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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

PROYECTO DE INVESTIGACION

TITULO “EFECTO DEL TIEMPO Y TEMPERATURA DE DILUCION EN LAS CARACTERISTICAS FISICOQUIMICAS Y SENSORIALES DEL CHACKO GRIS (Montchack) INSTANTANEO”

PRESENTADO POR EL BACHILLER EDIN NESTOR CANA VILLANUEVA

PARA REALIZAR EL INFORME DE INVESTIGACION Y OPTAR EL TITULO DE INGENIERO AGROINDUSTRIAL PUNO – PERU 2013

“EFECTO DEL TIEMPO Y TEMPERATURA DE DILUCION EN LAS CARACTERISTICAS FISICOQUIMICAS Y SENSORIALES DEL CHACKO GRIS (Montchack) INSTANTANEO” DIRECTOR

: Ing. Saire Roenfi GUERRA LIMA.

ASESORES

: Ing. Lisset Alejandrina CALLA CHACON. : Lic. Jesús Deyby HANCO CANTANI.

RESPONSABLE

I.

: Bach. Edin Nestor CANA VILLANUEVA.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. ¿Cuáles son los efectos del tiempo y temperatura de dilución en las

características fisicoquímicas y sensoriales del chacko instantáneo obtenido a partir de la arcilla chacko gris (Montchack) proveniente del distrito de Asillo, secado por medio de Spray Drying a escala laboratorio de la EPIAI – FCA – UNA – Puno, año 2013? En la actualidad, para separar las impurezas que contiene la arcilla chacko gris (arena 11.9% y limo 5.7%) cuyo consumo sería perjudicial para la salud. Es necesario remojarla en un recipiente con agua hervida fría por un tiempo determinado, para ser posteriormente removida dejando asentar el sedimento. El agua que contiene en suspensión los nutrientes liberados por la arcilla es ingerida por las personas. El problema está en el tiempo que demora su preparación por causa de la remoción de las impurezas. Por lo tanto, el consumo en forma líquida tiene desventajas como: menor estabilidad, menor capacidad de transporte y dosificación. Una alternativa de solución es la obtención de chacko instantáneo (concentrado de nutrientes funcionales) fácil de preparar y presenta ventajas comparativas al consumo tradicional: como mayor estabilidad, mayor capacidad de transporte, mejor dosificación cuyo consumo no sea perjudicial para la salud. El objetivo de esta investigación es: Determinar el efecto del tiempo y temperatura de dilución en las características fisicoquímicas y sensoriales del

chacko instantáneo. Por lo tanto, el estudio de la investigación del procesamiento del chacko instantáneo (concentrado de nutrientes funcionales) obtenido a partir de la arcilla chacko gris (Montchack), proveniente del distrito de Asillo; se centra en la evaluación de las características químicas de la arcilla con la finalidad de obtener chacko instantáneo que conserve sus bondades, bajo una tecnología moderna utilizando diferentes factores de dilución en la arcilla (tiempo y temperatura) para extraer los nutrientes funcionales contenido en el sólido, proceso de secado por medio de Spray Drying (secado por atomización) con adición de estabilizante para que permita la correcta formación del polvo o granulado, envasado aséptico, características fisicoquímicas y sensoriales. Así, ante lo expuesto, esta investigación busca responder las siguientes preguntas: 1.1.

PREGUNTA GENERAL.

-

¿Cuáles son los efectos del tiempo y temperatura de dilución en las características fisicoquímicas y sensoriales del chacko instantáneo?

1.2.

PREGUNTAS ESPECÍFICAS.

-

¿Cuál será la característica química de la arcilla chacko gris del distrito de Asillo?

-

¿Cuáles son los efectos del tiempo y temperatura de dilución en las características fisicoquímicas del chacko instantáneo?

-

¿Cuáles son los efectos del tiempo y temperatura de dilución en las características sensoriales del chacko instantáneo?

II.

ANTECEDENTES. Aranibar, et al. (2009), señala que la arcilla chacko tiene la propiedad de

atrapar y/o neutralizar a ciertas sustancias toxicas, estabilizan la acidez gástrica, especialmente frente a la resaca alcohólica; son ricas en calcio y hierro, protegen a la mucosa intestinal, ayudan a regenerar el epitelio gástrico y en general favorecen al proceso digestivo. Según Albela, (2012), recomienda la arcilla chaco en el uso terapéutico para aliviar problemas gastrointestinales (gastritis), diluir una cucharadita de arcilla en un vaso de agua, mezclar, dejar reposar por una hora (para separar los nutrientes funcionales de las impurezas), removerlo ligeramente y consumir. Barrio, (2011), señala que la arcilla de hidralgirita o chaco tiene la siguiente composición química (Aluminio, Potasio, Silicio, Boro, Litio, Magnesio, Sodio, Vanadio, Calcio, Zinc, Cobalto, Hierro y Selenio), el chaco es particularmente rica en ciertas diastasas y enzimas que no se destruyen a sí mismas al actuar. Algunas de estas diastasas, las oxidasas tienen la capacidad de fijar el oxígeno libre, lo cual explicaría la acción de purificación y enriquecimiento que la arcilla chaco tiene en la sangre. Browman, (2013), señala los componentes mineralógicos que tiene la arcilla chaco, son silicato de aluminio hidratado de K, Mg y Fe; el método utilizado fue análisis de difracción de rayos X (DRX).

III.

JUSTIFICACION. En el departamento de Puno, los recursos andinos no tradicionales dentro

de su cadena productiva, todavía no representan una actividad económica rentable por desconocimiento de sus propiedades funcionales, tecnológicas, nutricionales y saludables. Como la arcilla chacko gris (Montchack), que es un alimento funcional (especialmente por el contenido de minerales) con propiedades terapéuticas (Cicatrizante, Bactericida, Absorbente, Remineralizante, Analgésico, Relajante y Equilibrador Térmico). (Quispe, et al. 2007). Por otro lado, el rol de la Agroindustria, a través de los años, ha sido el de diseñar procesos para la producción de alimentos, mejorar y optimizar los ya existentes así como plantear y desarrollar nuevos productos, que satisfagan las exigencias del mercado, que hagan “La vida más fácil al consumidor” y le permita reducir tiempo al preparar y consumir sus alimentos. En este contexto el estudio del efecto del tiempo y temperatura de dilución en los factores de calidad (características fisicoquímicas y sensoriales) del chacko instantáneo obtenido a partir de la arcilla chacko gris (Montchack) proveniente del distrito de Asillo, secado por medio de Spray Drying (secado por atomización), constituye una herramienta de gran importancia en la agroindustria. La preparación de la arcilla chacko gris (Montchack), para su consumo es diferente: por ejemplo en la zona rural es remojada en agua tibia (40 a 45 °C) por 30 min aproximadamente, y en la zona urbana es remojada en agua fría (20 °C) por 60 min aproximadamente, con la finalidad de separar las impurezas que contiene (arena 11.9% y limo 5.7%). Tomando como referencia estos parámetros se realizó pruebas experimentales en la dilución de la arcilla chacko gris (Montchack), del distrito de Asillo. Al realizar las pruebas experimentales se establecieron condiciones mínimas para el proceso de dilución de la arcilla chacko gris (Montchack), se utilizó 100 gr de arcilla según los tratamientos (T1 = agua tibia a 40 °C por 30 min y T2 = agua a temperatura ambiente por 60 min), en la comparación de las características físicas y sensoriales se observó: la sedimentación de la arcilla en el tratamiento dos es más rápido en comparación al tratamiento uno, el sabor y olor del tratamiento uno es más intenso en comparación al tratamiento dos.

La importancia de las propiedades químicas de la arcilla chacko gris (Montchack), hace que resulte interesante conocer: 1) la composición química exacta (contenido de minerales), utilizando microscopio electrónico de barrido. 2) mediante análisis fisicoquímico y evaluación sensorial determinar los cambios que se producen en las diferentes etapas de su procesamiento. Por lo tanto, el trabajo tiene gran importancia práctica, ya que con el modelo del proceso de extracción solido-líquido y secado, se podrá contribuir con una alternativa sustentada en principios de la ingeniería que, junto con la medición rigurosa de los parámetros de dilución y secado, podrá utilizarse como punto de partida para la elaboración de otros productos a partir de la arcilla chacko gris (Montchack).

IV.

MARCO TEORICO.

4.1.

CHACKO GRIS (Montchack). El chacko gris (Montchack) es una arcilla orgánica comestible, ha sido

encontrado solo en la sierra sur y mayormente en el departamento de Puno en los distritos de Asillo, Acora, Azángaro y Tiquillaca y la denominan 3A-T. (Aranibar, 2008). El chacko gris (Montchack), recibe diversas denominaciones: la llaman chiquiche, chaqo, chacko, cha’qo, chaco, chachacko, pasa, pasalla, ch’aquo, ch’ako. (Chacón, 2011). De acuerdo a Browman (2013), los pobladores de Altiplano, acompañan el consumo de la papa amarga y quinua, con el chaco o pasa a fin de minimizar los efectos tóxicos de la solanina y saponina, presentes en estos cultivos. 4.1.1.

Propiedades Medicinales de la Arcilla Chacko Gris (Montchack). El chaco gris tiene, alcalinidad o alcalosis, regulariza el PH sanguíneo, es

un antiséptico y microbicida, también actúa contra la acidez excesiva, fermentación y descomposición de los restos alimenticios en la boca, eliminando la

proliferación

de

microbios

causantes

de

la

caries

dental,

úlceras

gastroduodenales, realiza una gradual higiene intestinal, desintoxica y a la vez mineraliza. (Ticona, 2011). Externamente se aplica en las llagas o heridas, en los edemas varicosos, como reumáticos, aumenta los glóbulos rojos de la sangre por tener hierro, a la concentración de aminoácidos, juega un papel importante en la nutrición, en los fenómenos de mantenimiento de la vida y la defensa contra las agresiones y el envejecimiento. (Ramírez, 2010). El chaco gris es sumamente alcalino y rápidamente puede neutralizar la acidez estomacal. Esta arcilla al igual que el Bicarbonato de Sodio y Bicarbonato de Potasio, combinación conocida como Alka-seltzer o Eno, es altamente alcalinizante pero adicionalmente ofrece otros beneficios. (Barrio, 2009).

Según Alma, (2009), las propiedades medicinales que tiene la arcilla chaco gris es por la composición que tiene: -

El elevado contenido de óxido de silicio, le imparte un poder cicatrizante, contrarresta las inflamaciones originadas por exceso de ají o bebidas alcohólicas y también el color gris.

-

El óxido de aluminio con propiedad antiácida, absorbente y astringente, se emplea en la ulcera péptica.

-

Ponderada relación entre el óxido de calcio antidiarreico y el óxido de magnesio con propiedades antiácidas y laxantes, pequeñas cantidades de hierro, sodio y potasio. Para uso interno y externo.

4.1.2.

Composición Química de la Arcilla Chacko Gris (Montchack). La caracterización geológica, revela como fase mayoritaria en estas

arcillas aluminosilicatos hidratados de potasio, magnesio, calcio y hierro, corresponden a minerales del grupo de las Esmectitas. Este contenido de elementos minerales se constituye en una fuente de nutrientes que llegaría a complementar la nutrición humana. (Quispe, et al. 2007). En el Tabla 1, se muestra la composición química de dos tipos de arcilla la gris y el Amarillo crema. Tabla 1. Composición química de dos tipos de Arcilla. Gris (%) Amarillo Crema (%) COMPONENTES Oxido de Silicio

Si O2

67.60

44.77

Oxido de Aluminio

Al2 O3

20.00

36.83

Óxido de Hierro

Fe2 O3

0.40

0.20

Oxido de Calcio

Ca O

2.00

0.96

Oxido de Magnesio

Mg O

1.50

-

Oxido de Sodio

Na2 O

0.15

-

Oxido de Potasio

K2 O

0.50

-

Óxido de Azufre

S O3

-

1.47

Oxido de Titanio

Ti O2

-

0.28

7.85

12.76

Otros minerales

Fuente: Propiedades de la Arcilla. (Rodenas, 2008).

4.1.3.

Constituyentes Texturales de la Arcilla Chacko Gris (Montchack). La composición estructural que tiene la arcilla chacko gris se debe a la

presencia de gran cantidad de superficie activa, con enlaces no saturados, hace que las arcillas interaccionen con diversas sustancias, en especial con compuestos polares como el agua y las toxinas. (Aranibar, 2008). En el Tabla 2, se muestra los constituyentes texturales de la arcilla chacko gris (Montchack). Tabla 2. Constituyentes Texturales (base de cálculo 100 gr). Textura (Fracciones) Porcentaje Promedio (%) Arcilla (fluida)

82.4

Limo

5.7

Arena

11.9 TOTAL

100%

Fuente: Capacidad de Intercambio iónico del Chaco Gris (García, 1999).

4.2.

ELEMENTOS TRAZA. Los expertos de la Organización Mundial de la Salud, definen la

esencialidad de un elemento de la siguiente manera: “un elemento se considera esencial para un organismo cuando la disminución de su ingreso, por debajo de cierto límite, o cuando el elemento es una parte integrante de una estructura orgánica (como una enzima) que desempeña una función vital en el organismo. (Marino, 2009). 4.2.1. -

Importancia de los Elementos Traza. Aluminio: El principal compuesto utilizado en medicina es el hidróxido de aluminio. Se usa como antiácido en el tratamiento de ulceras gástricas. (Cerdeo, 2009).

-

Silicio: Se encuentra en la gran mayoría de los órganos y estructuras en que existen tejidos conectivos, es decir, en la piel, cabello, etc., y de gran importancia para nuestro organismo. (Cierva, 2010). Aporte mínimo recomendado: Nivel no especificado.

-

Hierro: Este micronutrimento u oligoelemento, interviene en la estructura de la hemoglobina, presente en los glóbulos rojos y en la actividad

enzimática de algunas reacciones celulares e interviene en la cadena respiratoria. (Beard, 2010). Aporte mínimo recomendado: 10 – 15mg/día. -

Calcio: Es responsable de muchas funciones estructurales de los tejidos duros y blandos del organismo, así como de la regulación de la transmisión neuromuscular, de estímulos químicos y eléctricos, la secreción celular y la coagulación sanguínea. (Hingorjo, 2008). Aporte mínimo recomendado: 800 – 1200mg/día.

-

Magnesio: Participa en la transmisión de los impulsos nerviosos, en la contracción y relajación de los músculos, en el transporte de oxígeno a nivel tisular y participa activamente en el metabolismo energético. (Goldman, 2009). Aporte mínimo recomendado: 300 – 400mg/día.

-

Sodio: El rol principal es regular la presión osmótica de los líquidos extracelulares. (Rakel, 2011). Aporte mínimo recomendado: 0,2 – 0,5gr/día.

4.2.2.

Propiedades Farmacológicas del Aluminio y Magnesio. Según Álvarez, (2012), menciona las propiedades farmacológicas del

hidróxido de aluminio y el hidróxido de magnesio. -

Antiácido: Los hidróxidos de magnesio y aluminio tienen acción antiácida. Ambos reaccionan químicamente para neutralizar el ácido existente en el estómago, pero no tienen ningún efecto directo sobre su liberación. Esta acción incrementa el pH del contenido estomacal, aliviando los síntomas de hiperacidez.

-

Antidiarreico: La propiedad de estreñimiento del hidróxido de aluminio ayuda a mejorar la consistencia de las heces. La absorción, a nivel intestinal, de ambos hidróxidos es mínima

(pequeñas cantidades de aluminio y aproximadamente 10% del magnesio contenido en el hidróxido de magnesio). (Cerdeo, 2009). Los expertos de American Society of Health-System Pharmacists recomiendan la dieta media de un adulto oscila entre 3 y 10 mg de aluminio (en forma de hidróxido de aluminio). (Ponjuan, 2013).

4.3.

OPERACIONES UNITARIAS. En las industrias de procesos químicos y físicos, así como en las de

procesos biológicos y de alimentos, existen muchas semejanzas en cuanto a la forma en que los materiales de entrada o de alimentación se modifican o se procesan para obtener los materiales finales de productos químicos o biológicos. (Treybal, 1993). Es posible considerar estos procesos químicos, físicos o biológicos, aparentemente distintos, y clasificarlos en una serie de etapas individuales y diferentes llamadas operaciones unitarias. Por lo común estas operaciones se encaminan a separar las partes componentes de una sustancia. (Geankopolis, 1998). 4.3.1.

Extracción Solido-Liquido. La extracción solido-liquido consiste en la disolución de un componente (o

grupo de componentes) que forman parte de un sólido, empleando un disolvente adecuado en el que es insoluble el resto del sólido. (Ocon y Tojo, 1990). Para llevar a cabo el proceso es necesario: -

Contacto con el sólido a tratar, para disolver el componente soluble o soluto.

-

Separación de la disolución y el resto del solido (con la disolución adherida al mismo).

4.3.2.

Equilibrio Solido-Liquido. Los sólidos pueden disolverse en líquidos en una proporción determinada

por la solubilidad del primero en el segundo. La solubilidad depende de la temperatura, y en general, aumenta a medida que aumenta la temperatura. La solución en la que se alcanza el equilibrio final entre el soluto y el solvente se denomina solución saturada, indicando que no puede disolverse más soluto en la solución a esa temperatura particular. Para alcanzar el equilibrio se necesita tiempo. (Earle, 1990). 4.3.3.

Efectos de la Temperatura sobre la Solubilidad. En el estudio de la solubilidad de dos sustancias, además de la naturaleza

del soluto y del solvente, es decir de su estructura y de sus propiedades físicas,

deben tenerse en cuenta condiciones externas: la presión y la temperatura. (Earle, 1990). -

Temperatura: La solubilidad de un soluto particular en un solvente dado varía con la temperatura. El efecto de los cambios de temperatura sobre la solubilidad varía ampliamente de un soluto a otro, por lo general de manera

poco

predecible,

por

lo

cual

debe

determinarse

experimentalmente en cada caso. 4.4.

ADITIVOS EN LOS ALIMENTOS. La reglamentación alimentaria define como “aditivo alimentario” cualquier

sustancia o mezcla de sustancias distintas a los alimentos básicos, que se encuentran en un alimento como resultado de algún aspecto de la producción, elaboración, almacenamiento o envasado. (Pasquel, 2001). 4.4.1.

Estabilizantes: emulgentes, espesantes y gelificantes. Los estabilizantes se definen como aquellas sustancias que impiden el

cambio de forma o naturaleza química de los productos alimenticios a los que se incorporan, inhibiendo reacciones o manteniendo el equilibrio químico de los mismos. (Ávila, 2011). Gomas celulósicas: La carboximetil celulosa sódica, comúnmente conocida como goma celulósica o CMC (E - 466), es generalmente utilizada como espesante, estabilizante, gel, y modificador de las características de flujo de soluciones acuosas o suspensiones. (Penna, 2002). 4.5.

EL SECADO. En general, el secado significa la remoción de cantidades de agua

relativamente pequeñas, de un cierto material. La evaporación se refiere a la eliminación de cantidades de agua bastante grandes. En la evaporación, el agua se elimina en forma de vapor a su punto de ebullición. En el secado, el agua casi siempre se elimina en forma de una mezcla de vapor con aire. (Ibarz, et al, 2000).

4.5.1.

Secado por Atomización. El secado por atomización es la transformación de una alimentación de

partículas en fase liquida a partículas secas por medio de la aspersión en un medio caliente, la alimentación puede ser en solución, suspensión o pasta, y el producto final es polvo, granulo o aglomerado, el cual depende de las propiedades químicas y físicas de la alimentación, así como del diseño y operación de la torre. (Filkova, 2006). En este tipo de secado el producto, previamente concentrado, es atomizado en forma de pequeñas gotitas (10 a 200 μm de diámetro), en una masa de aire caliente en movimiento (150 a 300 ºC), en el interior de una cámara de deshidratación. (Goula y Adamopoulus, 2004). En la Figura 1, se muestra la vaporización de gotas Atomizadas, en contacto con el aire caliente dentro de la cámara de secado por atomización. Figura 1. Vaporización de las gotas atomizadas.

Fuente: Spray Process, 2012.

4.5.2.

Ventajas y Desventajas del Proceso de Secado por Atomización. Según Westergaar, (2004), El secado por atomización presenta:

A.

Ventajas del secado por atomización:

-

Control

de

los

parámetros

de

calidad

del

producto

así

como

especificaciones concretas. -

Produce partículas relativamente uniformes, esféricas y con casi la misma proporción de compuestos que en la alimentación líquida.

-

Puesto que las temperaturas de funcionamiento del gas puede extenderse de 150 a 600 °C la eficacia es comparable a la de otros tipos de secadores directos.

B.

Desventajas del secado por atomización:

-

Falla si requiere un producto a granel de alta densidad.

-

Para una capacidad dada, se necesita generalmente una evaporación mayor que con otros tipos de secadores.

-

La recuperación del producto y la eliminación del polvo aumenta el coste del secado.

4.5.3.

Elementos de un Secador por Atomización. Básicamente

un

sistema

de

atomización

tiene

cinco

elementos

esenciales. (Mendoza, et al, 2003). -

Sistema de calentamiento del aire.

-

Una cámara de secado.

-

Un dispositivo para dispersar el material que se va a secar.

-

Una bomba para impulsar el líquido hacia la cámara de secado.

-

Un sistema de recolección de las partículas secas en el seno del aire.

4.5.4.

Etapas del Secado por Atomización. Cada etapa se lleva de acuerdo al diseño y operación del secador.

(Filkova, 2006). -

Atomización (de la mezcla producto/agua en el secador por aspersión).

-

Contacto de aire-gota (mezcla del atomizado y del medio de secado).

-

Evaporación.

-

Recuperación del producto seco del aire.

En la Figura 2, se presenta el esquema de las etapas del secado por aspersión o atomización. Inicialmente, el líquido se introduce en el equipo por medio de una bomba, A) se atomiza, B) contacto de aire-gota C) se elimina el disolvente por medio de una corriente de aire caliente y D) como paso final los equipos utilizados en la industria presentan compartimentos de deposición de estas partículas para que al final sean recogidas en un vaso o recipiente cerrado. (Lin y Gentry, 2003). Figura 2. Etapas del secado por aspersión o atomización.

Fuente: Niro Atomizer, 2010.

4.5.5.

Principales Variables del Proceso de Secado por Atomización. La optimización de estos parámetros se hace generalmente por un

proceso de “ensayo y error”, si bien es posible predecir la influencia de cada una de estas variables de manera individual. (Lin y Gentry, 2003).

En el Tabla 3, se muestra la influencia de las variables en el secado por atomización. Tabla 3. Influencia de las variables del secado por atomización. Parámetro Caudal alto del Humedad del Temperatura de /dependencia aire de secado aire de entrada entrada elevada alta Humedad final del producto

Mayor humedad; pues baja la presión parcial del agua evaporada (↑↑)

Rendimiento de producción.

Mayor rendimiento; en la separación en el ciclón (↑↑)

Temperatura de salida

Mayor temperatura; pues hay menos perdidas de calor basada en la entrada total de energía (↑↑) No afecta

Tamaño de partícula Parámetro/ dependencia

Caudal de aire de atomizado alto

Humedad final del producto

No afecta

Rendimiento de producción

No afecta

Temperatura de salida

Más cantidad de aire fresco que tiene que calentarse (↓)

Tamaño partícula

Fuente: Westergaar,

2004.

Menor rendimiento; pues más humedad puede conducir al pegado del producto (↓) Menor rendimiento; pues más humedad puede conducir al pegado del producto (↓) Mayor temperatura; pues hay más energía almacenada en humedad (↑)

Mayor rendimiento; pues se evita la eventual pegajosidad (↑)

No afecta

No afecta

Caudal del líquido de entrada alto

Mayor rendimiento; pues se evita la eventual pegajosidad (↑) Mayor temperatura de salida; pues hay una proporción directa (↑↑↑)

Alta concentración de solutos a atomizar Mayor humedad Menor humedad más agua habrá menos conduce a una agua para presión parcial evaporar, menos más alta (↑↑) presión parcial (↓) Depende de la Mayor rendimiento aplicación (↑↓) pues partículas más grandes conducen a una mejor separación (↑) Menor Mayor temperatura; pues temperatura; pues se evapora más es menor la cantidad de agua cantidad de agua (↓↓) evaporada (↑↑) Disminuye el tamaño pues aumenta la energía para la dispersión del fluido (↓↓↓)

4.5.6. -

Aplicaciones del Secado por Aspersión o Atomización. Café instantáneo: Extractos de café con un contenido de sólidos de 15% a 30% se pueden concentrar hasta un 60% en sólidos en un evaporador de película o concentrador rotatorio de película fina bajo vacío, antes de ser atomizados; el producto seco consiste en partículas esféricas de alrededor 300 μ y densidad global 0.22 g/cm3. Los parámetros de secado más comunes son: aire de entrada 250 ºC y aire agotado 110 ºC. (Barbosa et al, 2000).

-

Productos lácteos: Leche concentrada con un contenido en sólidos de 40% a 50%, se seca hasta un contenido de humedad de 2% a 5% con una temperatura del aire caliente de entrada de 150 ºC a 170 ºC. (Masters, 2002).

-

Te instantáneo: El proceso de te requiere la extracción del mismo a partir de las hojas; la extracción produce una solución de un contenido en sólidos de 5% a 20%, que son concentrados hasta un 40% antes de ser atomizados; el secado se lleva a cabo a una temperatura de 200 ºC a 250 ºC con calentamiento indirecto (Mafart, 1994).

-

Huevos deshidratados: El contenido de sólidos de los huevos enteros es de 25% a 27% y para yemas es de 45% a 48%. Previa pasteurización, la operación de secado se lleva a cabo utilizando una temperatura de entrada del aire de 145 ºC a 200 ºC en un secadero con flujo equicorriente con atomizadores rotatorios y de inyección. (Masters, 2002).

-

Atomización de enzimas: Las enzimas se procesan en secaderos estándar con flujo en equicorriente; las temperaturas de procesado son entradas de aire 143ºC, salida de aire 71 ºC, temperatura del producto 55 ºC y contenido de humedad del producto de 10% a 20%. (Barbosa et al, 2000).

-

Atomización de microorganismos y levaduras: La atomización de bacterias puede llevarse a cabo utilizando nitrógeno como medio de secado. Ejemplo de parámetros del proceso son alimentos con un contenido de sólidos de 6%, temperatura de entrada por debajo de 95 ºC, temperatura de recuperación del producto 50 ºC y contenido de humedad. final 4% (Masters, 2002).

4.6.

EVALUACION DE LA CALIDAD DESDE EL CONSUMIDOR. La calidad como aceptabilidad por parte del consumidor de un

determinado producto está integrada por distintos aspectos recogidos por los sentidos: vista (color y defectos), olfato (aroma y flavor), tacto (manual y bucal), oído (tacto y durante la masticación) y gusto (sabor). Todos los aspectos de la calidad, tanto externos como internos, son valorados por el consumidor. (Ferratto, 2003). 4.6.1.

Análisis Sensorial o Evaluación Sensorial. La aceptación intrínseca de un alimento es la consecuencia de la reacción

del consumidor ante las propiedades físicas, químicas y texturales del mismo. De hecho, una de las múltiples definiciones de análisis sensorial obedece al examen de las propiedades organolépticas de un producto por los órganos de los sentidos, es decir, el conjunto que permiten percibir, identificar y apreciar un cierto número de propiedades características de los alimentos. (Costell, 2000). 4.6.2.

Utilidad del Análisis Sensorial. Según Espinoza, (2007), las utilidades del análisis sensorial son

numerosas y dentro de ellas es posible mencionar: -

Control de un proceso de fabricación. Un análisis sensorial, metódico y planificado, resulta de especial interés cuando se ha modificado algún ingrediente o materia prima o simplemente se dan cambios en las condiciones de procesamiento: modificación del tiempo de cocción, incremento o descenso de la temperatura ambiente, introducción de nuevos equipos instrumentales, etc.

-

Medición de la influencia del almacenamiento: temperatura, tiempo de elaboración y condiciones de apilamiento.

4.6.2.1. Formas de Realizarlo. El análisis sensorial de los alimentos puede realizarse a través de diferentes pruebas, según la finalidad para que estén diseñados. (Espinoza, 2007).

-

Pruebas objetivas que se subdividen en discriminativas y descriptivas.

-

Pruebas no objetivas también denominadas hedónicas.

A.

Pruebas Objetivas. Una de las principales metas perseguidas por el análisis sensorial de alimentos es el desarrollo de una metodología, idealmente objetiva, para la determinación de parámetros organolépticos. De entre las metodologías instrumentales consideradas objetivas el color es la única propiedad sensorial que puede ser medida, de forma instrumental, más efectivamente que visual. Existen otras evaluaciones instrumentales, también de gran uso en laboratorios alimentarios, denominados técnicas semiobjetivas. Se incluyen dentro de este grupo a las cromatografías y a las valoraciones físico-químicas y bioquímicas, indicadores de la composición cualitativa del producto (sus vitaminas, elementos

minerales,

proteínas,

ácidos

y

azucares,

colorantes,

edulcorantes artificiales) aspecto íntimamente ligado a las propiedades sensoriales y al margen de aceptabilidad del alimento. Los análisis objetivos se dividen en dos grandes grupos: -

Pruebas discriminativas: Tienen como objeto detectar la presencia o ausencia de diferentes atributos sensoriales entre dos o más productos.

-

Pruebas

descriptivas:

Su

utilidad

es

muy

diversa,

desde

la

determinación de diferencias sensoriales entre un producto y sus competidores en el mercado. B.

Pruebas Hedónicas. Los estudios de naturaleza hedónica son esenciales para saber en qué medida un producto puede resultar agradable al consumidor. Pueden aplicarse pruebas hedónicas para conocer las primeras impresiones de un alimento nuevo o profundizar más y obtener información sobre su grado de aceptación o en qué momento puede producir sensación de cansancio en el consumidor.

4.6.3.

Factores Contemplados para la Realización adecuada de un análisis sensorial. Existen numerosos elementos determinantes en la aceptabilidad o

preferencia del producto, elementos que deben ser tenidos en cuenta al momento del diseño de análisis sensorial. (Ferratto, 2003). Pueden ser: -

Disponibilidad: Resulta básico que sea fácil de encontrar en las zonas habituales de compra para el consumidor.

-

Utilidad: Por alimento útil se entiende aquel que resulte imprescindible en una dieta por el aporte de vitaminas, nutrientes esenciales, proteínas o carbohidratos, que puedan ejercer un efecto beneficioso sobre nuestra salud o nuestro aspecto físico o que pueda ayudar a reducir una enfermedad.

-

Conveniencia: La conveniencia se diferencia básicamente de la utilidad se introducen factores económicos.

-

Uniformidad, estabilidad y almacenamiento: Los productos poco estables, que requieren de unas condiciones de almacenamiento y conservación peculiares suelen tener poco éxito entre la población.

-

Valor nutricional: Existe un nuevo perfil de consumidor cada vez más preocupado por el valor cualitativo y dietético de los alimentos.

4.6.4.

Propiedades sensoriales: Aspecto, olor, aroma y sabor, textura. Propiedades Sensoriales. Los sentidos clásicos son el olfato, gusto, vista, tacto. Son diversos los

criterios reportados en la literatura con relación al peso e importancia de cada una de las propiedades sensoriales en la calidad y aceptación de un producto alimenticio. En este sentido hay que considerar que la evaluación sensorial está dada por la integración de los valores particulares de cada uno de los atributos sensoriales de un alimento, por tanto no debe absolutizarse que una propiedad en particular es la que define la calidad de un producto dado; sino que existe una interrelación entre ellas, que no permite por tanto menospreciar el papel de ninguno de estas. (Carpenter y Lyon, 2002).

4.6.4.1. Color. La

importancia

del

color

en

la

evaluación

sensorial

se

debe

fundamentalmente a la asociación que el consumidor realiza entre este y otras propiedades de los alimentos, por ejemplo, el color rojo se asocia al sabor fresa, el verde a la menta, etc., demostrándose además que en ocasiones sólo por la apariencia y color del alimento un consumidor puede aceptarlo o rechazarlo. (Ennis, 1999). 4.6.4.2. Olor. El olor desempeña un papel muy importante en la evaluación sensorial de los alimentos, sin embargo su identificación y las fuentes de las que provienen son muy complejas y aún se desconocen muchos aspectos de este campo. El olor de los alimentos se origina por las sustancias volátiles que cuando se desprenden de ellos pasan por las ventanas de la nariz y son percibidos por los receptores olfatorios. Diferencia existente entre olor y aroma, el primero es la percepción de las sustancias volátiles por medio de la nariz, en cambio el aroma es la detección que se origina después de haberse puesto en contacto el alimento en la boca, o sea que el aire en el caso del aroma no es el medio de transmisión de la sustancia, sino la membrana mucosa del paladar. (Bett y Dionigi, 1997). 4.6.4.3. Sabor. Este atributo de los alimentos es muy complejo, ya que combina tres propiedades el olor, aroma y el gusto. El sabor es la suma de estas propiedades, por lo tanto, su medición es más compleja. El sabor es dependiente del tiempo, hay sabores que se perciben más rápido que otros, no solo en cuanto a intensidad sino también a la prontitud con la que las personas perciben ese gusto. (Anzaldua, 1999). Se ha demostrado que existen diversos factores que inciden en la detección de los sabores, entre los que se encuentran: la edad debido a su asociación con los gustos y preferencias de ciertos alimentos y a que las papilas gustativas se generan y degeneran con el tiempo, por lo que el umbral de detección e identificación puede variar. (Carpenter y Lyon, 2002).

4.6.4.4. Apariencia. Se define como el aspecto exterior que presentan los alimentos, resultante de apreciar con la vista su color, forma, tamaño, estado entre otras características que definen su calidad, viene a ser lo primero que capta el consumidor antes de percibir y comprobar por otros estímulos dicha apreciación. (Ureña, 1999). 4.6.5.

Cantidad de Muestra. La cantidad de muestra dada a cada juez frecuentemente es limitada por

la cantidad disponible de material experimental. El comité de evaluación sensorial de la ASTM (1968) recomienda, para pruebas discriminativas cada juez debe recibir al menos 28 gr de alimento sólido, en caso de bebidas debe recibir 50 ml de líquido. También hay que tener en cuenta cuantas muestras deberá evaluar el juez en una sesión, para así modificar el tamaño de las mismas con el fin de que el juez no se empalague o hastié. (Anzaldua, 1999). 4.7.

CARACTERISTICAS DE LOS EQUIPOS.

4.7.1.

Equipo de Secado por Atomización con Tobera Neumática. El secador diseñado y construido por los bachilleres CALLA CHACON

Lisset y CANAZA CAMARGO Jovana, como trabajo de investigación, en la actualidad el secador por atomización se encuentra en la planta piloto de la EPIAI, tiene las siguientes características: Está constituido por una cámara de secado de forma cilíndrica y base cónica con un diámetro (interno) de 0.5 m y una altura de 1.7 m recubierto con un aislante de 4 cm de espesor para evitar las pérdidas de calor. En la parte superior (tapa cilíndrica) lleva el calefactor de aire, el dispositivo atomizador y un dispersor de aire. Así mismo, cuenta con los equipos auxiliares: Calefactor de aire con entrada de forma tangencial (ubicada en la tapa cilíndrica), Ciclón separador de polvo, Sistema de atomización (tobera de dos fluidos) y un Extractor de aire. La instrumentación del secador está dispuesta en un tablero de control donde se visualizan: las temperaturas de entrada y salida del aire, control de calefactor de aire, control del extractor de aire, y la presión de atomización, que se maneja fuera del tablero; estos permiten observar y controlar las diferentes condiciones de operación durante el proceso de secado.

4.7.2.

Microscopio Electrónico de Barrido. El microscopio electrónico de barrido (MEB), modelo (JEOL JSM-25SII

(Japón)), es un instrumento para obtener fotografías tridimensionales debido a que tiene una alta resolución y una gran profundidad de campo. En las fotografías se puede apreciar la ultra estructura de muestras microscópicas detallando de manera extraordinaria, sus características morfológicas y topográficas. Además de la obtención de un espectro químico en un punto concreto de la muestra, existen dos formas gráficas de obtener información de la señal de rayos X: a) los perfiles de línea que permiten identificar gráficamente la variación de la concentración de uno o varios elementos entre dos puntos; y b) los mapas de RX que sirven para ver gráficamente la distribución de los elementos en la zona seleccionada, asignando un color diferente a cada uno. Los mapas de RX también ofrecen imágenes semicuantitativas de la concentración de los elementos mediante la densidad de puntos de un determinado color en la zona. (Adabache, et al., 2010).

V.

OBJETIVOS DEL ESTUDIO.

5.1.

OBJETIVOS GENERALES. Caracterizar y Evaluar el efecto del tiempo y temperatura de dilución en las características fisicoquímicas y sensoriales del chacko instantáneo.

5.2. 1.

OBJETIVOS ESPECIFICOS. Caracterizar las propiedades químicas de la arcilla chacko gris del distrito de Asillo, utilizando Microscopio Electrónico de Barrido.

2.

Determinar el efecto del tiempo y temperatura de dilución en las características fisicoquímicas del chacko instantáneo.

3.

Determinar el efecto del tiempo y temperatura de dilución en las características sensoriales del chacko instantáneo.

VI.

HIPOTESIS.

6.1.

HIPOTESIS GENERAL. La variación del valor en sus propiedades físicas, químicas y el grado de aceptación o rechazo de sus atributos determinará el efecto del tiempo y temperatura de dilución en las características fisicoquímicas y sensoriales del chacko instantáneo.

6.2. -

HIPOTESIS ESPECÍFICA. El contenido de elementos minerales determinará la característica química de la arcilla chacko gris del distrito de Asillo.

-

La variación del valor en sus propiedades como la humedad, tamaño de partícula, concentrado de nutrientes funcionales (Si, Al, Mg, Ca y Fe) y rendimiento (sedimento de nutrientes funcionales del chacko) son efectos significativos del tiempo y temperatura de dilución en las características fisicoquímicas del chacko instantáneo.

-

El grado de aceptación o rechazo de los atributos olor, sabor, color y apariencia general son efectos significativos del tiempo y temperatura de dilución en las características sensoriales del chacko instantáneo.

VII.

UTILIDAD DE LOS RESULTADOS. Con el modelo del proceso de extracción solido-líquido y secado, se podrá

contribuir con una alternativa sustentada en principios de la ingeniería que, junto con la medición rigurosa de los parámetros de dilución y secado, podrá utilizarse como punto de partida para la elaboración de otros productos a partir de la arcilla chacko gris (Montchack). Los resultados obtenidos podrán resolver problemas, como reducir el tiempo de preparación para el consumo, mayor estabilidad, mayor capacidad de transporte, mejor dosificación para que su consumo no sea perjudicial para la salud.

VIII.

METODOLOGIA DE INVESTIGACION.

8.1.

TIPO DE ESTUDIO. El presente estudio es de tipo experimental.

8.2.

MATERIALES Y EQUIPOS.

8.2.1.

Material Experimental.

-

Arcilla chacko gris del distrito de Asillo provincia de Azángaro del Departamento de Puno.

-

Agua pura (destilada).

-

Carboximetil celulosa (CMC).

8.2.2.

Materiales.

-

Baldes de plástico transparente (10 Lt).

-

Paletas de madera.

-

Embudo de plástico.

-

Jarras de plástico transparente (1 Lt).

-

Olla de aluminio (10 Lt).

-

Cocina a gas.

-

Balón de gas.

-

Colador (Malla N° 200).

8.2.3.

Equipos.

-

Secador por Atomización.

-

Microscopio Electrónico de Barrido JEOL JSM-25SII (Japón).

-

Balanza determinadora de humedad H.W. Kessel S.A.

-

Compresor Campbell 1.5 HP de 6 galones.

-

Higrómetro digital Taylor.

-

Equipo de Tamizado Rop-Tap con juego de mallas N° 30, 45, 50 y 70, para análisis de distribución y tamaño de partícula.

-

Termómetro digital.

-

Balanza analítica digital de precisión (0.001 a 320 gr.), AND FR - 300 Japón.

8.3.

METODOLOGIA EXPERIMENTAL.

8.3.1.

Elaboración del Chacko Instantáneo. En la Figura 3, se presenta el flujo del proceso de elaboración del chacko

instantáneo a partir de la arcilla chacko gris. Figura 3. Proceso de elaboración del chacko instantáneo. Recepción

Selección

Pesado

Chacko gris del distrito de Asillo

Retiro de impurezas físicas (espejillas, piedras, pajas, etc.)

Será del 40 %

Análisis químico de la arcilla

Dilución

Proceso de extracción solidoliquido, temperatura del agua 20 y 40 C°

Tiempo de dilución 30 y 60 min

Sedimentado

Filtrado

Solución Adición de CMC 0.15%

Secado

Envasado

Producto

Fuente: Elaboración Propia.

Mezcla del sólido y solvente, 3 min antes del filtrado

Malla N° 200

Extracto de nutrientes funcionales del chacko Constantes Temperatura de entrada de aire 160 °C Presión de Atomización 35 Psi Caudal de Aspiración 150 m3/h

ALUPOL (papel aluminio)

Análisis físico, químico y Evaluación sensorial

Proceso de elaboración del chacko instantáneo a partir de la arcilla chacko gris. a.

Materia prima: Chacko gris.

b.

Recepción: Chacko gris adquirido del distrito de Asillo.

c.

Selección: Retiro de impurezas físicas (pajas, piedras, etc.).

d.

Pesado: La arcilla chacko se pesará de acuerdo al tratamiento (40%).

e.

Dilución: Proceso de extracción solido-liquido, agua pura a temperaturas de 20 y 40°C.

f.

Sedimentado: Operación que se realiza antes del filtrado, para lo cual se mezcla la arcilla con el solvente y dejar reposar por 3 min con la finalidad de que se sedimente las impurezas de la arcilla (arena y limo).

g.

Filtrado: Se realizará con malla N° 200, después del tiempo de dilución (30 y 60 min), con la finalidad de retirar las impurezas de la arcilla (arena y limo).

h.

Solución: Es la concentración de los nutrientes funcionales, libre de impurezas.

i.

Adición de Estabilizante: Se adicionará estabilizante CMC 0.15 % para mantener la estabilidad del chacko y la correcta formación del polvo o granulo.

j.

Secado por atomización: El producto entrará al equipo de atomización en forma de suspensión liquida, con parámetros: presión 35 Psi (constante), temperatura de 160 +/- 2 °C (constante) y caudal de aspiración de 150 m3/h.

k.

Envasado: Las muestras se envasarán en envases aluminizados (Alupol), para mantener el producto seco y conservar sus características propias.

l.

Producto: Obtención del chacko instantáneo a partir de la arcilla chacko gris, se realizará los respectivos análisis a las muestras más representativas. En la figura 4, se muestra el diseño experimental del proceso de

elaboración del chacko instantáneo a partir de la arcilla chacko gris (Montchack), proveniente del distrito de Asillo y secado por medio de Spray Drying (secado por atomización).

Figura 4. Diseño Experimental del Proceso de elaboración del chacko instantáneo a partir de la arcilla chacko gris (Montchack). 1ra Fase: Prueba preliminar 2da Fase: Proceso de elaboración del chacko instantáneo a partir de la 3ra Fase: Evaluación de los de la arcilla chacko gris. arcilla chacko gris. productos obtenidos.

Materia prima

Secado

Dilución

Envasado

Recepción TD1

Producto

TD2 T1

T2

T3

T4

Selección TA1

TA2

TA1

TA2

ANALISIS Y CONTROLES Características Fisicoquímicas

Tiempo de Dilución (TD). Análisis del contenido de minerales en la arcilla chacko gris del distrito de Asillo, utilizando microscopio electrónico de barrido.

TD1 = 30 min TD2 = 60 min Temperatura del agua (TA). TA1 = 20 °C TA2 = 40 °C

Constantes Arcilla Chacko (ACh1) 40 % CMC 0.15 % Temperatura de entrada de aire 160 °C Presión de Atomización 35 Psi 3 Caudal de Aspiración 150 m /h

- Humedad del producto (%) - Tamaño de partícula (µm) - Rendimiento (sedimento de nutrientes funcionales del chacko) (%) - Concentrado de nutrientes funcionales (Si, Al, Mg, Ca y Fe) (%) Características sensoriales - Evaluación sensorial (olor, sabor, color y apariencia general).

8.3.2.

Factores en Estudio. En el presente trabajo de investigación los factores en estudio serán: A. Tiempo de Dilución (TD). -

TD1 = 30 min

-

TD2 = 60 min

B. Temperatura del Agua (TA). -

TA1 = 20 °C

-

TA2 = 40 °C

C. Constantes.

8.3.3.

-

Arcilla Chacko (ACh1)

40 %

-

CMC

-

Temperatura de entrada de aire

160 °C

-

Presión de Atomización

35 Psi

-

Caudal de Aspiración

0.15 %

150 m3/h

Variables Respuesta. A. Características fisicoquímicas. -

Humedad del producto (%).

-

Tamaño de partícula (µm).

-

Rendimiento (sedimento de nutrientes funcionales del chacko) (%).

-

Concentrado de nutrientes funcionales (Si, Al, Mg, Ca y Fe) (%).

B. Características Sensoriales. -

Olor.

-

Sabor.

-

Color.

-

Apariencia general.

8.3.4.

Tratamientos. En el Tabla 4, se muestra los tratamientos experimentales para la

elaboración del chacko instantáneo. Tabla 4. Tratamientos experimentales. Tratamiento Simbología

Repeticiones

Total

T1

TD1 TA1 ACh1

3

3

T2

TD1 TA2 ACh1

3

3

T3

TD2 TA1 ACh1

3

3

T4

TD2 TA2 ACh1

3

3

Total

12

Fuente: Elaboración propia.

8.3.5.

Diseño Experimental. Para la evaluar el efecto del tiempo y temperatura de dilución en las

características fisicoquímicas y sensoriales del chacko instantáneo, se empleará el Diseño Completo al Azar (DCA) con arreglo factorial 2 x 2 con 3 repeticiones por tratamiento con α = 0.05, se efectuará un análisis de varianza (ANVA) para determinar si existe o no diferencia significativa en el tratamiento. El modelo Diseño Completamente al Azar es el siguiente:

Yijkl = µ + αi + βj + (αβ)ij + εijkl Dónde: -

Yijkl = Es la variable de la respuesta.

-

µ = Media global.

-

αi = Efecto del i-ésimo nivel del factor A.

-

βj = Efecto de la j-ésima nivel del factor B.

-

(αβ)ij = Efecto de la interacción del i-ésimo nivel del factor A con el jésima nivel del factor B.

-

εijkl = Efecto del error experimental.

8.4.

METODOS DE ANALISIS.

8.4.1.

Análisis de Propiedades químicas de la Arcilla Chacko Gris.

A.

Análisis químico: Microscopio Electrónico de Barrido Modelo (JEOL JSM-25SII (Japón)), (Método: Según Adabache, Silva y Galván, 2010). La arcilla chacko gris se tendrá que moler y el polvo obtenido se fijará a una cinta adhesiva de doble cara colocada en una porta muestras (100 gr). Para el correcto estudio de las muestras es necesaria una simple preparación, pues la mayoría sólo de SEM requiere que las muestras sean conductoras. Para ello, la muestra se recubre con una capa de carbón o de un metal como el oro, durante 120 segundos. A continuación, la muestra es barrida con los electrones acelerados que viajan a través del cañón. Un detector mide la cantidad de electrones enviados que arroja la intensidad de la zona de muestra, siendo capaz de mostrar figuras en tres dimensiones, proyectados en una imagen de TV o una imagen digital.

8.4.2.

Evaluación de Características Sensoriales. En la evaluación sensorial participaran 60 jueces no adiestrados

consumidores del producto, con edad promedio de15 a 40 años y de los dos sexos. La población estudiada estará compuesto por estudiantes de la EPIAI y personal que labora en la UNA – Puno. Análisis de Aceptación: Se determinará la calidad de los tratamientos mediante una cartilla de evaluación sensorial. Se utilizará una escala hedónica de 1 a 5, siendo 1 desagradable y 5 muy buena (Anexo 1). Las variables que se evaluarán: olor, sabor, color y apariencia general. 8.4.3. A.

Análisis de Características Fisicoquímicos del Producto Final. Análisis químico: Microscopio Electrónico de Barrido Modelo (JEOL JSM-25SII (Japón)), (Método: Según Adabache, Silva y Galván, 2010). Las muestras de polvo o granuladas obtenidas en los diversos experimentos se fijan a una cinta adhesiva de doble cara colocada en una porta muestras (100 gr). Para el correcto estudio de las muestras es

necesaria una simple preparación, pues la mayoría sólo de SEM requiere que las muestras sean conductoras. Para ello, la muestra se recubre con una capa de carbón o de un metal como el oro, durante 120 segundos. A continuación, la muestra es barrida con los electrones acelerados que viajan a través del cañón. Un detector mide la cantidad de electrones enviados que arroja la intensidad de la zona de muestra, siendo capaz de mostrar figuras en tres dimensiones, proyectados en una imagen de TV o una imagen digital. B.

Análisis de Humedad: Balanza Determinadora de Humedad H.W. Kessel S.A. (Manual de Uso).

-

Procedimiento: Los parámetros fijados en el equipo para realizar los ensayos (Temperatura: 120 °C e Intervalo de tiempo: 10 min). Pesar 2 gr de muestra en el patillo del equipo previamente tarado. Cerrar el equipo y poner en funcionamiento por 10 min, obteniéndose en forma directa el contenido porcentual de humedad.

C.

Análisis del Tamaño de Partícula: Equipo de tamizado (Rop Tap) de varios micrajes (Manual de Uso).

-

Procedimiento: Pesar 100 gr de la muestra y distribuirlo en el primer tamiz (distribución de malla N° 30, 45, 50 y 70). Luego encender el equipo por 10 min, así se determinara los porcentajes de retención de las partículas del producto.

8.4.4.

Análisis de Rendimiento. Se calcularan los rendimientos en base seca para el proceso completo:

Extracción solido-líquido y secado por atomización. El rendimiento se calculará según formula:

8.5.

OPERACIONALIZACION DE VARIABLES. En el Tabla 5, se muestra la Operacionalización de Variables.

Tabla 5. Operacionalización de Variables. PROBLEMA

OBJETIVOS

HIPOTESIS

VARIABLES

¿Cuál será la característica química de la arcilla chacko gris del distrito de Asillo?

Caracterizar las propiedades químicas de la arcilla chacko gris del distrito de Asillo.

El contenido de elementos minerales determinara la característica química de la arcilla chacko gris del distrito de Asillo.

V.I.: Análisis Químico

Determinar el efecto del tiempo y temperatura de dilución en las características fisicoquímicas del chacko instantáneo.

La variación del valor en sus propiedades como en la humedad, tamaño de partícula, concentrado de nutrientes funcionales (Si, Al, Mg, Ca y Fe) y rendimiento (sedimento de nutrientes funcionales del chacko) son efectos significativos del tiempo y temperatura de dilución en las características fisicoquímicas del chacko instantáneo.

¿Cuáles son los efectos del tiempo y temperatura de dilución en las características fisicoquímicas del chacko instantáneo?

¿Cuáles son los efectos del tiempo y temperatura de dilución en las características sensoriales del chacko instantáneo?

Determinar el efecto del tiempo y temperatura de dilución en las características sensoriales del chacko instantáneo.

El grado de aceptación o rechazo de los atributos olor, sabor, color y apariencia general son efectos significativos en las características sensoriales del chacko instantáneo.

T0 = chacko gris de Asillo V.R.: Característica química

INDICADORES

INSTRUMENTO

Contenido porcentual de elementos minerales en100gr de muestra.

Análisis en Microscopio Electrónico de Barrido

Contenido porcentual de humedad.

Balanza determinadora de humedad.

Porcentaje de retención de partículas en malla N° 30, 45, 50 y 70)

Equipo de tamizado.

Contenido porcentual en base seca.

Balanza analítica.

Contenido porcentual de elementos minerales

Análisis en Microscopio Electrónico de Barrido.

Contenido de elementos minerales. V.I.: Efecto del tiempo y temperatura de dilución Tratamientos. T1 = TD1 TA1 ACh1 = 111 T2 = TD1 TA2 ACh1 = 121 T3 = TD2 TA1 ACh1 = 211 T4 = TD2 TA2 ACh1 = 221 V.R.: Características fisicoquímicas Humedad del producto Tamaño de partícula Rendimiento (sedimento de nutrientes funcionales del chacko) Concentrado de nutrientes funcionales (Si, Al, Mg, Ca y Fe) V.I.: Efecto del tiempo y temperatura de dilución Tratamientos. T1 = TD1 TA1 ACh1 = 111 T2 = TD1 TA2 ACh1 = 121 T3 = TD2 TA1 ACh1 = 211 T4 = TD2 TA2 ACh1 = 221 V.R.: Características sensoriales Olor Sabor Color Apariencia general

Escala hedónica Muy Bueno Bueno Aceptable Regular Desagradable

5 4 3 2 1

Evaluación sensorial (formulario)

IX.

AMBITO DE ESTUDIO. El presente proyecto de investigación se realizará en la ciudad

universitaria de la Universidad Nacional del Altiplano Puno. -

El proceso de elaboración y secado por atomización, se realizará en la planta piloto de la Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial, porque tiene el equipo e instrumentos necesarios y contar con personal capacitado.

-

El análisis físico-químico del producto seco obtenido, se realizará en el Laboratorio de Análisis Físico-químico de la Escuela Profesional de Ingeniería Agroindustrial, porque tienen todo los equipos e instrumentos necesarios y contar con personal capacitado.

-

El análisis de contenido de minerales de la arcilla chacko y el producto obtenido, se realizará en los Mega Laboratorios de la Universidad Nacional del Altiplano, porque tiene el equipo e instrumento necesario y contar con personal capacitado.

X.

RECURSOS.

10.1.

BIENES.

10.1.1. Insumos. En el Tabla 6, se muestra el costo promedio de los Insumos para la elaboración del chacko instantáneo a partir de la arcilla chacko gris(Montchack).

N°

Tabla 6. Insumos. Producto

Med.

Cant.

P/U (S/.)

Total (S/.)

1

Chacko gris Asillo

Kg.

40

14.00

560.00

2

Agua destilada

Lt.

80

3.00

240.00

3

Carboximetil celulosa

Kg.

1

28.00

28.00

4

Envases Aluminizados (Alupol)

Und.

48

3.00

144.00

TOTAL (S/.)

972.00

Fuente: Elaboración Propia.

10.1.2. Materiales de Evaluación Sensorial. En el Tabla 7, se muestra el costo promedio de los materiales para la evaluación sensorial del chacko instantáneo elaborado a partir de la arcilla chacko gris(Montchack).

N°

Tabla 7. Materiales de evaluación sensorial. Producto Med. Cant.

P/U (S/.)

Total (S/.)

1

Placa Petri

Und.

5

10.00

50.00

2

Agua de mesa

0.5 Lt.

60

1.00

60.00

3

Vasos de cristal

Und.

10

2.50

25.00

4

Varios

5

Tableros para encuesta

30.00

TOTAL (S/.)

Unid.

6

4.00

24.00 189.00

Fuente: Elaboración Propia.

10.1.3. Materiales de Escritorio. En el Tabla 8, se muestra el costo promedio de los materiales de escritorio.

Tabla 8. Materiales de Escritorio. N° Producto

Med.

Cant.

P/U (S/.)

Total (S/.)

1

Impresión General

Millar

2.5

100.00

250.00

2

Internet

Horas

100

1.00

100.00

3

Fotocopias

Millar

1.5

100.00

150.00

4

Varios

Unid.

90.00

5

Publicación de tesis

Unid.

300.00

6

Transporte de materia prima

Pasaje

6

15.00

90.00

TOTAL (S/.)

980.00

Fuente: Elaboración Propia.

10.2.

SERVICIOS. En el Tabla 9, se muestra los lugares con el costo promedio, donde se

realizarán las diferentes etapas de ejecución del trabajo de investigación.

N°

Tabla 9. Laboratorio de Análisis de Muestras. Descripción Med. Cant.

P/U (S/.)

Total (S/.)

1

Planta piloto de la EPIAI

Muestras

4

700.00

2 800.00

2

Lab. de Análisis Físico Químico

Muestras

12

20.00

240.00

3

Mega laboratorio de la UNA

Muestras

6

200.00

1 200.00

TOTAL (S/.)

4 240.00

Fuente: Elaboración Propia.

10.3.

PRESUPUESTO DEL PROYECTO. En el Tabla 10, se detalla el presupuesto que demandará la ejecución del

proyecto de investigación.

N°

Tabla 10. Presupuesto del Proyecto. Descripción

Total (S/.)

1

Bienes

2 141.00

2

Servicios

4 240.00

Sub Total

6 381.00

Imprevistos 10%

683.10

TOTAL (S/.)

7 019.10

Fuente: Elaboración Propia.

XI.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES. En el Tabla 11, se detalla el cronograma de actividades para la ejecución

del proyecto de investigación. Tabla 11. Cronograma de Actividades. ACTIVIDAD MES 1 Elaboración del perfil

AÑO 2013 MES 3 MES 4

MES 2

MES 5

X X X X

Aprobación del perfil Ejecución del proyecto Prueba de ejecución del proyecto Redacción del borrador Elaboración del informe final Fuente: Elaboración Propia.

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

XII.

BIBLIOGRAFIA.

Adabache, A., Silva, M. y Galván, R. (2010). Microscopio Electrónico de Barrido un Instrumento Útil para la Ciencia. Santiago de Chile. Recuperado el 24 de abril de 2013, http://www.researchgate.net/...barrido.../79e414fc4e0072de00.pdf Albela, J.L. (2012). Antibióticos son Insuficientes para Curar Gastritis. Recuperado

el

23

de

mayo

de

2013,

de

http://www.doctorperezalbela.com/art12.html

Alma, H. (2009). La Arcilla Gris: Beneficios de la Tierra. Recuperado el 13 de febrero de 2013, de http://www.aquaspamagazine.com/articulo_item.php?numero=42 Álvarez, B. (2012). Propiedades Farmacológicas del Aluminio y Magnesio. Recuperado

el

18

de

setiembre

de

2013,

de

http://www.minsa.gob.pe/portalbiblioteca2/biblio/plm/PLM/productos/52360.htm.

Anzaldua, A. (1999). La Evaluación Sensorial de los Alimentos en la Teoría y Práctica. (1ra edición). España: Editorial Acribia. Aranibar, M.J. (2008). Capacidad Secuestrante de Micotoxinas de la Arcilla Chacko.

Macla.

Recuperado

el

10

de

enero

de

2013,

de

http://www.ehu.es/index.php.sem/macla.articulo/macla6/Macla6_.pdf

Aranibar, M.J., García, E. y Suarez, M. (2009). Arcilla Chacko en la Alimentación Animal. Trabajo de Investigación Escuela de Post Grado Universidad Nacional del Altiplano – Perú, Universidad Complutense – España y Universidad de Salamanca – España. (p. 120). Ávila, E. (2011). Gomas y Gelatinas en la Formulación de Alimentos. Ingeniería de Alimentos. Universidad Nacional de Colombia. Barbosa, G. y Mercado, H. (2000). Deshidratación de Alimentos. (1ra edición). Zaragoza, España: Editorial Acribia. Barrio, S. (2011). Propiedades Terapéuticas de la Arcilla Chaco. Saludbio.com. Recuperado

el

15

de

marzo

de

http://saludbio.com/index/articulo/arcilla-propiedades-indicaciones

2013,

de

Barrio, S. (2009). La Milagrosa Arcilla de Chaco. La Geofagia y la Salud Intestinal.

Recuperado

10

de

enero

de

2013,

de

http://sachabarrio.blogspot.com/2009/02/la-milagrosa-arcilla-de-chaco-la.html

Beard, J.L. (2010). Iron biology in immune function, muscle metabolism and neuronal functioning. J. Nutr. Abstract. (131:213). Bett, K.L. y Dionigi, C.P. (1997). Detecting seafood off flavors: Limitations of sensory evaluation. Food technology. 51 (8). Browman, D. (2013). Tierras Comestibles de la Cuenca del Titicaca. Estudios Ataqueños.

Recuperado

el

20

de

marzo

de

2013,

de

http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-10432004002800011

Calla, L. y Canaza, J. (2012). Construcción de un Secador por Atomización a nivel Laboratorio y su Evaluación en la Obtención de Leche en Polvo. Trabajo de Investigación para optar el título de Ingeniero Agroindustrial de la UNA – Puno. Carpenter, R.P. y Lyon, D.H. (2002). Análisis sensorial en el desarrollo y control de la calidad de alimentos. España: Editorial Acribia. Cerdeo, J.M. (2009). Aluminio y Salud. Recuperado el 4 de abril de 2013, de www.asoc-aluminio.es

Cierva, T. (2010). Importancia del Silicio. Current.com. Recuperado el 7 de enero

de

2013,

de

http://www.currentconcerns.ch/theimportanceofsilicon/index.php?id=806

Costell, E. (2000). Análisis sensorial: Evolución, situación actual y perspectivas. Industria y Alimentos Internacional, 2, 34-39. Chacón, M. (2011). Chaco Arcilla Orgánica Comestible. Recuperado el 12 de mayo de 2013, de http://greensthecuisine.blogspot.com/2011_10_01_archive.html Earle, R. (1990). Ingeniería de los Alimentos. (2da edición). España: Editorial Acribia. Ennis, D.M. (1999). Foundations of sensory science and vision for the future. Food Technology. 52(7).

Espinoza, J. (2007). Evaluación Sensorial de los Alimentos. (1ra edición). Cuba: Editorial Universitaria. Ferrato, J. (2003). El Análisis Sensorial, Una herramienta para la evaluación de la calidad desde el consumidor. Recuperado el 23 de octubre de 2013, de http://www.fcagr.unr.edu.ar/Extension/Agromensajes/18/7AM18.htm

Filková, L., Huang, L. X. y Mujumdar, A.S. (2006). Industrial spray drying systems. In: Handbook of Industrial Drying. (3ra edición). New York: CRC Press. García, R. (1999). Capacidad de Intercambio Iónico de las Arcillas. Tesis. Universidad Nacional del Altiplano Puno – Perú. Geankopolis, C. J. (1998). “Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias”. (3ra edición). México: Editorial Continental. Goldman, L. (2009). Reference Intakes for Calcium, Phosphorus, Magnesium, Vitamin D, Food and Nutrition Board, Institute of Medicine. Abstract. (58:98). Hingorjo, M.R. (2008). Role Calcium of exercise in osteoporosis prevention -current concepts. Abstract. (58(2):78-81). Ibáñez, V. (2009), Análisis y Diseño de Experimentos. Facultad de Ciencias Agrarias, Facultad de Ingeniería Estadística e Informática. Universidad Nacional del Altiplano. Puno – Perú. Ibarz, A., Barbosa, G., Garza, S. y Gimeno, V. (2000). Métodos experimentales en la ingeniería alimentaria. Zaragoza, España: Editorial Acribia. Lin Jui-Chen y Gentry J. (2003). Spray Drying drop morphology study .Aerosol Science and Tecnology 37:15-32. Mafart, P. (1994). Ingeniería Industrial Alimentaria. (1era edición). Zaragoza, España: Editorial Technique et Documentation-Laviosier. Marino,

O.

(2009).

Los

Elementos

Traza.

Espectroscopia

Universidad de los Andes. Abstract. (107:108).

Molecular.

Masters, K. (2002). Spray Drying in Practice. SprayDryConsult International ApS, Krathusparken. Gran Bretaña. Britain Library Publications. Mendoza, N., Romo, M.T. y Serratos, I. (2003). Dimensionamiento y construcción de un secador por aspersión de nivel de laboratorio. Tesis IA. UPIBI-IPN. México. Niro Atomizer, (2010). Spray Drying. Recuperado el 18 de setiembre del 2013, de http://www.niro.com/niro/cmsdoc.nsf/webdoc/webb8jnbvl. Ocon, J. y Tojo, G. (1990). Problemas de Ingeniería Química. (Tomo II). Editorial Aguilar. Pasquel, A. (2001). Gomas: Una Aproximación a la Industria de Alimentos. Revista Amazónica de Investigación Alimentaria. V1, N°1, p 1 - 8. Iquitos – Perú. Penna, A. (2002). Hidrocolóides: Uso en Alimentos. Revista Food Ingredientes: Cuaderno de Tecnología de Alimentos y Bebidas. Vol.17, p. 58-61. Ponjuan, A. (2013). Consumer Medication Information. Recuperado el 18 de setiembre

de

2013,

de

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/druginfo/meds/a601013-es.html.

Quispe, J., Medina, R. y Aranibar, M. (2007). Composición de la arcilla comestible del altiplano peruano. Acta Microscópica, v. 16, n 1-2, p. 226227. Rakel, D. (2011). El Sodio, Función en el Cuerpo. Asoc. - Sodio. Recuperado el 17

de

febrero

de

2013,

de

http://www.asoc-

sodio.es/DocsPublicos/DocsMedioAmbiente/doc2cuerpo.pdf

Ramírez, Y. (2010). Arcilla Medicinal. Recuperado el 20 de febrero del 2013, de http://www.aquaspamagazine.com/articulo_item.php?numero=42

Rodenas, P. (2008). Propiedades de la Arcilla. Recuperado el 18 de enero de 2013.http://boliviarural.org/index.php?option=com_zoo&task=item&item_id=281&Itemid =51

Spray Process, (2012). Secado por atomización. Recuperado el 18 de setiembre del 2013, de http://www.sprayprocess.com.br/espanhol/secado-poratomizacion.asp.

Ticona, B. (2011). Arcillas Comestibles. Revista Agro noticias, Recuperado el 19 de abril de 2013, de http://eprints.ucm.es/13455/1/2007_Arcillas_Comestibles.pdf Treybal, R. (1993). Operaciones de Transferencia de Masa. (2da edición). México: Editorial McGraw-Hill. Ureña, P.M. (1999). Evaluación Sensorial de los Alimentos. (1ra edición). Lima – Perú: Editorial UNALM. Westergaard, V. (2004). Tecnología de la Leche en Polvo. Evaporación y Secado por Atomización. Copenhague: Niro Atomizer A/S. pág. 349.

ANEXOS

ANEXO 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

Formulario de Evaluación Sensorial del Chacko Instantáneo Nombre:………………………………………………… Fecha:………………Sexo: (M) (F)

I.

Edad: (15 - 28) (29 - 40) años.

INSTRUCCIONES: Observe y deguste las siguientes muestras, en el cuadro adjunto escriba

el número de su preferencia según el código de tratamiento. -

Muy Bueno

5

-

Bueno

4

-

Aceptable

3

-

Regular

2

-

Desagradable

1

ATRIBUTOS SENSORIALES

TRATAMIENTOS 111

121

211

221

Olor Sabor Color Apariencia general

COMENTARIOS:………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………