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• Claudia Colán Morales

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2013-I

Universidad Nacional Agraria La Molina

[ESFUERZO DE CORTE EN SALCHICHAS]

INTEGRANTES:    

Caycho Figueroa, Daniela. Colán Morales, Claudia Flores Orozco, Johanna Pizarro , Julia

[ESFUERZO DE CORTE EN SALCHICHAS] 2013-I

INTRODUCCIÓN: El esfuerzo cortante, de corte, de cizalla o de cortadura es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico como por ejemplo una viga o un pilar. Se designa variadamente como T, VoQ La finalidad de los ensayos de corte, es determinar la resistencia de una muestra, sometida a fatigas y/o deformaciones que simulen las que existen o existirán en la práctica producto de la aplicación de una carga. En esta práctica para poder comprender el esfuerzo de corte utilizamos un Texturómetro y hicimos pruebas en salchichas de diferente tipo. Estos datos fueron ingresados en el programa Microsoft Office Excel, para poder evaluar los resultados.

II. Materiales y Métodos 2.1 Materiales y Equipo -

Accesorios para corrar tipo V

-

Texturómetro QTS

-

Vernier

-

Salchichas de cerdo, pollo y pavita (3 unidades cada una)

2.2 Metodología Experimental -

Muestra

Se cortó muestras cilíndricas de 65 mm de altura y se tomó dimensiones de las muestras. -

Acondicionar el equipo

Se cortó las muestras a la velocidad de corte de 30 mm/min. Las muestras se analizaron por triplicado. Todos los datos se guardaron en un archivo. -

Cálculos de los datos

[ESFUERZO DE CORTE EN SALCHICHAS] 2013-I Esfuerzo de corte. Se determina dividiendo los resultados de la Carga (P) entre el área transversal de la muestra. Las unidades de la deformación se reportan en N/m2. Deformación de corte. Se determina a partir de los resultados de la deformación (L) dividiendo entre la altura original (diámetro).

RESULTADOS Y DISCUSIONES: La salchicha es un producto embutido y escaldado, en cuya elaboración se utiliza carne de cerdo cruda u otra carne con un grado de picado variable, grasa, agua y en ocasiones con corteza de tocino, así como condimentos y otros ingredientes; después se embuten en tripas, se ahúman en caliente y por último se escaldan a temperaturas comprendidas entre 78 y 80°C. (Fuente: http://www.slideshare.net; Autor: Ivan Hinojosa) En general la composición de las salchichas varía en gran medida, mientras unas contienen carne de cerdo, otras llevan pavo, pollo o una mezcla de estos, sin embargo, su ingrediente principal es el agua 70%, y además la carne y las sales de curado (nitritos), la diversas formulaciones añaden fosfatos y otros ingredientes como proteínas no cárnicas (principalmente de soya), almidones y grasa. Pero la incorporación de estos ingredientes se hace a costa del contenido carne, con lo cual se abarata el producto. (ALVARADO, 2006) Pese a que hemos utilizado en el laboratorio salchichas de diferentes tipos, como anteriormente se describe, éstas presentan una composición variable y mencionar de qué tipo de carne están hechas es relativo. Según la práctica llevada a cabo, se obtuvieron los datos de la carga y la deformación que aumentan gradualmente en función del tiempo, a partir de estos datos se pudo elaborar las gráficas de esfuerzo de corte (τ) vs deformación de corte (ϒ) para cada salchicha. Datos con los que se trabajó: Tabla 1: Diámetro y longitud de las muestras de salchicha de pollo Muestra 1 2 3

Diámetro (mm) 19 19 18.5

Longitud (mm) 65 65 65

[ESFUERZO DE CORTE EN SALCHICHAS] 2013-I

Tabla 2: Diámetro y longitud de las muestras de salchicha de pavita Muestra 1 2 3

Diámetro (mm) 20 20 20

Longitud (mm) 65 65 65

Tabla 3: Diámetro y longitud de las muestras de salchicha de cerdo Muestra 1 2 3 Gráficas para cada caso:

Diámetro (mm) 22.7 23.4 23.3

Longitud (mm) 65 65 65

Ilustración 1: Gráfica de deformación vs esfuerzo de la salchicha de pollo

Esfuerzo vs Deformación Salchicha de pollo Esfuerzo de corte (N/m2)

20000 15000 10000

Series2 Series3

5000

Serie1 0 -20

-10

0

10

20

30

-5000 Deformación de corte (m)

En la ilustración 1 se presentan las curvas de las 3 muestras de salchicha de pollo, las muestras presentan diferentes esfuerzos de corte máximo, pero con respecto a la muestra 1(serie 1) y 2 (serie 3) se puede decir que éstas se asemejan más que la otra muestra con respecto al esfuerzo de corte máximo, por lo mismo también que presentan el mismo diámetro, pero en general todas presentan la misma forma de la curva y semejante pendiente.

[ESFUERZO DE CORTE EN SALCHICHAS] 2013-I Ilustración 2: Gráfica de deformación vs esfuerzo de la salchicha de pavita

Esfuerzo vs deformación Salchicha de pavita 70000 Esfuerzo de corte (N/m2)

60000 50000 40000

Series2

30000

Series3

20000

Series1

10000 0 -10000

0

200

400

600 800 1000 1200 Deformación de corte (m)

1400

1600

En este caso, en la ilustración 2 se puede observar las curvas de las 3 muestras de salchicha de pavita, la muestra 1 (serie 1) presenta un mayor esfuerzo de corte que el de las otras muestras, todas tienen parecida pendiente y del mismo modo la forma de las curvas es parecida, esto también se debe a que todas las muestras tienen el mismo diámetro. La muestra 2 (serie 3) presenta dos desviaciones o vértices, el primer punto es el que corresponde al esfuerzo de corte máximo y el segundo que se observa en la gráfica, en donde los valores viran, se debe a que cuando se estaba llevando a cabo el experimento, la salchicha se movió y esto lo detectó el instrumento.

[ESFUERZO DE CORTE EN SALCHICHAS] 2013-I Ilustración 3: Gráfica de deformación vs esfuerzo de la salchicha de cerdo

Esfuerzo vs deformación Salchicha de cerdo Esfuerzo de corte (N/m2)

40000 35000 30000 25000 20000

Series2

15000

Series3

10000

Series1

5000 0 -5000 0

500 1000 Deformación de corte

1500

En la ilustración 3 se observan las curvas de las 3 muestras de salchicha de cerdo, en donde la muestra 1(serie 2) es la presenta un mayor esfuerzo de corte en comparación con las otras muestras, las tres muestras tienen pendientes parecidas y casi la misma forma en cuanto a la gráfica obtenida, pese a que éstas muestras presentan diferente diámetro. Salchicha de pollo En este caso el esfuerzo de corte máximo para cada muestra son: 12441.57 Pa, 12959.97 Pa y 15273.92 Pa, cuyo promedio es 13558.49 Pa y desviación estándar es 1508.05115 Salchicha de pavita El esfuerzo de corte máximo para cada muestra es: 60821.13 Pa, 53366.65 Pa y 54739.02 Pa, cuyo promedio es 56308.93 Pa y desviación estándar es 3967.46631. Salchicha de cerdo El esfuerzo de corte máximo para cada muestra es: 34235.57 Pa, 30873.61 Pa y 27852.92 Pa, cuyo promedio es 30987.37 Pa y desviación estándar es 3192.84523. Para la realización de las experiencias, en la mayoría de los casos la muestra de alimento se presenta en forma de cubo y se somete a la acción de un émbolo que se desplaza verticalmente a una velocidad prefijada. Esta velocidad suele

[ESFUERZO DE CORTE EN SALCHICHAS] 2013-I seleccionarse para simular o reproducir algunas situaciones prácticas, los módulos de su magnitud y forma de aplicación viene determinada o al menos condicionada por el diseño y las prestaciones de los equipos de medida. (AGUILERA, 1997) En el caso de las salchichas, las muestras se cortaron del mismo tamaño y se simulo la forma de un cilindro, ya que la salchicha no presenta una forma definida con respecto a su diámetro. Resultados del punto de corte Estos datos fueron obtenidos en base a los datos mostrados por el instrumento, éste punto máximo de corte es tomado en el preciso momento que corta por completo la salchicha para cada uno de sus casos. La ruptura se produce por dos mecanismos que con frecuencia operan conjuntamente. (MULLER, 1997) En teoría, en un sólido elástico la carga se distribuye homogéneamente entre los enlaces interatómicos y cuando sobrepasa ciertos límites se rompen todos. En la realidad, sin embargo, la carga no se distribuye de un modo tan homogéneo y los enlaces se van rompiendo sucesivamente. (MULLER, 1997) Esto es lo que se observó en los datos obtenidos por el instrumento, ya que cuando el instrumento toca la salchicha va ejerciendo presión y llega un momento en el que empieza a cortarla progresivamente. El número y distribución de las fisuras de un producto viene determinado por la estructura del mismo y el tratamiento a que se ha sometido. Cuando más uniforme, cuanto mayores y mejor alineadas estén sus unidades estructurales, tanto más resistente será el producto. (MULLER, 1997) Como se menciona anteriormente la salchicha es una mezcla de ingredientes y por lo tanto no presenta una composición homogénea, a pesar de esto tras el tratamiento al que ha sido sometido, es un producto firme. El otro mecanismo de rotura se basa en el flujo plástico. (MULLER, 1997) Tabla 4: Punto máximo de corte de la salchicha de pollo Muestra (Salchicha de pollo) 1 2 3

Punto máximo de corte 6,68 ; 12441,57 21,14 ; 12959,97 19,47 ; 15273,92

Tabla 5: Punto máximo de corte de la salchicha de pavita Muestra (Salchicha de pavita)

Punto máximo de corte

[ESFUERZO DE CORTE EN SALCHICHAS] 2013-I 1 2 3

9,59 ; 60821,13 10,48 ; 53366,65 9,73 ; 54739,02

Tabla 6: Punto máximo de corte de la salchicha de cerdo Muestra (Salchicha de pollo) 1 2 3

Punto máximo de corte 13,51 ; 34235,57 13,82 ; 30873,61 13,83 ; 27852,92

Reología de las salchichas Los embutidos escaldados y la pasta preparada para elaborar estos embutidos reciben el nombre de emulsiones o embutidos emulsionados, ya que la fina distribución del tejido graso triturado en el seno de la pasta de las fibras musculares se considera fenómeno decisivo de la fabricación de estos embutidos escaldados. Sin embargo, esta pasta es un complejo sistema que consta de una solución verdadera, una solución coloidal (gel), suspensión, emulsión y espuma. Se hallan en solución verdadera entre otras, las sales, azúcares, y sustancias proteicas insolubles. (ALVARADO, 2006) Estos embutidos escaldados son las salchichas utilizadas en el laboratorio. La textura de los alimentos está principalmente determinada por el contenido de humedad y grasa, el tipo y cantidad de proteínas y carbohidratos estructurales. Todas las pérdidas y cambios en estos componentes tienen una influencia importante sobre la textura (AKTAS Y KAYA, 2001). Es por esta razón también que las diferentes muestras presentan diferentes comportamientos observados en las gráficas; la salchicha es un producto son alto contenido de humedad. La fuerza de corte El ensayo de Warner – Bratzler es una prueba empírica utilizada para medir la terneza en la carne y en los productos cárnicos. En este ensayo intervienen fuerzas de tensión, corte y compresión (BOURNE, 1982). La gráfica que a continuación se observa es una gráfica muy parecida a la obtenida en nuestro caso por el texturómetro QTS, con las variables fuerza vs tiempo.

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Ilustración 4: Curva típica con la navaja Warner - Bratzler

En la tabla 7 se describen los parámetro mecánicos y las dimensiones en que generalmente se expresan los resultados de la prueba de Warner – Bratzler.

[ESFUERZO DE CORTE EN SALCHICHAS] 2013-I Tabla 7: Definiciones y análisis dimensional de los parámetros de la prueba Warner - Bratzler Fuente: ALVARADO, 2006 Tabla 8: Definiciones y cálculo de los términos de textura

Fuente: BOURNE, 1968 y SZCZENIAK, 1963 Con relación a las propiedades de los alimentos sólidos y semisólidos, (SZCZESNIAC, 1995), propone que la masticabilidad y la gomosidad no deberían ser consideradas para ambos tipos de alimentos, debido a que cada grupo tiene características diferentes. Los productos semisólidos sufren una deformación

[ESFUERZO DE CORTE EN SALCHICHAS] 2013-I permanente, por lo tanto no tienen elasticidad y es incorrecto cuantificar la masticabilidad y gomosidad en el análisis de perfil de textura de productos cárnicos (TPA) de productos sólidos. Las salchichas utilizadas en el laboratorio, son sólidas y por lo tanto según la tabla 7 colocada anteriormente, mostraría los parámetros de textura que se pueden calcular para la salchicha.

CONCLUSIONES:  

 

El punto de corte en cada gráfico varía de acuerdo a la composición química de cada tipo de salchicha. Es posible usar el esfuerzo de corte y el punto máximo de corte como parámetro de la calidad de las salchichas, pues es nos puede dar una idea de su composición y su posible textura Una salchicha de mayor calidad implicará un esfuerzo máximo de corte mayor y un trabajo de corte mayor. Es decir, será más rígida. Es posible determinar características reológicas en los alimentos a partir de gráficas esfuerzo vs deformación.

RECOMENDACIONES:   

Asegurarse de cortar cada muestra de salchicha de la forma más precisa posible y de las mismas dimensiones Tener calibrado el equipo para evitar mediciones inexactas. Es necesario ubicar de la forma adecuada cada salchicha en el accesorio del “texturómetro”, para que se pueda realizar el corte en forma correcta.

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Bibliografía AGUILERA, J. 1997. Temas de tecnología de alimentos CYTED (Programa Iberoamericano de ciencia y tecnología para el desarrollo) I.P.N. (Instituto Politécnico Nacional. México) MULLER, H. 1997. Introducción a la reología de los alimentos. Editorial Acribia S.A. España ALVARADO, M.2006. Tesis: Efectos de la adición de los derivados de lupinus spp (aislado, harina y concentrado proteico) sobre las características de texturade salchichas. BOURNE, M.C.1968. Texture profile of ripening pears. Journal of food scince SZCZENIAK, A.S.1963. Objective measurements of food texture. Journal of food scince. HINOJOSA, I. 2012. Elaboración de las salchichas. http://www.slideshare.net