ANGUILA COMUN (Ophichthuspacifici) EN EL PROCESAMIENTO DE AHUMADO EN CALIENTE

Page 496: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM496

A pesar del alto contenido de grasa (15.08 %) y presencia de piel en los filetes deanguila común, la penetración de cloruros como NaCl fue bastante rápido; ello sería atribuidoa la alta concentración de la salmuera (80 ° S) . Por otro lado, se notó una disminución en laconcentración de cloruros después de 10 minutos, esta disminución podría ser atribuida a ladiferente muestra analizada pues los filetes presentaron diferente grosor.

Las concentraciones de NaCl medidos como cloruros en los filetes de anguila comúndurante la inmersión en salmuera sirvieron para elaborar una curva estándar de penetración decloruros utilizando regresión lineal, por la distribución de los puntos en el tiempo de estudio(Figura 2). De esta línea estándar se determinó que los rangos establecidos por Miler y Sikorski(1990) para filetes salados destinados a humado, se alcanzaron entre 1.8 y 3.0 minutos deinmersión es salmuera a 80 ° S.

Se estimó que un tiempo de inmersión de 2.5 minutos permitiría alcanzar las cantida-des de sal recomendadas en bibliografía.

Temperatura y tiempo de ahumado en caliente

Las características organolépticas de los filetes ahumados, según las condiciones detemperatura y tiempo consideradas en el estudio, fueron las siguientes:

Los filetes de anguila común ahumados con la Variable I, presentaron una aparienciageneral aceptable, se notó falta de color dorado y presentaron ciertas tonalidades de colorcrema no apropiado. La textura fue suave y firme en la parte superficial y dura en la parteinterior. El olor fue característico.

0

1

2

3

4

5

6

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Tiempo de inmersión (min.)

Co

nce

ntr

ació

n d

e N

a C

l (%

)

Figura 1: Flujo experimental para elaborar ahumado en caliente de anguilacomún (Ophichthus pacifici)

Page 497: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

497

Los filetes de anguila común ahumados con las variables II y III, presentaron similarapariencia general, textura y olor característico. Las diferencias se notaron en el color, losfiletes de la variable III presentaron color dorado oscuro.

Las diferencias organolépticas entre los filetes de anguila común ahumados de las tresvariables, fueron atribuidas a las diferentes condiciones de ahumado. Para los filetes de anguilase descartó las condiciones de ahumado la variable I.

Los cambios en el color de las variable II y III se deberían a los diferentes tiempos deexposición a temperaturas entre 50-75 ° C, debido a que los mayores tiempos de evapora-ción de la humedad superficial de los filetes pudo haber ocasionado un mayor ingreso dehumo a los filetes de la Variable III originando que éste, si bien es aceptable, deje la impre-sión de exceso de humo.

Al respecto, Mohler (1980) sostiene que durante el ahumado en caliente las reaccionesdel calor son diversas en las proteínas musculares y el tejido conjuntivo. Aquellas integradasprincipalmente por la actomiosina, sufren una coagulación ininterumpida que conduce a ladesnaturalización.

Indica además que la influencia decisiva para el ahumado consiste en una modificaciónde la capacidad de adsorción. Por otro lado, la movilización del agua causada por la coagula-ción, puede modificar la película de humedad sobre la superficie del pescado y aumentar conella la solubilidad de los componentes hidrofílicos del humo. Este proceso es importante en losmecanismos de formación de color.

La prueba de preferencia realizada sobre las tres variables indicó que existe preferenciapor los filetes ahumados con la variable II. Los niveles de sal reportados en los filetes ahumadosde anguila común con esta variable indicaron niveles adecuados, ello confirmó el tiempo deinmersión en salmuera de 80 ° S, utilizada.

Se determinó que los filetes ahumados de anguila común utilizando 35 ° C por 60 min.,50 ° C por 30 min. y 75 ° C por 60 min., presentaron las mejores características de unproducto ahumado en caliente. La humedad relativa al finalizar este proceso de ahumado fuede 59.4 %.

Estabilidad en almacenamiento de filete de anguila ahumado en caliente

a. Evaluación organoléptica

Inicialmente se hizo el seguimiento de los cambios organolépticos de los filetes ahuma-dos de anguila común al medio ambiente, a una temperatura entre 22 y 23 ° C y una humedadrelativa promedio de 80%. Las observaciones de estos cambios organolépticos, en condicio-nes aceleradas, permitieron elaborar una tabla tentativa de evaluación organoléptica de filete deanguila común ahumada en caliente para ser utilizada en almacenamiento refrigerado entre 5 –8 ° C durante 30 días (Tabla 1) .

EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE FILETES DE ANGUILA COMUN (Ophichthuspacifici) EN EL PROCESAMIENTO DE AHUMADO EN CALIENTE

Page 498: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM498

Calificación:

Excelente : 13 – 15 puntos

Muy bueno : 11 – 12 puntos

Bueno : 09 – 10 puntos

Aceptable : 7 – 9 puntos

Malo : < de 7 puntos

La evaluación organoléptica del producto ahumado, utilizando la Tabla 1, reportó quelas características iniciales como apariencia general muy buena, color dorado, olor y saboragradable a humo, textura firme y elástica; se mantuvieron sin alteración durante los primeros5 días de almacenamiento. La calificación del filete ahumado en caliente, fue excelente.

Después de 10 días de almacenamiento, los filetes ahumados presentaron aparienciageneral agradable, olor y color característico con ligeras pérdidas de brillo superficial, textura

Tabla 1: Tabla tentativa de calificación organoléptica para filetes de anguilacomún ahumada en caliente

Características CalificaciónOlorAgradable a humo, parecido a tocino ahumadoLigeramente a humo y suave olor a tocino ahumadoSin olor o muy ligero a humoOlor distinto a humo

ColorDorado característico, uniforme en toda la superficieDorado ligeramente oscuro, poco uniforme en la superficieDorado oscuro en toda la superficieMarrón negrusco en toda la superficie

TexturaFirme, consistente y elásticaFirme con algo de pérdida de consistenciaSin firmeza, blando en la parte central del fileteConsistencia flácida, húmeda y muy blanda

SaborA humo, tocino ahumado y adecuado contenido de salA humo, tocino ahumado, ligeramente saladoMuy ligero a humo y saladoSabor distinto a humo y muy salado

Apariencia generalFiletes con superficie lisa, suave y brillanteFiletes con superficie no tan lisa y poco brillanteFiletes ligeramente opacos, superficie rugosaFiletes opacos y rugosos en toda la superficie

3210

3210

3210

3210

3210

Page 499: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

499

firme y elástica, Se pudo notar ligera deshidratación superficial que originó sensación de exce-so de sal. El producto fue calificado como de muy buena calidad. La ligera deshidratación esposible se halla presentado por las condiciones de humedad relativa del medio refrigerado (52%) y posiblemente por la poca barrera a la evaporación de agua que presentó polietileno debaja densidad como material de envasado.

Sacharow (1976) menciona que los polietilenos son resistentes a la grasa y al aceite,sin embargo el de alta densidad ofrece mejor resistencia y protección. En adición a ello, lapermeabilidad del polietileno al vapor de agua y gas decrece conforme la densidad aumenta.Indica, además, que todas las películas de polietileno son excelentes barreras para el agua,pero lo son débilmente al nitrógeno, oxígeno y anhídrido carbónico.

Las características organolépticas. observadas a los 21 días de almacenamiento re-portaron un producto aceptable con pérdidas ligeras de textura y brillo superficial y ligeradeshidratación superficial. El exceso de sal fue más notorio. Después de 26 días de almacena-miento, los filetes ahumados presentaron modificaciones más notorias, se perdió la texturainicial, el color se presentó opaco y sin brillo, se perdió ligeramente el olor notándose enreemplazo olores extraños al característico de humo. Se consideró en esta condición un pro-ducto malo.

Los filetes ahumados de anguila común almacenados en refrigeración alcanzaron unperiodo de vida útil de 23 a 24 días, con calificativos finales de aceptable. Este tiempo fuesimilar a los reportados para productos ahumados en caliente sin aditivos, envasados enpolietileno y almacenados en refrigeración de otras especies de pescado como caballa, lisa ytollo (Silva, 1982; Rodríguez, 1992; Monzón, 1996).

b. Índice de peróxido

Este indicador de la oxidación de la grasa en el filete ahumado de anguila común fuedeterminado al inicio y final del almacenamiento (0 y 24 días respectivamente). Los valoresencontrados fueron 13.2 meq /k y 28.52 meq /k, respectivamente. Kirk y Sawyer (1996) repor-tan contenidos de índice de peróxido de 30 – 40 meq /k para pescados grasos en estado dealteración, menores valores son considerados aceptables. Al parecer los componentes delhumo, en especial los compuestos fenólicos por su acción antioxidante, participaron en elretardo de la oxidación de la grasa como lo reporta Cheftel y Cheftel (1981).

c. Valor TVN

Los valores de TVN se determinaron al inicio y final del almacenamiento (0 y 24 díasrespectivamente), los valores encontrados fueron 8 mg/100 g y 26.50 mg/100 g, respectiva-mente. Pearson (1976) y Kirk y Sawyer (1996) reportan que valores menores de 20 mg/100 sonconsiderados de adecuada calidad y valores mayores de 40 mg /100g corresponden parapescado no apto para consumo humano. Por otro lado, los valores encontrados en el productofinal, al inicio del almacenamiento, fueron similares a los reportados por Monzón (1996) traba-jando con filetes de tollo ahumado en caliente de muy buena calidad.

EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE FILETES DE ANGUILA COMUN (Ophichthuspacifici) EN EL PROCESAMIENTO DE AHUMADO EN CALIENTE

Page 500: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM500

Prueba Día 0 Día 13 Día 24Recuento estándar en placa

Numeración de mohos y levaduras

60

0

6 x 102

< 10

2 x 104

260

d. Análisis microbiológico

Los resultados del análisis microbiológico realizado en diferentes tiempos de alma-cenamiento refrigerado, se muestran en el Cuadro 2.

Cuadro 2: Análisis microbiológico de filete de anguila ahumada (ufc/g)

Los bajos valores de la carga microbiana en los filetes ahumados de anguila comúnconfirmaron la buena calidad de la materia prima utilizada, las propiedades bactericidas delhumo y la adecuada higiene durante todo el proceso de elaboración, y ratificaron las buenascualidades del filete de anguila ahumada como producto para consumo humano directo.

Producto final

Análisis físico y organoléptico

La calificación organoléptica de los filetes ahumados de anguila común fue de 14 a 15puntos y correspondió al calificativo de excelente. Dichos filetes presentaron un peso promediode 233.44 g; 17 % menos que el peso promedio inicial y una longitud promedio de 51.45 cm; 3% menos que la longitud inicial. Estos resultados son normales y fueron atribuidos al procesode ahumado en caliente realizado, donde es común la perdida de peso por deshidratación.

El rendimiento de producción a partir de filetes congelados fue de 81.50%.

Análisis químico proximal

Los resultados de este análisis fueron los siguientes: humedad 46.29 %; proteína24.91 %; grasa 24.43 % y ceniza 3.84 %.

La pérdida de humedad es atribuida al proceso de ahumado, Wignall (1991) mencionaque para filetes de anguila ahumada que se trabaja en Europa, la perdida normal debe estaralrededor de 20 %. El valor experimental hallado con la anguila común fue de 29.26 %. Si bienla pérdida de humedad es mayor, los filetes ahumados presentaron adecuadas característicasorganolépticas.

La pérdida de humedad es el factor principal en las variaciones de las cantidades delos otros componentes. Se destaca la elevada cantidad de proteína y grasa en el productoahumado. Respecto al contenido de cloruros en los filetes ahumados de anguila, el valor en-contrado de 1.93 % se encuentra dentro del rango promedio para productos ahumados encaliente según Miler y Sikorski (1990).

Isoterma de adsorción

Se utilizaron siete soluciones concentradas con diferentes humedades relativas. Losresultados de las pruebas de las humedades de equilibrio y sus respectivas actividades deagua, del filete de anguila común ahumada en caliente, se muestran en el Cuadro 3.

Page 501: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

501

Aw Humedad en equilibrio(g agua /g m. s.)

0.000.070.330.640.750.871.00

0.03500.11400.29510.33310.34380.52111.6250

Cuadro 3 Valores de actividad de agua y humedades en equilibrio para la repre-sentación de la isoterma de adsorción en filete de anguila común ahu-mada en caliente, a 25 ° C

La isoterma de adsorción para filetes de anguila común ahumados en caliente, semuestra en la Figura 3 .

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Activ id ad de agu a (Aw)

Hu

med

ad e

n e

qu

ilib

rio

La isoterma presentó una distribución de forma sigmoidea típica para productodeshidratados según lo reportado por Cheftel y Cheftel (1981) y Fennema (1996) . SegúnLabuza (1968), en esta curva se observa dos pendientes, una de las cuales ocurre a bajaactividad de agua (0.0 – 0.30) y la otra que ocurre a partir de 0.6 de Aw, existiendo entre estosdos intervalos de pendiente muy reducida.

La isoterma presentada por el filete de anguila común ahumada en caliente a partir deAw de 0.6 muestra una pendiente pronunciada correspondiente a la región de condensacióncapilar, donde el agua se condensa en los poros del alimento produciendo su disolución.Kaplow (1970) considera que en esta zona se encuentra el agua libre y el alimento está sujetoa daños microbiológicos.

Con la humedad en base seca obtenida del producto final de 0.861 se pudo calcular enel eje horizontal de la Figura 3 la correspondiente Aw, dicho valor aproximado fue 0.91. Trollery Christian (1978), citados por Jurgen (1981) mencionan que a una Aw de 0.70 se inhiben casi

Figura 3: Isoterma de adsorción de filete de anguila común ahumado en caliente

EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE FILETES DE ANGUILA COMUN (Ophichthuspacifici) EN EL PROCESAMIENTO DE AHUMADO EN CALIENTE

Page 502: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM502

Aw M (corregido) Aw / M (1 – Aw)0.10.20.30.40.50.6

0.0700.0990.1150.1350.1550.223

1.5872.5003.7204.9006.4006.700

en su totalidad las bacterias; sostienen además que la mayoría de microorganismos quealteran los alimentos y también los patógenos, se multiplican de manera óptima por encima deuna Aw de 0.98.

El valor de 0.91 de Aw en el filete ahumado de anguila común fue elevado e indicaríauna poca estabilidad, sin embargo las evaluaciones organolépticas, químicas y microbiológicaspermitieron determinar un período de vida de 24 días en condiciones de almacenamiento refri-gerado. Esta estabilidad al parecer sería por el elevado contenido de grasa en los filetesahumados de anguila común que no permitiría el fácil crecimiento microbiano en la parte sólidadel producto final.

Para calcular el valor de la cobertura monomolecular, los datos fueron ploteados deacuerdo a la ecuación de B.E.T.. Dichos valores se reportan en el Cuadro 4 y la Figura 3.

Según Cheftel y Cheftel (1980), la representación de la ecuación de B.E.T. se confirmaexperimentalmente con actividades de agua inferiores a 0.5. De la figura 3, considerando lapendiente de la recta promedio y la intersección con la ordenada, se obtuvo en los filetes deanguila ahumada, un valor monomolecular de 8.54 x 10-2 g de agua/ g de materia seca. Estevalor denominado monocapa B.E.T., representa el contenido de humedad al cual el productoes más estable en almacenamiento.

0

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Actividad de agua (Aw)

Aw

/ M

( 1

- A

w )

Cuadro 4: Valores para la representación de la ecuación de B.E.T. (T = 25 ° C)

Figura 4: Representación de la ecuación de B.E.T.

Page 503: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

503

CONCLUSIONES

Bajo las condiciones de desarrollo del presente estudio de investigación se llegaron alas siguiente conclusiones:

1. Los filetes congelados de anguila común (Ophicthus pacifici) presentaron muy buenascaracterísticas organolépticas, químicas y microbiológicas para ser utilizadas en el pro-ceso de ahumado en caliente.

2. El flujo de procesamiento fue: recepción de materia prima, descongelado, lavado, inmer-sión en salmuera a 80 °S por 2,5 minutos, escurrido, ahumado en caliente a 35 °C por60 minutos, 50 °C por 30 minutos y 75 °C por 60 minutos, enfriado a temperatura deambiente, envasado y almacenado en refrigeración.

3. Las características técnicas del filete de anguila común ahumado en caliente, fueron:cobertura monomolecualar de 8.54 g de agua / g de materia seca, humedad en baseseca de 0.73 g de agua / g de materia seca; actividad de agua de 0.91 y rendimiento deproducción de 81.50%

4. Las características químicas del filete de anguila común ahumado en caliente, fueron:humedad 46.29%, proteína 24.91 %, grasa 24.43 % y ceniza 3.84 %. El contenido desal como cloruros fue 1.73 %.

5. El filete de anguila común ahumada en caliente fue organoléptico, química ymicrobiológicamente estable y apto para el consumo humano directo, hasta 24 días dealmacenamiento en refrigeración,.

BIBLIOGRAFÍA

A.O.A.C. (1995). Official Methods and Recomendaded Practices of the AOAC. Tomo I y II

Bannerman, A. (1981). Hot smoking of fish. Torry Research Station. Torry Advisory Note N°82.12 p.

Cheftel, J. y Cheftel, H. (1981) . Introducción a la bioquímica y tecnología de los alimentos.Editorial Acribia. España. Vol. I. 333 p

Daniel, W. (1999) . Bioestadística, base para el análisis de las ciencias de la salud. Edit.Limusa. México. 875 p.

Daun, H. (1979). Interaccion of wood smoke components and foods. Food Technology. May,pág. 66 - 70

Fennema, O. (1996). Food Chemistry. Edit. Marcel Deckker Inc. Nueva York. 1095 p.

Horne, J. y Birnie, K. (1975). Catching, handling and processing Eels. Torry Advisory Note N°37. 11 p.

EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE FILETES DE ANGUILA COMUN (Ophichthuspacifici) EN EL PROCESAMIENTO DE AHUMADO EN CALIENTE

Page 504: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM504

Ingram, M.; Bra, D.; Clark, D.; Dolnar, Elliot, R. y Thatcher, F. (1981). Microorganismos de losalimentos. Vol. I. Edit. Acribia. Zaragoza. España. 615 p.

ITINTEC (1985). Norma técnica para la inspección de bloques de pescado congelado. NTP041.002.1985. Lima – Perú.

Jurgen, S. (1981). Introducción a la higiene de los alimentos. Edit. Acribia. Zaragoza. España.167 p.

Kaplow, M. (1970). Comercial development of intermediate moisture foods. Vol. 24 pág. 889 –893.

Kirk, S. y Sawyer, R. (1996). Composición y análisis de los alimentos de Person. México. 777 p.

Labuza, T. (1968). Sorption Fhenomena in foods. Food technology . Vol. 22. No. 3. pág. 15 – 24.

Levin, J. (1979). Fundamentos de estadística en la investigación social. Universidad de North-eastern. Edit. Harca. México. 305 p.

Miler, K. y Sikorski, Z. (1990). Ahumado. Tecnología de los productos del Mar. Recursos,composición nutritiva y conservación. Edit. Acribia. España. 243 p.

Moler, K. (1980). El ahumado. Edit. Acribia. España. 278 p.

Monzón, E. (1996). Estudio del procesamiento del tollo (Mustelus sp) ahumado en caliente.Tesis UNALM. 97 p.

Neyra, J. y Martínez, F. (1969). Deshidratación del pescado negro, tollo y merluza a altatemperatura, utilizando el método de flujo de aire caliente. Anales Científico. Vol. VII. No.3 – 4.Lima – Perú. Pág. 266 – 291.

Paucar, U. (1994). Teoría del ahumado. X curso internacional de tecnología pesquera. ITP –JICA. Callao – Perú. Pág. 35 – 45.

Pearson, D. (1976). Técnicas de laboratorio para el análisis de alimentos. Edit. Acribia. España.331 p.

Rehbronn, E. y Rutkowski, F. (1989). Ahumado de pescados. Edit. Zaragoza. España. 134 p.

Requena, C. (1993). Umbral de rentabilidad de la pesca de la anguila. Tesis Universidad Nacionalde Piura. 103 p.

Sacharow, S. (1976). Handbook of Package Materials. Ed. The AVI Publishing Company Inc.USA 243 p.

Wignall, J. (1991). El ahumado de pescado. Torry Research Station. Curso Internacional deTecnología de Productos Pesqueros. Fundación Chile. 13 p.

Page 505: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

505

“ANÁLISIS OPERACIONAL Y ECONOMICO DE UNA EMBARCACIÓN COSTERA PARALA PESCA DE ARRASTRE DE FONDO EN LA ZONA NORTE DEL PERU”

Miguel O. Delgado García (*) Puglio Rueda Guzmán (**)

RESUMEN

El presente trabajo realiza la evaluación operacional de una embarcación costera de20 ton de capacidad de bodega, dedicada a la pesca de arrastre de fondo para merluza y otrasespecies de Consumo Humano Directo (CHD).

La temporada de pesca analizada para merluza comprende de septiembre 1995 ajunio 1996 (10 meses) y abarca desde Pariñas (lat. 04° 44’ S) hasta Isla Lobos de Tierra (lat.06° 22’ S); en cambio, la temporada analizada para especies de C.H.D. (suco, bereche, falsovolador, cachema, cabrilla, pejeblanco, etc.) fueron los meses de julio y agosto 1996, abarcan-do el área entre Caleta La Cruz (lat. 03° 35’ S) y Lobitos (lat. 04° 23’ S).

Se realizan 998 lances de pesca, se utilizan las unidades de esfuerzo: horas de arras-tre y número de lances y se analiza la captura por unidad de esfuerzo (CPUE) como unindicador de las zonas de pesca más productivas.

Se utilizan datos provenientes de los “partes de pesca”, formatos de liquidación, plani-llas, bitácoras de la sala de máquinas y de navegación. Se determinan los factores que influ-yen en la captura, los factores que influyen en los egresos y los indicadores de operatividad yrentabilidad de la embarcación.

La captura total es de 3287,51 toneladas, con un valor comercial de US $ 361654.14,la especie predominante es la merluza (83,17%) con un precio promedio de US $ 110,52 portonelada; las mejores áreas de pesca para la merluza son: Reventazón y Bayovar, el rango de101-150 m es la mejor profundidad de pesca y para las horas de claridad plena; la mejor áreade pesca para las especies de C.H.D. es Lobitos, con mayores capturas a profundidadesmenores de 50m y en horas intermedias; que son 291 días operables y 254 días en el mar, contiempos operativos de 1512 horas de navegación; 1559,94 horas de arrastre; 874,09 horas dedescarga y 914,2 horas de descanso; que el costo promedio por tonelada extraída es US $102,92 y el costo promedio por salida es US $ 1 178,94. El punto de equilibrio es de 1636,35toneladas y US $ 203 394,08 con un beneficio / costo de 1,20

(*) Ingeniero Pesquero, Profesor Asociado, Facultad de Pesquería, UNALM.(**) Ingeniero Pesquero, Egresado de la Facultad de Pesquería, UNALM.

Page 506: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM506

SUMMARY

A coastal fishing vessel of 20 ton hold capacity for bottom trawl fishing for peruvianhake and others species for Direct Human Consumption (DHC) is evaluated.

The fishing season for peruvian hake analyzed is from september 1995 to june 1996(10 months), between Pariñas (lat. 04° 44´ S) and Lobos de Tierra Island (06° 22´ S), also, thefishing season for DHC species (coco croaker, pacific drum, lumptail searobin, common peruvianweakfish, peruvian rock seabass, ocean white fish and others) analyzed are july and august1996, between Caleta La Cruz (lat. 03° 35´ S) and Lobitos (lat. 04° 23´ S).

998 hauls were done, the CPUE trawling catch per hour and catch per haul was usedas indicator of the best fishing areas.

Data collected include: fishing operation data, payment crew data, engine room andsailing log book. The factors that influence the catch, the annual cost, also the operativity andrentability indicators were determinated.

The total catch was 3287,51 ton with commercial value US $ 361654,14, the peruvianhake was the most captured specie (83,17%), with average price US $ 110,52 per ton. Reventazonand Bayovar were the best fishing areas, the optimal fishing depth during day time occurrencewas from 101 to 150 meters.

Lobitos was the best fishing area for species for DHC, the optimal fishing depth for 4a.m. to 8 a.m. and 4 p.m. to 8 p.m. was less than 50 meters.

The operativity indicators determinated were: 1512 of sailing hours, 1559,94 of trawlinghours, 874,09 of unloading hours, 1235,77 miscellaneous hours and 914,2 hours standing atthe quay.

The economic analysis shows that US $ 102,92 was the average cost per ton and US$ 1178,94 was is the average cost per fishing travel, the economic equilibrium point was1636,35 ton and US $ 203394,08; the annual benefit/cost relation was 1.20.

I. INTRODUCCIÓN

La pesca de arrastre de fondo en la costa norte del Perú, es una actividad muycompetitiva, por lo que es necesario conocerla para poder mejorar la organización operativa deuna embarcación pesquera, analizando los factores que influyen en su gestión.

Los peces demersales en nuestro país están distribuidos en la plataforma continentalal norte de la latitud 10° S. La distribución y composición de las especies, varían segúnprofundidades, caladeros, horas de pesca y temporadas.

Para obtener la rentabilidad de una embarcación pesquera es preciso entender losfactores que involucran los ingresos y los egresos.

Page 507: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

507

El objetivo general es el análisis operacional de una embarcación costera dedicada ala pesca de arrastre de fondo en la zona de Paita, para la pesca de merluza y la zona de CaletaLa Cruz, para la pesca de especies de consumo.

Los objetivos específicos son:

1. Determinar las mejores áreas de pesca a partir del análisis de la captura porunidad de esfuerzo (CPUE) y las variables: profundidad, horas de pesca y tem-poradas de pesca.

2. Determinar los indicadores de operatividad de la embarcación y su rentabilidad,mediante el cálculo del indicador beneficio-costo.

II. REVISIÓN DE BIBLIOGRAFIA

Reyes, E. (1992) analiza los partes de pesca de una embarcación dedicada a la pesca dearrastre de fondo en la zona norte del Perú, determinando zonas de pesca, horas, profundidadesde arrastre, variaciones mensuales de las capturas y su relación con parámetros oceanográficos.Establece zonas de mayor captura (04° 30´ S – 06° 25´ S), que la merluza es la especie demayor abundancia (más del 90% del total) y que se distribuye a profundidades mayores a 100m., que las especies presentan diferente comportamiento al realizar una migración verticaldiurna: especies que se concentran en el día y se dispersan en la noche (merluza, falsovolador), especies que se concentran en la noche y se dispersan en el día (bereche, lenguado)y especies que no tienen comportamiento definido (lengüeta).

III. MATERIALES Y METODOS

3.1 DE LA EMBARCACIÓN

Se utiliza una embarcación arrastrera multipropósito, construida de acero naval en1995, que cuenta con motor en popa y la cubierta de trabajo se encuentra en proa.

Sus características principales son:

Eslora total : 17,0 mManga máxima : 5,8 mPuntal : 2,9 mCapacidad de bodega : 20,0 ton (en cajas con hielo)Velocidad : 8,5 nudosAutonomía : 10 díasTripulación : 10 personasTanque de combustible : 2 200 galonesTanque de agua dulce : 2 000 galonesTanque aceite hidráulico : 175 galones.Motor principal Volvo Penta, 238 H.P., 1800 rpm y arranque eléctrico.Equipo de frio, unidad compacta marca Tecunseh CS de 6 placas.Equipos electrónicos: radar, radio HF y VHF, ecosonda y GPS Ploter.

ANÁLISIS OPERACIONAL Y ECONOMICO DE UNA EMBARCACIÓN COSTERA PARALA PESCA DE ARRASTRE DE FONDO EN LA ZONA NORTE DEL PERU

Page 508: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM508

3.2 DE LA RED DE PESCALa red de arrastre tiene las siguientes características:Material : nylon-poliamida (cabos, paños e hilo)Lastre : cadena de hierro de 3/8”Flotadores : boyas de careyDimensiones : relinga superior 35 m, relinga inferior 26 m.Tipo : de fondo, modelo 26/35Compuertas de hierro, 180Kg. cada una y de 1,5m (alto) y 1,0m (ancho).

3.3 METODOLOGIA UTILIZADASe utilizan los formularios denominados “Partes de Pesca”, formatos de recepción,

formatos de liquidación, planillas, archivos de mantenimiento y de reparación. Para el cálculode indicadores operativos, las bitácoras de máquinas y de puente.

El área de operación se dividió en dos sectores: una para la pesca de merluza, desdePariñas (lat. 04° 44´ S) hasta la Isla Lobos de Tierra (lat. 06° 22´ S) y la segunda para la pescade especies de consumo, desde Caleta La Cruz (lat. 03° 35´ S) hasta Lobitos (lat. 04° 23´ S),como se muestra en la Figura 1.

El período de operación comprende doce meses, los diez primeros meses (septiembrede 1995 a junio de 1996) son para la pesca de merluza y los dos últimos (julio y agosto de1996), para la pesca de especies de consumo.

Para las zonas de pesca se consideran los cuadrados Marsden (1° lat. x 1° long) que sesubdividen en cuatro sub-áreas (30´ lat. x 30´long.). Se determina la abundancia relativa (CPUE)según los indicadores toneladas/hora (t/h) y toneladas/lance (t/lance).

Las profundidades de pesca se consideran cada 50 metros con los siguientes rangos: <50 m, 51-100m, 101-150m, 151-200m y 201-250m.

Los períodos diarios de pesca se obtienen dividiendo las 24 horas del día en seisperíodos de 4 horas cada uno, obteniéndose:

� Dos períodos de oscuridad plena : 00:01h – 04:00h y 20:01h – 24:00h� Dos períodos intermedios : 04:01h – 08:00h y 16:01h – 20:00h� Dos períodos de claridad plena : 08:01h – 12:00h y 12:01h – 16:00h

La información colectada se procesa utilizando el software Foxpro y considerando las20 especies marinas extraídas en todo el período.

Se determinan los factores que influyen en los ingresos: especies capturadas, desem-barques y precios de venta. Asimismo, los factores que influyen en los egresos: participaciónde pesca, gastos de operación, seguros, depreciación, gastos de mantenimiento y gastosadministrativos.

Se determinan los indicadores de operatividad: días operables, días en el mar, tiemponavegando, tiempo pescando, tiempo en el puerto, tiempo de descarga y tiempo de descanso.La rentabilidad de la embarcación se determina a través de indicadores económicos: costo portonelada extraída, costo promedio por salida, punto de equilibrio y relación beneficio-costo.

Page 509: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

509

Fig. 1: Area de Operación

ANÁLISIS OPERACIONAL Y ECONOMICO DE UNA EMBARCACIÓN COSTERA PARALA PESCA DE ARRASTRE DE FONDO EN LA ZONA NORTE DEL PERU

Page 510: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM510

IV. RESULTADOS Y CONCLUSION

4.1 De las capturas según áreas de pesca, profundidades, horas del día, mesesde operación y especies capturadas.-

Durante el período de operación se efectuaron 998 lances de arrastre, obteniéndose3287,51 ton en 1786,97 horas de arrastre, con índices CPUE promedio de 1,84 t/h y 3,29 t/lance. El Cuadro 1 presenta el análisis de capturas y CPUE según áreas de pesca, con losmayores índices CPUE que corresponden a la temporada de pesca para la especie merluza(primer período), en las áreas de Reventazón (D12a) con 6,68 t/h y 9,11 t/lance y Bayovar(C12b) con 2,58 t/h y 4,86 t/lance. Considerando la temporada de pesca para especies deConsumo Humano Directo (segundo período), el mejor índice CPUE corresponde al área deLobitos ((B12a) con 0,99 t/h y 1,34 t/lance.

CUADRO 1.- CAPTURA Y C.P.U.E. SEGÚN AREAS DE PESCA Y PERIODOS

AREAS DE PESCA LANCES ARRASTRE CAPTURA C. P. U. E.

(No.) ( h ) ( t ) ( % ) ( t / h ) ( t / lance )

Primer Periodo: Septiembre' 95 - Junio' 96

Pariñas B12b 04°30´ S - 05° S 219 366.58 767.10 23.33 2.09 3.50

81° W - 81°30´ W

Paita C12a 05° S - 05°30´ S 421 710.00 1616.50 49.17 2.28 3.84

81° W - 81°30´ W

Bayovar C12b 05°30´ S - 06° S 92 173.42 447.20 13.60 2.58 4.86

81° W - 81°30´ W Isla Lobos deTierra D11c 06° S - 06°30´ S 4 8.33 18.30 0.56 2.20 4.58

Este de 81° W

Reventazón D12a 06° S - 06°30´ S 32 43.67 291.50 8.87 6.68 9.11

81° W - 81°30´ W

SUB TOTAL 768 1302.00 3140.60 95.53 2.41 4.09

Segundo Periodo: Julio' 96 - Agosto' 96PuntaMero/Zorritos A11d 03° 30´ S - 04° S 197 434.48 104.38 3.18 0.24 0.53

Este de 81° W

Punta Sal A12b 03° 30´ S - 04° S 8 16.81 9.05 0.28 0.54 1.13

81° W - 81°30´ W

Lobitos B12a 04° S - 04°30´ S 25 33.68 33.48 1.02 0.99 1.34

81° W - 81°30´ W

SUB TOTAL 230 484.97 146.91 4.47 0.30 0.64

T O T A L 998 1786.97 3287.51 100.00 1.84 3.29

Page 511: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

511

El Cuadro 2 presenta las capturas y CPUE analizados según profundidades depesca, horas del día y según meses. La mejor profundidad de pesca para el primer períodoes el rango 101 – 150 m con 1229,7 ton (39.15%), CPUE de 2,62 t/h y 4,42 t/lance y para elsegundo período, la mayor captura se da a profundidades menores a 50 m con 116,56 ton(79,34%) y CPUE de 0,27 t/h y 0,58 t/lance. Considerando las horas del día, las mayorescapturas para el primer período se registran en las horas de claridad plena (8 am – 16 pm)con 2177,2 ton (69,33%) y CPUE de 4,85 t/h y 8,38 t/lance; mientras que en el segundoperíodo las mayores capturas se dan en las horas intermedias, con 58,47 ton (39,8%) yCPUE de 0,66 t/h y 1,38 t/lance. Las capturas y CPUE mensuales durante el primer períodototalizan 3140,6 ton y CPUE promedio de 2,41 t/h y 4,09 t/lance, los meses con mayorescapturas son enero (389,9 ton), noviembre (373,6 ton), diciembre (362,9 ton) y octubre (362,7ton) que suman el 47,42%. En el segundo periodo se capturan 146,91 ton y CPUE promediode 0,30 t/h y 0,64 t/lance.

CUADRO 2.- CAPTURA Y C.P.U.E., SEGÚN PROFUNDIDADES DE PESCA, HORAS DEL DIA Y MESES

RANGOS LANCES ARRASTRE CAPTURA C. P. U. E.

(No.) ( h ) ( t ) ( % ) ( t / h ) ( t / lance )A.SEGÚN PROFUNDIDADES DE PESCA:

Primer Periodo: Septiembre' 95 - Junio' 96

0 - 50 m 69 126.26 204.70 6.52 1.62 2.97

51 - 100 m 292 505.84 1208.10 38.47 2.39 4.14

101 - 150 m 278 469.08 1229.70 39.15 2.62 4.42

151 - 200 m 116 183.16 468.10 14.90 2.56 4.04

201 - 250 m 13 17.66 30.00 0.96 1.70 2.31

TOTAL 768 1302.00 3140.60 100.00 2.41 4.09

Segundo Periodo: Julio' 96 - Agosto' 96

0 - 50 m 201 426.98 116.56 79.34 0.27 0.58

51 - 100 m 20 39.51 17.05 11.61 0.43 0.85

101 - 150 m 2 3.15 5.20 3.54 1.65 2.60

151 - 200 m 7 15.33 8.10 5.51 0.53 1.16

201 - 250 m 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

TOTAL 230 484.97 146.91 100.00 0.30 0.64

... continúa

ANÁLISIS OPERACIONAL Y ECONOMICO DE UNA EMBARCACIÓN COSTERA PARALA PESCA DE ARRASTRE DE FONDO EN LA ZONA NORTE DEL PERU

Page 512: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM512

... continuaciónB.SEGÚN HORAS DEL DIA:

Primer Periodo: Septiembre' 95 - Junio' 96

0 - 4 h 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

4 - 8 h 205 353.58 861.30 27.42 2.44 4.20

8 - 12 h 273 499.67 1363.50 43.42 2.73 4.99

12 - 16 h 240 382.92 813.70 25.91 2.12 3.39

16 - 20 h 49 64.08 95.10 3.03 1.48 1.94

20 - 24 h 1 1.75 7.00 0.22 4.00 7.00

TOTAL 768 1302.00 3140.60 100.00 2.41 4.09

Segundo Periodo: Julio' 96 – Agosto' 96

0 - 4 h 30 72.42 20.41 13.89 0.28 0.68

4 - 8 h 36 76.94 18.16 12.36 0.24 0.50

8 - 12 h 39 77.61 17.18 11.69 0.22 0.44

12 - 16 h 40 74.29 16.61 11.31 0.22 0.42

16 - 20 h 46 94.85 40.31 27.44 0.42 0.88

20 - 24 h 39 88.86 34.24 23.31 0.39 0.88

TOTAL 230 484.97 146.91 100.00 0.30 0.64

C. SEGÚN MESES:

Primer Periodo: Septiembre' 95 - Junio' 96

Setiembre 85 157.00 342.10 10.89 2.18 4.02

Octubre 94 158.54 362.70 11.55 2.29 3.86

Noviembre 80 122.75 373.60 11.90 3.04 4.67

Diciembre 76 134.33 362.90 11.56 2.70 4.78

Enero 100 184.04 389.90 12.41 2.12 3.90

Febrero 89 157.75 313.80 9.99 1.99 3.53

Marzo 85 128.25 230.20 7.33 1.79 2.71

Abril 59 105.59 259.30 8.26 2.46 4.39

Mayo 46 62.58 242.10 7.71 3.87 5.26

Junio 54 91.17 264.00 8.41 2.90 4.89

TOTAL 768 1302.00 3140.60 100.00 2.41 4.09

Segundo Periodo: Julio' 96 – Agosto' 96

Julio 91 190.50 62.37 42.45 0.33 0.69

Agosto 139 294.47 84.54 57.55 0.29 0.61

TOTAL 230 484.97 146.91 100.00 0.30 0.64

Se capturaron veinte (20) especies como se muestra en el Cuadro 3, donde destacanpor su abundancia la merluza con 2734,23 ton (83,17%) y el falso volador (Vocador) con 377,92ton (11,5%). El primero, altamente comercial y el segundo, sin valor comercial en el mercadoen esas épocas.

Page 513: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

513

No. NOMBRE NOMBRE CAPTURA ( t ) CAPTURA TOTAL

COMÚN CIENTÍFICO 1er. P. 2do. P. ( t ) ( % )

1 Bereche Larimus pacificus 0.11 47.47 47.58 1.45

2 Cabrilla Paralabrax humeralis 12.12 0.86 12.98 0.39

3 Cachema Cynoscion analis 1.92 26.60 28.52 0.87

4 Calamar Loligo gahi 5.33 5.33 0.16

5 Chiri Hemicaranx zelotes 1.09 3.57 4.66 0.14

6 Congrio gato Lepophidium negropinna 0.28 0.55 0.83 0.03

7 Congrio negro Genypterus maculatus 1.72 1.72 0.05

8 Congrio rojo Brotula clarkae 0.11 1.55 1.66 0.05

9 Corvina Cilus gilberti 0.45 0.45 0.01

10 Diablico Pontinus furcirrhinus 0.26 0.26 0.01

11 Doncella Hemanthias signifer 1.14 1.14 0.03

12 Espejo Selene peruviana 0.26 0.26 0.01

13 Falso Volador Prionotus stephanophrys 373.67 4.25 377.92 11.50

14 Guitarra Rhinobatos planiceps 0.38 0.38 0.01

15 Jurel Trachurus picturatus murphyi 2.54 1.45 3.99 0.12

16 Lengüeta Etropus ectenes 0.44 2.40 2.84 0.09

17 Merluza Merluccius gayi peruanus 2734.23 2734.23 83.17

18 Pejeblanco Caulolatilus cabezon 5.96 2.89 8.85 0.27

19 Suco Paralonchurus peruanus 0.40 50.70 51.10 1.55

20 Tollo Mustelus whitneyi 0.68 2.13 2.81 0.09

TOTAL 3140.60 146.91 3287.51 100.00

CUADRO 3.- CAPTURA TOTAL, SEGÚN ESPECIES Y PERIODOS

4.2 De los ingresos por pesca.-

Durante el período en estudio se capturó y comercializó un total de 19 especies. Para laépoca, la especie falso volador no tenía valor comercial y fue descartada en la misma zona depesca. En el Cuadro 4 se presentan las 19 especies comercializadas, según desembarquesmensuales, precios de playa promedio mensuales y finalmente, el correspondiente valor de lacaptura según los meses considerados. El precio de playa diario por especies se obtienesegún la oferta y la demanda del mercado y el promedio es calculado para cada mes. Segúnlos resultados mostrados en el Cuadro 4 se concluye que se comercializan 2909,59 toneladascon un valor económico de US $ 361654,14

ANÁLISIS OPERACIONAL Y ECONOMICO DE UNA EMBARCACIÓN COSTERA PARALA PESCA DE ARRASTRE DE FONDO EN LA ZONA NORTE DEL PERU

Page 514: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM514

NO M BRE UNID P R I M E R P E R I O D Oº Setiem bre O ctubre Noviem bre Diciembre Enero F ebrero Marzo Abril Mayo Jun io Julio Agosto

t 0,11 21,10 26,37 47,58Bereche US$/t 245,25 126,58 125,51 126,26

US $ 26,98 2670,84 3309,70 6007,51t 0,45 1,85 5,40 1,45 0,25 1,92 0,65 0,15 0,10 0,76 12,98

Cabrilla US$/t 485,00 686,26 283,25 349,26 685,53 315,24 818,15 524,70 412,25 465,25 408,76US $ 218,25 1269,58 1529,55 506,43 171,38 605,26 531,80 78,71 41,23 353,59 5305,77

t 1,50 0,32 0,10 11,82 14,78 28,52Cachema US$/t 425,25 453,95 685,75 461,41 457,49 458,18

US $ 637,88 145,264 68,58 5453,87 6761,70 13067,28t 2,95 1,15 0,71 0,25 0,27 5,33

Calam ar US$/t 254,68 263,26 534,13 414,06 552,67 316,33US $ 751,31 302,75 379,23 103,52 149,22 1686,02

t 1,09 1,60 1,97 4,66Chiri US$/t 235,25 231,24 302,35 262,24

US $ 256,42 369,98 595,63 1222,04Cong rio t 0,13 0,15 0,12 0,43 0,83gato US$/t 385,15 305,24 318,20 298,85 316,32

US $ 50,07 45,79 38,18 128,51 262,55Cong rio t 0,75 0,85 0,12 1,72neg ro US$/t 264,80 235,68 323,29 254,49

US $ 198,60 200,33 38,79 437,72Cong rio t 0,11 0,65 0,90 1,66ro jo US$/t 405,25 675,21 695,25 668,19

US $ 44,58 438,89 625,73 1109,19t 0,10 0,35 0,45

Corvina US$/t 565,21 825,89 767,96US $ 56,52 289,06 345,58

t 0,16 0,10 0,26Diablico US$/t 298,25 305,24 300,94

US $ 47,72 30,52 78,24t 0,40 0,74 1,14

Donce lla US$/t 325,68 355,84 345,26US $ 130,27 263,32 393,59

t 0,15 0,11 0,26Espejo US$/t 308,45 315,26 311,33

US $ 46,27 34,68 80,95t 0,10 0,28 0,38

G uitarra US$/t 217,47 295,83 275,21US $ 21,75 82,83 104,58

t 0,85 0,80 0,89 0,45 1,00 3,99Jurel US$/t 324,25 215,91 205,25 263,35 295,25 261,85

US $ 275,61 172,73 182,67 118,51 295,25 1044,77t 0,22 0,10 0,12 1,15 1,25 2,84

Lengüeta US$/t 359,89 339,28 314,25 323,24 365,19 344,73US $ 79,18 33,93 37,71 371,73 456,49 979,03

t 265,38 292,31 328,32 289,28 365,11 231,38 251,07 227,06 236,74 247,58 2734,23Merluza US$/t 108,98 114,99 109,19 115,93 114,80 110,30 109,71 106,62 103,65 107,15 110,52

US $ 28921,11 33612,73 35849,26 33536,23 41914,63 25521,21 27544,89 24209,14 24538,10 26528,20 302175,50t 0,14 0,45 2,50 0,95 1,53 0,31 0,08 1,03 1,86 8,85

Pejeblanco US$/t 412,01 385,55 218,10 328,14 312,14 687,15 571,20 325,25 365,25 320,77US $ 57,68 173,50 545,25 311,73 477,57 213,02 45,70 335,01 679,37 2838,82

t 0,20 0,20 22,53 28,17 51,10Suco US$/t 365,85 368,45 445,08 441,30 442,39

US $ 73,17 73,69 10027,6524 12431,421 22605,93t 0,32 0,11 0,25 1,95 0,18 2,81

T ollo US$/t 805,10 785,97 896,26 615,25 784,29 679,38US $ 257,63 86,46 224,07 1199,74 141,17 1909,06

T O TAL t 269,72 295,26 342,51 293,15 366,18 236,20 252,30 227,06 236,97 247,58 63,41 79,25 2909,59US $ 30690,00 35366,70 39648,39 34798,44 42492,22 26972,52 28438,92 24209,14 24662,50 26528,20 21368,14 26478,96 361654,14

SEG UNDO PERIO DOT O TAL

CUADRO 4.- DESEMBARQUE, PRECIOS Y VALOR DE LA CAPTURA, SEGÚNESPECIES COMERCIALIZADAS Y MESES

Page 515: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

515

4.3 De los egresos.-

Los gastos de operación comprenden cuatro elementos: combustible, lubricante, hieloy víveres. En el Cuadro 5 se presentan los cálculos realizados a partir de la información delmanual de funcionamiento del motor principal, los datos del libro de bitácora de máquinas, elmanual de mantenimiento de la caja de cambios y del motor auxiliar, la asignación de víverespor cada día de pesca y la asignación de hielo por cada salida de pesca.

El Cuadro 6 resume los costos totales según meses y rubros para todo el períodode estudio, incluyendo los gastos de operación que presentan los siguientes montos: com-bustible US $ 62428,30 (20,85%), hielo US $ 32813,41 (10,96%), víveres US $ 8140,92(2,72%) y lubricante US $ 1627,50 (0,54%).

La embarcación costera del presente estudio tiene el régimen artesanal y por lotanto, el pago por pesca es único sin ningún otro beneficio. La participación por pesca es unfactor que depende únicamente de los volúmenes extraídos. Para el primer período se tieneel caso del recurso merluza, cuyo precio de playa promedio para el período de estudio es deUS $ 55,47 por tonelada, correspondiéndole a la tripulación el 32%, mientras que para lasotras especies acompañantes, se paga el 32% del precio de playa. Para el segundo período,la pesca exclusiva de otras especies es pagada considerando el 20% del precio de playapromedio. También se pagan incentivos por pesca que corresponden al Patrón y al Motoris-ta. Para el caso de la pesca de merluza, el Patrón gana un promedio de US $ 1,28 portonelada y por las otras especies gana un monto equivalente al 10% del pago a la tripulación.El motorista gana un adicional equivalente al 5% del pago de la tripulación. En el Cuadro 6encontramos el gasto mensual en tripulación que al final del período alcanza la cifra de US $69445,52 (23,19%).

Los gastos en mantenimiento y reparación consideran cuatro rubros: de mantenimien-to y reparación de motores, de aparejos de pesca, de casco y gastos de varadero. En elCuadro 6 se observa que los tres primeros se consideran como costo variable, que sumadosrepresentan el 3,83% del total; mientras que el gasto de varadero al ser único, es un costo fijode US $ 9949,08 (3,32%).

Los gastos administrativos también tienen dos componentes, uno es un costo fijo(Jefe de flota, contador, oficial o ingeniero a bordo y maquinista) que suman al año US $10800,0 ( 3,61%) y el segundo es un costo variable resultado de la suma de gastos comomovilidad, alimentación, viáticos, etc., así como los incentivos de producción para el Jefe deflota y el oficial a bordo, que suman US $ 24183,47 (8,08%).

ANÁLISIS OPERACIONAL Y ECONOMICO DE UNA EMBARCACIÓN COSTERA PARALA PESCA DE ARRASTRE DE FONDO EN LA ZONA NORTE DEL PERU

Page 516: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM516

CUADRO 5.- GASTOS DE OPERACIÓN (U.S. $)

C onc eptos C onsum os T iem po O peración C onsum o A nual Prec io G asto A nual

(gl / h) (h) (gl) (U S $ / gl) (U S $)

A) C O M BU ST IB LE:

M O T O R P R IN C IPA L

En naveg ación 13.00 1512.00 1965 6.00 1.48 2909 0.88

Largad o y virad o 6.00 127.0 0 762.0 0 1.48 1127.76

En arrastre 7.00 1786.97 1250 8.79 1.48 1851 3.01

Busc ando p esc a 3.00 595.5 3 1786.59 1.48 2644.15

Im previs tos 3.00 478.2 1 1434.63 1.48 2123.25

En desc arga 3.27 874.0 9 2858.27 1.48 4230.25

Sub - T otal 35.27 5373.80 3900 6.28 1.48 5772 9.30

M O T O R A U XILIA R

G rup o electróge no 2.50 1270.00 3175.00 1.48 4699.00

T O T A L 37.77 6643.80 4218 1.28 1.48 6242 8.30

B) LU BR IC A N T E:

M otor P rinc ipal 10gl / 250 h 5373.80 210.0 0 6.20 1302.00

M otor A uxiliar 3.5gl / 25 0h 1270.00 17.50 6.20 108.5 0

C aja de C am bios 3.5gl / 50 0h 5373.80 35.00 6.20 217.0 0

T O T A L 1201 7.60 262.5 0 6.20 1627.50

C onc epto T ripulación T iem po O peraciónG asto portripulan te G asto por s alid a G asto A nual

(tripulan tes /s alida) (salid as) (U S $ / tr ipulan te) (U S $ / s alid a) (U S $)

C ) VIV ER ES :

A vitu allam iento 10 254 3.21 32.05 8140.92

C onc epto C onsum os T iem po O peración C onsum o A nual Prec io G asto A nual

(t/s alid a) (salid as) (t) (U S $ / t) (U S $)

D ) H IELO :Sistem a depres ervac ión 2.80 254 710.3 0 46.20 3281 3.41

E) R ES U M EN :

C onc eptos G asto A nual (U S $)

C om bustib les 6242 8.30

Lubric antes 1627.50

Víveres 8140.92

H ielo 3281 3.41

T O T AL 1050 10.13

Page 517: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

517

CU

AD

RO

6.-

CO

ST

OS

TO

TAL

ES

, SE

GU

N R

UB

RO

S Y

SE

GU

N M

ES

ES

(US

$)

PE

RIO

DO

Par

ticip

.G

asto

sG

asto

sC

OS

TO

Var

ad

ero

Seg

uro

sD

epre

ciac

.G

asto

sD

ocum

ent.

CO

ST

OC

OS

TO

(mes

es)

por

pesc

aC

ombu

st.

Lubr

ic.

Hie

loV

íver

es

Mot

orA

pare

joC

asco

Mue

lleA

dm

inis

t.V

AR

IAB

LE

Ad

min

ist.

FIJ

OT

OT

AL

Sep

tiem

bre

6087

,88

7615

,31

134,

39

2033

,76

706,

35

101,

02

1533

,10

57,6

664

0,0

326

42,1

121

551,

61

829,

09

1116

,32

3750

,00

900,

00

66,5

066

61,9

128

213,

52

Oct

ubr

e66

41,2

568

85,3

715

6,6

528

92,5

379

6,1

112

3,6

662

7,9

144

4,9

491

4,7

322

80,5

521

763,

70

829,

09

1116

,32

3750

,00

900,

00

66,5

066

61,9

128

425,

61

Nov

iem

bre

7884

,13

4757

,00

149,

23

3246

,02

746,

65

373,

69

724,

13

119,

64

758,

44

2604

,22

2136

3,1

582

9,0

911

16,3

237

50,0

090

0,0

066

,50

6661

,91

2802

5,0

6

Dic

iem

bre

6209

,71

4131

,76

126,

96

2808

,07

652,

64

529,

23

220,

95

755,

69

702,

19

2133

,89

1827

1,0

982

9,0

911

16,3

237

50,0

090

0,0

066

,50

6661

,91

2493

3,0

0

Ene

ro74

52,0

636

15,8

916

4,0

737

07,4

879

5,0

711

3,9

519

5,2

819

1,3

376

0,2

023

81,1

219

376,

45

829,

08

1116

,32

3750

,00

900,

00

66,4

966

61,8

926

038,

34

Fe

brer

o50

68,1

440

53,8

611

2,1

329

12,2

158

5,2

414

7,1

623

2,3

874

,22

773,

75

1866

,70

1582

5,7

982

9,0

811

16,3

237

50,0

090

0,0

066

,49

6661

,89

2248

7,6

8

Mar

zo52

66,4

847

52,1

914

1,8

135

56,3

670

3,3

936

6,9

928

5,5

921

,19

675,

00

1997

,86

1776

6,8

682

9,0

811

16,3

237

50,0

090

0,0

066

,49

6661

,89

2442

8,7

5

Abr

il44

77,8

938

15,2

411

2,1

324

86,6

958

3,0

266

5,5

949

,64

481,

62

1224

,94

1836

,23

1573

2,9

982

9,0

811

16,3

237

50,0

090

0,0

066

,49

6661

,89

2239

4,8

8

May

o46

25,3

853

21,9

211

9,5

527

48,7

360

1,4

153

6,2

627

7,1

543

8,1

687

5,9

015

51,6

017

096,

06

829,

08

1116

,32

3750

,00

900,

00

66,4

966

61,8

923

757,

95

Juni

o47

28,7

463

51,6

311

9,5

529

65,8

359

3,2

966

4,0

830

3,1

913

1,5

182

9,3

417

86,1

318

473,

29

829,

08

1116

,32

3750

,00

900,

00

66,4

966

61,8

925

135,

18

Julio

4914

,24

5928

,41

126,

96

1602

,29

620,

66

261,

21

88,6

139

,53

624,

17

1568

,81

1577

4,8

982

9,0

811

16,3

237

50,0

090

0,0

066

,49

6661

,89

2243

6,7

8

Ag

ost

o60

89,6

251

99,7

216

4,0

718

53,4

475

7,0

991

,82

145,

53

48,5

862

8,3

415

34,2

816

512,

49

829,

08

1116

,32

3750

,00

900,

00

66,4

966

61,8

923

174,

38

TO

TA

L69

445,

52

6242

8,3

016

27,5

032

813,

41

8140

,92

3974

,66

4683

,46

2804

,07

9407

,03

2418

3,5

021

9508

,37

9949

,00

1339

5,7

845

000,

00

1080

0,0

079

7,9

279

942,

70

2994

51,0

7

%23

,19

20,8

50,

5410

,96

2,72

1,33

1,56

0,94

3,14

8,08

73,3

03,

324,

4715

,03

3,61

0,27

26,7

010

0,0

0

Man

teni

mie

nto

Gas

tos

de

Op

erac

ión

ANÁLISIS OPERACIONAL Y ECONOMICO DE UNA EMBARCACIÓN COSTERA PARALA PESCA DE ARRASTRE DE FONDO EN LA ZONA NORTE DEL PERU

Page 518: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM518

El último costo variable es el gasto en muelle, que considera los gastos en atraque y perma-nencia en muelle, pagos por descarga de pescado y otros, que suman US $ 9407,03 (3,14%).Los gastos en seguros comprende los pagos para la póliza de la embarcación y la coberturacontra accidentes personales de la tripulación, que suman US $ 13395,84 (4,47%). Para ladepreciación se considera el 10% anual del valor de la embarcación nueva (US $ 450000,0) detal manera que el monto considerado para el primer año es de US $ 45000,0 (15,03% del costototal). Los gastos en documentación están referidos a la revalidación y renovación anual y/osemestral de los Certificados propios de la embarcación, cuyo monto anual es de US $ 797,88(0,27%).

4.4 De los indicadores operativos y económicos.-

A partir de un resumen de operación diaria promedio de los partes de pesca, se obtie-nen los indicadores operativos según meses (Cuadro 7), de operatividad anual compuestapor 291 días operables y 254 días en el mar (87,29%) y los tiempos operativos anuales quetienen cuatro componentes: 1512 horas de navegación (24,80%), 1559,94 horas de arrastre(25,59%), 874,09 horas de descarga (14,34%), 914,2 horas de descanso (15,0%) y 1235,77horas en imprevistos (20,27%).

A partir de los costos totales, captura mensual y número de salidas, se obtienen losindicadores económicos según meses del Cuadro 8. El menor costo por tonelada extraídacorresponde al mes de enero con US $ 71,11; lo contrario es el mes de julio con US $ 353,84;

CUADRO 7.- INDICADORES OPERATIVOS, SEGÚN MESES

Período Operatividad (días) Tiempos Operativos (horas)

(meses) D. Operables D. en el Mar Navegación Arrastre Descarga Descanso Imprevistos Total

Septiembre 23 21 134.05 67.44 58.17 86.52 157.82 504.00

Octubre 26 24 156.00 157.00 94.80 92.40 75.80 576.00

Noviembre 24 23 135.70 158.54 88.55 95.45 73.76 552.00

Diciembre 22 20 71.00 122.75 77.00 105.60 103.65 480.00

Enero 25 25 106.25 134.33 81.25 96.25 181.92 600.00

Febrero 24 18 103.50 184.04 53.10 52.92 38.44 432.00

Marzo 26 22 143.00 157.75 73.04 89.10 65.11 528.00

Abril 23 18 121.50 128.25 58.43 74.16 49.66 432.00

Mayo 25 19 199.50 105.59 61.75 71.25 17.91 456.00

Junio 23 19 209.00 62.58 61.75 65.55 57.12 456.00

Julio 24 20 70.00 91.17 70.00 37.00 211.83 480.00

Agosto 26 25 62.50 190.50 96.25 48.00 202.75 600.00

TOTAL 291 254 1512.00 1559.94 874.09 914.20 1235.77 6096.00

% 100,0 87.29 24.80 25.59 14.34 15.00 20.27 100.00

Promedio 24.3 21.2 126.00 130.00 72.84 76.18 102.98 508.00

Page 519: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

519

con un costo promedio anual por tonelada de US $ 102,92. El mes de agosto representa elmenor costo por salida con US $ 926,98 y el mes de septiembre con US $ 1343,50 es el demayor costo por salida; con un costo promedio anual por salida de US $ 1178,94.

El punto de equilibrio para la captura anual se alcanza con 1636,35 toneladas y con uningreso anual es US $ 203394,08; es decir, la captura anual e ingreso anual obtenidos esmayor que la captura e ingreso de equilibrio en un 56,24%.

El indicador beneficio/costo se obtiene considerando los costos actualizados en eltiempo y para el presente estudio se obtiene el valor de 1,20.

CUADRO 8.- INDICADORES ECONOMICOS, SEGÚN MESES

PERIODO INGRESOSCOSTOTOTAL CAPTURASALIDAS

COSTO PORTONELADA

COSTO PORSALIDA B / C

(meses) (U. S. $) (U. S. $) ( t ) (días) (U.S. $ / t) (U.S. $ / salida) (U. S. $)

Septiembre 30690.00 28213.52 269.72 21 104.60 1343.50 1.09

Octubre 35366.70 28425.61 295.26 24 96.27 1184.40 1.24

Noviembre 39648.39 28025.06 342.51 23 81.82 1218.48 1.41

Diciembre 34798.44 24933.00 293.15 20 85.05 1246.65 1.40

Enero 42492.22 26038.34 366.18 25 71.11 1041.53 1.63

Febrero 26972.52 22487.68 236.20 18 95.21 1249.32 1.20

Marzo 28438.92 24428.75 252.30 22 96.82 1110.40 1.16

Abril 24209.14 22394.88 227.06 18 98.63 1244.16 1.08

Mayo 24662.50 23757.95 236.97 19 100.26 1250.42 1.04

Junio 26528.20 25135.18 247.58 19 101.52 1322.90 1.06

Julio 21368.14 22436.78 63.41 20 353.84 1121.84 0.95

Agosto 26478.96 23174.38 79.25 25 292.42 926.98 1.14

TOTAL 361654.14 299451.07 2909.59 254

PROMEDIO 57718.19 24954.26 242.47 21.17 102.92 1178.94 1.20

ANÁLISIS OPERACIONAL Y ECONOMICO DE UNA EMBARCACIÓN COSTERA PARALA PESCA DE ARRASTRE DE FONDO EN LA ZONA NORTE DEL PERU

Page 520: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM520

V. CONCLUSIONES

1. Para el primer período, las mejores áreas de pesca son Reventazón y Bayovar; elrango 101 – 150 m es la mejor profundidad de pesca, las horas de claridad plena sonde mayor captura y los mejores meses de pesca van desde octubre hasta enero yrepresentan el 47,42%.

2. Para el segundo período, Lobitos es la mejor área de pesca, el rango menor de 50 mes la mejor profundidad de pesca y las horas intermedias son de mayor captura.

3. Durante el período considerado la captura extraída fue de 3 287,51 ton, de las cuales2 909,59 ton fueron comercializadas generando un ingreso total de US $ 361654,14;de la captura extraída, las especies merluza y falso volador representan el 83,17% y11,50% respectivamente.

4. Los egresos totales suman US $ 299451,07 de los cuales 35,07% corresponde agastos de operación, el 23,19% a participación por pesca, 11,79% a gastos adminis-trativos y 7,16% a gastos de mantenimiento.

5. Los indicadores operativos indican que los días en el mar son 254 y corresponden a1512 horas de tiempo de navegación, 1559,94 h de tiempo de arrastre, 874,09 h detiempo en descarga, 914,2 h de tiempo de descanso y 1235,77 h de imprevistos.

6. Los indicadores económicos indican que el costo promedio anual por tonelada extraí-da es US $ 102,92 y el costo promedio anual por salida es US $ 1178,94; que el puntode equilibrio se alcanza con 1636,35 ton y un ingreso de US $ 203394,08 que repre-sentan el 56,24%; que el beneficio/costo alcanzado es de 1,20 anual

VI. BIBLIOGRAFIA

1. BACA URBINA, G. (1995) Evaluación de Proyectos. Editorial McGraw Hill,Interamericana de México S.A., México DF.

2. IMARPE (1996) Nomenclatura actualizada de peces comerciales del Perú. InformeProgresivo No. 37. Inst. Mar Perú – Callao.

3. REYES LEIVA, E. (1992) Análisis de las capturas de una embarcación de arrastrede fondo y la relación con algunos parámetros oceanográficos. Tesis Ing. PesqueroUNALM. Lima-Perú.

4. TORRES VELÁSQUEZ, L. (1985) Elementos para la formulación y evaluación deProyectos de Inversión. UNALM. Lima-Perú.

5. VOLVO PENTA (1994) Libro de Instrucciones. Motores Marinos Diesel TMD102A,TAMD102A, TMD122A, TAMD122A.

Page 521: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

521

RESUMEN

El presente estudio es un análisis de la estabilidad en diferentes condiciones de trabajoy estados de carga de la Embarcación UNA-IV, de propiedad de la UNALM, destinada a reali-zar trabajos de producción, enseñanza, investigación, capacitación y proyección social.Se han determinado los niveles de estabilidad considerando tres condiciones de trabajo:

1.- Salida de puerto bajo 03 estados de carga: Sin red de pesca, Con una red de cercode 1 ton de peso, Con una red de cerco de 1.5 ton de peso.

2.- Durante la operación de pesca bajo 03 estados de carga: con bodega vacía, con 1/3 de bodega con captura, con 2/3 de bodega con captura.

3.- Regreso a puerto bajo 06 estados de carga: a) Con una red de cerco de 1 ton depeso (con 1/3 de bodega con pescado, 2/3 de bodega con pescado y bodega llena);b) Con una red de cerco de 1.5 ton de peso (con 1/3 de bodega con pescado, 2/3 debodega con pescado y bodega llena).

Para el cálculo de estabilidad se ha utilizado el método de Barnes, utilizando la fórmulade Attwood con aplicación de la Primera y Segunda Reglas de Simpson.

Los resultados obtenidos fueron comparados con los principales Criterios de Estabili-dad existentes en el medio, concluyendo en la necesidad de tener que lastrar la embarcaciónpara mejorar sus condiciones finales de estabilidad, fundamentalmente en situaciones comocuando navega sin carga en la bodega y con una red de cerco cuyo peso sea mayor a 1 ton.Del mismo modo, se ha determinado que capturas cuyo volumen sea mayor a los 2/3 de labodega, ponen en riesgo considerable la estabilidad de la embarcación, por lo que se reco-mienda reducir la capacidad de la bodega a 8 ton.

“ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD ESTATICA Y DINAMICADE LA EMBARCACION PESQUERA UNA-IV”

Oscar Malpica Moreno (*) Manuel Patiño Mesía (**)

(*) Ingeniero Pesquero, Profesor Asociado, Facultad de Pesquería, UNALM(**) Ingeniero Pesquero, Egresado de la Facultad de Pesquería, UNALM

Page 522: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM522

SUMMARY

The present research, is the analysis of the different stability conditions of the UNA-IVFishing boat, on the Universidad Nacional Agraria La Molina, and is dedicated to carry outproduction works, teaching, investigation, training and social projection.

The stability grades have been determined for three work conditions:

1. - Departure from port at 03 load states: Without fishing net, With a fishing net of 1 tonweight, With a fishing net of 1.5 ton weight.

2. - During the fishing operation at 03 load states: with empty hold, with 1/3 hold with fish,with 2/3 hold with fish.

3. - Departure from fishing ground at 06 load states: a) With a fishing net of 1 ton weight(1/3 hold with fish, 2/3 hold with fish and the hold full); b) With a fishing net of 1.5 tonweight (1/3 of hold with fish, 2/3 of hold with fish and hold full).

For stability calculation, the Barnes method has been used, with Attwood’s formula,applying the first and second Simpson’s Rules.

The obtained results were compared with the more important Stability Criteria. As aconcluision of this research we must consider that it is necessary to ballast this fishing boatin order to improve their final conditions of stability, fundamentally when it navigates withoutload in the hold and with a fishing net whose weight is bigger to 1 ton. In the same way, if thehold capacity containing fish is bigger than the 2/3 of hold, it becomes high risk for thefishing boat stability. That is why is recommendable to reduce to 8 ton, the hold capacity.

I.- INTRODUCCIÓN

Aun cuando la estabilidad es una de los más importantes factores de seguridad paralas embarcaciones pesqueras, en los proyectos de investigación y construcción de pequeñasembarcaciones pesqueras (menores de 12 m de eslora) no está siendo considerado.Normalmente las embarcaciones de este tamaño y en este material (madera), se construyensobre la base de experiencias de carpinteros de ribera, que utilizan los conocimientos prácticosadquiridos por generaciones.

La FAO realiza muchos trabajos relacionados con el diseño, la construcción y elequipamiento de pequeñas embarcaciones de madera, pero muy poco sobre la estabilidad.

En el Perú, aproximadamente el 80% del total de las embarcaciones pesqueras sonartesanales construidas en madera; es por esto que en la Universidad Nacional Agraria LaMolina, este estudio constituye el segundo trabajo sobre estabilidad de embarcacionespesqueras artesanales.

El propósito es contribuir a la difusión de los conocimientos de la estabilidad de pequeñasembarcaciones pesqueras.

Page 523: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

523

OBJETIVO PRINCIPAL:

Optimizar las condiciones de estabilidad de la Embarcación UNA-IV, realizando loscálculos, pruebas y análisis correspondientes, a fin de complementar sus condiciones yrequerimientos de mayor seguridad en el mar.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

a).- Determinar las condiciones de flotabilidad, elaborando las líneas de forma y sobre estabase, realizar los cálculos correspondientes para determinar las Curvas Hidrostáticas.

b).- Realizar la prueba de inclinación y sobre esta base, realizar los cálculos de estabilidadestática y dinámica en varias posibles condiciones de trabajo y estados de carga..

II. REVISION DE BIBLIOGRAFIA

Una embarcación en el mar está sometida a fuerzas originadas por olas, viento, corrientesetc. originando movimientos de traslación y rotación, que influyen en el rumbo, las condicionesmarineras de la embarcación y las condiciones de trabajo de la tripulación.

WENDEL, KURT (1960), afirma que los siniestros marítimos ocurridos en los últimos años,demuestran que ni los barcos modernamente construidos están libres del peligro de naufra-gio por volcadura. Manifiesta que la solución satisfactoria a estos problemas sería si dealguna manera se pudiera comparar cuantitativamente los momentos que producen las escorasy los momentos de adrizamiento en forma simultánea.

MILLER (1960), expone que relatos de siniestros marítimos afirman que en mayor porcentajelas causas de los accidentes en el mar son la fragilidad de las naves y las debilidades einexperiencias de la tripulación. Concluye afirmando que el 37% de los accidentes se debierona debilidades e inexperiencia de la tripulación, el 7% a la fragilidad de las naves y el 56% a lacombinación de ambos.

Considerar el problema de la seguridad operativa de una embarcación pesquera de tipoartesanal es muy importante, siendo la estabilidad transversal el de mayor relevancia y demayor incidencia en la tasa de accidentes y volcaduras que ocurren.

La estabilidad dinámica que fusiona energías del movimiento de rolido no amortiguado,con el trabajo mecánico realizado por fuerzas externas, es también analizado a partir de lascurvas de estabilidad estática.

BARNABY, KENNETH C. (1969), Considera que la embarcación en el mar está sometida amuchos movimientos producidos por vientos, olas, y traslación de pesos, de los cuales, losde mayor importancia en la estabilidad de la embarcación son: los movimientos transversales(estudio de la estabilidad mínima) y los movimientos longitudinales (estudio de una estabilidadmáxima).

ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD ESTATICA Y DINAMICADE LA EMBARCACION PESQUERA UNA-IV

Page 524: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM524

FYSON, JOHN (1985), Afirma que el grado de estabilidad, factor importante para la seguridadde la embarcación, es de responsabilidad absoluta del diseñador. Considera que en eldiseño de pequeñas embarcaciones es necesario tener presente la influencia del momentoadrizante estático y dinámico por efecto del comportamiento de los aparejos de pesca.

RAHOLA, J (1939), establece que para cumplir uno de los requisitos de buena estabilidad, losmínimos brazos adrizantes de 14 cm, 20 cm y 20 cm, deben corresponder a escoras de 20°, 30°y 40° respectivamente. Además, el brazo dinámico para 40° debe ser como mínimo 0.08 m.rad.

SPANNER, W (1947), señala que el GM de las embarcaciones deben oscilar entre 7.8% y 8%de la manga, o ser mayor que 0.6 m en la condición de máxima carga.

NICKUM, G. (1953) establece que el GM debe ser igual o mayor al 10% de la manga, o en sudefecto deberá se mayor o igual a 0.61 m. Con referencia al francobordo, debe cumplir larelación:

15.0≥×

+MLf

A

M

f

donde f, es el francobordo, A es el área expuesta de la obra muerta hasta la cubierta, proyec-tada al plano de crujía, M es la manga máxima, y Lf es la eslora de flotación

IMO (1977) (Intergovernmental Maritime Organization), recomienda que el GM corregida delíquidos debe ser mayor de 0.35 m; el brazo adrizante mayor de 20 cm debe corresponder aescoras iguales o mayores de 30°; el máximo brazo adrizante debe corresponder a un ángu-lo mayor de 30°, y nunca menor a 25°; el brazo dinámico para una escora de 40° debe serigual o mayor de 0.09 m.rad; la diferencia entre el brazo dinámico para 40° y el brazo dinámi-co para 30°, o la ordenada del ángulo de inundación si éste fuera menor de 40° deberá serigual o mayor a 0.03 m.rad; el brazo dinámico para una escora de 30° deberá ser igual omayor a 0.055 m.rad; el GM no deberá ser menor de 35 cm. para embarcaciones de una solacubierta.

ROORDA, A. (1944), establece que el GM debe oscilar entre el 6% y 10% de la manga.

DIAZ FERNANDEZ, C. (1972 ) recomienda tener en consideración el Criterio HOLANDÉS comoparámetro de una buena estabilidad. Este criterio establece que la curva de estabilidad debecruzar o ser tangente a la línea ABC, cuyas coordenadas son: A(0°,44cm); B(35°,22cm) yC(60°,27cm).

TAKAGI, A. (1960), después de haber examinado la estabilidad de 96 embarcaciones pesquerasjaponesas propone que: el GM debe estar entre 45 cm y 60 cm.; en la condición de cargaligera, debe cumplirse que KG/Pd ≥ ≥ ≥ ≥ ≥ 0.8; el GM/BG determinado por 2(f/Pd) (Anexo Fig 1)debe estar en la zona de seguridad donde el francobordo mínimo debe calcularse con la si-guiente relación:

donde Pd es el puntal de diseño en m, f es el francobordo mínimo en m.

20.015

+= Pdf

Page 525: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

525

( ) βα −+≥ PdMMGM 04.0

FISHING BOAT ASSOCIATION OF JAPAN (1964), donde la Agencia Pesquera del Japón(Fisheries Agency of Japan) establece una serie de requerimientos para la estabilidad deembarcaciones pesqueras:

a) En cualquier condición de navegación, se debe cumplir que:

donde, M= manga, Pd = puntal de diseño, α= 0.28 para embarcaciones de madera, β sedetermina mediante el valor de f/Pd de la tabla presentado por Ogushi (1971).

b) En el caso de cerqueros, la altura metacéntrica mínima debe calcularse por cualquierade las siguientes relaciones:

Si los dos valores son menores a 0.45 m , tomar como valor mínimo de GM = 0.45 m

III.- MATERIALES Y MÉTODOS

3.1 DE LA EMBARCACIÓN:

La embarcación UNA-IV, construida para la pesca con red de cerco, es de propiedadde la Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM), donada por el Ministerio de Pes-quería, D S N° 023-92-PE, D L N° 25747, Decreto Legislativo N° 560, Ley del PoderEjecutivo.

Está construida de madera y tiene las siguientes dimensiones principales: eslora máxi-ma (Lmax) = 9.4 m, manga (M) = 3.44 m, puntal de construcción (Pc) = 1.68 m, capacidad debodega = 11.68 m3 de capacidad de bodega, potencia del motor = 60 HP.Se han considerado 02 posibles modelos de red de cerco: el primero de 1 ton de peso y elsegundo de 1.5 ton de peso.

3.2 METODOLOGÍA UTILIZADA:

3.2.1 Elaboración de las Curvas Hidrostáticas:

Las Curvas Hidrostáticas se elaboraron a partir del Plano de líneas (Fig. N° 1),utilizando la Primera y Segunda Reglas de Simpson sobre la base de las siguientes relacio-nes:

27.0120

27.023

+=+= LfGMo

MGM

ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD ESTATICA Y DINAMICADE LA EMBARCACION PESQUERA UNA-IV

Page 526: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales C

ientíficos UN

ALM

526

FIGURA Nº 1: Plano de líneas de la Embarcación Pesquera UNA-IVUniversidad Nacional Agraria La Molina - Facultad de PesqueríaEslora total: 9.14 m; Eslora entre perpendiculares: 8:19m: Manga:3.42 m: Puntal de diseño: 1.56 m: Puntal de construcción: 1.72 m.

Page 527: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

527

[ ]nn AtAtAtAtAtAth

VcdxAtVc ++++++=⇒= −∫ 13210 44243

. ΛΛΛΛ

[ ]mm AfAfAfAfAfAfH

VcdzAfVc ++++++=⇒= −∫ 13210 44243

. ΛΛΛΛ

VOLUMEN DE CARENA (Vc)(m3)

donde: At = área transversal (m2)Af = área de flotación (m2)m = número de secciones transversales (m)n = número de niveles de flotaciónh = intervalo entre secciones transversales (m)H = intervalo entre niveles de flotación.(m)

DESPLAZAMIENTO (∆)(ton)

γ×=∆ Vc

donde: γ = peso específico del agua de mar (ton/m3)

AREA DE FLOTACIÓN (Af) (m2)

[ ]nn yyyyyh

AfdxyAf +++++=⇒= −∫ 1210 4243

2.2 ΚΛΛΛ

donde: y, ordenada o semimanga (m)n, numero de ordenadash, distancia entre ordenadas en el eje de las abscisas (m)

ABSCISA DEL CENTRO DE FLOTACIÓN, CON RESPECTO A LA ORDENADA DELCENTRO DE ESLORA (Xf) (m)

∫= dxyxAf

Xf ..2

( )( ) ( )( ) ( )( ) ( )( )[ ]034221413

234223211202

2

++−−×+−−×+−−×+−×= −−− Κnn

nn

nn

nn yyyyyyyy

Af

hXf

donde: y0

Primera ordenadas (popa)y

nUltima ordenadas (proa)

ÁREA DE SECCIÓN TRANSVERSAL (At) (m2)

[ ]mm yyyyyyH

AtdzyAt ++++++=⇒= −∫ 13210 44243

2.2 ΚΚΛΛΛ

ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD ESTATICA Y DINAMICADE LA EMBARCACION PESQUERA UNA-IV

Page 528: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM528

donde: H, distancia entre niveles de flotación (m).y

0, ordenada del primer nivel

ym,

ordenada del último nivel.

ABSCISA DEL CENTRO DE CARENA CON RESPECTO A LA SECCION MAESTRA(XB) (m)

( )( ) ( )( ) ( )( )[ ]0213

..22211202

2

++−−+−−+−=== −−∫ ΛΛn

nn

nn

nyzAtAtAtAtAtAt

Vc

h

Vc

dxxAt

Vc

MXB

donde: At0, área transversal de la sección cero (popa) (m2);

Atn, área transversal de la última sección (proa) (m2).

POSICIÓN VERTICAL DEL CENTRO DE CARENA (KB) (m)

( )[ ]mmxy

AfmAfmAfAfVc

H

Vc

dzzAf

Vc

MKB ××+×−×++××+××+=== −

∫11422140

3

..121

2

ΛΛ

MOMENTO DE INERCIA TRANSVERSAL DE LA SUPERFICIE DE FLOTACION ( I )(m4)

[ ]331

33

32

31

30

3 44249

2

3

2nn yyyyyy

hdxyI ++++++== −∫ ΛΛ

RADIO METACÉNTRICO TRANSVERSAL (BM)(m)

Vc

IBM =

MOMENTO DE INERCIA LONGITUDINAL (IL) (m4)

2.XfAfII yL −=

( )( ) ( )( ) ( )( )

++−−+−−+−== −−∫ 022141

3

2..2

2

2222

2112

20

32 Λn

nn

nn

ny yyyyyyh

dxyxI

donde: Iy = Momento de inercia longitudinal de la superficie de flotación con respecto al

eje transversal que pasa por el centro de flotación.IL = Momento de inercia longitudinal de la superficie de flotación con respecto al

eje transversal que pasa por el centro de eslora.

RADIO METACÉNTRICO LONGITUDINAL (BML) (m)

Vc

IBM L

L =

Page 529: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

529

FIG

UR

A N

º 2:

Cu

rva

s h

idro

stá

tica

s, E

mb

arc

aci

ón

Pe

squ

era

UN

A-I

V,

Un

ive

rsid

ad

Na

cio

na

l A

gra

ria

La

Mo

lina

A d

espl

azam

ient

o, A

f: á

rea

de f

lota

ción

, K

B:

altu

ra d

el c

entr

o de

car

ena,

KM

: al

tuna

del

me

tace

ntr

o t

ran

sve

rsa

l, K

Mt:

altu

ra d

el

me

tace

ntr

o l

oo

ng

itud

ina

l. C

b:

coe

ficie

nte

de

blo

ck,

CF

:co

efic

ien

te d

eflo

taci

ón

, C

m:c

oe

ficie

nte

de

se

cció

n m

ae

stra

, C

p:c

oe

ficie

nte

pri

smá

tico

,

XF

: d

ista

nci

a h

ori

zon

tal

de

l ce

ntr

o d

e f

lota

ció

n,

TP

C:

ton

ela

da

s p

or

cm.

de

in

me

rsió

n,

MT

1:

mo

me

nto

de

asi

en

to u

nita

rio

.

ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD ESTATICA Y DINAMICADE LA EMBARCACION PESQUERA UNA-IV

Page 530: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM530

3.2.2 Prueba de Estabilidad:

Se utilizó la metodología de la oscilación del péndulo. Esta prueba ha permitidodeterminar en forma experimental la posición vertical del centro de gravedad KG. Durante elexperimento se realizaron 15 pruebas en 5 días, llevados a cabo en el Muelle Artesanal delCallao; en el cual participaron 02 examinadores, tratando en todo momento de mantener cons-tante las condiciones ambientales de la zona.

En todas las repeticiones se trató de considerar constante los siguientes parámetros:a) Calados de proa y popa; b) Condiciones de viento (suave), c) Aguas tranquilas; d) Tanques decombustible y agua dulce vacíos, e) Sin red de pesca; f) Los mismos examinadores y en lasmismas posiciones; g) El mismo peso de prueba (75 Kg) y las mismas distancias de trasla-ción (0.72 m a estribor y babor); h) La misma altura del péndulo (2.83 m).

El resultado final de GM de la prueba se calculó mediante la relación:

donde: w = peso de prueba (75 Kg)d = distancia de traslación dl peso (0.72 m a estribor y babor)∆ = desplazamiento (ton)θ = promedio de las escoras producidas (grados sexagesimales).

3.2.4 Estabilidad Estática y Dinámica:

En la elaboración de las Curvas Cruzadas de Estabilidad se utilizó el Método deBarnes (Barnaby, 1969), sobre la base de la fórmula de Attwood:

θSenBGVc

hhvZG ss ×−×= '

donde: GsZ = brazo adrizante (m)

v = volumen de la cuña sumergida o emergente (m3)hh’ = distancia de las proyecciones de los centros geométricos de las cuñas a

flotación inclinada (m).BG

s = distancia entre el centro de carena y el centro de gravedad supuesto (m)

θ = ángulo de escoraVc = volumen de carena (m3).

Para el efecto de la aplicación de éste método, se consideró un KGs = 1.4 m, laeslora de flotación máxima Lf = 8.64 m, distancia entre ordenadas h = 0.846 m, distanciaentre niveles de flotación H = 0.24 m, y peso específico del agua de mar g =1.025 ton/ m3.El brazo adrizante real fue calculado mediante la relación:

θSenGGZGGZ ss ×±=

donde el término de corrección GsG se calcula con la siguiente relación:

KGKGGG ss −=

Page 531: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

531

Los desplazamientos y las coordenadas del centro de gravedad para cada condi-ción de trabajo y estado de carga de la embarcación, fueron calculados sobre la base del KGobtenido en la prueba de estabilidad y la aplicación de un tratamiento adecuado de las cargas,descargas y traslación de pesos a bordo.

La estabilidad dinámica se calculó como energía absorbida o almacenada paracada escora. Se utilizó la siguiente relación:

∫ ∫ ×∆=⇒××∆= θθ dGZTdGZT

donde: T es la energía absorbida o almacenada.

Las relaciones utilizadas para el cálculo de los brazos dinámicos para cada interva-lo de escora fueron:

[ ]∫ ++=10

01053

0873.0 40. GZGZdGZ θ

[ ]∫ ++=20

020103

1745.0 40. GZGZdGZ θ

[ ]∫ +++= ×30

03020108

1745.03 330. GZGZGZdGZ θ

[ ]∫ ++++=40

0403020103

1745.0 4240. GZGZGZGZdGZ θ

[ ]∫ +++++=50

0509

8409

32309

1720103

1745.0 330. GZGZGZGZGZdGZ θ

[ ]∫ ++++++=60

06050403020103

1745.0 424240. GZGZGZGZGZGZdGZ θ

[ ]∫ +++++++=70

0709

8609

32509

16409

32309

1720103

1745.0 330. GZGZGZGZGZGZGZdGZ θ

[ ]∫ ++++++++=80

080706050403020103

1745.0 42424240. GZGZGZGZGZGZGZGZdGZ θ

[ ]∫ +++++++++= ×90

09080706050403020108

1745.03 332332330. GZGZGZGZGZGZGZGZGZdGZ θ

ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD ESTATICA Y DINAMICADE LA EMBARCACION PESQUERA UNA-IV

Page 532: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM532

Se consideraron las tres siguientes condiciones de trabajo con sus respectivosestados de carga:1.- Salida de puerto a la zona de pesca bajo 03 estados de carga: a) Sin red

de pesca, a) Con una red de cerco de 1 ton de peso, c) Con una red decerco de 1.5 ton de peso.

2.- Durante la operación de pesca bajo 03 estados de carga: a) Con bodegavacía, b) Con 1/3 de bodega con captura, c) Con 2/3 de bodega con captura.

3.- Regreso al puerto bajo 09 estados de carga: a) Sin red de pesca (1/3 debodega con captura, 2/3 de bodega con captura y bodega llena), b) Con unared de cerco de 1 ton de peso (1/3 de bodega con captura, 2/3 de bodegacon captura y bodega llena), c) Con una red de cerco de 1.5 ton de peso(1/3 de bodega con captura, 2/3 de bodega con captura y bodega llena).

IV - RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1 PRUEBA DE ESTABILIDAD

En las 15 repeticiones de las pruebas de estabilidad o de inclinación se obtuvie-ron los siguientes resultados:GM = 0.87 m, KG = 1.362 m y XG = 0.023 m. para un desplazamiento D = 7.75 ton.

4.2 ESTABILIDAD ESTATICA Y DINAMICA:Para el cálculo de los brazos adrizantes para las CURVAS CRUZADAS DE ES-

TABILIDAD (FIGURA 3) se partió de mediciones de las semimangas inclinadas utilizando lascurvas de secciones transversales (Anexo Figura N° 2), resumidos en el CUADRO N° 2..

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

30

20

10

0

-10

-20

-30

-40

40°

10°20°

30°

50°

60°

70°

80°

90°

19

-50

BR

AZO

S A

DR

IZA

NTE

S S

UP

UE

STO

S

GvZ

v (c

m)

DESPLAZAMIENTO (∆ ) (ton)

30°40°20°

50°

10°

60°

70°

80°

90°

30

20

10

0

-10

-20

-30

-40

-50

FIGURA Nº 3: Curvas cruzadas de estabilidad. Distancia vertical del centro de gravedad supuesto

Page 533: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

533

D E S P L A Z A C A L A D O F R A N C O C A R G A

M IE N T O A L A L IN E A A L C E N T R O D E P R O A B O R D O E N L A

∆∆∆∆ B A S E D E E S L O R A H p r f B O D E G A

( t o n ) ( m ) ( m ) ( m ) ( c m ) ( t o n )

S A L ID A D E P U E R T O

S in r e d d e c e r c o 9 , 4 8 1 , 3 7 0 , 0 5 0 , 7 9 0 , 9 1 1 2 , 0 0 6 3 , 0 0 C o n r e d d e 1 t o n . 1 0 , 4 8 1 , 4 4 0 , 3 1 0 , 6 5 1 , 1 4 4 9 , 0 0 5 9 , 0 0 C o n r e d d e 1 .5 t o n 1 0 , 9 8 1 , 4 8 0 , 4 3 0 , 5 7 1 , 2 3 6 6 , 0 0 5 8 , 0 0O P E R A C IÓ N D E P E S C A

C o n b o d e g a v a c ía 9 , 2 4 1 , 3 5 0 , 0 0 0 , 7 7 0 , 9 1 1 4 , 0 0 6 4 , 0 0 C o n 1 / 3 d e b o d e g a c o n c a p t u r a 1 3 , 1 4 1 , 1 1 0 , 2 1 0 , 9 3 1 , 0 9 1 6 , 0 0 4 7 , 0 0 3 , 9 0 C o n 2 / 3 d e b o d e g a c o n c a p t u r a 1 7 , 0 4 1 , 0 7 0 , 4 0 1 , 0 0 1 , 3 4 3 4 , 0 0 3 1 , 1 0 7 , 8 0R E G R E S O A P U E R T O

A . - S IN R E D D E P E S C A

A .1 C o n b o d e g a v a c ía 9 , 1 9 1 , 3 6 0 , 0 9 0 , 7 6 0 , 8 9 1 3 , 0 0 6 6 , 0 0 A .2 C o n 1 / 3 d e b o d e g a c o n c a p t u r a 1 3 , 0 9 1 , 1 2 0 , 2 6 0 , 7 8 1 , 2 2 4 4 , 0 0 4 8 , 1 0 3 , 9 0 A .3 C o n 2 / 3 d e b o d e g a c o n c a p t u r a 1 6 , 9 9 1 , 0 7 0 , 4 5 0 , 8 7 1 , 4 8 6 1 , 0 0 3 1 , 0 0 7 , 8 0 A .4 C o n b o d e g a lle n a 2 0 , 8 9 1 , 1 0 0 , 5 4 1 , 0 0 1 , 7 4 7 4 , 0 0 1 1 , 1 0 1 1 , 7 0 B .- C O N R E D D E 1 t o n .

B .1 C o n b o d e g a v a c í a 1 0 , 1 9 1 , 3 6 0 , 3 5 0 , 6 3 1 , 1 2 4 9 , 0 0 6 1 , 0 0 B .2 C o n 1 /3 d e b o d e g a c o n c a p tu ra 1 4 , 0 9 1 , 1 2 0 , 4 7 0 , 6 6 1 , 4 2 7 6 , 0 0 4 4 , 0 0 3 , 9 0 B .3 C o n 2 /3 d e b o d e g a c o n c a p tu ra 1 7 , 9 9 1 , 0 7 0 , 5 8 0 , 7 6 1 , 6 6 9 0 , 0 0 2 7 , 1 0 7 , 8 0 B .4 C o n b o d e g a lle n a 2 1 , 8 9 1 , 1 0 0 , 6 5 0 , 8 5 1 , 8 9 1 0 4 , 0 0 1 1 , 0 0 1 1 , 7 0 C . - C O N R E D D E 1 . 5 t on .

C .1 C o n b o d e g a v a c í a 1 0 , 6 9 1 , 4 7 0 , 4 7 0 , 5 7 1 , 2 1 6 4 , 0 0 5 9 , 1 0 C .2 C o n 1 /3 d e b o d e g a c o n c a p t u ra 1 4 , 5 9 1 , 2 3 0 , 5 5 0 , 6 2 1 , 5 2 9 0 , 0 0 4 1 , 1 0 3 , 9 0 C .3 C o n 2 /3 d e b o d e g a c o n c a p t u ra 1 8 , 4 9 1 , 1 6 0 , 6 4 0 , 7 1 1 , 7 5 1 0 4 , 0 0 2 5 , 1 0 7 , 8 0 C .4 C o n b o d e g a l le n a 2 2 , 3 9 1 , 1 7 0 , 6 9 0 , 8 2 1 , 9 8 1 1 6 , 0 0 8 , 0 0 1 1 , 7 0

E S T A D O S D E C A R G AC A L A D O

D E P O P A

H p p

( m )

D IS T A N C IA S D E L

C E N T R O D E G R A V E D A D A S IE N T O

t(c m )

CUADRO N° 1: Resumen de los principales parámetros de importancia en los cálculos de la estabilidad.

AN

ÁLIS

IS D

E LA

ES

TAB

ILIDA

D E

STA

TIC

A Y

DIN

AM

ICA

DE

LA E

MB

AR

CA

CIO

N P

ES

QU

ER

A U

NA

-IV

Page 534: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales C

ientíficos UN

ALM

534

ESCORAS

θ 1 2 3 4

∆ = 0.87t ∆ = 3.44t ∆ = 7.39t ∆ = 12.28t

10° 8,50 17,10 14,70 11,10

20° 32,00 25,90 24,30 20,40

30° 68,30 36,60 28,70 23,00

40° 123,50 38,60 29,70 15,10

50° 239,80 49,10 22,60 4,70

60° 286,70 44,10 12,10 -7,20

70° 291,70 32,80 -2,60 -19,00

80° 269,30 13,90 -16,60 -30,50

90° 170,70 -9,50 -30,40 -40,70

6

∆ = 23.84t

8,80 2,00

-5,50

-10,00

-46,50

9,80

10,80

11,80

12,80

13,80

14,80

15,80

16,80

-15,50

-39,50

-20,90

-26,80

-33,00

NIVELES DE FLOTACION

∆ = 17.91t

5

CUADRO N° 2: Resumen de los brazos adrizantes supuesto (GsZs) en cm. Calculadospara cada escora en cada nivel de flotación, aplicando el Método deBarnes y la fórmula de Attwood (KGs = 1.4 m).Embarcación Pesquera UNA-IV

Page 535: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

535

GZ GZdin GZ GZdin GZ GZdin GZ GZdin GZ GZdin GZ GZdin GZ GZdin GZ GZdin GZ GZdin

(cm) (cm.rad) (cm) (cm.rad) (cm) (cm.rad) (cm) (cm.rad) (cm) (cm.rad) (cm) (cm.rad) (cm) (cm.rad) (cm) (cm.rad) (cm) (cm.rad)

SALIDA DE PUERTO

Sin red de cerco 12,40 1,10 23,90 4,40 28,00 9,00 26,10 13,80 16,40 17,60 3,80 19,40 -9,90 18,80 -22,00 16,00 -33,00 10,60

Con red de 1 ton. 10,40 0,90 20,90 3,80 23,40 7,70 18,20 11,50 7,10 13,70 -5,60 13,80 -19,30 11,60 -31,50 7,20 -41,90 0,00

Con red de 1.5 ton 9,60 0,80 19,20 3,50 21,20 7,10 14,50 10,30 3,30 11,90 -10,20 11,30 -24,10 8,30 -35,90 3,00 -46,40 -5,00

OPERACIÓN DE PESCA

Con bodega vacía 13,40 1,20 25,20 4,70 29,50 9,50 28,20 14,70 19,00 18,80 6,80 21,10 -7,00 21,10 -19,10 18,80 -30,00 13,90

Con 1/3 de bodega con captura 14,50 1,30 29,40 5,20 35,90 11,10 30,90 16,90 24,60 21,80 16,30 25,40 6,40 27,40 -3,30 27,60 -12,90 25,90

Con 2/3 de bodega con captura 14,80 1,30 26,40 5,10 28,90 10,00 26,10 14,80 21,60 19,00 14,90 22,20 7,10 24,10 -1,10 24,60 -10,10 23,40

REGRESO A PUERTO

A.- SIN RED DE PESCA

A.1 Con bodega vacía 13,10 1,20 24,80 4,60 28,80 9,30 27,70 14,40 18,30 18,40 5,90 20,60 -7,70 20,40 -20,00 18,00 -31,30 12,90

A.2 Con 1/3 de bodega con captura 14,30 1,20 29,20 5,20 35,70 11,00 30,40 16,80 24,30 21,60 15,60 25,10 5,60 26,90 -3,90 27,10 -13,70 25,20

A.3 Con 2/3 de bodega con captura 14,50 1,30 26,40 5,00 29,10 9,90 26,00 14,80 21,10 18,90 14,70 22,00 6,30 23,90 -1,30 24,30 -10,80 23,00

A.4 Con bodega llena 12,40 1,20 15,90 3,70 14,90 6,40 13,70 8,90 11,40 11,20 5,80 12,70 -0,40 13,20 -7,10 12,50 -15,20 10,30

B.- CON RED DE 1 ton.

B.1 Con bodega vacía 10,90 1,00 21,30 3,90 24,20 8,00 19,70 11,90 8,90 14,40 -4,10 14,80 -17,80 12,90 -30,00 8,70 -40,60 1,80

B.2 Con 1/3 de bodega con captura 12,80 1,10 25,60 4,60 30,40 9,60 23,90 14,40 17,00 18,00 8,10 20,20 -1,90 20,70 -11,50 19,60 -21,10 16,30

B.3 Con 2/3 de bodega con captura 13,50 1,20 22,70 4,50 23,10 8,60 20,40 12,40 15,20 15,50 8,40 17,60 0,40 18,40 -7,70 17,80 -16,50 15,30

B.4 Con bodega llena 10,40 1,00 11,00 2,90 9,60 4,80 7,20 6,20 5,20 7,40 -0,10 7,80 -6,20 7,30 -12,50 5,70 -20,20 2,40

C.- CON RED DE 1.5 ton.

C.1 Con bodega vacía 9,70 0,80 19,50 3,50 21,60 7,20 15,50 10,50 4,40 12,30 -8,90 11,90 -22,90 9,10 -34,90 4,00 -45,40 -3,80

C.2 Con 1/3 de bodega con captura 12,00 1,00 23,90 4,30 27,20 8,90 20,40 13,10 13,20 16,00 4,10 17,60 -6,00 17,40 -15,50 15,50 -25,30 11,40

C.3 Con 2/3 de bodega con captura 13,00 1,20 20,70 4,30 20,00 7,90 16,90 11,10 11,90 13,70 4,80 15,10 -3,20 15,30 -11,20 14,00 -19,70 10,90

C.4 Con bodega llena 9,20 1,00 3,80 2,10 2,90 2,70 0,20 2,90 -1,50 2,90 -5,90 2,20 -10,60 0,80 -16,50 -1,60 -23,70 -5,50

ESTADOS DE CARGA

ESCORAS

10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°

CUADRO N° 3: Brazos adrizantes GZ y brazos dinámicos GZdin

Embarcación Pesquera UNA-IV.

AN

ÁLIS

IS D

E LA

ES

TAB

ILIDA

D E

STA

TIC

A Y

DIN

AM

ICA

DE

LA E

MB

AR

CA

CIO

N P

ES

QU

ER

A U

NA

-IV

Page 536: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM536

FIGURA N0 4: Curvas de brazos adrizantes y brazos dinámicos a la salidadel puerto, con las condiciones de carga: A = Sin red de cerco;A.1 = Con una red de cerco de l ton.; A.2; Con una red decerco de 1.5 ton.

FIGURA N0 6: Curvas de brazos adrizantes y brazos dinámicos durante elregreso a puerto, sin red de pesca, en las condiciones de carga:C = Sin captura en la bodega; C.1 = Con 1/3 de bodega concaptura; C.2 = Con 2/3 de bodega con captura; C.3 =Con bodega llena.

FIGURA N0 7; Curvas de brazos adrizantes y brazos dinámicos duranteel regreso a puerto con una red de cerco de 1 ton, de

peso, en las condiciones de carga: D = Sin capturaen la bodega; D.1 = Con 1/3 de bodega con captura; D.2:Con 2/3 de bodega con captura; D.3 = Con bodega llena.

Page 537: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

537

Para el efecto se asumió un centro de gravedad supuesto a una altura de 1.4 m sobre lalínea base de la embarcación.

El CUADRO N° 1 resume los principales parámetros en cada una de las condiciones y estadosde carga considerados en el estudio de la estabilidad de la embarcación.

En la FIGURA N° 4, salida de puerto, puede observarse que la curva «A», donde la embarca-ción no transporta una red de pesca, satisface plenamente los requerimientos de todos loscriterios de estabilidad considerados; lo cual no ocurre cuando la embarcación navega con unared de cerco de 1 ton de peso, principalmente con los mínimos requeridos por Rahola y elCriterio Holandés.

En la FIGURA N° 5, muestra las curvas de brazos adrizantes durante la operación de pesca,que es muy similar a la FIGURA N° 6 cuando la embarcación retorna a puerto sin red de pesca;en ellas se observa que la estabilidad es mejor cuando tiene carga en la bodega (1/3 de labodega con carga), la cual disminuye a medida que se incrementa la carga en la bodega,llegando a ser crítica cuando se llena la bodega. Esto demuestra que en las condicionesactuales en que se encuentra la embarcación, su carga máxima debe estar alrededor de los 2/3 de su capacidad de bodega (8 ton).

En la FIGURA N° 7 se muestran las curvas de estabilidad cuando la embarcación retorna apuerto, manifestándose una disminución de la misma con respecto a la FIGURA N° 6, ocasio-nado por el peso y ubicación de la red de pesca, que eleva el centro de gravedad. Este efectoes más notorio cuando se incrementa el peso de la red de 1 ton a 1.5 ton (FIGURA N° 8)llegando a límites de extremo riesgo.

FIG URA N° 8: Curvas de brazos adrizantes y brazos dinámicos durante el regreso a puerto con una red de cerco de 1.5 ton. de peso, en las condiciones de carga: E = Sin captura en la bodega; E.1= Con 1/3 de bodega con captura; E.2 : Con 2/3 de bodega con captura; E.3 = Con bodega llena.

20

BR

AZ

OS

AD

RIZ

AN

TE

S

GZ

(cm

)

010°

10

30

40

60°

E.2

ESCORAS

20° 30°

CRI T

ER I O D

E RAHOLA

40° 50°

E.3

E

E.1

CR ITER IO HOLANDES 15

BR

AZ

OS

DIN

AM

ICO

S

GZ

din

(cm

. ra

d)

5

10

70°0

80°

20

ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD ESTATICA Y DINAMICADE LA EMBARCACION PESQUERA UNA-IV

Page 538: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales C

ientíficos UN

ALM

538

CRITERIOS DE ESTABILIDAD

RESULTADOS OBTENIDOS

SALIDA DE PUERTO OPERACIÓN DE PESCA REGRESO A PUERTO

Con red de 1 ton Con red de 1.5 ton

1.- RAHOLA1.1 Escora 20° para GZmín de 14 cm

Escora 30° para GZmín de 20 cmEscora 40° para GZmín de 20 cm

1.2 GZmáx debe estar entre lasescoras de 30° y 40°

1.3 El GZdin para 40° debe ser mayoro igual a 8 cm x rad, aún si el án-gulo de inundación es menor de40º

23.9 20.9 19.2 25.2 29.4 26.4 21.3 25.6 22.7 11.0 19.5 23.9 20.7 3.8

28.0 23.4 21.2 29.5 35.9 28.9 24.2 30.4 23.1 9.6 21.6 27.2 20.0 2.9

26.0 18.2 14.5 28.2 30.9 26.1 19.7 23.9 20.4 7.2 15.5 20.4 16.9 0.0

31.5º 28º 27.3º 32º 29.5º 28.9º 30º 30º 27º 21º 26.5º 28º 25.5º 17º

13.8 11.5 10.3 14.7 16.9 14.8 11.9 14.4 12.4 6.2 10.5 13.1 11.1 2.9

77.0 66.0 59.0 80.0 91.0 88.0 66.0 80.0 79.0 66.0 64.0 75.0 74.0 68.0

2.- SPANNER & CUNNINGHAMRegla: 0.078(B) ≤ GM ≤ 0.080(B)

o GM ≥ 60 cmCalculado: 26.8 ≤ GM ≤ 27.5

3.- NICKUM3.1 En condiciones más críticas de

ta bajo: GM ≥ 0.1(B) ó GM ≥ 61 cmCalculado: GM ≥ 34.4 cm

3.2 Debe cumplirse la relación:(f/B) + (A/LB) ≥ 0.15

4.- ROORDA 0.06(B) ≤ GM ≤ 0.1(B) Calculado: 20.6 ≤ GM ≤ 34.4 77.0 66.0 59.0 80.0 91.0 88.0 66.0 80.0 79.0 66.0 64.0 75.0 74.0 68.0

.......continúa

CUADRO Nº 4: Resultados obtenidos comparados con los principales criterios de estabilidadEMbarcación Pesquera UNA-IV

Sin red Red Red Bodega Bodega Bodega Bodega Bodega Bodega Bodega Bodega Bodega Bodega Bodega 1 ton 1.5 ton vacía 1/3 2/3 vacía 1/3 2/3 llena vacía 1/3 2/3 llena

Page 539: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

539

77.0 66.0 59.0 80.0 91.0 88.0 66.0 80.0 79.0 66.0 64.0 75.0 74.0 68.0

31.5º 28º 27.3º 32º 29.5º 28.9º 30º 30º 27º 21º 26.5º 28º 25.5º 17º

13.8 11.5 10.3 14.7 16.9 14.8 11.9 14.4 12.4 6-2 10.5 13.1 11.1 2.9

8.0 7.7 7.1 9.5 11.1 10.0 8.0 9.6 8.6 4.8 7.2 8.9 7.9 2.7

5.- IMO4.1 GM ≥ 35 cm4.2 Escora para GZmáx debe ser ma-

yor o igual a 30°4.3 El GZdin para 40° de escora debe

ser mayor o igual a 9 cm x rad.4.4 El GZdin para 30° de escora debe

ser mayor o igual a 5.5 cm x rad.

6.- CRITERIO HOLANDES La curva de brazos adrizantes debe ser Tangente o cortar a la línea quebrada ABC. A(0°, 44cm); B(35°, 22cm); C(60°, 27cm).

7.- TAKAGI7.1 40 cm ≤ GM ≤ 60 cm7.2 C1 = (GM x 2f) / (BG x B)*7.3 En carga ligera KG/D = 0.87.4 El f = (D/15) + 0.20 (m)

Calculado: f = 30 cm

8.- REGLAMENTO TECNICO JAPONES8.1GM > 0.04(B) + a(B/D) - β (m)Calculado: GM > 0.25 m8.2GM > (B/23) + 0.27 ó GM > 45cmCalculado: GM > 0.42 mGM > (L/120) + 0.27 ó GM>45cmCalculado: GM > 0.34 m

....continuación

C NC NC C C C C C C NC NC C NC NC

77.0 66.0 59.0 80.0 91.0 88.0 66.0 80.0 79.0 66.0 64.0 75.0 74.0 68.0 0.3 0.3 0.2 0.4 0.5 0.5 0.3 0.4 0.4 0.2 0.3 0.3 0.3 0.1 0.9 1.0 1.0 0.9 0.8 0.7 1.0 0.8 0.8 0,8 1.0 9.8 0.8 0.8

63.0 59.0 58.1 64.0 47.0 31.1 61.0 44.0 27.1 11.0 59.1 41.1 25.1 8.0

77.0 66.0 59.0 80.0 91.0 88.0 66.0 80.0 79.0 66.0 64.0 75.0 74.0 68.0

77.0 66.0 59.0 80.0 91.0 88.0 66.0 80.0 79.0 66.0 64.0 75.0 74.0 68.0

L = eslora de flotación, B = manga, D = puntal de diseño, GZmax = máximo brazo adrizante, GZdin = brazo adrizante dinámico, GM = altura metacéntrica, f = francobordo, a= 0.28 para embarcaciones de madera, b = constante de Ogushi (1971), A = Area de la obra muerta hasta la cubierta proyectada al plano de crujía.NC = no cumple con los mínimos del criterio; C = cumple con los mínimos del criterio.

AN

ÁLIS

IS D

E LA

ES

TAB

ILIDA

D E

STA

TIC

A Y

DIN

AM

ICA

DE

LA E

MB

AR

CA

CIO

N P

ES

QU

ER

A U

NA

-IV

Page 540: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM540

El CUADRO N° 4, se muestran los resultados obtenidos del estudio de estabilidadcomparados con los requerimientos de los diferentes Criterios de Estabilidad considerados enel presente trabajo, en él, al igual que en las curvas de brazos adrizantes y brazos dinámicos,podemos observar que las condiciones más críticas ocurren cuando:

a) La embarcación se encuentra navegando sin carga en la bodega y transportandoen cubierta una red de cerco de 1.5 ton de peso. Esto demuestra que el peso de lared no debe exceder de 1 ton.

b) La embarcación se encuentra de regreso a puerto con la bodega llena y una redde cerco que sobrepase 1 ton de peso.

V.- CONCLUSIONES

5.1.- Las Curvas Hidrostáticas conforman un elemento importante en el proceso deestudio de la estabilidad transversal y longitudinal que ha permitido conocer los rangosmáximos y mínimos de los atributos de la carena:

ATRIBUTOS SIMBOLO UNIDAD VALOR MAXIMO VALOR MINIMO

Desplazamiento

Volumen de carena

Coordenadas de B

Con respecto a la línea base

Con respecto al centro de eslora

Radio metacéntrico transversal

Radio metacéntrico longitudinal

Momento de asiento unitario

Toneladas por cm de inmersión

?

Vc

KB

XB

BM

BML

MT1

TPC

ton

m3

m

m

m

m

ton.m/cm

ton/cm

12.24

11.98

0.62

0.07

0.90

4.91

0.09

0.22

23.90

23.26

0.90

0.42

1.41

6.28

0.14

0.25

5.2.- En términos generales, la embarcación tiene una buena estabilidad, con excep-ción de los siguientes casos donde la estabilidad de la embarcación se torna preocupante:

a) Durante la navegación a la zona de pesca cuando transporta una red de cerco de1 ton de peso; haciéndose más crítico cuando se incrementa el peso de la red.

b) Cuando la embarcación regresa a puerto sin captura (bodega vacía) y con una redde cerco mayor a 1 ton de peso.

c) Cuando la embarcación regresa a puerto con la bodega llena, con o sin red de pesca.

VI.- RECOMENDACIONES

6.1.- Previo estudio, se recomienda lastrar la embarcación con un peso que oscile entre1.5 ton a 2 ton repartido adecuadamente en la sala de máquinas y la bodega, esto permitirá bajarel centro de gravedad que equilibrará el efecto que origina el peso de la red de cerco en cubierta.

6.2.- La red de cerco o cualquier otro aparejo de pesca que se utilice a bordo no debeexceder en peso a 1 ton, tratando en lo posible de evitar otros pesos considerables en cubiertay lugares altos.

Page 541: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

541

6.3.- La bodega llena es también perjudicial para la estabilidad, por lo que se recomien-da reducir su capacidad hasta 8 ton aún cuando la embarcación haya sido lastrada.

6.4.- Continuar con estudios similares en diferentes tipos de embarcaciones artesanales,que permitan conocer mejor las condiciones marineras y condiciones de estabilidad.

VII.- BIBLIOGRAFIA

1.- DIAZ FERNANDEZ, C. (1972) “Teoría del Buque” Editorial Barcelona, España.

2.- FISHING BOAT ASSOCIATION OF JAPAN (1964); en Journal of the Fishing Boats As-sociation of Japan N° 130, Tokyo. Pag 66 - 83.

3.- FYSON, JOHN (1985); “Design of Small Fishing Vessels”.FAO - Fishing News Books Ltd. Farnham – Surrey - England

4.- GURTNER, P. (1967) “Fishing boats for developing fisheries”Fishing Boats of the World 3Fishing News (books) pag. (436-479) , London.

5.- INTERNATIONAL MARITIME ORGANIZATION “IMO” (1959) “Recomendation on IntactStability of Fishing Vessels”. Res. A. 168 (ES. IV)

6.- MALPICA, O. & MACHII T. (1983) “Determinación de las Curvas Hidrostáticas y lasCoordenadas de los centros de gravedad de la Embarcación UNA-I “DonFico”. Anales Científicos UNA 1981-1985. Vol XXIII . Lima.

7.- MACHII T. & MALPICA O. (1988) “Stability of Peruvian Small Wooden Purse Seiner”.Journal of the Tokyo University of Fisheries, Vol. 75 N° 2. Pag. (295-309). Tokyo - Japan

8.- MILLER, W. (1959); “Causes of Accidents”.Fishing boats of the World 2. Pag. (505 – 507)

9.- NICKUM, G. (1953) “The stability of fishing vessels”International Fishing Boats Congress. 12 - 16 de octubre de 1953. Paris.

10.- NIPON KAIJI KYOKAI (1986) “In Guide to Stability of Ships”. Tokyo - Japan; pag (47-48)

11.- RAHOLA, J. (1939) “The judging of stability of the ships, and the determination of the mini-mum of stability”. Yhteishirjapaino Osakeytio, Helsinki. Mayo 1939.

12.- ROORDA, A. (1944) “Beordling van de Metcenterhoogte MG en keuze van een passendeMG bij het ontwerpen van zeeschepen”. Ship en Werf 31. Marzo 1944.

13.- SPANNER, W. (1947) “Some notes on the Design of Trawlers and Drifters, with particu-lar reference to Seaworthiness and Stability”.Inst. Naval de los Estados Unidos. pag. 32-49.

14.- TAKAGI, A. (1959) “Notes on stability”Fishing boats of the eorld 2; pag. 475 - 488; London.

15.- WENDEL, K. (1960) “Safety from capsizing”. Fishing Boats of the World 2.Fishing News (books); pag. 496 - 503.

ANÁLISIS DE LA ESTABILIDAD ESTATICA Y DINAMICADE LA EMBARCACION PESQUERA UNA-IV

Page 542: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM542

VIII. ANEXOS

ANEXO FIGURA Nº 1: Curvas de seguridad; Criterio de Takagi.

ANEXO FIGURA Nº 2: Esquema de las secciones transversales.Embarcación Pesquera UNA-IV

Page 543: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

543

ESTUDIO DE SEIS HÍBRIDOS DE MAÍZ (Zea mays L.) EN LA PRODUCCIÓN

DE FORRAJE EN UN SUELO ARENOSO DE VILLA EL SALVADOR

Víctor Noriega Nalvarte*, Alcides G. Almonacid Godoy**

RESUMEN

De Junio a Noviembre de 1998 en un suelo arenoso de Villa El Salvador, en Lima, Perúse evaluaron seis híbridos de maíz para la producción de forraje: DK-821, AG-612, G-5423,PM-702, PM-302, y PM-212; los tres primeros son importados y precoces y los tres últimostardíos y nacionales. El clima de la costa es de un desierto sub tropical y la época de siembraes de invierno. El suelo tiene una C. E. de 1.00 dS/m, un pH de 8.0, 0.49% de M. O., 45.7 ppmde fósforo disponible, 439 kg/ha de potasio disponible y una CIC de 3.60 cmol(+)/kg . El aguade riego proviene de lagunas de oxidación de aguas servidas.

Se utilizó un diseño de cuadrado latino 6x6 en parcelas de 5 surcos, con distanciaentre surcos de 0.5 m, distancia entre golpes de 0.5 m y dos plantas por golpe, cada parcelafue de cinco surcos, evaluando el rendimiento en los tres surcos centrales, cada parcela tuvoun largo de 6 m. Se registraron los datos de altura de planta, altura de mazorca, diámetro detallo, número de hojas y días a la floración femenina; en la cosecha se registró el peso frescode plantas y peso fresco de mazorcas, antes de la cosecha se muestreó cinco plantas decada parcela para observar el peso fresco y seco de los principales órganos de la planta:hojas, tallo, vaina + panoja y mazorca (pedúnculo, panca, coronta y grano).

Hay diferencias estadísticamente significativas en altura de planta y de mazorca delos híbridos PM-212, PM-302, PM-702 y AG-612 sobre el DK-821 y G-5423, la floración feme-nina de los híbridos importados es 12 días antes que los nacionales. En la producción deforraje fresco y materia seca (t/ha), los híbridos PM-212 (71.79 y 20.46), PM-302 (70.69 y20.92), PM-702 (69.48 y 19.73) y AG-612 (64.29 y 20.32) superando estadísticamente a loshíbridos DK-821 (50.56 y 16.18) y G-5423 (47.95 y 14.77); en la producción de mazorcasfrescas es superior el PM-212 sobre los demás; el híbrido PM-212 tuvo el mejor índice demazorcas llenas a la cosecha 1.3, el híbrido G-5423 tuvo 1.0 y los demás 1.2.

En la distribución del peso fresco de las partes de la planta destacó primero el pesode grano, luego el tallo y hojas. En la distribución porcentual de las partes de la planta

* Profesor Asociado, Facultad de Agronomía Universidad Nacional Agraria La Molina.** Bachiller en Agronomía, Universidad Nacional Agraria La Molina. Tesis Ing. Agr.

Page 544: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM544

expresadas en peso seco, los híbridos DK-821 y AG-612 destacan sobre los otros. Los híbridosprecoces tienen un menor contenido de humedad, con 11% más de peso seco por planta quelos que los híbridos tardíos. Estimando la extracción (kg/ha) de N, P y K, destacan el PM-302(225-39-188) y PM-212 (214- 38 y 177) sobre los otros. Se concluye por recomendar para laproducción de forraje los híbridos PM-212 y PM-302 para siembras de invierno.

Six maize hybrids for forage production were evaluated in a sandy soil at Villa ElSalvador, in Lima, Peru, from June to November, 1998. They were DK-821, AG-612, G-5423,PM-702, PM-302, AND PM-212. The first three foreign maize hybrids have earlier behavior, andthe last three peruvian maize hybrids have later behavior. The peruvian coast has a sub-tropicaldesert weather, being Winter the planting season. The soil has E.C. of 1.00 dS/m, pH of 8.0,O.M. of 0.49%, Phosphorus availability of 45.7 ppm, Potasium availability of 439 Kg/he, and aCIC of 3.6 cmol (+)/Kg. he water for irrigation comes from drain water oxidation lagoons.

It was used a latin square 6 x 6 design, in plots with 5 rows, distance between rows of0.5 m, distance between hills of 0.5 m, and two plants per hill, each plot had five rows, toevaluate yield in the three central rows, each plot had 6 meters lenght. Plant height, ear height,stalk diameter, number of leaves and days to female flowering data were recorded. At harvest,plant and ear wet weight data were recorded. Before harvest, five plants of each plot weresampled in order to observe the wet and dry weight of the main parts of the plant: leaves, stalk,sheath + till, and ear (peduncle, husk, cob, and grain).

There are significant statistical differences in plant and ear height of the maize hybridsPM-212, PM-302, PM-702, and AG-612 over the maize hybrids DK-821 and G-5423. Thefemale flowering of the foreign hybrids was 12 days earlier than peruvian hybrids. The maizehybrids PM-212 (71.79 and 20.46), PM-302 (70.69 and 20.92), PM-702 (69.48 and 19.73), andAG-612 (64.29 and 20.32) were significant statiscically over the maize hybrids DK-821 (50.56and 16.18) and G-5423 (47.95 and 14.77) in production of wet forage and dry matter (ton/he).PM-212 is superior over the other maize hybrids in production of wet ears. PM-212 had thebest index 1.3 of full ears at harvest, G-54234 had 1.0, and the other maize hybrids 1.2.

In the contribution to the wet weight of the parts of the plants were outstanding thegrain, stalk, and leaves weight.. The maize hybrids DK-821 and AG-612 were outstanding overthe others in the percent distribution of the parts of the plants expressed in dry weight. Theearlier hybrids had a minor moisture contents, with 11% more in yielding of dry matter per plant.Estimating the N, P and K extraction (Kg/he) PM-302 (235-38-188), and PM-212 (214-38-177)were outstanding over the others. It is concluded that the best maize hybrids for forage produc-tion are PM-212 and PM-302 in Winter planting season.

INTRODUCCIÓN

La Producción del maíz para forraje en el Perú ha venido incrementándose en losúltimos años debido a una mayor demanda generada por el incremento de la producción deleche. En el año 2000 se han producido 1’066,955 toneladas, con una población de 512,557vacas (Ministerio de Agricultura, OIA). El principal cultivo forrajero en la Costa Central es elmaíz, porque constituye un cultivo de alta productividad, buena calidad nutritiva y se produce

Page 545: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

545

en todo el año. Se estima la superficie actual cultivada en Costa de alrededor de 10,000hectáreas, para la población de ganado vacuno lechero, con un rendimiento promedio entre 35a 40 toneladas/hectárea. Sin embargo no hay una producción sostenida en volumen, ni unabastecimiento continuo en las zonas de producción de leche lo que causa que no se dispon-ga de forraje de calidad y a un costo razonable.

Debido a estos bajos rendimientos del maíz para forraje, es necesario realizar accio-nes para tener una mayor producción y asimismo mejorar el rendimiento para tener un abas-tecimiento adecuado y de calidad; la manera más económica consiste en la selección demateriales genéticos con alto potencial de producción y adaptados a nuestras condiciones.En el presente trabajo se estudia a 6 híbridos comerciales de maíz con potencial de usopara producción de forraje en un suelo arenoso de Villa El Salvador, en Lima, Perú.

REVISION DE BIBLIOGRAFIA.-

Pasache, (1998) hizo un estudio comparativo del rendimiento de 5 variedades de maíz paraforraje observando que el mayor rendimiento para forraje lo obtuvo el cultivar PM-270 seguidodel PM-213 y del Colombiano Fumagalli; sin embargo alen el rendimiento de materia seca se tiene que el PM-213 presenta el mayor rendimientoseguido del PM-270 y del Colombiano Fumagalli. El cultivar de mayor calidad forrajera fue elPMS-267, por una mejor distribución del contenido en peso seco de los diferentes compo-nentes de la planta.

Murga (1991) en un estudio comparativo de 7 variedades de maíz para chala, entre ellos el PM-302, PM-301 PM-204, PM-212, EXP-7215, NK-870 y Opaco Mal Paso, obtuvo que los rendi-mientos más altos en forraje verde, grano y proteína se lograron con el PM-302, con 74,9 t/hade forraje verde, y 6,34 t/ha de grano. Sin embargo no se encontró diferencias estadísticasentre los 7 híbridos.

Gallegos (1981) en un estudio del rendimiento de forraje de 10 cultivares de maíz en La Joya-Arequipa concluyó que la variedad Puente alcanzó el mayor rendimiento en forraje verde, lle-gando a 87,0 t/ha, seguida por las variedades PMS-263 y Compuesto 11 Colecciones Perlacon 83.1 y 80.1 t/ha respectivamente, sin embargo la variedad Compuesto 11 ColeccionesPerla fue la que tuvo el mayor rendimiento de materia seca con 27.5 t/ha y la variedad Puenterindió el mayor peso fresco por planta.

Rivera (1980) en un estudio del efecto de la densidad de siembra en el valor nutritivo de 2cultivares de maíz chala en La Campiña - Arequipa, obtuvo rendimientos en forraje verde de125,26 t/ha con el NK-870 superando estadísticamente al Blanco Criollo con 113,71 t/ha.

Bojorquez (1971) evaluando el rendimiento de maíz para forraje, encontró que para las condi-ciones de costa, en el estado de floración completa, las variedades Puente, PMS-263 y (P3 xP4)F2 con 61,7; 57,9 y 56,2 t/ha respectivamente fueron los que alcanzaron los más altosrendimientos; cuando la cosecha se hizo en la etapa de planta con choclo, las variedadeschaleras fueron muy superiores a las variedades chocleras. En la etapa de planta seca (sinmazorca) la variedad Puente con 27,5 t/ha fue la que ocupó el primer lugar. En las condiciones

ESTUDIO DE SEIS HÍBRIDOS DE MAÍZ (Zea mays L.) EN LA PRODUCCIÓNDE FORRAJE EN UN SUELO ARENOSO DE VILLA EL SALVADOR

Page 546: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM546

de siembra, para la época de maíz chala destacaron las variedades “Huanuco 72” y PMS-263con 65,6 y 65,5 t/ha.

Torrico y Caquín (1980), estudiaron el efecto con densidades de 45,000 y 55,000 plantas/ha,observaron que a altas densidades hubo un retraso de dos días a la floración y un pequeñoaumento en la altura de la planta, además se indica que el índice de área foliar, peso seco totalpor área y rendimiento de grano por hectárea aumentaron significativamente.

Huamán (1994) en un estudio de densidad de siembra concluyó que la densidad de siembraentre 80,000 y 90,000 plantas por hectárea son las que han dado mayores rendimientos enpeso seco y fresco según los resultados del maíz para chala PM-270, debiéndose tener pre-sente una mayor atención al manejo agronómico del cultivo, especialmente el riego y el controlsanitario para evitar las pérdidas de plantas.

Rivera (1980) obtuvo un mayor incremento de forraje verde conforme aumenta la densidad,obteniendo rendimientos desde 100,89 t/ha con 50,000 plantas t/ha hasta 136,17 t/ha con125,000 plantas /ha en promedio en los cultivares NK – 870 y Blanco Criollo.

Shaver (1996), Nutricionista en vacas lecheras de la Universidad de Winsconsin recomiendahacer el corte de maíz para ensilar cuando la planta se encuentre a 65% de humedad, ya queasí se aumentaran al máximo los rendimientos de leche y la proteína de la leche, además dela digestibilidad de los nutrientes por las vacas.

Por otra parte, Cañeque (1998) afirma que el momento más adecuado para la cosecha seríacuando el grano se encuentra en estado pastoso duro, en que su humedad es superior todavíaal 40 – 45%. En este estado la materia seca tiene valores próximos al 30% (28 – 35%) en laplanta total, 43% de MS en sus mazorcas, 22% en sus tallos y hojas, y sus hojas comienzana secarse en la parte inferior de la planta. En ese entonces la conservación como ensilado esbuena, alcanzándose un alto valor nutritivo aunque el rendimiento no sea el máximo.

Coors (1996) afirma que hay variación genética para el valor nutritivo entre los híbridos de maízadaptados a producción de grano y los de producción de forraje. Además dice que no hay unacorrelación favorable entre la calidad del forraje y las características agronómicas de los híbridospor ello deben hacerse estudios para identificar a los mejores híbridos productivos y con poten-cial de producción de alta proteína y digestibilidad.

Carrete et al (1997) en experimentos llevados en la EEA El Pergamino, Argentina, con 3híbridos de maíz para ensilado, y con el fin de determinar el momento de corte óptimo en losdistintos híbridos de maíz, sus resultados sugieren que aunque el momento de cosechapresenta un momento óptimo en alrededor del 35% de materia seca en planta, en híbridos conalto contenido de mazorcas, sería posible extender el período de cosecha aproximadamente a40% de materia seca en planta. En cambio, en híbridos con bajo contenido de mazorca, esmejor la cosecha temprana (30% de materia seca en planta).

Barcelo et al (1981) menciona que la acumulación (%) de materia seca y elementos mineralesen los diferentes órganos de la planta de maíz son:

Page 547: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

547

Partes de la planta Mat. Seca% N% P% K% Ca% Mg%

Hoja 12 2 0.25 1.16 0.30 0.50

Vainas 6 0.4 0.10 1.20 0.10 0.20

Tallo 22 0.7 0.11 1.20 0.10 0.09

Panoja 1 0.7 0.10 1.00 0.10 0.08

Granos 45 1.5 0.29 0.35 0.01 0.08

Tuza 9 0.2 0.12 0.40 0.09 0.06

Pancas 5 0.4 0.11 0.10 0.09 0.07

Pedúnculos 1 0.5 0.12 0.10 0.09 0.07

Observamos que la mayor cantidad de materia seca y de nutrientes se acumulan en las hojas,tallo y grano.

Manrique (1997) En un estudio realizado en La Molina sobre la absorción de los principalesnutrientes en maíz, menciona que a floración el maíz ha extraído el 45% de nitrógeno, 50%del fósforo y 100% del potasio total que va a extraer hasta la madurez del grano. Asimismoreporta que en promedio el contenido de estos nutrientes hojas, tallo, vaina, panoja, panca,tuza y grano.

MATERIALES Y MÉTODOS

El experimento se desarrolló en los campos de la Ganadera “Villa Rica” que estáubicada en la zona Agroindustrial del distrito de Villa El Salvador en el Departamento de Lima.Las condiciones del lugar corresponden a la zona costera desértica. El suelo es de texturaarenosa, conductividad eléctrica de 1,00 dS/m, reacción ligeramente alcalina pH 8,0, y bajo enmateria orgánica 0,49%. El agua de riego proviene de las lagunas de oxidación de aguasresiduales parcialmente tratadas.. Las principales características de los híbridos utilizados eneste experimento son:

HÍBRIDOPeríodo

Vegetativodías

Altura dePlanta (m)

Epoca desiembra

Potencial derendimiento Varios

PM-212 150-170 2.85 InviernoAbr-Set

12 t/ha grano100 t/ha forraje

HíbridoDoble

PM-302 155-170 2.85-3.00 Invierno 10 t/ha grano HíbridoDoble

PM-702 135 2.35 Todo el año 10 t/ha grano HíbridoDoble

G-5423 125 2.40-2.60 Todo el año 12 t/ha grano HíbridoTriple

DK-821 140-150 2.30 May-Ago 12 t/ha grano HíbridoDoble

AG-612 120 1.70 Todo el año 14 t/ha grano Híbridodoble

ESTUDIO DE SEIS HÍBRIDOS DE MAÍZ (Zea mays L.) EN LA PRODUCCIÓNDE FORRAJE EN UN SUELO ARENOSO DE VILLA EL SALVADOR

Page 548: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM548

El clima entre junio (siembra) y noviembre (cosecha) tuvo temperaturas medias desde15.4 hasta 19.1 ºC y humedad relativa desde 82% hasta 94%. El sistema del cultivo fue depozas o camas de siembra de 2.0 metros de ancho con riego ciego. Se sembró según eldiseño estadístico del cuadrado latino con 6 tratamientos y 6 repeticiones, cada parcela tenía5 hileras, distanciados 0.50 m entre líneas y 0.5 m entre golpes de 2 plantas.

Se evaluaron las características de altura de planta, altura de mazorca principal, diámetro deltallo, número de hojas, número de hojas encima de la mazorca principal y el número de días a lafloración femenina. Al momento de la cosecha se tomaron los siguientes datos : número demazorcas llenas y vacías de cada parcela, peso de las mazorcas frescas llenas (despancadas) porparcela, peso fresco de la planta de maíz y sus partes (tallo, hoja, vaina+panoja y mazorca) con loscuales se estimó el rendimiento de forraje fresco y materia seca y el porcentaje de humedad de laplanta; se tomó el peso seco de cada parte de la planta y de la mazorca (panca, pedúnculo, granoy coronta). El abonamiento utilizado correspondió a una dosis de 180-90-90 kilogramos por hectá-rea de nitrógeno, fósforo y potasio utilizando como fuentes, úrea, fosfato diamónico y cloruro depotasio, abonando todo el fósforo y potasio más la mitad del nitrógeno a la emergencia de lasplántulas y el resto antes del aporque, se tuvo un complemento orgánico de 300 kg/ha de estiércolde vacuno seco y cernido en cada momento de abonamiento.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Características biométricasEn cuanto a los parámetros biométricos (cuadro Nº 1), la mayor altura de planta y

también la mayor altura de mazorca principal se obtuvo el PM-212 con 252 cm y 158 cmrespectivamente, encontrándose una relación directa entre éstas dos características. Los híbridosque presentaron las mejores características biométricas para forraje fueron el PM-212, PM-302, PM-702 y AG-612 en relación a altura de planta, número total de hojas y diámetro deltallo, con diferencias estadísticamente significativas. En cuanto al número de días a la flora-ción femenina hubo una diferencia de 13,3 días entre el más precoz DK-821 con 99 días y elmás tardío que fue el PM-702 con 112,3 días en promedio. Hay una diferencia significativa entrelos híbridos nacionales y los híbridos importados en altura de planta y período vegetativo.

Cuadro Nº 1.- Características biométricas de seis híbridos de maíz producidos paraforraje en un suelo arenoso de Villa El Salvador. 1999.

Altura de Planta Altura de Mazorca Diámetro de TalloNº TotalHojas

Nº HojasEncima Mazorca

Días a FloraciónFemeninaHÍBRIDO

m. m. cm. Principal

PM-212 2.52a 1.58a 2.1b 13.0b 5.8bc 110.0b

PM-302 2.37b 1.46b 2.3a 14.0a 6.3a 108.5c

PM-702 2.29b 1.43b 2.1b 13.5ab 6.1ab 112.3a

AG-612 2.08c 1.25c 2.2b 14.2a 5.8bc 103.5d

DK-821 1.71d 0.95d 1.9c 12.0c 5.1d 99.0e

G-5423 1.53e 0.66e 2.1b 12.0c 5.5c 99.7e

Significación ** ** ** ** ** **

C.V. % 4.77 5.87 4.62 5.48 4.48 0.99

Page 549: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

549

Rendimiento

Para analizar la producción de forraje de los híbridos se determinó el rendimiento por hectáreade forraje fresco, materia seca total y de mazorca fresca (grano+coronta).

Cuadro Nº 2: Valores de rendimiento de seis híbridos de maíz para forrajeen un suelo arenoso de Villa El Salvador. 1999. (t/ha)

Forraje Fresco Materia Seca Mazorcas FrescasHÍBRIDO

t/ha t/ha t/ha

PM-212 71.79a 20.46a 17.52a

PM-302 70.69a 20.92a 14.39b

PM-702 69.48a 19.73a 13.72b

AG-612 64.29a 20.32a 14.65b

DK-821 50.56b 16.18b 14.64b

G-5423 47.95b 14.77b 12.95b

C.V. % 9.77 9.42 12.55

Estadísticamente los híbridos que obtuvieron los mayores rendimientos tanto en forraje frescocomo en materia seca total fueron el PM-212, PM-302, PM-702 y AG-612, superando en formaestadísticamente significativa a DK-821 y G-5423. En mazorca fresca fue el híbrido PM-212,superando estadísticamente a los demás. Estos dos valores constituyen indicadores muyimportantes de un material para su uso en la producción de forraje según Cañeque (1998) yBojorques (1971).

Gráfico Nº 1.- Rendimiento de maíz para forraje de seishíbridos en Villa EL Salvador. 1999. (t/ha)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

PM-212 PM-302 PM-702 A G-612 DK-821 G-5423

Forraje Materia Seca Mazorca

ESTUDIO DE SEIS HÍBRIDOS DE MAÍZ (Zea mays L.) EN LA PRODUCCIÓNDE FORRAJE EN UN SUELO ARENOSO DE VILLA EL SALVADOR

Page 550: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM550

% Materia Indice de Mazorcas Mazorcas

Hibrido % Humedad Seca Cosecha formadas cosechadas

DK-821 68.0 32.0 34.3 1.9 1.2

AG-612 68.4 31.6 31.0 1.9 1.2

G-5423 69.2 30.8 30.1 1.5 1.0

PM-302 70.4 29.6 23.5 1.8 1.2

PM-212 71.5 28.5 23.6 1.7 1.2

PM-702 71.6 28.4 22.4 1.8 1.3

Sairitupa (1997) en un ensayo de abonamiento foliar complementario reporta un rendimientode forraje fresco del PM-212 de 62.47 t/ha, un rendimiento de materia seca de 20.65 t/ha yde mazorcas de 14.74 t/ha rendimientos inferiores pero con similar relación entre ellos a losreportados en este ensayo; pero inferiores a los reportados en Arequipa por Gallegos (1981)y Rivera (1980).

Cuadro Nº 3.- Contenido de Humedad, Materia Seca e Indice de Cosecha en unaprueba de seis híbridos para forraje en Villa El Salvador.1999

El valor del contenido de humedad es un indicador del estado de madurez de unaplanta al momento de cosecha, podemos observar que los híbridos más precoces tienen unmenor contenido de humedad, así el híbrido DK-821 que ha florecido a los 99 días despuésde la siembra tuvo 68% de humedad, en cambio el PM-702, que ha florecido a los 112 díastiene mayor contenido de humedad, 71.6%, en ambos híbridos toda la ganancia de pesoseco en planta luego de la floración corresponde al grano y a un mismo momento de cosechalos híbridos precoces tendrán mayor peso de grano por planta, condición que no sería laadecuada según lo reportado por Shaver (1996), quien afirma que la planta debe tener 35%de materia seca, asimismo Carrete (1997) que sugiere diferente criterio para el momento decorte en híbridos de maíz según el nivel de mazorcas llenas que puede producir; por otro ladoCañeque (1998) indica como momento óptimo el estado pastoso del grano, según lo mencio-nado anteriormente ninguno de los híbrido se ha cosechado con el contenido de humedadóptimo. En la siembra de maíz para forraje se utiliza altas densidades por ello muchas de lasmazorcas que puede formar cada híbrido no llena la segunda mazorca, en el Cuadro Nº 3,vemos que el híbrido G-5423 tiene el menor índice de prolificidad y también el menor índicede mazorcas llenas y el híbrido PM-212 a pesar de tener un menor índice de prolificidad lograun aceptable índice de mazorcas llenas 1.3, lo cual es una muestra de su capacidad decompetencia.

Distribución del peso fresco de las partes principales de la planta

En el Gráfico Nº 2 se puede observar que en promedio el grano representa la partemás importante del peso fresco, en segundo lugar se encontró el tallo, luego las hojas, lapanca, y la vaina+panoja..

Page 551: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

551

El híbrido DK-821 tiene el mayor rendimiento en grano, seguido por el PM-302 y elG5423, con diferencia estadísticamente significativa que los demás. Cabe destacar que predo-mina en el peso fresco las partes de la planta que tienen el mayor contenido promedio denutrientes principalmente, grano, hojas y tallo en todos los híbridos siendo estas partes lasque definen la importancia como planta forrajera del maíz.

Gráfico Nº 2.- Peso Fresco de los órganos principales de seis híbridosde maíz para forraje en Villa El Salvador. 1999.

0.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

PM-212 PM-702 PM-302 G-5423 DK-821 AG-612

H OJA T ALLO VAINA P ANCA P E DUNCULO COR ONT A GR ANO

Distribución del peso seco de las partes de la planta de maíz.-

Analizando el porcentaje de materia seca (Gráfico Nº 3) de cada órgano de la planta porseparado, expresado como un porcentaje del peso seco total, se observó que el grano tiene elmayor porcentaje de materia seca con respecto a los demás órganos de la planta, este órganojunto con las hojas son los de mayor valor alimenticio para el ganado, seguido por el tallo.

El valor obtenido del peso seco del grano constituye el índice de cosecha, es decir elporcentaje de grano en relación al peso total de la planta, destacando en este aspecto elhíbrido DK-821con un valor de 34.3, seguido de AG-612 (30.99) y G-5423 (30.12), los híbridosPM-212, PM-302 y PM-702, presentan una relación menor, principalmente por ser más tar-díos, ya que el grano a tenido menor tiempo para acumular la materia seca. Según lo repor-tado por Manrique (1997), de todo el peso seco del tallo y las hojas un cierto porcentaje estraslocado al grano, en los híbridos más precoces hay una diferencia de diez días en prome-dio de acumulación de materia seca en el grano, por esta razón los híbridos precoces tienenun menor porcentaje de humedad en toda la planta y los tardíos un mayor contenido dehumedad en la planta.

ESTUDIO DE SEIS HÍBRIDOS DE MAÍZ (Zea mays L.) EN LA PRODUCCIÓNDE FORRAJE EN UN SUELO ARENOSO DE VILLA EL SALVADOR

Page 552: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM552

Gráfico Nº 3: Distribución porcentual del peso seco de los componentes anatómi-cos de la planta de seis híbridos de maíz en Villa El Salvador. 1999.

0 . 0 0

1 0 . 0 0

2 0 . 0 0

3 0 . 0 0

4 0 . 0 0

5 0 . 0 0

6 0 . 0 0

7 0 . 0 0

8 0 . 0 0

9 0 . 0 0

1 0 0 . 0 0

P M -2 1 2 P M -7 0 2 P M -3 0 2 G -5 4 2 3 D K -8 2 1 A G -6 1 2

H O J A T A L L O V A IN A P A N C A P E D U N C U L O C O R O N T A G R A N O

Estimado de extracción de nutrientes por el maíz

Si bien las partes de la planta explican su importancia, por la información mencionadaen la bibliografía sobre el contenido promedio de nutrientes en cada una de las partes de laplanta de maíz; se puede estimar el total de nutrientes que aporta cada híbrido en base a laproducción total de materia seca. Se utilizaron los valores reportados por Barcelo et al (1981)y se estimó el contenido total de nitrógeno fósforo y potasio que extrae cada híbrido según elrendimiento total de materia seca y de las partes principales de la planta.

Gráfico Nº 4.- Estimación de extracción de nutrientes de seis híbridosde maíz para forraje en Villa El Salvador. 1999.

0

5 0

1 0 0

1 5 0

2 0 0

2 5 0

PM-2 1 2 PM-7 0 2 PM-3 0 2 G - 54 2 3 DK -8 2 1 A G - 61 2

N P K

Page 553: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

553

Podemos observar que destacan el híbrido PM-212 con una extracción total de214, 38 y 177 y el híbrido PM-302 con una 225, 39, y 188 kg/ha de nitrógeno fósforo y potasiorespectivamente, observando que los demás híbridos tienen una extracción total inferior enaproximadamente 11% menos.

Según los datos analizados de estos seis híbridos, se puede concluir que los híbridosmás adecuados para la producción de forraje serían el PM-212 y el PM-302 principalmente porla producción total de forraje fresco que sobresale sobre los demás, por su contenido demateria seca y por el total de nutrientes que aportan en promedio para la alimentación delganado lechero.

BIBLIOGRAFÍA

1. Barcelo, J., et al 1981 Fisiología Vegetal. Ediciones Pirámide SA. Madrid, España.

2. Bojorquez, R. C. 1971. “Evaluación de rendimiento y calidad forrajera de cultivares demaíz de diferentes usos en condiciones de costa y sierra”. Tesis UNALM.

3. Cañeque M., Sánchez S. 1998. Ensilado de forrajes y su empleo en la alimentaciónanimal. Ediciones Mundi-prensa, Madrid – España.

4. Carrete, J. Et al. (1997). Revista de Tecnología Agropecuaria. Divulgación Técnica delINTA. Pergamino. Oct. 1997.

5. Coors, J. (1996) http://www.wisc.edu/media/news/09_96/996 coorscorn.html

6. Gallegos V., F.1981. Evaluación del rendimiento forrajero en 10 cultivares de maíz. TesisIng. Agrónomo.

7. Huamán J. R. 1994. “Efecto de la densidad de siembra sobre el rendimiento y algunascaracterísticas biométricas del maíz chala PM-270 en costa central”. TesisIng. Agrónomo Universidad Nacional Agraria La Molina.

8. Manrique Ch, A. 1997. El Maíz en el Perú. 2º Edición. CONCYTEC. Lima, Perú

9. Manrique y Nakahodo N. 1987. Informe Anual del PCIM Proyecto de Mejoramiento deMaíz Tropical. 86-87. Universidad Nacional Agraria La Molina.

10. Ministerio de Agricultura, Oficina Información Agraria. Estadística Agraria Mensual, Di-ciembre 2000. Lima, Perú.

11. Murga O., R. 1991. Estudio comparativo de variedades de maíz chala. Avances en Investigación INIAA.

12. Pasache O., J. 1998. “Estudio comparativo de cinco cultivares de maíz para forraje en elvalle de Chancay”. Tesis Ing. Agr. Universidad Nacional Agraria La Molina.

ESTUDIO DE SEIS HÍBRIDOS DE MAÍZ (Zea mays L.) EN LA PRODUCCIÓNDE FORRAJE EN UN SUELO ARENOSO DE VILLA EL SALVADOR

Page 554: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM554

13. Rivera C., J. 1980. “Estudio del valor nutritivo en 2 cultivares de maíz chala bajo el efectode la densidad y estado de madurez”. Tesis Ing. Zootecnista, UniversidadNacional Agraria La Molina, Lima – Perú.

14. Sairitupa L., E. 1997. “Efecto del abonamiento foliar complementario en la producción demaíz chala del híbrido PM-213 en Chancay”. Tesis de Ing. Agrónomo. Univer-sidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú.

15. Shaver, R.(1996) http://www.wisc.edu/media/news/09_96/996chop corn.html

16. Torrico, C. y Caquín, E. (1980) “Comportamiento de tres variedades de maíz bajo diferentesdensidades de población”. Santa Cruz. Bolivia. Boletín Informativo Nº 5.Programa Cooperativo de Investigaciones en Maíz, Universidad Nacional AgrariaLa Molina. Lima, Perú.

Page 555: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

555

ABSTRACT

Some onion plants with basal plate rot and necrotic leaves symptoms were taken fromthree areas of Arequipa department (Tiabaya, El Cural and Sachaca). The samples were ana-lyzed by wet chamber, Potato – Dextrosa – Agar (PDA) and Pimaricin-Ampicilin-Rifampicin(PAR) media. The fungus Fusarium oxysporum was isolated and identified. With this isolatemany hosts such as onion, garlic, melon, cauliflower and cotton were inoculated with thefungus. Only onion and garlic developed symptoms, therefore the pathogen was identified asFusarium oxysporum Schlechtend.:Fr. f.sp. cepae (H.N. Hans.)W.C. Snynder & H.N. Hans.

The effect of four following organic amendments was evaluated: cow manure, cereal drycanopy, compost and worm humus. Each amendment was tested also in combination withTrichoderma viride. Two methods of inoculation were tested, F. oxysporum grown in wheatadded to the sterile soil and inoculated by puncture on the basal plate. The amendments thatinhibited F. oxysporum were worm humus and compost. Both showed a positive interactioneffect with T. viride. The control of F. oxysporum to T. viride depended on the kind of amend-ment. The best control was obtained when F. oxysporum was inoculated to the soil. T. virideinduced a stimulation of root growth when used in combination with worm humus and compost.

RESUMEN

Se tomaron muestras de plantas de cebolla con síntomas de pudrición en el discobasal y necrosis del follaje de tres zonas del departamento de Arequipa (Tiabaya, El Cural ySachaca). La muestras fueron analizadas en cámara húmeda y sembradas en medios Papa-Dextrosa-Agar (PDA) y Pimaricina-Ampicilina-Rifampicina (PAR). El hongo aislado fue identifi-cado como Fusarium oxysporum. Con los aislamientos de este patógeno se inocularon dife-rentes hospedantes como cebolla, ajo, tomate, melón, coliflor y algodón. Sólo se observósíntomas en cebolla y ajo, por lo que el patógeno fue identificado como Fusarium oxysporumSchlechtend.:Fr. f.sp. cepae (H.N. Hans.)W.C. Snynder & H.N. Hans.

ETIOLOGÍA DE LA PUDRICIÓN DEL DISCO BASAL DE LA CEBOLLA Y CONTROLCON Trichoderma viride Y DIFERENTES ENMIENDAS ORGANICAS.

Walter Apaza Tapia 1 y Leonor Mattos Calderón1

1 Universidad Nacional Agraria La Molina. Apartado postal 456. Lima 100. Perú. Email: [email protected]

Page 556: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM556

Se evaluó el efecto de cuatro enmiendas orgánicas: estiércol de vaca, paja seca decereales, compost y humus de lombriz. Junto con las enmiendas se adicionó el hongo contro-lador Trichoderma viride. Todos los tratamientos se probaron con dos técnicas de inoculación:1) al suelo con F. oxysporum desarrollado en trigo y 2) por punción en el disco basal einmersión en una suspensión de conidias. Las enmiendas que inhibieron a F. oxysporumfueron el humus de lombriz seguido por el compost. Estas enmiendas también mostraron unainteracción positiva con Trichoderma viride. El efecto de T. viride y de las enmiendas fue mayorbajo el método de inoculación al suelo.. T. viride en interacción con las enmiendas humus delombriz y compost mostraron un efecto estimulador del crecimiento radicular.

INTRODUCCIÓN

La cebolla es una de las principales hor-talizas en el Perú, con un área de 10,000 has,de las cuales el 65% se cultivan en el departa-mento de Arequipa. En este departamento, asícomo en las principales zonas productoras decebolla, el cultivo es afectado por numerosospatógenos, de los cuales los más limitantesson los hongos fitoparásitos habitantes del suelocomo Sclerotium cepivorum y Phoma terrestriscausantes de la pudrición blanca y lapudrición rosada respectivamente (7,9).

En las últimas campañas se ha obser-vado el desarrollo de una enfermedad de etio-logía desconocida, la cual ocasiona los sín-tomas de pudrición de raíces y del disco basalde plantas y bulbos. En el Perú no se hanrealizado trabajos de investigación sobre di-cha enfermedad por lo que es necesario ob-tener información sobre el agente causal yalternativas de control. En los últimos años,la investigación de los hongos antagónicosha sido muy extensa, se ha aislado muchasespecies de Trichoderma como controladoresde diferentes patógenos habitantes del suelo(3, 13,14), pero en el caso específico de ce-bolla, los estudios de control de antagonis-tas son muy escasos (16). Adicionalmente,el empleo de enmiendas orgánicas es impor-tante por la interacción que se tiene con losorganismos biocontroladores (3,12, 14,17).

El presente trabajo de investigación tuvopor objetivos: Determinar la etiología de la

pudrición basal de bulbos de cebolla en elDepartamento de Arequipa y evaluar el controlbiológico de este patógeno con Trichodermaviride y diferentes enmiendas orgánicas.

MATERIALES Y METODOS

A. Aislamiento, pruebas de patogenicidad eidentificación

Aislamiento: Se realizó un muestreo en laszonas de Tiabaya, Sachaca y El Cural de lacampiña de Arequipa. De cada zona se to-maron muestras de plantas con bulbos de lavariedad Roja Arequipeña que presentaban lossíntomas de pudrición a nivel de tallo (discobasal) y en la parte aérea amarillamientos ymuerte de las hojas.

Los bulbos fueron lavados ydesinfestados con hipoclorito de sodio al 10%.Posteriormente algunos de ellos se coloca-ron en cámaras húmedas y se sembraronporciones pequeñas del disco basal en me-dios de cultivo Papa Dextrosa Agar (PDAO)y en medio selectivo Pimaricina AmpicilinaRifampicina (PAR). Las placas fueron incu-badas a 28°C por 7 días.

Identificación: La identificación de los hon-gos a nivel de género se realizó mediante lasclaves de Barnett y Barron (5,6) y para la iden-tificación a nivel de especie se utilizó la clavede Booth (8) y Snyder y Hansen citato porNelson (20 ). Se tomaron medidas de lasdiferentes estructuras utilizando un micros

Page 557: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

557

copio con un micrómetro. Para identificar la for-ma especial se hicieron inoculaciones en plan-tas de 45 días de edad de los siguientes espe-cies: ajo (Allium sativum L.), tomate(Lycopesicum sculentum Mill.), melón (Cucumismelo L.), coliflor (Brassica olearaceae L.) y al-godón (Gossypium barbadense L.) (8, 20). Lainoculación se realizó mediante el método depunción en la base de la planta y la inoculaciónde una suspensión de conidias a una concen-tración de 105 conidias/ml. Se tuvo cinco repe-ticiones por especie vegetal. La evaluación seefecutó a los 60 días después de la inocula-ción, anotando el desarrollo de síntomas anivel del tallos y haces vasculares.

Pruebas de Patogenicidad:

Con los aislamientos encontrados encámara húmeda y en medios de cultivo sehicieron las pruebas de patogenicidad ensemillas, plántulas y bulbos de cebolla varie-dad Roja Arequipeña.

- Prueba de patogenicidad en semillas. Se-millas de cebolla fueron desinfestadascon hipoclorito de sodio al 5% por 5 mi-nutos y enjuagadas en agua estéril, lue-go las semillas fueron colocadas dentrode placas con medio de cultivo PDAO ycrecimiento del patógeno fungoso de 10días de desarrollo. Se colocaron 5 semi-llas por placa con 4 repeticiones, el ma-terial testigo estuvo constituido solo conplacas con medio PDAO puro sin el pa-tógeno. Se incubaron por 15 días a 25°C y se evaluó la incidencia de pudricióna nivel radicular.

- Pruebas de patogenicidad en plántulas,Se utilizaron plántulas de cebolla de 45días de edad de la variedad Granex 33producidas en sustrato estéril. A cadaplántula se le hicieron cinco puncionesa nivel del disco basal y se le hizo unainmersión por 3 minutos en una suspen-sión de 105 conidias/ml. Luego fueron

transplantadas a macetas de 1 Kg. conarena estéril.

- Pruebas de patogenicidad en bulbos.Bulbos de 5 cm de diámetro de la varie-dad Granex 33, fueron desisfestados conhipoclorito de sodio al 5% por 5 minu-tos, luego se hicieron 5 punciones a ni-vel del disco basal y se colocaron en unasuspensión de 105 conidias/ml por 3 mi-nutos. Luego los bulbos fueron coloca-dos en una cámara humeda por 10 díasa 25 °C. Se tuvieron 10 bulbos inocula-dos y 4 testigos sólo con punciones.

B. Control Biológico con Trichoderma viridey diferentes enmiendas orgánicas

Esta prueba se realizó bajo condicio-nes de invernadero con plántulas del cultivarGranex 33, de 45 días de edad y producidasen un sustrato de arena estéril. Se tuvieronen total 24 tratamientos (Cuadro 1). Se utili-zaron 4 enmiendas orgánicas de distinta re-lación carbono/nitrógeno (C/N): Paja seca decereales (70 C/N), estiércol de vaca seco ylavado (30 C/N), compost de maíz (20 C/N) yhumus de lombriz (10 C/N). Cada enmiendase incorporó a razón de 100 gr por macetapor 1 kg de suelo estéril. Adicionalmente, entodas las enmiendas se realizó la inoculacióndel hongo controlador Trichoderma viride, elcual previamente había desarrollado en bolsasde polietileno conteniendo trigo estéril incuba-do durante 14 días a 25°C. La inoculación delsuelo se efectuó, mezclando el biocontroladorcon el suelo estéril. Se utilizaron 20 gr. de tri-go conteniendo el biocontrolador por macetade 1 kg. Todos los tratamientos de enmien-das tuvieron un testigo sin T. viride y otro conel controlador. Se utilizaron dos métodos deinoculación: 1) Por punción al disco basal einmersión por 3 minutos en una suspensiónde 105 conidias/ml. del fitopatógeno 2) Inocu-lación directa al suelo de 20 gr de trigo conte-niendo el crecimiento del patógeno por mace

ETIOLOGÍA DE LA PUDRICIÓN DEL DISCO BASAL DE LA CEBOLLA Y CONTROLCON Trichoderma viride Y DIFERENTES ENMIENDAS ORGANICAS

Page 558: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM558

ta de 1 kg de suelo estéril. Los dos métodosprobados simularon dos situaciones que sepresentan en campo: la primera cuando elinóculo esta en la plántula y la segunda cuan-do el inóculo está en el suelo. Setransplantaron tres plántulas por maceta y decada maceta se tuvieron cinco repeticiones.

Los parámetros evaluados fueron: Nú-mero de plantas muertas, longitud de raícespor el método de la bandeja (11), altura deplanta y peso de planta. La evaluación se rea-lizó cada 7 días para el parámetro de númerode plantas muertas. El resto de parámetrosse evaluó a los 60 días del transplante.

RESULTADOS

A. Aislamiento, identificación y pruebasde patogenicidad

En las tres zonas muestreadas se ais-ló tanto en cámara húmeda como en medioPDAO el mismo agente fungoso y en medioPAR no se aisló ningún organismo (Cuadro 2).Las medidas y características morfológicas en-contradas corresponden a la especie Fusariumoxysporum (Cuadro 3). En las pruebas depatogenicidad se observó el desarrollo depudriciones de raícillas en el 100% de semi-llas germinadas. A nivel de plántulas y bulbosse observó el desarrollo de la necrosis del dis-co basal. En la prueba de hospedantes solose desarrollaron síntomas en Ajo, con pudricióndel disco basal y de raíces. En el resto deespecies vegetales no se observo el desarro-llo de síntomas.

B. Control Biológico con Trichodermaviride y diferentes enmiendas orgánicas

Trichoderma viride, ejerció control sobreFusarium oxysporum en todas las enmiendasorgánicas, siendo el efecto mayor en humusde lombriz y compost. Adicionalmente, el efec-to de la forma de inoculación de F. oxysporumaltero el control de T. viride, siendo el efecto

de mayor control cuando la inoculación fueal suelo (Cuadro 4).

En forma general los menores porcen-tajes de plantas enfermas, mayor altura deplanta, mayor longitud de raíces y menoresgrados de severidad se obtienen para el hu-mus de lombriz, seguido del compost, pajaseca de cereales y finalmente estiércol devaca. Sólo en la enmienda estiércol de vacase tuvo un efecto negativo de 10% de plantasmuertas en el testigo sin inocular (Cuadro 4).

Se observó un efecto de interacción en-tre biocontrolador T. viride y las diferentes en-miendas orgánica para el parámetro longitud deraíces (Fig. 1). Tanto en la enmienda humus delombriz y compost, T viride indujo un mayorcrecimiento radicular, con diferencias signifi-cativas con respecto al testigo sin inocular.

DISCUSION

A. Aislamiento, identificación y pruebasde patogenicidad

Todas las características morfológicascoinciden con las señaladas por los autorespara el genero Fusarium (5,6,8). Las medi-das de conidióforos cortos, macroconidiastipo y forma de microconidas, formación declamidosporas están dentro del rango indica-do por por Booth (8) para la especie Fusariumoxysporum. Tanto Booth (8) como Nelson et al(20) señalan el desarrollo específico de sínto-mas tanto en cebolla (Allium cepa) y Ajo(Allium sativum) y no en otros hospedanteses propio de la forma especial cepae. Por lotanto, debido a las características antes men-cionada el agente causal de la pudrición basalde bulbos de cebolla es Fusarium oxysporumSchlechtend.:Fr. f.sp. cepae (H.N. Hans.)W.C.Snynder & H.N. Hans. (1,2,8,18, 20).

Nelson et al. (18) indican que las dis-tintas formas especiales de Fusariumoxysporum se encuentran distribuidas bajo

Page 559: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

559

diferentes condiciones de suelo y clima, sien-do especial problema en zonas donde las tem-peraturas fluctuan entre los 18 a 25 °C, con-diciones que concuerdan con las principaleszonas productoras de Arequipa. Esto expli-caría la presencia y amplia distribución deFusarium oxysporum f.sp. cepae en todas laszonas muestreadas. Otro factor adicional quefavorece una alta incidencia de Fusariumoxysporum f.sp. cepae en los suelos de lastres zonas muestreadas, es el monocultivode la cebolla o la rotación con ajo, tambiénsusceptible a la misma forma especial deFusarium oxysporum. Está mala práctica cul-tural incrementa constantemente las pobla-ciones de patógenos habitantes del suelo.

B. Control biológico con Trichoderma viridey diferentes enmiendas orgánicas

En todos los parámetros evaluados seobtuvieron mejores resultados con el humusde lombriz, que es una materia orgánica muyestabilizada incluso mejor que el compost(10). Estos resultados coinciden y amplían loreportado por Camacho (10), quien evaluó elefecto de las lombrices y sobre Fusariumsolani y Fusarium oxysporum en frejol.

En el compost y humus de lombriz seha observado un mayor desarrollo radicular yde altura de planta en los tratamientos coninoculación de F. oxysporum y T. viride al sue-lo, que en el testigo sin inocular. T. viride esti-muló el crecimiento radicular, esta caracterís-tica coincide con lo citada por Chet (12) y Bakeret al. (4), quienes señalan que Trichodermaes un organismo promotor del crecimiento deplantas.

Comparando ambos métodos de ino-culación de Fusarium, en el método de ino-culación al suelo se obtuvo mejor control queen el método de inoculación a la planta. Estopuede explicarse porque Trichoderma viridetiene mayores posibilidades de inhibición dela germinación de las estructuras de F.

oxysporum y su posterior penetración, quecuando este ya está dentro del tejido vegetal.Para el caso de las enmiendas, todas tuvieronun mejor control de Fusarium cuando la inocu-lación fue al suelo. Esto se debe a que el efec-to antibiosis y competencia de la flora micro-biana antagónica es mayor cuando el patóge-no se dirige del suelo a la planta y penetra enella (inoculación al suelo) que cuando ya estaen el interior (inoculación al disco basal).

De las cuatro enmiendas, la paja secade cereales mostró diferencias no tan marca-das entre los dos métodos de inoculación.Esto se debe a que esta enmienda tiene pocacarga microbiana comparada con las otras.Adicionalmente, al usar suelo estéril no setuvo una carga microbiana adicional queincrementara el efecto antagónico. Estos re-sultados estarían mostrando la importanciade la flora microbiana inherente a cada en-mienda, que coincide en lo señalado por Chet(12) y Hoitink et al. (15 ).

Hoitink et al. (5) y Nelson (20) sostienenque el grado de madurez de las enmiendasorgánicas es un factor que afecta la actividadde los antagonistas. Sus trabajos, realizadoscon diferentes tipos de compost que teníanuna relación C/N alta no obtuvieron buenosresultados. Los mismos autores indican que ladisponibilidad de carbono podría favorecer elincremento total de microorganismos, pero elfactor mas importante es la estabilidad de laenmienda, que permitiría una mejor colonizaciónde ciertos antagonistas. En el caso de lasenmiendas probadas, el humus de lombriz ycompost fueron las mas estabilizadas dandolos mejores resultados tanto solas como conTrichoderma viride. Por lo tanto estas enmien-das interaccionan positivamente con esteantagonista permitiendo la inhibición deFusarium oxysporum tanto por competenciacomo por antibiosis.

El mayor porcentaje de plantas muer-tas y las menores longitudes de raíces han

ETIOLOGÍA DE LA PUDRICIÓN DEL DISCO BASAL DE LA CEBOLLA Y CONTROLCON Trichoderma viride Y DIFERENTES ENMIENDAS ORGANICAS

Page 560: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM560

sido obtenidas con el estiércol de vacuno.Está enmienda tuvo un efecto negativo parael desarrollo de las plantas. Al observar eltestigo donde sólo se le adicionó la enmien-da y no se inoculó Fusarium, se encuentra unporcentaje de mortandad del 10%. Ninguna delas otras enmiendas produjo mortandad deplantas en el testigo, lo cual indica que el es-tiércol tuvo un efecto negativo sobre el prendi-miento de las plántulas. Esto probablementese deba a que el estiércol es una materia or-gánica que no ha sufrido un proceso de trans-formación (descomposición) por lo que no seencuentra todavía estabilizada. Hoitink et al.(15) señalan que en el proceso de estabiliza-ción hay una fase de incremento de tempera-tura y cambios cualitativos en la materia or-gánica. Es muy probable que este proceso sedio durante la realización del experimento, locual dañó el sistema radicular de la planta.

CONCLUSIONES

Fusarium oxysporum Schlechtend.:Fr.f.sp. cepae (H.N. Hans.)W.C. Snynder & H.N.Hans es el causante de pudrición del discobasal de la cebolla. La enmienda orgánica demayor efecto contra la pudrición basal de lacebolla fue el humus de lombriz. Trichodermaviride tuvo un mayor control de Fusariumoxysporum f.sp. cepae en las enmiendas hu-mus de lombriz y compost de maíz, el efectofue mayor con la inoculación de F. oxysporumal suelo. Se encontró un efecto de inducciónde crecimiento radicular con T. viride paralas enmiendas humus de lombriz y compost.

LITERATURA CITADA

1. ABAWI, G. S., and LORBEER, J. W.1971. Pathological histology of four onioncultivars infected with Fusariumoxysporum f.sp. cepae. Phytopathology61:1164-1169.

2. ABAWI, G. S., and LORBEER, J. W.1972. Several aspects of de Ecology of

onion infecction by Fusarium oxysporumf.sp. cepae. Phytopathology 62:870-876.

3. ALABOUVETTE, C. 1990. BiologicalControl of Fusarium Wilt Pathogens inSuppressive Soils pp. 27-43. In: Biologi-cal Control of Soilborne Plant Patho-gens. Ed. D. Hornby. C.A.B. Interna-tional, Wallingford. UK. 479 pp.

4. BAKER, R., ELAD, Y. and CHET, I.1984. The controlled experiment in thescientific method with special empha-sis on biological control.Phytophathology 24:1019-1021.

5. BARNETT, H. and B. HUNTER. 1972.Illustrated Genera of Imperfect Fungi. Bur-gess Publishing Company. Third edition.241 pp.

6. BARRON, G. 1968. The Genera ofHyphomycetes from soil. The Williams& Wilkins Company. Baltimore. USA.364 pp.

7. BAZÁN DE SEGURA, C. 1975. Enfer-medades de cultivos frutícolas yhortícolas. Ed. Jurídica S.A. Lima-Perú.276 pp.

8. BOOTH,C. 1971. The Genus Fusarium.Commonwelath Mycological Institute.Surrey. England. 237 pp.

9. CADENAS. G., C. 1998. Raíz Rosadade la Cebolla caracterización del agen-te causal, comportamiento de cultivarescomerciales y control químico. Tesispara optar el grado de MagísterScientiae. Universidad Nacional AgrariaLa Molina. Lima, Perú. 109 pp.

10. CAMACHO, D., P. 1994. La Lombriz deTierra y su efecto sobre Fusarium solani

Page 561: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

561

(Mart.)Sacc. y F. oxysporum Schl. f.sp.phaseoli Kendrick & Snyder. Tesis paraoptar el grado de Ingeniero Agrónomo.Universidad Nacional Agraria La Molina.Lima, Perú. 108 pp.

11. CAMBELL, C. and L.V. MADDEN. 1990.Introduction to Plant Disease Epidemi-ology. John Wiley & Sons, New York.532 pp.

12. CHET, I. 1990. Biological Control of Soilborne plant pathogens with fungal an-tagonists in combination with soil treat-ments pp. 15-25. In: Biological Controlof Soilborne Plant Pathogens. Ed. D.Hornby. C.A.B. International,Wallingford. UK. 479 pp.

13. COOK, R. J. and BAKER, K. 1983. Thenature and practice of biological controlof plant pathogens. The American Phy-topathological Society. Minnesota. USA.539 pp.

14. HADAR, Y., MANDELBAUM, R. and B.GORODECKI. 1992. Biological Controlof Soilborne Plant Pathogens by Sup-pressive Compost. In: Biological Con-trol of Plant Diseases. Progress andChallenges for the Future. Ed.E.C.Tjamos, G.C. Papavizas and R.J.Cook pp. 79-83. Plenum Press, NewYork. 462 pp.

15. HOITINK, H. A. and P. FAHY. 1986. Ba-sis for the Control of Soilborne Plant

Pathogens with compost. Ann. Rev.Phytopathol. 24:93-114.

16. LACY, M. L., and ROBERTS, D. L. 1982.Yields of onion cultivars in midwesternorganic soils infested with Fusariumoxysporum f.sp. cepae. and Pyrenochaetaterrestris. Plant Dis. Rep. 42:667-668.

17. LEWIS, J.A. and G.C. PAPAVIZAS.1974. Survival and Multiplication of soilborne Plant Pathogens as affected byPlant Tissue Amendments. In: Biologyan Control of Soil-Borne Plant Patho-gens. APS. 84-89 pp.

18. LORBEER, J.W. and STONE, K.W.1965. Reaction of onion to Fusariumbasal rot. Plant Dis. Rep. 49:522-526.

19. NELSON, E. B., KUTER, G.A. andHOITINK, H. A. 1983. Effects of fungalantagonists and compost age on sup-pression of Rhizontonia damping-off incontainer media amended withcomposted hardwood bark. Phytopathol-ogy 73:1457-1462.

20. NELSON, P.E., T. A. TOUSSOUN, andR.J. COOK. 1981. Fusarium diseases,biology and taxonomy. The Pennsylva-nia State University Press. USA. 459 pp.

21. PAPAVIZAS, G.C. 1985 Trichodermaand Gliocladium: Biology, ecology andpotential for Biocontrol. Ann. Rev. Phy-topathology 23:23-54.

ETIOLOGÍA DE LA PUDRICIÓN DEL DISCO BASAL DE LA CEBOLLA Y CONTROLCON Trichoderma viride Y DIFERENTES ENMIENDAS ORGANICAS

Page 562: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM562

Cuadro 1. Tratamientos usando cuatro enmiendas orgánicas y Trichoderma viride en dosmétodos de inoculación de Fusarium oxysporum f.sp. cepae en cebolla.

- Sin el controlador T. viride

Trat

.

M et. Inoculación de

F. oxysporum

Enmienda

(100 gr/maceta de 1kg)

Controlador

(20 gr/maceta de 1kg.)

1 Plántula Estiércol T. v iride

2 Plántula Estiércol -

3 Suelo Estiércol T. v iride

4 Suelo Estiércol -

5 Testigo Estiércol -

6 Testigo Sin enmienda -

7 Plántula Compost T. v iride

8 Plántula Compost -

9 Suelo Compost T. v iride

10 Suelo Compost -

11 Testigo Compost -

12 Testigo Sin enmienda -

13 Plántula Paja seca T. v iride

14 Plántula Paja seca -

15 Suelo Paja seca T. v iride

16 Suelo Paja seca -

17 Testigo Paja seca -

18 Testigo Sin enmienda -

19 Plántula Humus de Lombriz T. v iride

20 Plántula Humus de Lombriz -

21 Suelo Humus de Lombriz T. v iride

22 Suelo Humus de Lombriz -

23 Testigo Humus de Lombriz -

24 Testigo Sin enmienda -

Page 563: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

563

Cuadro 2. Aislamientos obtenidos en medios PDAO, PAR y cámarahúmeda a partir de bulbos con pudrición basal procedentesde tres localidades en Arequipa.

Cuadro 3. Características morfológicas para la identificación de especie de Fusariumaisladas de bulbos de cebolla con pudrición basal.

Zona Variedad Método Resultado # bulb.Tiabaya Roja arequipeña PDAO

PAR

Cámara Húmeda

Fusarium oxysporum

Negativo

Fusarium oxysporum

10/10

10/10El Cural Roja arequipeña PDAO

PAR

Cámara Húmeda

Fusarium oxysporum

Negativo

Fusarium oxysporum

10/10

10/10Sachaca Roja arequipeña PDAO

PAR

Cámara Húmeda

Fusarium oxysporum

Negativo

Fusarium oxysporum

10/10

10/10

Tipo de

Estructura

Características DesviaciónEst

andar

Macroconidias Prom edio de septas: 4.4

Tam año:

1. Largo : 3.8 m icras

a. Diám etro : 0.5 m icras

Form a: Puntas ligeram ente agudas

0.2253

0.024

0.018

Microconidias Form a: Elípticas, Producidas en racim os

Clam idosporas Presentes. Solitarias

Conidioforos 3.2 m icras largo 0.125

Coloración m edio Violáceo

Organo afectado Tallos- haces vasculares de cebolla

Promedio de septas: 4.4

Tamaño:

· Largo : 3.8 micras

· Diámetro : 0.5 micras

Forma: Puntas ligeramente agudas

ETIOLOGÍA DE LA PUDRICIÓN DEL DISCO BASAL DE LA CEBOLLA Y CONTROLCON Trichoderma viride Y DIFERENTES ENMIENDAS ORGANICAS

Page 564: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM564

Cuadro 4. Efecto de cuatro enmiendas orgánicas con Trichoderma viride y dos métodos deinoculación de Fusarium oxysporum f.sp. cepae en la severidad de ataque y algu-nas características morfológicas de la plantas de cebolla.

Enmiendas Tratamientos %plantas

Alturade

Longitudde

Gradosde

Pesode

Muertas 1 2 Plantas(cm)

1 2 Raíces(cm)

1 2 Severidad 1 Plantas (gr)

1

Estiércol FO 100 A A 0 D L 0 C J 5 B 5,08 CDe vaca FO+TV 60 B B 8,6 C K 32,2 B I 4 B 12,2 B

FOT 10 D F 17,7 B GHI 154,4 A F 2,4 A 27,6 AFOT+TV 30 C CD 16,4 B GHI 152,4 A F 2,5 A 25,76 ATestigo sininocular

10 D F 29,5 A C 169,6 A EF 1,4 A 31,8 A

Testigo sinenmienda

93 A A 0,4 D L 2,4 C J 5 B 5,2 C

Nivel significación ANVA ** ** ** ** **Coeficiente de variabilidad 25,04% 21,27% 23,29% 23,34% 14,85

%Compost FO 50 B BC 9,76 C JK 72,88 C H 4,4 E 10,73 C

FO+TV 20 C DE 15,3 BC HI 88,9 C H 3,8 D 13 CFOT 10 D F 20,4 B EFG 203,42 B D 2,8 C 26,94 BFOT+TV 10 D F 33,5 A BC 318,1 A B 2,1 B 36,04 ATestigo sininocular

0 E G 29,9 A C 226,98 B C 1 A 30,4 B

Testigo sinenmienda

93 A A 0,4 D L 2,35 D J 5 F 5,2 D

Nivel significación ANVA ** ** ** ** **Coeficiente de variabilidad 32,09% 26,78% 13,62% 11,55% 20,26

%Paja seca FO 40 C BC 14,4 C HI 44,92 D I 4,4 D 9,66 C

FO+TV 40 C BC 22,4 B DEF 75,39 C H 3,6 C 20,94 BFOT 40 C BC 26,7 AB CD 110,58 B G 2,5 B 27,7 AFOT+TV 50 B BC 24,3 B DEF 119 B G 2,7 B 24,4 ATestigo sininocular

0 A G 30,5 A BC 176,715 A EF 1 A 27,06 A

Testigo sinenmienda

93 D A 0,4 D L 2,4 E J 5 E 5,2 D

Nivel significación ANVA ** ** ** ** **Coeficiente de variabilidad 11,96% 16,91% 14,03% 11,73% 11,89

%HumusLombriz

FO 40 B BC 13,5 D IJ 37,54 D I 3,8 C 19,14 C

FO+TV 30 C CD 18,6 D FGH 51,83 D I 3,5 C 20,62 CFOT 40 B BC 30,3 C C 186,3 C DE 2,7 B 37,76 BFOT+TV 20 D DE 41 A A 436,83 A A 2,1 B 49,1 ATestigo sininocular

0 E G 35 B BC 327,51 B B 1 A 40,7 B

Testigo sinenmienda

93 A A 0,4 E L 2,35 E J 5 D 5,2 D

Nivel significación ANVA ** ** ** ** **Coeficiente de variabilidad 18,09% 10,30% 7,59% 9,62% 4,90%

Donde: FO: Fusarium oxysporum inoculado a la plántula FO+TV: F. oxysporum inocul. a la planta+T. virideFOT: Fusarium oxysporum inoculado al suelo. FOT+TV F. oxysporum inoculado al suelo+T. viride1: Duncan por enmienda (alfa=0.05) 2: Duncan total (alfa=0.05)

Page 565: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

565

Fig 1. Efecto de cuatro enmiendas orgánicas con Trichoderma viride y dos métodosde inoculación de Fusarium oxysporum f.sp. cepae en el desarrollo radicularde cebolla.

�������������������������

������������������������

��������������������

������������������������������

������������������������������������

����������

0

100

200

300

400

500

FO

FO

+T

V

FO

T

FO

T+

TV T T i

B. Compost

CC

B

A

B

D

Lo

ng

itu

d d

e ra

íces

Inoculación a la plántula Inoculación al suelo Inoculación al suelo

Testigo sin inocular (T) Testigo inoculado (Ti)

FO: Fusarium oxysporum TV: Trichoderma viride

������������

������������������

��������� ������������

������������������

���������

0

100

200

300

400

500

FO

FO

+T

V

FO

T

FO

T+

TV T T i

A. Estiércol

CBC

AA A

��������������������

������������������������

����������

����������������������������

������������������������������������������

���������

0

100

200

300

400

500

D. Humus de Lombriz

D D

C

A

B

E

Lo

ng

itu

d d

e ra

íces

(cm

)

���������������

������������

��������������������

������������

������������������

���������

0

100

200

300

400

500

FO

FO

+T

V

FO

T

FO

T+

TV T T i

C. Paja Seca de Cereales

D CB B

A

E

Lo

ng

itu

d d

e ra

íces

Lo

ng

itu

d d

e ra

íces

ETIOLOGÍA DE LA PUDRICIÓN DEL DISCO BASAL DE LA CEBOLLA Y CONTROLCON Trichoderma viride Y DIFERENTES ENMIENDAS ORGANICAS

Page 566: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM566

(1) Ingeniero Forestal.(2) Profesor Principal, Facultad de Ciencias Forestales, UNALM(3) Profesor Principal, Facultad de Ciencias Forestales, UNALM

RESUMEN

La especie estudiada, “Cedro virgen”, fue identificada como Cedrela montana Moritzex Turczaninov. Dendrológicamente, se caracteriza por presentar corteza fisurada de colorpardo rojiza y de aspecto escamoso, así como hojas paripinnadas cuyos foliolos presen-tan, por el envés, pequeños pelos agrupados en las axilas del nervio principal con lossecundarios.

A nivel macroscópico, la madera destaca por su porosidad circular que le confiere unmarcado veteado en arcos superpuestos, así como un color intenso pardo rojizo que toma lamadera al contacto con la luz y el aire; microscópicamente destaca la presencia de apéndi-ces en los extremos de algunas células de los vasos. Es una madera dimensionalmenteestable, con densidad básica media (DB=0.42 g/cm3) y propiedades mecánicas bajas.

En base a las características anatómicas y propiedades físico mecánicas se reco-miendan los siguientes usos: chapas decorativas, ebanistería, carpintería de obra en general,puertas apaneladas, artesanía y tallados.

SUMMARY

The studied species “Cedro virgen” identified as Cedrela montana Moritz ex Turczaninov,is distinct from other Peruvian Cedrela in having brown reddish fissured bark and leaflets withtufts of hairs in the axils of midrib and secondary nerves beneath.

Macroscopico picaly, the timber shows circular porosity that form marked superposedarcs in the tangential section; the intense reddish brown colour of the timber after contact with

ESTUDIO DENDROLOGICO, ANATÓMICO Y FÍSICO - MECÁNICO DEL “Cedro virgen”(Cedrela montana Moritz ex Turczaninov) DE LA PROVINCIA DE SATIPO

Ignacio Larco Roca (1), Manuel Chavesta Custodio (2), Carlos Reynel Rodríguez (3)

Page 567: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

567

air and light is notorious too. Microscopily it is remarkable the presence of apendixes in somevessel cells.

The wood is dimensional stable, has a medium specific gravity (0.42 g/cm3) and lowmechanical properties. Taking into account of the anatomic characteristics and phisical me-chanical properties, the recomended uses for this timber are: decorative veneer, joinery, soliddoors, artesan, carving.

I. INTRODUCCIÓN

La heterogeneidad del bosque tropi-cal comprende a un gran número de familiasdentro de la taxonomía vegetal, siendo lasMeliaceas una de las familias de mayor im-portancia económica, por su producción demadera aserrada y productos de transforma-ción secundaria, ya sea en el mercado in-terno como en la exportación, siendoespecíficamente los cedros (Cedrela spp.)maderas de mediano a alto valor económicoen el mercado nacional e internacional.

Dentro de la familia antes indicada,la especie más estudiada es Cedrela odorata;sin embargo en los últimos años se vienecomercializando otras especies de Cedros,siendo uno de ellos el “Cedro rojo” o “Cedrovirgen” proveniente de la zona de Satipo,cuya identificación botánica en el campo yen el comercio es actualmente errónea oincompleta, no contando además con infor-mación tecnológica básica, requisito impor-tante para su industrialización y aplicaciónfinal; así como del sustento técnico quedebe tener cada especie en las transaccio-nes comerciales especialmente para la ex-portación.

En tal sentido, son propósitos delpresente trabajo, identificar botánicamentela especie conocida como “Cedro Virgen”,realizar la descripción dendrológica, descri-bir las características anatómicas y deter-minar las propiedades físico – mecánicas,y finalmente evaluar los resultados obteni-dos para elaborar una clave de identifica-

ción práctica que facilite su reconocimiento,así como proponer aptitudes de uso con la fi-nalidad de optimizar el aprovechamiento dela madera.

II. REVISIÓN DE LITERATURA

Según Pennington (11), la especieen estudio se reporta en Venezuela, Colom-bia, Ecuador y Perú. En este último, se leencuentra en bosques de montañas sobrelos 1300 m.s.n.m, específicamente en Sel-va central, desarrollándose en la zona de vidade bosque muy húmedo Premontano Tropi-cal (bmh – PT), con temperaturas entre 24°y 25.5° C, con precipitaciones que varíanentre 3000 a 3500 mm. ONERN (10).

En el mercado local la especie esconocida como cedro rojo o cedro virgen ysegún INRENA (8), en sus estadísticas fo-restales reporta que esta especie es usadaen la industria de las chapas decorativas,identificándola algunas veces como Cedrelaodorata y otras como Cedrela sp. Por ello,con fines comparativos en los Cuadro 1 y 2,se presentan las características den-drológicas más saltantes de las especiesdel género Cedrela frecuentes en el comer-cio nacional; así como un resumen de lascaracterísticas anatómicas de la madera dedos Cedrelas, similares al “Cedro virgen”.

La correcta identificación de una es-pecie, según Wheeler et al (14), es de granimportancia desde el punto de vista comer-cial pero además esta en relación con un

ESTUDIO DENDROLOGICO, ANATÓMICO Y FÍSICO - MECÁNICO DEL “Cedro virgen”(Cedrela montana Moritz ex Turczaninov) DE LA PROVINCIA DE SATIPO

Page 568: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM568

apropiado procesamiento de la madera, es-pecialmente secado ya que especies aunparecidas requieren diferentes programas.Agrega, que cuando surgen problemas du-rante el procesamiento (maquinado o aca-bado), una de las primeras preguntas essi es que la madera fue correctamenteidentificada, ello porque cada especie fo-restal esta caracterizada al nivel de la or-ganización de sus tejidos, por una estruc-tura anatómica bien diferenciada desde elpunto de vista de su geometría, composi-ción y arreglo de sus elementos constitu-yentes; permiten además de hacerinferencias respecto a su comportamientofísico mecánico, lograr la identificación dela madera. Por consiguiente la utilizaciónde la madera para una aplicación especifi-ca dependerá de sus características, las

cuales a su vez están influenciadas por suestructura.

Haygreen (5), indica que uno de los defectosmás comunes que tiende a formarse en ma-deras latifoliadas tropicales es madera de ten-sión la cual se reconoce por el aspecto “lano-so“ y brillante en la superficie de las piezascepilladas. Vignote (13), agrega que dichodefecto se presenta por un cambio en la di-rección de las fibras respecto al ejelongitudinal del tronco y/o pieza de madera,además producto de las tensiones de creci-miento en la cercanía a una ramificación, ale-tas basales, presencia y/o cercanía a unnudo, desviación de las fibras en individuossometidos a tensiones adicionales como ár-boles que crecen en terrenos con fuertes pen-dientes buscando siempre que reorientarse.

Page 569: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

569

CUADRO 1. CARACTERÍSTICAS DENDROLÓGICAS DE TRESESPECIES DEL GÉNERO Cedrela.

Cedrela fissilis

(11, 12)

Cedrela odorata

(6, 9, 11)

Cedrela montana

(9)

Corteza

externa

Fisurada color marrón

claro, similar a Cedrela

odorata.

Regularmente surcada y

fisurada, color marrón –

grisáceo, gris – negro o

pardo – rojizo. Ritidoma en

tiras largas leñosas.

Longitudinalmente fisurada, en

árboles maduros de color

rojizo – marrón y escamosa.

Corteza

interna

Laminar, color crema y

rosado, con olor a ajos.

Laminar de color rosado a

rojo con olor a ajos y de

sabor amargo.

Laminar de color rosado a rojo

oscuro.

Hojas Paripinnadas, a menudo

muy largas (-120 cm).

Paripinnadas o impari-

pinnadas con un foliolo

terminal abortivo.

Paripinnadas, 20 – 55 cm de

largo.

Foliolos Numerosos, 12 - 18 pares.

Densa y total pubescencia

por el envés. Haz de color

verde claro.

5 – 11 pares opuestos,

subopuestos o alternos

mayormente falcados, ápice

corto acuminado, sin pelos.

Haz de color verde brillante.

6 – 10 pares opuestos o

subopuestos ápice

acuminado, coriáceas lustro-

sas y de color verde –

amarillento oscuro por el haz.

Concentración de pelos en

axilas del nervio principal con

los secundarios.

Flores Pétalos blanco – verdosos,

poseen un olor agradable.

Pétalos de color verde

amarillo a blanco verdoso y

de olor poco agradable.

Blanco verdosas o cremas con

tendencia al amarillo, olor

poco agradable. El androgi-

néforo es de color naranja

oscuro.

Frutos Cápsula de 5 valvas

leñosas, 4-7 mm de

espesor, color marrón

oscuro a marrón - negro,

de 4.5-11 cm de largo.

Cápsula de 5 valvas

delgadamente leñosas,

0.35-1.5 mm, color marrón –

castaño o marrón –

grisáceo, de 3 – 5 cm de

largo.

Cápsula de 5 valvas lisas color

gris marrón de 4 – 6 cm de

largo.

ESTUDIO DENDROLOGICO, ANATÓMICO Y FÍSICO - MECÁNICO DEL “Cedro virgen”(Cedrela montana Moritz ex Turczaninov) DE LA PROVINCIA DE SATIPO

Page 570: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM570

C aracterísticas G enerales y

M acroscópicas

C edrela odorata

“C edro de Pucallpa”

C edrela fissilis

“C edro b lanco”

C olor del duram en R osado oscuro Pardo rojizo c laro

Porosidad Sem icircular Sem icircular

Textura M edia M edia

G rano R ecto R ecto

Brillo M edio a alto M edio a bajo

O lor C aracterístico C aracterístico

Sabor Am argo Ausente

M icroscópicas

N º Poros / m m 2 5 (1 - 9) --

D iám . Poros (µm ) 165 (132 - 504) --

A ltura radios (µm ) 295 (144 - 440) --

Long. Fibras (µm ) 1369 (1065 - 1775) --

Long. Vasos (µm ) 429 (355 - 781) --

CUADRO 2. CARACTERÍSTICAS ANATOMICAS DE DOS ESPECIES COMERCIALESDEL GENERO Cedrela. (1, 2, 6, 7)

III. METODOLOGÍA

La colección de muestras se llevó acabo en la provincia de Satipo. En las insta-laciones y laboratorios de la Facultad de Cien-cias Forestales de la UNALM se llevaron acabo la descripción dendrológica, preparaciónde probetas, muestras de xiloteca, láminasy tejidos anatómicos, descripción anatómicay la realización de los ensayos físico – me-cánicos.

La selección y colección de mues-tras se realizó en base a lo establecido por laNorma Técnica Peruana 251.008. Se colec-taron muestras botánicas completas de 2 in-dividuos. La identificación de la especie seefectuó en el Herbario MOL.La descripción anatómica se realizó sobre labase de la norma COPANT 30:1-19. Los en-

sayos físico - mecánicos se realizaron encondición saturada de acuerdo a las NormasTécnicas Peruanas correspondientes y sebasaron en 5 árboles seleccionados al azar,es decir, los resultados tienen una precisióndel 15 % sobre el valor promedio a un nivel deconfianza del 95 %.

Los resultados y variables estadísti-cas de las propiedades físicas y mecánicas,se calcularon de acuerdo a la norma “COPANT30:1-012”.

IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. DENDROLOGÍA

Árbol dominante, diámetros hasta2.16 m y alturas totales hasta 57 m. Aletasde sección gruesa. Corteza externa fisurada

Page 571: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

571

color pardo – rojizo, desprende ritidoma enplacas rectangulares que pueden dar al fusteun aspecto erizado. Corteza interna laminar,color rojo a guinda de olor característico cuan-do fresca. Hojas mayormente paripinnadas,agrupadas en las ramas terminales, confoliolos lustrosos y de color verde oscuro porel haz, presentan ápice acuminado. Presen-cia de pelos amarillentos concentrados en lasaxilas del nervio principal y los secundariosen el envés de los foliolos. Floreshermafroditas pero unisexuales en función,verde amarillentas y de olor poco agradable.Pentámeras y con un androginéforo de colorrojo intenso. Fruto cápsula pentavalvar deunos 3.5 cm de longitud, valvas marrones le-ñosas con lenticelas alargadas color cremay de superficie lisa.

Cabe indicar que Cedrela montana noha sido reportada por MacBride en “Flora ofPerú”, sin embargo, ya había sido descrita des-de finales del siglo XIX y la colección reportadaen “Flora Neotrópica” (9) fue hecha en Junín porel mismo autor, pero es seguro que en ese en-tonces haya sido incluida dentro de otro taxón.

Consecuentemente, la escasa difu-sión y literatura han hecho que las referen-cias que se hacen acerca de esta especie enel campo, comercio y estadísticas naciona-les sean erróneas o incompletas, pues se lanombra como Cedrela sp. , Cedrela fissilise inclusive Cedrela odorata.

4.2. ANATOMÍA DE LA MADERA

En condición seca al aire elduramen es pardo rojizo mientras que la al-bura es color crema; transición gradual dealbura a duramen; olor característico y sa-bor ausente; brillo medio; anillos de creci-miento diferenciados por porosidad circulary por parénquima marginal asociado a éste;veteado en arcos superpuestos y líneas pa-ralelas; grano recto; textura media. Ocasio-

nalmente presentar floema incluido y ma-dera de tensión (traposa).

Poros medianos, visibles a simplevista y de forma redonda, solitarios y múlti-ples radiales, predominando los primeros, al-gunos poros taponados por gomas de colorrojo oscuro. Grandes en promedio, 214 mm.De 3 poros / mm2, considerado como mode-radamente pocos. Elementos vasculares cla-sificados como cortos, de 343 mm en pro-medio, algunos se caracterizan por presen-tar apéndices. Platina de perforación simple,horizontal a poco inclinada. Puntuacionesintervasculares alternas, redondas y raramen-te hexagonal, con aperturas de disposiciónincluida y de forma lenticelar.

Parénquima marginal visible a sim-ple vista, paratraqueal vasicéntrico visible conlupa y escaso apotraqueal difuso. Radios fi-nos, visibles con lupa, en la sección tangencialno estratificados. Predominan los biseriados,también se presentan uniseriados apentaseriados. Extremadamente cortos, dealtura promedio 373 mm. Homogéneos, de 3radios/mm en promedio, clasificado comopoco numerosos. Fibras libriformes, longitudpromedio de 1365 mm, clasificadas comomedianas, diámetro total de 26 mm y espe-sor de pared de 2.3 mm, no estratificadas.

A nivel macro y microscópico, las ca-racterísticas cualitativas de la especie en estu-dio son muy similares al de Cedrela odorata,con la diferencia que el “Cedro Virgen” presentauna coloración rojiza intensa al contacto con laluz y el aire, vetado muy marcado producto dela porosidad circular y el parénquima marginalasociado a los anillos de crecimiento, así comoa la presencia ocasional de floema inclui-do y apéndices en los vasos.

En el Cuadro 3 se comparan las di-mensiones de los elementos leñosos deCedrela montana con los de Cedrela odorata.

ESTUDIO DENDROLOGICO, ANATÓMICO Y FÍSICO - MECÁNICO DEL “Cedro virgen”(Cedrela montana Moritz ex Turczaninov) DE LA PROVINCIA DE SATIPO

Page 572: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM572

Cuantitativamente, en Cedrela montana sonmenores la longitud de vasos, ancho de losradios, y diámetro y espesor de pared de lasfibras. Son similares en promedio el diámetrotangencial de los poros y su número por milí-metro cuadrado, la altura en micras y núme-ro de células de los radios, y la longitud defibras. Se observa un mayor rango de varia-ción en Cedrela montana para los valores dediámetro tangencial de los poros, longitud defibras, y longitud de vasos. Respecto al diá-metro de los poros, su amplio rango en tama-ño se debe a la porosidad circular que pre-senta la especie.

Sobre la presencia de madera de re-acción, ésta se explica por la presencia detensiones de crecimiento de diverso origenen la madera que desvían a las fibras de sunormal sentido a lo largo del eje del tronco.Las causas de estas tensiones pueden ser:cercanía a una ramificación, cercanía a lasaletas basales, presencia y/o cercanía a unnudo, y desviación de fibras en individuossometidos a tensiones adicionales como losque crecen en terrenos con fuertes pendien-tes y en bosques tropicales y que por lo tan-to han tenido que reorientarse frecuentemente(5, 13). Este último caso es el que más seajusta al de la especie estudiada y se pre-senta en individuos cuyo fuste es de seccióntransversal ovalada.

4.3. PROPIEDADES FÍSICO –MECÁNICAS

Físicamente es una madera de den-sidad media y dimensionalmente estable, conpropiedades mecánicas bajas. En los Cua-dros Nº 4 y 5 se muestran los valores prome-dio de las propiedades físicas y mecánicasde Cedrela montana, así como los de C.odorata a manera de comparación.

En las propiedades físicas encontra-mos que Cedrela montana y C. odorata dePucallpa tienen las mismas densidades bá-

sica y anhidra; de otro lado, C. montana po-see una densidad básica ligeramente mayorque C. odorata proveniente de Colombia. Re-ferente a las contracciones e índice de esta-bilidad (T/R), son menores en C. montana,es decir, se trataría de una madera más esta-ble, pero se debe tener en cuenta que el es-tudio de Pucallpa usó un solo árbol.

En las propiedades mecánicas sepuede indicar que Cedrela montana es unamadera con valores ligeramente mayores queC. odorata, excepto en dureza y compresiónperpendicular, siendo la tenacidad de igualvalor en las dos especies. Al igual que con lacomparación de las propiedades físicas de-bemos tener en cuenta que el estudio perua-no de C. odorata ensayó un solo árbol.

4.4. APTITUDES DE USO

La principal característica de estamadera es el vistoso veteado en arcos super-puestos que presenta en cortes tangenciales,también tiene a su favor su estabilidad dimen-sional, (CV% = 9.99, T/R=1.88) y el presen-tar grano recto. Si bien se trata de una ma-dera que por sus características tecnológi-cas puede ser considerada de utilidad gene-ral, desde el punto de vista de ventajas com-parativas no son recomendables usos en loscuales es indistinto el veteado, por ejemplozócalos moldurados o carpintería de obra enla que las piezas no están expuestas.

Igualmente no son recomendablesusos que exigen cierto grado de dureza y/oresistencia al desgaste, por ejemplo se haobservado que los elementos de las sillasdonde usualmente se apoyan los pies se des-gastan prematuramente; los mostradores delocales de atención al público se rayan fácil-mente con el uso diario. Según estas consi-deraciones se recomiendan los siguientesusos como los que mejor aprovechan la natu-raleza de la madera de Cedrela montana:

Page 573: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

573

CUADRO 3. VALORES DE LOS ELEMENTOS LEÑOSOS ENCedrela montana y Cedrela odorata.

Unidades en micras (µµµµm) POROS RADIOS FIBRAS VASOS

Nº Células

PROMEDIO Y

RANGOS

D.

Tang.

Nº /

mm2Altura Ancho

Altura Ancho

Nº /

mm

D. Total

15 x 40

Espesor

paredLong 7 x 4 Long

C. montana 214 3 373 39 13 2 3 26 2.3 1365 343

VALOR MENOR 92 1 67 10 3 1 1 15 1.3 730 192

VALOR MAYOR 342 9 888 72 33 5 8 50 3.8 2304 576

C. odorata ( 1 )

C. odorata ( 2 )

192 -

504

165

1 - 9

5

370

295

-

48 - 96

-

13

-

1 - 4

2 - 7

-

46

-

4

3

1229 -

1690

1369

429

486

VALOR MENOR 132 1 144 48 7 1 2 - 2 1065 355

VALOR MAYOR 504 9 440 96 19 10 12 - 4 1775 781

CUADRO 4. PROPIEDADES FÍSICAS DE Cedrela montana y Cedrela odorata

Contracciones (%)Especie /

ProcedenciaDensidad Básica

(g/cm3)Densidad anhidra

(g/cm3)Radial Tangencial Volumétrica

Relación T/R

C. montanaSatipo – Junín 0.42 0.47 2.83 5.32 9.99 1.88

C. odorataPucallpa (3)

0.42 0.47 3.10 7.00 10.5 2.20

C. odorataColombia (4)

0.39 0.44 -- -- -- --

CUADRO 5. PROPIEDADES MECÁNICAS DE Cedrela montana y Cederla odorata

Flexión estática Compresiónparalela

Compresiónperpendicular Cizallamiento Clivaje Dureza

Lados Tenacidad

Especie / Procedencia ELP

Kg/cm 2MOR

Kg/cm 2MOEt/cm2

ELPKg/cm2

RMKg/cm2 ELP Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm Kg/cm2 Kg-m

C. montana

Satipo –Junín 228 436 150 230 24 62 35 254 1.3

C. odorata

Pucallpa (3) 209 395 72 104 148 33 58 -- 273 1.3

Colombia (4) 185 388 73 -- 159 24 49 23 -- --

ESTUDIO DENDROLOGICO, ANATÓMICO Y FÍSICO - MECÁNICO DEL “Cedro virgen”(Cedrela montana Moritz ex Turczaninov) DE LA PROVINCIA DE SATIPO

Page 574: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM574

- Chapas decorativas- Ebanistería- Muebles funcionales pero con protección

(p.e.: poliéster) de las partes que debentrabajar al desgaste y dureza.

- Puertas apaneladas.- Artesanía- Tallado

4.5. CLAVES DE IDENTIFICACIÓNDE LAS ESPECIES FRECUENTESDEL GÉNERO Cedrela

Con la finalidad de facilitar la identifi-cación de las especies de Cedro en el bos-que, así como en madera aserrada, se hanelaborado dos claves de identificación.

En el Bosque

1. Corteza externa fisurada longitudinalmente,corteza interna laminar de olor caracte-rístico. Hojas pinnadas agrupadas al finalde las ramas terminales, foliolos de mar-gen entero. Frutos cápsulas pentavalvaresque se abren desde el ápice. Semillasaladas. Cedrela spp.

2. Corteza externa con fisuras longitudinalespoco profundas, de color pardo rojizo yapariencia escamosa. Hojas pinnadascon foliolos de color verde oscuro lustro-so por el haz, presentan concentraciónpelos en las axilas del nervio principal ylos secundarios.

C. montana

2. Corteza externa con fisuras profundasparalelas y anchas. Corteza interna decaracterístico olor aliáceo.

3. Corteza externa de color marrón grisáceoa marrón rojizo. Láminas de los foliolosglabras, o rara vez con escasos pelos enlos nervios principales y secundarios porel envés. Cápsulas de 2 – 4 cm de longi-tud. C. odorata

3. Corteza externa de color marrón claro. Lá-minas de los foliolos densos y uniforme-mente pubescente por el envés. Cápsu-las de 4.5 – 8.5 cm de longitud.

C. fissilis

Como Madera Aserrada

1. Madera de color salmón a marrón rojizoy olor fragante. Anillos de crecimiento biendiferenciados por la presencia deparénquima marginal y poros asociadosa éste que le confieren a la madera unveteado de arcos superpuestos. Texturamedia y grano recto. Presencia de go-mas en los vasos.

Cedrela spp.

2. Madera fresca de color rosado y seca alaire marrón rojizo. Porosidad circular.Sin sabor.

C. montana

2. Madera de porosidad semicircular.

3. Madera fresca de color rosado y seca alaire rosado oscuro. Sabor amargo.

C. odorata

3. Madera fresca color rosado salmón y secaal aire pardo rojizo. Sin sabor

C. fissilis

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIO-NES

- La especie Cedrela montana es de fácilidentificación al nivel de género y especie,pues presenta características vegetativasque son comunes a todas las Cedrela yademás otras fácilmente observables yexclusivas de esta especie, como son:apariencia de la corteza externa, color delas hojas y presencia particular de pelosen los foliolos (indumento).

Page 575: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

575

- A nivel macroscópico, la madera es simi-lar a los demás Cedros en estructura,pero con atributos particulares para suidentificación como son el color, olor, sinsabor, la porosidad y el floema incluidoque ocasionalmente presenta.

- A nivel microscópico destacan la presen-cia de vasos con apéndices y de menorlongitud que en Cedrela odorata. El diá-metro de los poros tiene un amplio rangode variación producto de la porosidad cir-cular de la madera.

- La madera de Cedrela montana es dedensidad media y estable, con propie-dades mecánicas bajas que secorrelacionan positivamente y están deacuerdo con su densidad, haciendo deella una madera de utilidad general, conlimitaciones en uso donde la dureza esimportante. La principal ventaja que tie-ne C. montana sobre C. odorata es supronunciado veteado en seccióntangencial.

- Por sus características anatómicas ypropiedades físico – mecánicas se re-comiendan los siguientes usos: chapasdecorativas, ebanistería, muebles fun-cionales pero con protección de laspartes que deben trabajar al desgastey dureza, puertas apaneladas, artesaníay tallados.

- Por su aptitud de uso se recomienda in-vestigar en la producción de láminas alcorte rotativo y plano para obtener infor-mación útil sobre rendimientos y calida-des, tratamientos o técnicas, costos yprecios de venta, etc.

- Igualmente investigar la trabajabilidad dela madera y técnicas para minimizar laapariencia traposa. De igual modo in-vestigar sobre el secado de la madera

para elaborar programas de secadoadecuados y eficientes, así como obte-ner información sobre defectos y porcen-taje de calidades después del secado.

- Por ser una especie valiosa y con dis-tribución restringida, es recomendableque los programas de reforestación deSelva Central se dediquen a investigar lasilvicultura y a realizar la reposición fo-restal con esta especie en las zonas don-de naturalmente se desarrolla. Tambiénincluirla en Jardines botánicos, pues noestá representada en ninguno del país.

VI. BIBLIOGRAFÍA

1. ACEVEDO, M. Y KIKATA, Y. 1994. At-las de maderas del Perú. Univer-sidad Nacional Agraria la Molina– Universidad de Nagoya. Japón.202 p.

2. ARÓSTEGUI, A. 1975. Estudio tecno-lógico de maderas del Perú (zonaPucallpa). Vol. I. Características yusos de 145 especies del BosqueNacional Alexander Von Humboldt.Lima. 172 p.

3. ARÓSTEGUI, A. 1982. Recopilación yanálisis de estudios tecnológicosde maderas peruanas. UNALM.Lima – Perú. 57 p.

4. GUEVARA, M. 1988. Experiencias co-lombianas con Cedrela odorata L.Corporación Nacional de Investiga-ción y Fomento Forestal. Serie do-cumentación Nº 12. Bogotá, Co-lombia. 86 p.

5. HAYGREEN, J. Y BOWYER L. 1982.Forest products and wood science.

ESTUDIO DENDROLOGICO, ANATÓMICO Y FÍSICO - MECÁNICO DEL “Cedro virgen”(Cedrela montana Moritz ex Turczaninov) DE LA PROVINCIA DE SATIPO

Page 576: MasterAnales-2002 - Volumen LIII

Anales Científicos UNALM576

The Iowa State University Press. U.S.A. 495p.

6. INIA - OIMT. 1996. Manual deidentificación de especies foresta-les de la subregión andina. 1aedición. Editorial Stella. Lima –Perú. 489 p.

7. INIA - OIMT. 1996. Manual deidentificación de especiesforestales de la subregión andina.Documento técnico científico. Lima– Perú. 291 p.

8. INRENA. 1999. Perú Forestal enNúmeros. Base de Datos Ejecutiva.Ministerio de Agricultura. Lima –Perú. 50 p.

9. LAO, R. 1969. Catálogo Preliminar deEspecies de Especies Forestalesdel Perú. Revista Forestal delPerú 3(2): 3-61

10 ONERN. 1976. Mapa ecológico del Perú– Guía explicativa. ONERN. Lima,Perú. 150p.

11 PENNINGTON, T. 1981. FloraNeotrópica monograph. The NewYork Botanical Garden. New York.Number 28.

12 REYNEL, C. Y LEÓN, J. 1989. Espe-cies forestales de los bosques se-cundarios de Chanchamayo. Pro-yecto UNALM/UT/CIID-Lima. 173 p.

13 VIGNOTE S. Y JIMÉNEZ F. 1994. Tec-nología de la madera. Ministeriode Agricultura Pesca y Alimenta-ción. Madrid, España. 602 p.

14 WHEELER, E Y BAAS, P. 1998.Identification of woods. IAWAJOURNAL. Internacional Associa-tion of Woods Anatomists. Vol. 19(3): 241-264.