1 Placenta de Cacao

Generated by PDFKit.NET Evaluation

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Extensión Santo Domingo

FACULTAD DE CIENCIASDE LA INGENIERIA

CARRERA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Y SISTEMAS DE GESTIÓN

Tesis de grado previo a la obtención del título de: INGENIERA AGROINDUSTRIAL, MENCIÓN EN GESTIÓN AMBIENTAL

ELABORACIÓN DE GALLETAS A PARTIR DE LA HARINA DE PLACENTA DE CACAO EN LA UTE STO.DGO.2011

Estudiante: JACQUELINE MARILÚ AGUAVIL ARÉVALO

Director de Tesis: ING. ALEJANDRO BERMÚDEZ

Santo Domingo – Ecuador Septiembre, 2012

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation

ELABORACIÓN DE GALLETAS A PARTIR DE LA HARINA DE PLACENTA DE CACAO EN LA UTE STO.DGO.2011

Ing. Alejandro Bermúdez DIRECTOR DE TESIS

__________________________________

APROBADO

Ing. Daniel Anzules PRESIDENTE DEL TRIBUNAL

__________________________________

Ing. Msc. María Gutiérrez MIEMBRO DEL TRIBUNAL

__________________________________

Ing. Wiston Morales MIEMBRO DEL TRIBUNAL

__________________________________

Santo Domingo……....de…………..………..2012. ii

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation

Autor

: JACQUELINE MARILÚ AGUAVIL ARÉVALO

Institución

: UNIVERSIDAD TECNOLOGICA EQUINOCCIAL.

Título de Tesis: ELABORACIÓN DE GALLETAS A PARTIR DE LA HARINA DE PLACENTA DE CACAO EN LA UTE STO.DGO.2011 Fecha

: SEPTIEMBRE, 2012

El contenido del presente trabajo, esta bajo la responsabilidad del autor/a.

_________________________________ Jacqueline Marilú Aguavíl Arévalo 172180011- 6

iii

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Extensión Santo Domingo

INFORME DIRECTOR DE TESIS

Santo Domingo…..de…………………………..del 2012.

Ingeniero Daniel Anzules COORDINADOR DE CARRERA INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Estimado Ingeniero

Cumplo en informar que el trabajo investigativo realizado por la señorita: JACQUELINE

MARILÚ

AGUAVÍL

ARÉVALO,

cuyo

tema

es:

“ELABORACIÓN DE GALLETAS A PARTIR DE LA HARINA DE PLACENTA DE CACAO EN LA UTE STO.DGO.2011”, ha sido elaborado bajo mi supervisión y revisado en todas sus partes, por lo cual autorizo su respectiva presentación.

Particular que informo para los fines pertinentes.

Atentamente,

Ing. Alejandro Bermúdez DIRECTOR DE TESIS

iv

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation

Dedicatoria La presente investigación va dedicada a mis padres Lilian Arévalo, Marcos Aguavíl, mismos que han sabido inculcarme principios y valores los cuales han sido la base para formarme personal y profesional. A mis hermanos que gracias a su apoyo moral, tras cada tropiezo alcance mi meta trazada. A mis abuelos, Celina legarda, Rómulo Tello, María Aguavíl, en especial a mi abuelo Nelson Aguavíl, sus palabras de motivación fueron inspiración para cumplir mi objetivo, gracias abuelito, esta investigación va en tu memoria. A mis amigos con los cuales compartí momentos de alegría, haber compartido con ustedes todo este tiempo ha sido todo un placer.

Jacqueline Aguavíl.

v

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation

Agradecimiento Agradezco a Dios por permitirme vivir, por ser mi amigo constante, por darme valor, seguridad para seguir adelante en busca de un mejor futuro, por permitirme cumplir mi meta. Agradezco el apoyo tanto moral como económico que mis padres supieron darme para convertirme en una profesional, mis esfuerzos no se comparan con los que ellos hicieron para permitirme estudiar, la vida entera se los agradeceré, Dios me bendijo con la familia que me dio. A mis hermanos por estar apoyándome constantemente, esta investigación es un logro de todos. A todos los docentes que me brindaron sus conocimientos, para ser una profesional, y así poder compartirlos con los demás. A mi director de tesis el Ing. Alejandro Bermúdez que apoyo constantemente y compartió sus conocimientos, gracias por ayudarme a realizar una excelente investigación. Finalmente agradezco a mis amigos, por brindarme momento maravillosos llenos de alegría, por ser parte importante en mi formación tanto personal como profesionalmente, gracias por su amistad; Sofía, Johanna, Ludy, Tania, Betsy, Diana, Emilia, Jorge, aquellos momentos agradables los guardare como un preciado tesoro en mi corazón. Jacqueline Aguavíl..

vi

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation

INDICE

Portada

i

Sustentación y Aprobación de los Integrantes del Tribunal

ii

Responsabilidad del Autor

iii

Aprobación del Director de Tesis

iv

Dedicatoria

v

Agradecimiento

vi

Índice

vii

Resumen Ejecutivo

xvii

Executive Summary

xviii

CAPÍTULO I

INTRODUCCIÓN

1.1

Tema de Investigación

1

1.2

Problema de Investigación

1

1.2.1

Planteamiento del problema

1

1.2.2

Formulación del problema

2

1.3

Objetivos de la investigación

2

1.3.1

Objetivo general

2

1.3.1

Objetivos específicos

2

1.4

Justificación

2

1.5

Hipótesis

3

1.5.1

Formulación de la Hipótesis

3

1.5.2

Operacionalización de la Hipótesis

4

1.5.2.1

Variables

4

1.5.2.2

Indicadores

5 vii

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation

CAPITULO II

MARCO REFERNCIAL

2.1

Marco teórico

6

2.1.1

Antecedentes Históricos

6

2.1.2

Etimología de la palabra cacao

6

2.1.3

Origen del cacao en el Ecuador

6

2.1.4

Países productores de cacao fino de aroma

7

2.1.5

Producción de cacao en el Ecuador

7

2.1.5.1

Producción de cacao fino de aroma en Santo Domingo de los Tsáchilas

2.1.5.2

8

Principales zonas productoras de cacao fino de aroma en el Ecuador

8

2.1.6

Industrias de trasformación del cacao fino de aroma

9

2.1.6.1

La industria de semielaborados

9

2.1.6.2

La industria de elaborados

10

2.2

Descripción General y Longevidad del Cacao

10

2.2.1

Duración del desarrollo del fruto

11

2.2.2

Forma, tamaño, color de las mazorca

11

2.3

La cáscara de cacao

12

2.4

Placenta de cacao

12

2.5

Las harinas

13

2.5.1

Harina de trigo

13

2.5.2

Composición nutricional de la harina de trigo

14

2.5.3

Calidad de las harinas

15

2.6

Galletas

15

2.7

Galletas y nutrición

15

2.7.1

Las galletas se clasifican en los siguientes tipos

16

2.7.2

Tipo de galleta elaborada

17 viii

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation

2.7.3

Harinas para galletas

17

2.7.3.1

Ingredientes para preparar galletas

17

2.8

Operaciones Unitarias de transmisión de calor

20

2.8.1

Conducción de calor

20

2.8.2

El proceso de convección

21

2.8.3

El coeficiente de transferencia de calor

21

2.8.4

Números adimensionales usados en los cálculos de convección

22

2.8.5

Coeficiente de transferencia de calor global

24

2.9

Tamizado

25

2.9.1

Granulometría

25

2.9.2

Amasado y mezclado

25

2.9.3

Horneado

27

2.9.4

Secado

27

2.9.5

Tipos de secadores

28

2.9.5.1

Secador de horno

28

2.9.5.2

Secador de Cabina o Bandeja

29

2.11

Molienda

30

. CAPÍTULO III

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

3.1

Ubicación

31

3.2

Características Edafológicas

31

3.3

Tipo y nivel de la investigación

31

3.4

Métodos de estudio, y métodos propios de cada disciplina

32

3.5

Técnicas e instrumentos para obtener la información

33

3.6

Población

33

3.7

Obtención de harina de placenta de cacao

35

3.7.1

Materiales, equipos y reactivos

35

3.7.2

Materia prima

36 ix

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation

3.7.3

Obtención de las galletas a nivel de laboratorio

3.7.4

Diagrama de flujo cualitativo para la elaboración de harina a partir de la placenta de cacao

3.7.4.1

37

38

Memoria técnica del proceso de elaboración de harina de placenta de cacao.

39

3.7.4.1.1 Recepción

39

3.7.4.1.2 Selección

39

3.7.4.1.3 Corte del tallo

40

3.7.4.1.4

Pesado

40

3.7.4.1.5 Secado

41

3.7.4.1.6

Molienda

41

3.7.4.1.7 Tamizado

42

3.7.4.1.8 Empacado

42

3.4.7.1.9

Almacenado

42

3.7.5

Diagrama de flujo cuantitativo para la obtención de harina de placenta de cacao a nivel de laboratorio

3.7.6

43

Balance de energía del proceso para la obtención de harina de placenta de cacao a nivel de laboratorio

45

3.7.6.1

Ecuación general para realizar el balance de energía

46

3.7.6.2

Cálculo del calor de paredes verticales

46

3.7.6.3

Cálculo del calor de las paredes horizontales

55

3.7.6.4

Cálculo de la cantidad de energía que ingresa al secador

59

3.7.6.5

Cálculo del calor práctico del producto

60

3.7.6.6

Cálculo del calor teórico del producto

60

3.7.6.7

Porcentaje de eficiencia del secador

61

3.8

Cálculo del coeficiente global de transferencia de calor a nivel de Laboratorio

62

3.8.1

Curva de secado

63

3.8.2

Contenido de humedad

66

3.8.3

Velocidad de secado

66

3.8.4

Tiempo teórico de secado

67

3.9

Elaboración de galletas a partir de la harina de placenta de cacao

68

x

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation

3.9.1

Materiales y equipos

68

3.9.2

Diagrama de flujo cualitativo para la elaboración de galletas a partir de la harina de placenta de cacao y harina de trigo

70

3.9.2.1

Recepción

71

3.9.2.2

Pesado

71

3.9.2.3

Mezclado

72

3.9.2.4

Amasado

72

3.9.2.5

Reposo

73

3.9.2.6

Moldeado

73

3.9.2.7

Horneado

74

3.9.2.8

Enfriando

74

3.9.2.9

Empacado

74

3.9.2.10

Almacenado

74

3.9.3

Diagrama de flujo cuantitativo para la elaboración de galletas de harina de trigo, harina placenta de cacao y pasta de cacao a nivel de planta piloto

3.9.4

75

Balance de materia para la elaboración de galletas de harina de placenta de cacao y harina de trigo con adición de pasta de cacao a nivel de planta piloto

78

CAPÍTULO IV

RESULTADOS Y DISCUSIONES

4.1

Resultados de la harina de placenta de cacao

90

4.1.1

Determinar del mejor tratamiento en la obtención de harina de

90

placenta de cacao 4.1.1.1

Factores y niveles de estudio

90

4.1.1.2

Combinación de tratamientos

91

4.1.2

Análisis e interpretación de datos

91

4.1.2.1

Ceniza

92 xi

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation

4.1.2.2

Proteína

94

4.1.2.3

Fibra

97

4.1.2.4

Grasa

100

4.1.3

Control de calidad

102

4.1.3.2

Control de calidad de la harina de placenta de cacao

102

4.1.3.3

Análisis de macro y micro minerales de la harina de placenta de Cacao

103

4.1.3.3

Análisis microbiológico de la harina de placenta de cacao

103

4.1.3.4

Granulometría de la harina de placenta de cacao

104

4.1.4

Curva de secado

104

4.1.4.1

Relación Velocidad de secado vs. Tiempo

105

4.1.5

Rendimiento

105

4.1.6

Costos de la harina de placenta de cacao

106

4.2

Resultados de la elaboración de galletas a base de harina de placenta de cacao

107

4.2.1

Tabulación y gráfica de información de las encuestas

107

4.2.1.1

Color

107

4.2.1.2

Consistencia

108

4.2.1.3

Sabor

109

4.2.1.4

Textura

110

4.2.1.5

Elección de la mejor tabulación

111

4.2.2

Control de calidad de la galleta

111

4.2.2.1

Análisis Bromatológico

111

4.2.2.2

Análisis de macro y micro minerales

112

4.2.2.3

Análisis organoléptico

112

4.2.2.4

Análisis microbiológico de la galleta

113

4.2.3

Cuadro comparativo con otra galleta

114

4.2.4

Rendimiento de las galletas a base de harina de placenta de cacao, harina de trigo y pasta de cacao

4.2.4.1

115

Costos de producción de galletas de harina de placenta de cacao, harina de trigo y pasta de cacao xii

Click here to unlock PDFKit.NET

115

Generated by PDFKit.NET Evaluation

CAPÍTULO V

PROPUESTA

5.1

Diagrama de flujo cuantitativo para la obtención de harina de placenta de cacao a nivel de planta piloto

5.1.1

117

Balance de materia para la obtención de harina de placenta de cacao a nivel de planta piloto

119

5.2

Diseño del secador a nivel planta piloto

129

5.2.1

Área de transferencia de calor a nivel planta piloto

129

5.2.2

Flujo másico de aire

130

5.2.3

Cálculo de la humedad absoluta del aire que ingresa

130

5.2.4

Cálculo de la humedad absoluta del aire que sale

131

5.2.5

Cantidad de calor total del secador

132

5.2.6

Cálculo del área

133

5.2.7

Dimensionamiento de las bandejas

133

5.3

Diseño del equipo

134

CAPÍTULO VI

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1 Conclusiones

137

6.2 Recomendaciones

139

BIBLIOGRAFÍA

140

ANEXOS

143

xiii

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation

ÍNDICE DE CUADROS

Cuadro N°1

Países productores de cacao fino de aroma

7

Cuadro N°2

Composición nutricional de la harina de trigo

14

Cuadro N°3

Galletas y nutrición

16

Cuadro N°4

Información nutricional de la pasta de cacao

19

Cuadro N°5

Tipos de secadores

28

Cuadro N°6

Composición nutricional de la placenta de cacao

39

Cuadro N°7

Temperatura y Tiempos de secado

41

Cuadro N°8

Granulometría de la harina de placenta de cacao

41

Cuadro N°9

Curva de secado

63

Cuadro N°10

Pérdida de humedad

66

Cuadro N°11

Velocidad de secado

67

Cuadro N°12

Porcentaje de harina de trigo, harina de placenta de cacao y

71

pasta de cacao Cuadro N°13

Formulaciones para la elaboración de galletas a base de

72

harina de placenta de cacao, harina de trigo y pasta de cacao Cuadro N°14

Factores y niveles de estudio

90

Cuadro N°15

Combinación de tratamientos

91

Cuadro N°16

Ceniza

92

Cuadro N°17

Proteína

95

Cuadro N°18

Fibra

97

Cuadro N°19

Grasa

100

Cuadro N°20

Control de calidad de la harina de placenta de cacao análisis Bromatológico

Cuadro N°21

102

Análisis de macro y micro nutrientes de la harina de placenta de cacao

103

Cuadro N°22

Análisis microbiológico de la harina de placenta de cacao

103

Cuadro N°23

Granulometría de la harina de placenta de cacao

104

Cuadro N°24

Rendimiento de la harina de placenta de cacao

105

Cuadro N°25

Costo de producción de la harina de placenta de cacao

106

xiv

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation

Cuadro N°26

Puntuación de color de la galleta Color

107

Cuadro N°27

Puntuación de consistencia de la galleta Consistencia

108

Cuadro N°28

Puntuación de sabor de la galleta Sabor

109

Cuadro N°29

Puntuación de textura de la galleta Textura

110

Cuadro N°30

Control de calidad de la galleta Análisis Bromatológico

111

Cuadro N°31

Análisis de macro y micro nutrientes

112

Cuadro N°32

Análisis organoléptico

112

Cuadro N°33

Análisis microbiológico de la galleta

113

Cuadro N°34

Cuadro comparativo con otra galleta

114

Cuadro N°35

Rendimiento de las galletas a base de harina de placenta de cacao, harina de trigo y pasta de caca

Cuadro N°36

115

Costos de producción de galletas de harina de placenta de cacao, harina de trigo y pasta de cacao

115

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Gráfico N°1

El cacao

6

Gráfico N°2

Principales zonas productoras de cacao fino de aroma en el

9

Ecuador Gráfico N°3

Placenta de cacao

12

Gráfico N°4

Secador de Cabina o Bandeja

29

Gráfico N°5

Selección

39

Gráfico N°6

Corte del tallo

40

Gráfico N°7

Pesado

40

Gráfico N°8

Balance de energía del secador

45

Gráfico N°9

Área de las paredes verticales del secador

49

Gráfico N°10

Área de las paredes Frontal y posterior del secador

54

Gráfico N°11

Área de las paredes horizontales del secador

58

Gráfico N°12

Área de las bandejas del secador

62

Gráfico N°13

Amasado

73

Gráfico N°14

Curva de secado de la placenta de cacao xv

Click here to unlock PDFKit.NET

104

Generated by PDFKit.NET Evaluation

Gráfico N°15

Velocidad de secado de la placenta de cacao

105

Gráfico N°16

Resultado estadístico del color de la galleta

107

Gráfico N°17

Resultado estadístico de la consistencia de la galleta

108

Gráfico N°18

Resultado estadístico del sabor de la galleta

109

Gráfico N°19

Resultado estadístico de la textura de la galleta

110

ÍNDICE DE ANEXOS

ANEXO 1

Fotografías del proceso de elaboración de harina de placenta

144

de cacao ANEXO 2

Fotografías del proceso de elaboración de galletas a base de

145

harina de placenta de cacao ANEXO 3

Análisis bromatológico de la placenta de cacao

146

ANEXO 4

Análisis microbiológico de la harina de placenta de cacao

147

ANEXO 5

Análisis microbiológico de las galletas a base de harina de

148

placenta de cacao ANEXO 6

Tabla C-9 Propiedades útiles del aire para transferencia de

149

calor por Convección ANEXO 7

Tabla B-1 Propiedades del vapor saturado (Unidades SI)

150

ANEXO 8

Cuadro de lectura de Nusselt

151

ANEXO 9

Etiqueta del producto

152

ANEXO 10

Norma INEN 0616:2006 Harina de trigo: Requisitos

153

ANEXO 11

Norma NTE INEN 2085:96 para galletas

159

ANEXO 12

Formato de la hoja de encuesta para la galleta

163

xvi

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation

RESUMEN EJECUTIVO

La presente investigación detalla, la importancia de la utilización de los subproductos generados por las materias primas utilizadas en diferentes procesos en la industria alimenticia. Como es el caso del cacao que tiene como subproducto a la placenta, misma que no ha sido considerada como materia prima para la elaboración de diferentes productos. Cabe recalcar que en la actualidad se ha incrementado la siembra del cacao y por ende aumentará la generación de este subproducto, por tal razón se realizó esta investigación, con la finalidad de que sea utilizada la harina de placenta de cacao en la elaboración de galletas.

En la obtención de harina de placenta de cacao se empleó el diseño (A x B), por supuesto implementando un DBCA., teniendo como variables: A (Temperatura) y B (Tiempo), las temperaturas a las cuales se sometió la placenta de cacao son: 60°C, 70°C, 80°C, empleando tiempos de: 7h, 8h, 9h, obteniendo como mejor tratamiento 60°C x 7h. En lo posterior a la harina se le realizo los análisis Bromatológicos, microbiológicos y de minerales, para poder determinar su calidad como materia prima, Acorde los resultados obtenidos mediante los análisis realizados se constata efectivamente que la harina de placenta de cacao puede ser utilizada en la elaboración de galletas para lo cual se trabajó con 3 formulaciones, mediante las pruebas de cataciones se tiene que la formula N°1 aceptada.

El costo de la harina de placenta de cacao es de $0,17ctv cada funda de 250gr, y costo de las galletas es de $0,11ctv la funda de 50gr, idónea para compartir en familia de degustar de un producto rico en proteína.

xvii

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation

EXECUTIVE SUMMARY

The present study describes the importance of the use of products generated by the raw materials used in various processes in the food industry. Such as cocoa product which is the placenta, it has not been considered as a feedstock for the production of different products. It should be emphasized that currently has increased cocoa planting and therefore increase the generation of this product, for such reason this research was conducted with the purpose of being used flour cocoa placenta in the preparation of biscuits.

In obtaining cocao flour placenta design was used (A x B), implementing a DBCA course., Having as variables: A (temperature) and B (Time), the temperatures at which cocoa subjected placenta are : 60°C, 70°C, 80°C using time: 7h, 8h, 9h, obtaining as best treatment 60°C x 7h. En the flour after the analysis is performed Bromatological, microbiological and minerals order to determine their quality as raw material, According the results obtained from such analyzes is found that the meal actually cocoa placenta can be used in the manufacture of biscuits which are served with 3 formulations by cupping tests has to the formula N ° 1 accepted.

The cost of cocoa placenta meal is $ 0.17 ctv 250g each sleeve, and cost of cookies is $ 0.11 ctv 50gr.idonea the cover for the entire family to enjoy a product rich in protein.

xviii

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 1

CAPÍTULO I

INTRODUCCIÓN

1.1Tema de Investigación

Elaboración de galletas a partir de la harina de placenta de cacao en la UTE Sto. Dgo. 2011.

1.2. Problema de Investigación

1.2.1. Planteamiento del problema

Uno de los principales inconvenientes que aqueja al sector industrial es la contaminación que se produce, durante el procesamiento de los productos, parte de esta contaminación debe a la no utilización de los subproductos generados por las materias primas a utilizar, como es el caso de la placenta de cacao.

Actualmente existe una alta producción de placenta de cacao

generada por los

productores cacaoteros de la zona durante la cosecha. La siembra y por ende a la producción de este desecho se ha incrementado mismo que se acumula a cielo abierto, dicha práctica se sigue realizando, misma que es fuente de aglomeración de microorganismos los cuales pueden ser perjudiciales para otros cultivos que estén sembrados en conjunto con las plantas de cacao, como es el caso de la yuca, plátano, maíz etc, además de generar olores durante su descomposición.

Al realizar un tratamiento factible a este desecho, utilizándolo como materia prima para elaborar un producto le daríamos un valor agregado lo cual sería de provecho para la zona cacaotera de Sto. Dgo. Por ende la presente investigación pretende industrializar la placenta de cacao al utilizarla como base en la elaboración de galletas para consumo humano.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 2

1.2.2. Formulación del problema

¿Se podrá realizar galletas a partir de la harina de placenta de cacao?

1.3. Objetivos de la investigación

1.3.1 Objetivo general  Elaborar galletas a partir de la harina de placenta de cacao, para mejorar su valor nutricional.

1.3.2 Objetivos específicos

 Caracterizar la placenta de cacao para determinar el contenido de (proteína, fibra, ceniza, humedad y grasa).

 Determinar la temperatura y tiempo de secado de la placenta de cacao para obtener la harina y ser utilizada en la elaboración de galletas.

 Determinar el porcentaje de harina de trigo y harina de placenta de cacao, que se debe utilizar en la elaboración de galletas.

 Realizar los análisis bromatológicos (Proteína, fibra, ceniza, humedad y grasa) para determinar la composición de las galletas.

1.4. Justificación

Según datos del último censo nacional agropecuario, en el Ecuador se cultiva una superficie de 243.146 ha de cacao cómo cultivo solo, y 191.272 ha de cacao como

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 3

cultivo asociado, dando un total de 434.418 ha. En la provincia Tsáchila la situación no es diferente del referente nacional, en la actualidad existe aproximadamente unas 19.850 ha de cacao, la mayor parte de cacao es el nacional. Considerando que para el año actual los cacaoteros han incrementado, y por ende la generación de los desechos producidos durante la cosecha del mismo, como es el caso de la placenta o vena central siendo esta la estructura que sostiene los granos o semillas de cacao firmemente unido a las paredes de la mazorca, la cual es acumulada a cielo abierto, pudiendo ser fuente de aglomeración de microorganismos perjudiciales, para otros cultivos, así como de la generación de malos olores durante su descomposición , dicho subproducto no ha sido aprovechado dejando por desapercibido los beneficios que podría brindar mediante su industrialización , por lo tanto la presente investigación tiene como fin la utilización de la placenta de cacao como base materia en la elaboración de galletas, dándole de esta manera un valor agregado y contribuyendo con el avance de la industria de alimentos. Permitiendo que el consumidor deguste de una nueva galleta al utilizar la harina de placenta de cacao.

1.5. Hipótesis

1.5.1. Formulación de la Hipótesis

Alternativa (Hi)  Hi = El porcentaje de harina de trigo y harina de placenta de cacao está influenciando en las características organolépticas de las galletas.

 Hi = La temperatura y tiempo de secado de la placenta de cacao está influenciando en la composición nutricional de la harina.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 4

Nula (Ho)

 Ho = El porcentaje de harina de trigo y harina de placenta de cacao no está influenciando en la características organolépticas de la galleta.  Ho = La temperatura y tiempo de secado de la placenta de cacao no está influenciando en la obtención de la harina.

1.5.2 Operacionalización de la Hipótesis

1.5.2.1 Variables

Variable independiente  Tiempo y temperatura de secado.  Porcentaje de harina de trigo y harina de placenta de cacao.

Variable dependiente  Composición Organoléptica.  Composición Nutricional.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 5

1.5.2.2 Indicadores

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

VARIABLE INDEPENDIENTE

Caracterizar la placenta de cacao para determinar el contenido de Temperatura (proteína, fibra, ceniza, humedad y Tiempo grasa). Determinar la temperatura y tiempo de secado de la placenta de cacao para obtener la harina y ser utilizada en la elaboración de galletas. Determinar el porcentaje de harina de trigo y harina de placenta de cacao, que se debe utilizar en la elaboración de galletas.

Temperatura Tiempo

Temperatura Tiempo

Realizar los análisis bromatológicos (Proteína, fibra, Temperatura ceniza, humedad y grasa) para Tiempo determinar la composición de las galletas.

Click here to unlock PDFKit.NET

VARIABLE DEPENDIE NTE

UNIDA INSTRUMED DE NTO MEDI TÉCNICO DA %

TIEMPO DE MEDIDA

Humedad Ceniza Grasa Proteína Fibra

% % % % %

Estufa Mufla Kjeldahl Soxhlet digestión

Al inicio Al inicio Al inicio Al inicio Al inicio Al inicio

Humedad Ceniza Grasa Proteína Fibra

% % % % %

Estufa Mufla Kjeldahl Soxhlet digestión

Al inicio Al inicio Al inicio Al inicio Al inicio Al inicio

Humedad Ceniza Grasa Proteína Fibra

% % % % %

Estufa Mufla Kjeldahl Soxhlet digestión

Al inicio Al inicio Al inicio Al inicio Al inicio Al inicio

Humedad Ceniza Grasa Proteína Fibra

% % % % %

Estufa Mufla Kjeldahl Soxhlet digestión

Al Final Al Final Al Final Al Final Al Final Al Final

Generated by PDFKit.NET Evaluation 6

CAPÍTULO II

MARCO REFERNCIAL

2.1. Marco teórico

2.1.1 Antecedentes Históricos

Gráfico N°1 El cacao

Elaborado por: Aguavíl Jacqueline /2012

2.1.2 Etimología de la palabra cacao Se presume que la palabra “cacao” tuvo su origen en las palabras mayas “Kaj”que significa “amargo”, y “Kab” cuyo significado es “jugo”. La fusión de estas dos palabras dio como resultado la palabra “Kajkaball” y posteriormente resulto Kakauatl. Esta última expresión cambio para “cacauatl” para finalmente transformarse en “cacao”, por facilidad de expresión.”1

2.1.3 Origen del cacao en el Ecuador

Las primeras noticias que se tienen en el país sobre la producción de cacao data de 1780, es decir muchos años antes de la instauración de la República, lo que significa 1

SUARÉZ, C. Manual del cultivo del cacao. Estación experimental tropical “Pichilingue”.Ecuador.1987

pp: 1

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 7

que el Ecuador tiene más de 200 años produciendo cacao.”2

La variedad “Nacional” es sin duda nativa del país, y se cree proviene de los declives orientales de la cordillera de los Andes, en la Hoya Amazónica del Ecuador, de donde fue distribuida por monos y ardillas, que tienen predilección por la pulpa azucarada que rodea la semilla. Se ha sugerido también que la semilla de esta planta fue introducida a través de los viejos caminos del Imperio Inca y sembrada por los aborígenes de la Costa Occidental, en tiempos muy remotos.

2.1.4 Países productores de cacao fino de aroma

Cuadro N°1 Producción del cacao fino de aroma

Fuente: ICCO, 2002. Gustavo Enríquez, Mapa de Sabores, 2007

2.1.5 Producción de cacao en el Ecuador

Para los cacaos finos de aroma, representa el primer productor con un amplio margen de diferencia (60% de la producción mundial).

2

SUARÉZ, C. Manual del cultivo del cacao. Estación experimental tropical “Pichilingue”.Ecuador.1987 pp: 1

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 8

En Ecuador, el 90% de la superficie cultivada de cacao corresponde a pequeños agricultores de 1 a 20 hectáreas, el 9% a medianos agricultores entre 21 y 50 hectáreas, y tan sólo el 1% con un hectareaje superior a 50. De la superficie cultivada de cacao en Ecuador, se considera que unas 100.000 has. Deben entrar a un proceso de renovación y el resto de plantaciones a un proceso de rehabilitación.”3

El mercado mundial de cacao fino distingue dos amplias categorías de cacao en grano: el cacao en grano “fino o de aroma” y el cacao en grano “corriente u ordinario”. Como una generalización hay que mencionar que el cacao fino o de aroma proviene de las variedades de tipo Criollo y Trinitario, mientras que el cacao ordinario proviene de las variedades de tipo Forastero.”4

2.1.5.1 Producción de cacao fino de aroma en Santo Domingo de los Tsáchilas

En la provincia Tsáchila hay sembradas aproximadamente 19.837 hectáreas, lo que representa el 4,30 % de la producción a nivel nacional y significa que se cosechan al año, 99.185 hectáreas.”5

2.1.5.2 Principales zonas productoras de cacao fino de aroma en el Ecuador

Las principales zonas productoras de cacao fino y de aroma del Ecuador son:

 Guayas: Milagro, Lorenzo de Garaycoa, Mariscal Sucre, Roberto Astudillo, Bucay, Naranjal, Yaguachi, El Empalme, Naranjito y Balao.  Los Ríos: Vinces, San Juan, Puebloviejo, Ventanas, Mocache y Quevedo.  Bolívar: Echeandía. 3

http://www.bce.fin.ec/documentos/PublicacionesNotas/Competitividad/Estudios/ae20.pdf. http://www.bce.fin.ec/documentos/PublicacionesNotas/Competitividad/Estudios/ae20.pdf 5 http://www.magap.gob.ec/mag01/index.php/prensa-boletinesprensa/1633-estudio-de-sinagap-determinaque-cambio-principal-cultivo-de-santo-domingo-de-los-tsachilas 4

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 9

 Manabí: Chone y Calceta.  El Oro: Pasaje y Santa Rosa

Gráfico N°2 Extensión de cultivo de cacao por Provincias.

Fuente: http://www.bcefin.ec/documentos/PublicacionesNotas/Competitividad/Estudios/ae20.pdf

El 13% de la extensión de cultivo de cacao se encuentra distribuido en las siguientes provincias: Pichincha, Cotopaxi, Bolívar, Chimborazo, Cañar, Azuay y el Oriente.”6

2.1.6 Industrias de trasformación del cacao fino de aroma

2.1.6.1 La industria de semielaborados: Son los industriales que procesan el cacao y lo transforman hasta alguna de sus etapas intermedias (manteca, pasta, licor). Estas industrias dirigen el cacao procesado hacia el mercado externo.

En el Ecuador existen 15 agroindustrias dedicadas a la agregación de valor del cacao en grano; entre ellas se destacan: Nestlé, Cafiesa, Infelersa, Ecuacocoa y Ferrero, las cuales dominan el mercado de semielaborados (manteca, licor, torta y polvo) y chocolates. Otras industrias importantes son: La universal, Indexa, Edeca, Triari y Navolli.

6

http://www.bce.fin.ec/documentos/PublicacionesNotas/Competitividad/Estudios/ae20.pdf

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 10

2.1.6.2 La industria de elaborados: Son los industriales que procesan el cacao hasta productos elaborados como el chocolate. En términos de comercialización, dirigen el producto final hacia el mercado de exportación (previos registros de calidad) o directamente hacia el mercado interno.

En el país existen pequeñas y micro empresas dedicadas a la elaboración de chocolates, con una participación del 5% del negocio. Estas se ubican principalmente en las provincias de Pichincha y Guayas. Entre las más conocidas están: Fábrica Bios, La perla, Chocolateca, Incacao, Colcacao, Chocolerito y Edeca.”7

2.2 Descripción General y Longevidad del Cacao

El cacao es un árbol de pequeña talla que puede alcanzar de 5 a 7m de altura media, a veces más cuando crece en estado salvaje en la selva.

Su talla así como la importancia y el desarrollo de su follaje dependen mucho del medio ambiente. En plantación, las separaciones que habitualmente se practican no permiten a los cacaos desplegar su fronda con tanta amplitud como podrían hacerlo de desarrollarse libremente.

Se intenta, en efecto que los arboles se junten con tanta rapidez como sea posible para formar una cubierta continua por encima del suelo, que elimine así toda vegetación adventicia y permita la instauración de un auto-sombraje favorable al mantenimiento de la plantación. El cacao alcanza su máximo desarrollo hacia la edad de diez años. Se estima que en plantación debe mantenerse de veinticinco a treinta años. Se conocen, sin embargo, arboles mucho más viejos, algunos de los cuales son quizá centenarios.”8

7 8

http://orton.catie.ac.cr/repdoc/A7704E/A7704E.PDF. BRAUDEAU.J. El cacao, Impreso en Mexico,1era edición.1981.pp:29

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 11

2.2.1 Duración del desarrollo del fruto

La duración del desarrollo del fruto, desde la fecundación hasta la madurez, varia sensiblemente de una mazorca a otra y de un árbol a otro, pero depende sobre todo del origen genético de los árboles. La duración del desarrollo del fruto puede oscilar entre 5 y 7 meses.

2.2.2 Forma, tamaño, color de las mazorcas  Forma: La forma de la mazorca viene determinada por una parte, por la relación entre la longitud y la anchura y por otra por la forma de los dos extremos. El extremo apical puede en efecto terminar o no con un estrangulamiento en forma de cuello de botella y el extremo basal puede ser más o menos acuminado. La figura de la mazorca es muy variable, yendo de la forma casi esférica de los “calabacillo” hasta la forma alargada y puntiaguda de los “cundeamor” o de los “angoleta” pasando por la forma oval y regular de los amelonados.

 Tamaño: El tamaño de la mazorca queda determinado por su longitud que puede variar de 10 a 30 cm (media de 12 a 15 cm) y por su anchura igualmente muy variable (media de 7 a 9cm).

 Color: La mazorca antes de la madurez puedes ser bien verde, bien rojo-violeta, más o menos subido de tono, o bien verde parcialmente pigmentado de rojo-violeta. Conviene recordar que los forasteros amazónicos tienen siempre color verde y el color rojo solamente se encuentra en los criollos o en los trinitarios. Cuando la mazorca alcanza su madurez, el verde pasa a amarillo y el rojo-violeta varia a anaranjado.”9

9

BRAUDEAU.J. El cacao, Impreso en Mexico,1era edición.1981.pp:48-49.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 12

2.3 La cáscara de cacao

La cáscara de cacao es conocida como mazorca. Es el mayor volumen del fruto. Contiene vitaminas A y C, minerales como calcio y magnesio, así como fibra y pectina que la convierten en un ingrediente excepcional para la cocina saludable y la industria alimentaria.”10

Es un aporte innovador a la cadena productiva de la gastronomía, pues destierra la idea que solo la semilla del cacao, empleada en la industria del chocolate, es de provecho. El sabor neutro que posee permite que la cáscara del cacao pueda ser utilizada en la preparación de todo tipo de platos como el cebiche, papa a la huancaína y hasta mermeladas y galletas, entre otras variedades dulces y saladas.”11

2.4 Placenta de cacao

Gráfico N°3 Placenta Placenta de cacao

Elaborado por: Aguavíl Jacqueline/2012

En una mazorca se encuentran de veinte a cincuenta almendras o habas de cacao unidas a un eje central llamado placenta, misma que gracias a sus ramificaciones permite que las almendras se desarrollen de manera homogénea acorde al tamaño y grosor de la mazorca (variedad), sirviendo como soporte de las mismas, y por supuesto 10

http://elcomercio.pe/gastronomia/1346865/noticia-propiedades-alimenticias-medicinales-cascara-cacao http://noticias.terra.com.pe/buenas-noticias/promueven-uso-de-cascara-del-cacao-en-platostradicionales,1a406c4f2bcf4310VgnVCM4000009bf154d0RCRD.html 11

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 13

encargándose de proveer nutrientes a las almendras los cuales son absorbidos por la planta.

La placenta de cacao Nacional posee una longitud de 11-13cm aproximadamente. Posee un sabor dulce, similar a la pulpa que rodea la haba del cacao, durante la cosecha muchos agricultores la suelen consumir. Su olor es agradable por ser el eje central donde se desarrollan las almendras adquiere gran parte de las virtudes de las mismas. Una mazorca de cacao tiene un peso aproximado de 847,29gr,la placenta de cacao representa el 1,77% de toda la mazorca, la cascara representa el 79,36% y las semillas el 18,87%.

2.5 Las harinas

Es el producto que resulta de la molturación o molienda del trigo. No se consume exclusivamente harina de trigo, si no que en ocasiones se utiliza la procedente de otros cereales y leguminosas, sobre todo para elaborar panes especiales.

En principio, y como primera clasificación, las harinas se dividen en dos grupos. Uno comprende únicamente la obtenida a partir del endospermo y el otro, las que se obtiene de la molturación total del grano de trigo, incluyendo el germen, endospermo y las capas externas de la piel(se utiliza en la elaboración de productos integrales).”12

2.5.1 Harina de trigo

Por harina de trigo se entiende el producto elaborado con granos de trigo común, Triticum aestivum L, o trigo ramificado, Triticum compactum Host, o combinaciones de ellos por medio de procedimientos de trituración o molienda en los que se separa parte del salvado y del germen, y el resto se muele hasta darle un grado adecuado de finura.”13

12 13

PICAS,C .Y VIGATA,A. Técnicas de pastelería y conservación de alimentos.1 eraedición.2004.pp:84 http://www.molinovillafane.com/todo_acerca_del_trigo.html

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 14

El trigo generalmente es transformado en harina, y esta es destinada principalmente a la fabricación de pan, galletas, pasteles, tortillas, pastas para sopa y otros productos. Uno de los elementos nutritivos más importantes es la proteína, misma que se encuentra contenida en el gluten, el cual facilita la elaboración de levaduras de alta calidad, necesarias para la panificación.

El hinchamiento del gluten posibilita la formación de la masa: unión, elasticidad y capacidad para ser trabajada, retención de gases y mantenimiento de la forma de las piezas.”14

2.5.2 Composición nutricional de la harina de trigo

Cuadro N°2 Composición de la harina de trigo por cada 100gr

Fuente: http://www.botanical-online.com/harina.htm 14

http://www.alimentacion-sana.com.ar/informaciones/chef/harina.htm

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 15

2.5.3 Calidad de las harinas En el proceso de elaboración de harinas de trigo se realizan distintos tipos de análisis, que cumplen con el procedimiento de buenas prácticas de manufactura. El análisis se lleva a cabo realizando pruebas físicas y químicas, de acuerdo al tipo y calidad del trigo para producir un cierto tipo de harina, estas pruebas se realizan en el proceso de molienda como en el proceso de empaque, para verificar los parámetros estándares de acuerdo al producto requerido.”15

2.6 Galletas

Se entiende por galletas el producto que resulta de hornear una pasta o masa con o sin levadura, preparada con un mínimo de 40 % de harinas de cereales y leguminosas, azúcares, adicionada o no de huevo, mantequilla o grasas y aceites comestibles, agentes leudantes, sal yodatada, otros ingredientes y aditivos alimentarios permitidos por la Secretaría de Salud; moldeado, modelado o extruido de distintas formas y cuyo contenido de humedad no debe ser mayor al 8 %. Para el caso de galletas compuestas y combinadas este porcentaje podrá ser mayor de acuerdo al relleno y/o cobertura.”16

2.7 Galletas y nutrición

La ventaja de las galletas es que su aporte energético es fácilmente modulable. Ello permite elegir la cantidad que se toma en cada momento. Por eso son ideales en solas o combinadas con alimentos: leche, yogures, quesos frescos, frutas, zumos, confituras o chocolate.”17

15

http://www.doschivos.com/trabajos/tecnologia/721.htm http://www.colpos.mx/bancodenormas/nmexicanas/NMX-F-521-1992.PDF 17 http://www.institutodelagalleta.com/historia.php?cl=2. 16

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 16

Niños y adolescentes Adultos

Tercera Edad

Cuadro N°3 Galletas y perfil del consumidor Ayudan a su crecimiento, así como suponen un aporte energético que favorece su desarrollo y rendimiento intelectual. Aportan vitalidad, saciedad, y son ricas en nutrientes. Picoteo saludable, para aquellos momentos de toma energética o placer. Tienen beneficios para la salud y fortalecen sus huesos (calcio). Son un alimento cardio saludable (bajas en sodio, colesterol, y calorías).

Embarazadas

Ricas en ácido fólico del complejo B que puede ayudar a prevenir defectos de nacimiento en el cerebro y la médula espinal denominados defectos del tubo neural.

Deportistas

Energéticas (ricas en carbohidratos). Permiten un mayor rendimiento físico y previenen momentos de hipoglucemia después de hacer ejercicio.

Necesidades dietéticas especiales

Gracias a la innovación en la composición de las galletas, hoy en día existen todo tipo de galletas funcionales aptas para personas con necesidades específicas.

Fuente: http://www.institutodelagalleta.com/historia.php?cl=2

2.7 1 Las galletas se clasifican en los siguientes tipos:  Simples: Son galletas que no tienen ningún valor agregado posterior al horneo.  Saladas: Son aquellas que tienen un sabor salado.  Dulces: Son aquellas que tienen un sabor dulce.  Wafer: Producto obtenido a partir del horneo de una masa liquida (oblea)  adicionada un relleno para formar un sánduche.  Con relleno: Son galletas a las cuales se les añade relleno.  Revestidas o recubiertas: Son aquellas que exteriormente presentan un revestimiento o baño. Pueden ser simples o rellenas.  Integrales: Son aquellas que han sido elaboradas con harina integral.”18

18

Norma INEN 2 085.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 17

2.7.2 Tipo de galleta elaborada

 Galleton: Una galleta individual, generalmente con valor nutritivo agregado.

2.7.3 Harinas para galletas

En general, salvo excepciones, las harinas galleteras suelen ser flojas, con poco gluten y muy extensibles. El contenido en proteínas que tienen usualmente es del 8 a 9%, cuando el tipo de galleta a elaborar es quebradiza y semidulce, mientras que para aquellas otras galletas esponjosas y bizcochos o aquellas otras que en su formulación contienen algo de levadura prensada, el porcentaje de proteínas es de entre 9 y 10%.”19

2.7.3.1 Ingredientes para preparar galletas

 El azúcar: El azúcar o sacarosa es el producto que se obtiene a partir de la caña o de la remolacha azucarera mediante un proceso industrial de extracción. Sus funciones en la elaboración de galletas son:

 Endulzar.  Estabilizar y controlar la fermentación.  Alimento de la levadura.  Aroma y sabor.  Colorido en la corteza.  Textura más fina.  Humectantes. ”20

19 20

http://www.franciscotejero.com/tecnica/harinas/harinas%20especiales%20para%20panaderia.htm http://www.franciscotejero.com/tecnica/fermentaci%F3n/los%20azucares.htm

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 18

 Aromas: Los aromas pueden ser naturales (especias, hierbas aromáticas y licores) o sintetizados (que generalmente colorea también las elaboraciones). Su funcion en la elaboración de galletas son:

 Dar al alimento en que se use, sus características propias en cuanto a olor y sabor.”21

 Los huevos: Se considera huevos frescos a los adquiridos enteros que no han estado sometidos a ningún proceso de refrigeración o conservación. Sus funciones en la elaboración de galletas son:

 Aumentar el volumen de la galleta.  Suavizar la masa y la miga.  Mejorar el valor nutritivo.  Dan sabor y color.  Aumentan el tiempo de conservación.  Ayudan a una distribución de la materia grasa.  Ayudan a retener el agua, por su acción emulsificante.”22

 Leche: La clasificación de los diferentes tipos se encuentra en el mercado y se utilizan para las elaboraciones de pastelería responde al contenido en materia grasa. Sus funciones en la elaboración de galletas son:

 Incorpora a la galleta más nutrientes, elevando su valor proteíco  Aumenta la conservación de la galleta, ya que retiene la humedad  Las sales minerales fortifican al gluten y dan a la masa una mejor consistencia

21 22

http://es.scribd.com/doc/6801158/PASTELERIA http://ingenieriadealimentosenpasteleria.blogspot.com/

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 19

 La leche líquida puede reemplazar total o parcialmente el contenido de agua de la receta  Mejora el color de la corteza debido a la caramelización de la lactosa”23

 Mantequilla: Se obtiene por batido de la nata y posterior amasado, de forma que al finalizar la operación se separa el suero de la mantequilla. Esta puede estar adicionada o no sal. Sus funciones en la elaboración de galletas son:

 Suavizante  Lubricante  Aireante  Estabilización”24

 Pasta de cacao: Su sabor es amargo, se utiliza en la elaboración de diferentes productos como cubertura.”25

Cuadro N°4 Información nutricional de la pasta de cacao

Fuente: http://es.scribd.com/doc/36927262/Modulo-Tecnologia-Del-Cacao.

23

http://ingenieriadealimentosenpasteleria.blogspot.com/ http://www.revistalabarra.com.co/ediciones/ediciones-2009/edicion-34/especial-panaderia-ypasteleria/grasas-para-panaderia-y-pasteleria.htm 25 PICAS,C .Y VIGATA,A. Técnicas de pastelería y conservación de alimentos.1eraedición.2004.pp:7071-75-77-79-81. 24

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 20

2.8 Operaciones Unitarias de transmisión de calor

Estas operaciones están controladas por los gradientes de temperatura. Dependen del mecanismo con el que se transfiere el calor, distinguiéndose transmisión de calor por conducción, convección y radiación.

2.8.1 Conducción de calor

Así como un fluido tiende a fluir de una región de presión alta a una región de presión baja y en la forma de como una corriente eléctrica tiende a fluir de un voltaje elevado a un voltaje bajo, la energía tiende a fluir de una región de temperatura alta a una región de temperatura baja dentro de una sustancia. La ley de Fourier de conducción de calor establece que la velocidad a la cual la energía fluye a través de una sustancia es directamente proporcional al gradiente de temperatura en ese punto de la sustancia y del área normal al flujo de energía.”26 dT Q = -K A dx

En donde:

Q = Velocidad de calentamiento, tiene unidades características de W o Btu/h. K = La conductividad térmica de la sustancia, tiene unidades características de Btu/h x pies x ºF o W/m x ºC. A = Área de la sección transversal normal al flujo de calor, tiene unidades características de pie2 o m2. dT = Cambio en la temperatura dentro de la sustancia, que se realiza en la distancia dx. Las unidades características para dT/dx son ºF/pie o ºC/m.

26

EARLE, R.L. Ingeniería de los alimentos (las operaciones básicas del procesado de los alimentos, 2 da edición. España 1998

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 21

2.8.2 El proceso de convección

La convección describe el proceso mediante el cual un flujo se mueve en una comunicación termal con una superficie solida o liquida, recibe o libera energía por medio de conducción o radiación y entonces deja la superficie. El movimiento del fluido es necesario para que se efectúe el fenómeno de convección. Si ese movimiento es causado por algún mecanismo externo como un ventilador o bomba, la situación se conoce como convección forzada. Si el movimiento es causado por diferencias de temperatura local y efectos de flotación, la situación es conocida como convección libre. En consecuencia, por lo general se expresa el flujo de calor de acuerdo a la ley de Newton del enfriamiento como”27

Q

= h (Ts - T∞) A

En donde:

Q/A = Flujo de calor, las unidades son W/m2 o BTU/h x pie2. h = Coeficiente de transferencia de calor, las unidades son W/m2 x ºC o BTU/h x pie2 x ºF. Ts = Temperatura de la superficie, las unidades son ºC o ºF. T∞ = Temperatura de corriente libre, las unidades son ºC o ºF.

2.8.3 El coeficiente de transferencia de calor

Se llama alguna veces coeficiente pelicular de conductancia unitaria pelicular o coeficiente pelicular de convección y depende de varios parámetros de flujo que

27

Clay Batty (1990). Fundamentos de Ingeniería de Alimentos. Primera Edición. Editorial Continental S.A. México

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 22

incluyen conductividad, densidad, viscosidad y velocidad de fluido, nivel de turbulencia y posición en la superficie.”28

2.8.4 Números adimensionales usados en los cálculos de convección

Las correlaciones empíricas para el coeficiente de transferencia de calor con frecuencia se expresan en términos de números adimensionales.

 El número de Nusselt, algunas veces llamado el coeficiente adimensional de transferencia de calor se define como:

En donde:

Nu = Número de Nusselt, adimensional. h = Coeficiente pelicular, las unidades son W/m2 x ºC o BTU/h x pie2 x ºF. L = Longitud característica como diámetro de un tubo o longitud de la superficie plana, la unidad es m. k = Conductividad térmica del fluido, la unidad es W/m x ºC.

hL Nu = K

 El número de Reynolds se define como:

28

Clay Batty (1990). Fundamentos de Ingeniería de Alimentos. Primera Edición. Editorial Continental S.A. México

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 23

En donde:

Re = Número de Reynolds, adimensional. ρ = Densidad del fluido, la unidad es kg/m3. V∞ = Corriente libre o velocidad media, la unidad es m/s. L = Longitud característica, la unidad es m. μ = Viscosidad, la unidad es kg/m x s.

ρV ∞ L Re = µ

 El número de Prandtl se define como:

En donde:

Pr = Número de Prandtl, adimensional. Cp = Calor específico a presión constante, la unidad es kJ/kg x ºC. μ = Viscosidad, la unidad es kg/m x s. k = Conductividad térmica, la unidad es W/m x ºC.

Cp µ Pr = K

 El número de Grashof se define como:

En donde:

Gr = Número de Grashof, adimensional. g = Aceleración debido a la gravedad, la unidad es m/s2.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 24

β = Coeficiente volumétrico de expansión que tiene unidades de K-1 R-1. ρ = Densidad de masa, la unidad es kg/m3. μ = Viscosidad, la unidad es kg/m x s. Ts = Temperatura de superficie, la unidad es ºC. T∞ = Temperatura de corriente libre o temperatura ambiente, la unidad es ºC. L = Una longitud característica, la unidad es m.

2

Gβ(Ts - T∞)ρ

L3

Gr= µ2

2.8.5 Coeficiente de transferencia de calor global

La transferencia de calor comúnmente se encuentra en el procesamiento de alimentos que implica un proceso con múltiples etapas en el cual el calor se transmite por convección, en parte de un fluido a la superficie de una pared sólida, después es conducido desde la superficie de la pared hacia otro fluido.”29 1 U= 1

Δx +

h1

1 +

k

h2

En donde:

U = Coeficiente de transferencia de calor global, la unidad es W/m2 x ºC. h = Coeficiente pelicular, la unidad es W/m2 x ºC. Δx = Espesor de las paredes, la unidades son cm o m. k = Conductividad térmica, la unidad es W/m x ºC.

29

Clay Batty (1990). Fundamentos de Ingeniería de Alimentos. Primera Edición. Editorial Continental S.A. México

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 25

2.9 Tamizado

El tamizado es un método de separación de partículas que se basa solamente en la diferencia de tamaño. En el tamizado industrial se vierten los sólidos sobre una superficie perforada o tamiz, que deja pasar las partículas pequeñas, o “finos “, y retiene las de tamaños superiores, o “rechazos “. Un tamíz puede efectuar solamente una separación en dos fracciones. Estas fracciones se llaman fracciones de tamaño no especificado, porque aunque se conoce el límite superior o inferior del tamaño de las partículas que contiene, se desconoce su tamaño real.”30

2.9.1 Granulometría

La granulometría es la distribución de los tamaños de las partículas de un agregado tal como se determina por análisis de tamices.

La separación de materiales sólidos por su tamaño es importante para la producción de diferentes productos. El tamiz consiste de una superficie con perforaciones uniformes por donde pasará parte del material y el resto será retenido por él. Para llevar a cabo el tamizado es requisito que exista vibración para permitir que el material más fino traspase el tamiz, es importante porque ayuda a reducir a grandes partículas para que sean pequeñas de fácil manejo en cualquier área que se desee asignar.”31

2.9.2 Amasado y mezclado

Los ingredientes para realizar las distintas elaboraciones deben unirse entre sí para obtener una masa homogénea. Dependiendo del producto las técnicas de mezclado varían, al igual que los equipos empleados.

30 31

http://depa.fquim.unam.mx/procesos/PDF/ProcesosI.pdf http://www.buenastareas.com/ensayos/Granulometria/123414.html

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 26

 Amasado: El objetivo es homogeneizar los ingredientes para formar una masa elástica y extensible, bien oxigenada.

Para lograr este propósito se utilizan equipos que intentan simular el amasado manual.



Mezclado: Cuando solamente se requiere homogeneizar varios ingredientes sin otro fin tecnológico se procede a emplear las palas en un movimiento que desplaza la masa del fondo y de los lados del recipiente, al contrario que en el proceso de amasado.

 Formado, moldeado: El formado de los productos o de las bases que se van a emplear en la elaboración de los productos se puede realizar manualmente o de forma automática por medio de dosificadores, no obstante, se utilizan moldes para dar la forma, excepto en los casos de masas consistentes en las cuales se puede realizar el formado a mano, depositándolos a continuación sobre bandejas para su horneado.

Los moldes pueden ser de diversos materiales, figurando entre los más habituales el acero inoxidable, el aluminio, los materiales sintéticos como el caucho y la silicona.

Un tipo de molde especial son las cápsulas de papel usados en la elaboración de productos de bollería como las magdalenas, donde tras el horneado el producto incrementa su volumen adquiriendo la forma de la cápsula, sin ser precisa la retirada del mismo.”32

32

http://pagina.jccm.es/sanidad/salud/agroalimentaria/appcc05.pdf

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 27

2.9.3 Horneado

Después de que las galletas son moldeadas con las diferentes formas pasan a la próxima etapa, en la cual aumenta el tamaño de las piezas. Pierden humedad y adquieren el color característico que produce la cocción y la expansión de la masa formando la textura esperada.”33

 De 100 a 120º: Horno a temperatura muy suave. Ideal para merengues, soufflés, mousses, etc.

 De 120 a 150º: Horno a temperatura suave-moderada. Ideal para bizcochos grenovesa y otros bizcochos esponjosos, y masas quebradas.

 De 150 a 200º: Horno a temperatura moderada-media. Ideal para pastelillos, pastas y galletas.

 De 200 a 250º: Horno a temperatura media-caliente. Ideal para pasta quebrada y tartas de masa compactas.

 De 250 a 300º: Horno a temperatura caliente-muy caliente. Ideal para masas de levadura (para brioches, suizos) y hojaldre.”34

2.9.4 Secado

Todas las operaciones de secado dependen de la aplicación de calor para vaporizar el agua o los constituyentes volátiles. El mecanismo que regula el secado de un producto en forma de partículas depende de la estructura de este y de los parámetros de secado como contenido de humedad, dimensiones del producto, temperatura del medio de 33 34

http://www.arcor.com.ar/PageController.aspx?pgid=4025&secid=5 http://galletasyotros.wordpress.com/2007/09/01/temperatura-del-horno/

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 28

calentamiento, velocidades de transferencia superficiales y contenido de humedad en equilibrio.”35

2.9.5 Tipos de secadores

Cuadro N°5 Secadores y sus funciones PRODUCTO TIPO DE SECADOR Hortalizas, frutas, confitería. Bandejas y Túnel Forrajes, granos, manzanas, lactosa, Cinta estiércol de aves, turba, almidón. Café, leche, te, puré de frutas Atomizador(spray) Leche, almidón, alimentos infantiles pre Tambor digeridos, sopas, productos de cervecería y destilería. Café, esencias, extracto de carne, frutas, Congelación y vacío hortalizas Hortalizas Lecho fluidizado Manzanas y algunas hortalizas Horno Fuente: Sökhansanj y Jayas, Mujumdar. 1995.

 Cabe recalcar que en la presente investigación se utilizó en secador de Bandeja.

2.9.5.1 Secador de horno

Granos, frutas y vegetales pueden ser procesados usando este tipo de secador.. El producto es colocado sobre la placa ranurada y el aire caliente es llevado de la sección baja hacia la sección de secado a través de la placa.”36

35

Clay Batty (1990). Fundamentos de Ingeniería de Alimentos. Primera Edición. Editorial Continental S.A. México.pp: 259. 36 BERMUDEZ, F; VANDER,M. Diseño y construcción de un secador de alimentos de origen vegetal en estado amazónico,Caracas 2004

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 29

2.9.5.2 Secador de Cabina o Bandeja

Este tipo de secador se caracteriza por tener una serie de bandejas en donde es colocado el alimento. Las bandejas se colocan dentro de un compartimento del secador en donde es expuesto al aire caliente. El secador cuenta con un ventilador y una serie de resistencias eléctricas a la entrada que permiten generar aire caliente el cual es llevado a través de la sección de bandejas.”37

Gráfico N°4 Secador de bandeja

Fuente: www.narchem.com/ dryer_ss.htm.

Q = Mpe * Cpe (Tpe – Tpi) + Ma[Ca(Tae – Tai) + ωai(hve – hvi)] + Mevap(hve – Hli) + Qperdido

En donde:

Q = Transferencia de calor que se necesita, las unidades son kJ/h o kW. Mpe = Velocidad de flujo de masa del producto que sale del sistema, la unidad es kg/h. Cpe = Calor específico del producto de salida, la unidad es kJ/kg x ºC. Tpe = Temperatura del producto a la salida, la unidad es ºC. Tpi = Temperatura del producto a la entrada, la unidad es ºC.

37

BERMUDEZ, F; VANDER,M. Diseño y construcción de un secador de alimentos de origen vegetal en estado amazónico,Caracas 2004

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 30

Ma = Velocidad de flujo de masa del aire seco a la entrada del secador, la unidad es kg/h. Ca = Calor específico a presión constante del aire seco, la unidad es kJ/kg x ºC. Tae = Temperatura del aire a la salida, la unidad es ºC. Tai = Temperatura del aire a la entrada, la unidad es ºC. ωai = Humedad absoluta del aire que entra al secador, la unidad es kgH2O/kg A.S. hve = Entalpía del vapor de agua en la salida del aire, la unidad es kJ/kg. hvi = Entalpía del vapor de agua en la entrada del aire, la unidad es kJ/kg. Mevap = Velocidad de evaporación dentro del secador, la unidad es kg H2O/h. hli = Entalpía del vapor de agua líquida en la entrada del producto, la unidad es kJ/kg. Qperdido = Perdida de calor a través de las paredes por fugas de aire, la unidad es kJ/h.

2.10 Molienda

La molienda es una operación unitaria que reduce el volumen promedio de las partículas de una muestra sólida. La reducción se lleva a cabo dividiendo o fraccionando la muestra por medios mecánicos hasta el tamaño deseado. Los métodos de reducción más empleados en las máquinas de molienda son compresión, impacto, frotamiento de cizalla y cortado”38

Las principales clases de máquinas para molienda son:

 Trituradores (Gruesos y Finos).  Molinos (Intermedios y Finos).  Molinos Ultra finos.  Molinos Cortadores y Cortadores de Cuchillas.”39

38

Brown, G.C. et. al.; “Operaciones Básicas de la Ingeniaría Química”; 1a. Ed. Editorial Marín, S. A.; Barcelona (1955). pp. 9-50. 39 Foust, A. S. et. al.; “Principles of Unit Operations”; 2a Ed.; John Wiley & Sons; New York (1980). pp. 699-715.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 31

CAPÍTULO III

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

En esta investigación tenemos dos unidades de análisis; la primera en el laboratorio para el secado de la placenta de cacao, analizando así los parámetros de secado de la harina y de campo que son la galletas con diferentes porcentajes de harina de placenta de cacao, lo que indicara la aceptación de producto por parte de los catadores, y por supuesto la mejor mezcla ya que se trabajara con tres porcentajes.

3.1 Ubicación

El estudio a nivel de laboratorio se realizó en la provincia de los Tsáchilas, en el Cantón Santo Domingo en el laboratorio de Química de la Universidad Tecnológica Población y Muestra Equinoccial ubicada en el Km. 4 ½ de la Vía Chone. Sede Santo Domingo. El estudio de campo se realizó en la Universidad Tecnológica Equinoccial.

3.2 Características Edafológicas

Las coordenadas en las cuales se encuentra ubicado el sitio de ensayo son:

Altitud : 520msnm Latitud : 00º12’S Longitud: 79º28’W

3.3 Tipo y nivel de la investigación

Se aplicará el tipo de investigación Experimental – No Observacional – Relacional.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 32

 Experimental

El método experimental debido a que se manejara la experimentación a través de la realización causa – efecto entre las variables en juego.

 No observacional

Ya que se trabajará sobre las variables para obtener diferentes resultados.

 Relacional

Debido a que las variables se relacionan directa o indirectamente entre ellas, es decir muestran una casualidad causa-efecto.

3.4 Métodos de estudio, y métodos propios de cada disciplina

 Método inductivo

Se caracteriza por utilizar la inducción como el procedimiento metodológico fundamental y el experimento como punto de partida para la elaboración de la teoría explicativa del fenómeno.

 Método Estadístico

Permite realizar el análisis de los datos para transformarlos en información y de allí extraer resultados, conclusiones y recomendaciones.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 33

 Método analítico

Es aquel que se preocupa de dividir el todo en partes y revisar cuidadosamente cada una de ellas, identificando las partes de interés.

3.5 Técnicas e instrumentos para obtener la información

 Revisión literaria

Revisión de literatura de libros, para conocer los artículos y notas relacionadas con el tema de investigación.



Encuestas

Se recolectará información por medio de encuestas a personas que actúan como posibles consumidores para establecer parámetros de calidad del producto.

 Internet

Se recopila información de páginas Web donde se encuentren toda la información concerniente al melón y derivados del mismo.

3.6 Población

En el presente trabajo se realizó con personal docente y estudiantes de la Escuela de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Tecnológica Equinoccial, Campus Santo Domingo de los Tsáchilas, de las cuales 41 fueron las encuestadas.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 34

 Tamaño de población investigado: Población U.T.E Escuela de Agroindustrias: 41 n = Tamaño de la muestra N = 41 personas Z = 1.96 Con un 95 % de confianza 2

S = (0.5) e = 5%

(N)(Z)2(S)2 n= 2

2

2

(N-1) (e) + (Z) (S)

(41)(1.96)2(0.5)2 n= 2

2

2

(41-1) (0.05) + (1.96) (0.5) (41)(3.8416)(0.25) n=

(40) (0.0025) + (3.8416) (0.25) 39,3764 n= 0,1 + 0,9604 n=

Población de estudio en porcentaje Estudiantes: 72% Docentes:

28%

Por lo tanto 100% 72 % x = 27 Estudiantes

Click here to unlock PDFKit.NET

37 personas

37,13 ≅ 37 personas

Generated by PDFKit.NET Evaluation 35

100%

37 Personas

28% x = 10 Docentes.

Se realizara las cataciones a 27 Estudiantes y 10 Docentes lo cual es una muestra representativa para determinar la aceptabilidad de las galletas.

3.7 Obtención de la harina de placenta de cacao

3.7.1 Materiales, equipos y reactivos

Materiales  Guantes.  Mascarilla.  Bandejas.  Vasos de precipitación.  Bureta.  Embudo.  Matraz erlenmeyer.  Pipetas.  Probeta.  Varillas de agitación  Cápsulas  Cuchillo  Tabla de picar  Termómetros.

Equipos y maquinaria

 Balanza electrónica.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 36

 Balanza Analítica  Selladora manual.  Desecador.  Molino eléctrico.  Mesa de acero inoxidable.  Horno.  Equipo Soxtler  Equipo Khendal.  Mufla.  Estufa.

Reactivos  Éter de petróleo  Ácido sulfúrico concentrado  Hidróxido de sodio al 40%  Ácido bórico al 2%  Ácido sulfúrico 0.1 N  Indicador de proteína  Catalizador  Hidróxido de sodio al 1.25%  Ácido sulfúrico al 1.25%  Etanol al 95%

3.7.2 Materia prima

Placenta de cacao nacional (Theobroma cacao)

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 37

3.7.3 Obtención de las galletas a nivel de laboratorio

Las galletas a partir de la harina de placenta de cacao es un producto saludable, cuenta con beneficos para su consumidor, gracias al porcentaje nutricional con el que cuenta la placenta de cacao. Luego pasa por una molienda y en lo posterior se procede a realizar la mezcla con los otros ingredientes, finalmente las galletas son empacadas y quedan listas para su consumo.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 38

3.7.4 Diagrama de flujo cualitativo para la elaboración de harina a partir de la placenta de cacao

RECEPCIÓN (25°C)

SELECCIÓN 25°C x 10min

3cm de tallo

CORTE DE TALLO 25°C x 3 min

Placenta a utilizar

PESADO 25°C x 2 min

SECADO 60°C X 7h

Vapor de agua Aagua

MOLIENDA 25°C x 15min

TAMIZADO 25°C x 5min

Fundas de plástico

EMPACADO 25°C

Aagua ALMACENADO

25°C

Click here to unlock PDFKit.NET

Residuos Aagua

Harina de placenta de cacao Malla 0.5 mm Aagua

Generated by PDFKit.NET Evaluation 39

3.7.4.1 Memoria técnica del proceso de elaboración de harina de placenta de cacao

3.7.4.1.1 Recepción

Se receptan las placentas de cacao (25°C), la cuales deben estar en óptimas condiciones (agradable color, sabor, olor, textura, buen estado de madurez) para su respectivo procesamiento, el control de estos factores garantizara un producto de calidad. Cabe recalcar que luego de transcurridas 24 horas la placenta de cacao tiende a fermentarse.

Cuadro N°6 Composición nutricional de la placenta de cacao

Fuente: Laboratorio UTE Elaborado por: Aguavíl Jacqueline/2012

3.7.4.1.2 Selección

Se realiza una clasificación de la materia prima a 25 °C durante 10 min, separando aquellas que se encuentran en mal estado, o bien tengan deformaciones, considerando que deben tener adecuado grado de maduración, 11°Brix.

Gráfico N°5 Selección de placenta de cacao P. Buenas P. Tiernas P. Malas

Elaborado por: Aguavíl Jacqueline /2012

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 40

3.7.4.1.3 Corte del tallo

La placenta de cacao posee un tallo rugoso, el cual es la unión entre la mazorca y la placenta, el corte es de 3cm de largo a 25°C por 3 min con un cuchillo previamente desinfectado. Cabe recalcar que la placenta de cacao debe estar picada en trozos pequeños, esto permitirá un secado homogéneo, además de facilitar su molienda.

Gráfico N°6 Corte de la placenta de cacao

Elaborado por: Aguavíl Jacqueline /2012

3.7.4.1.4 Pesado

Para pesar se utilizó la balanza digital de capacidad de 1000 g , a 25°C por 2 min y una vez receptada la materia prima. Se toma el dato del peso exacto de las placentas de cacao

mismas que se utilizaran para la elaboración de la harina.

Gráfico N°7 Pesado de la placenta de cacao .

Elaborado por: Aguavíl Jacqueline/2012

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 41

3.7.4.1.5 Secado

Se procede a colocar las placentas de cacao, completamente expandidas en las bandejas de acero inoxidable, para tener un secado uniforme, posteriormente se las ubica en la estufa hasta lograr obtener la humedad adecuada.

Cuadro N°7 Temperatura y Tiempos de secado Temperaturas

Tiempos

60°C

7h

70°C

8h

80°C

9h

Elaborado por: Aguavíl Jacqueline/2012

3.7.4.1.6 Molienda

Este proceso se lo realizo a 25 °C durante 15 min, puede realizar bien con el molino manual o industrial, el objetivo del molido es facilitar la obtención de la harina. Sin alterar su naturaleza, el tamaño de partículas es de suma importancia en diversos procesos industriales.

Cuadro N°8 Granulometría de la harina de placenta de cacao P.PLACENTA TAMIZ

DE

CACAO P.DESPERDICIOS

SECA

P.DE LA

%

HARINA

RENDIMIENTO

TAMIZ N°1mm

74,49gr

16,06gr

60,94gr

81,81

TAMIZ N°0,5mm

127,64gr

39,88gr

91,13gr

71,4

P. Final

202,13gr

55,94gr

152,07gr

Fuente: Laboratorio UTE Elaborado por: Aguavíl Jacqueline/2012

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 42

3.7.4.1.7 Tamizado

Se realiza a 25°C durante 5 min, con la finalidad de obtener la harina, con tamices de 0,5mm para mejores resultados y por supuesto en esta etapa se separa los residuos de la harina. Misma que será utilizada en la elaboración de galletas.

3.7.4.1.8 Empacado

Se lo realiza a temperatura ambiente (25°C), en fundas plásticas, para evitar que la humedad altere sus características organolépticas.

3.7.4.1.9 Almacenado

Su almacenamiento se realiza en un ambiente seco y ventilado (25ºC) ya sea en fundas o bien en sacos para poder conservar sus características y ser expendido inmediatamente después de su empaque. El calor y la humedad son los problemas más frecuentes, las

temperaturas ambientes, deben estar entre 10 y 21°C y la humedad del ambiente debe estar entre 50 y 60%. Para la presente investigación se tomó en consideración, temperatura del ambiente de 20°C y 55% de humedad del ambiente.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 43

3.7.5 Diagrama de flujo cuantitativo para la obtención de harina de placenta de cacao a nivel de laboratorio

Placenta de cacao = 1,814 kg A= 1,814kg Xa=17,02%S.T Xa=82,98%H2O RECEPCIÓN B=1,814kg Xb=17,02%S.T Xb=82,98%H2O PESADO C=1,814Kg Xc=17,02%S.T Yc=82,98%H2O SELECCIÓN

D=0,17667Kg

Xd=17,02%S.T Yd=82,98%H2O

E=1,6373Kg Xe=17,02%S.T Ye=82,98%H2O CORTE DEL TALLO

F=0,71413kg

G=0,92312Kg Xg=17,02%S.T Yg=82,98%H2O 1

Click here to unlock PDFKit.NET

Xf=82,98%H2O Yf=17,02%S.T

Generated by PDFKit.NET Evaluation 44 1

H=0,56389kg

Xh=100%H2O Yh=0%S.T

SECADO 60°C x 7h I=0,35923Kg de P. de cacao Xi=92,91%S.T Yi=7,09%H2O

MOLIENDA

J=0,00588Kg

Xj=92,91%S.T Yj=7,09%H2O

K=0,35335Kg Harina de placenta de cacao Xk=92,91%S.T Yk=7,09%H2O L=0,05594Kg TAMIZADO

Xl=92,91%S.T Yl=7,09%H2O

M=0,29741Kg de harina de P.de cacao Xm=92,91%S.T Ym=7,09%H2O

EMPACADO N =0,29741Kg de harina de P. de cacao Xn=92,91%S.T Yn=7,09%H2O 2

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 45 2

ALMECENADO O=0,2974Kg de harina de placenta de cacao Xo=92,91%S.T Yo=7,09%H2O

3.7.6 Balance de energía del proceso para la obtención de harina de placenta de cacao a nivel de laboratorio

Gráfico Nº8 Balance de energía del secador Q5

Q4

Q3

Q1

Q2

Elaborado por: Aguavíl Jacqueline/2012

Q1= Calor de paredes verticales Q2= Calor de paredes horizontales Q3= Calor que ingresa al sistema Q4= Calor del producto

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 46

3.7.6.1 Ecuación general para realizar el balance de energía

Balance general:

Q5 = Q4 – Q3 – Q2 – Q1

3.7.6.2 Cálculo del calor de paredes verticales

Datos:

Ts = 30°C Tα= 25°C L = 0,66cm (Ts + Tα) Tʄ = 2

Dónde:

Ts = Temperatura de la superficie Tα = Temperatura de la corriente de aire L = Longitud

( 30 + 25)°C Tʄ=

2 T ʄ = 27,5 + 273,15 = 300,65°K

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 47

 Coeficiente isobárico. 1 β=

T Donde: β = Coeficiente isobárico T=Temperatura 1 β=

300,65°K β= 3,3261 x 10-3

Lecturas tomadas a 300,65ºK de la tabla de propiedades del aire para transferencia de calor por convección en la tabla C – 9 del apéndice del libro Fundamentos de la Ingeniería de Alimentos Batty. gβ(Ts – Tα) δ2L3 Gr = µ2 Donde:

g = Gravedad β = Coeficiente isobárico de expansión Ts = Temperatura de la superficie Tα = Temperatura de la corriente de aire δ = Densidad L= Longitud de la pared Μ = Viscosidad g = 9.8 m/s2

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 48

K = 0.02628 W/m.ºC μ = 1.9841x 10-5 Kg/m. s δ = 1.1750Kg/m3 Pr = 0.707

gβ(Ts – Tα) δ2L3 Gr

=

µ2 9,8 x 3,3261x10-3(30 – 25) (1.1750

)20,663

Gr = 1,9841x 10-5Kg/m.s

2

Gr =1,64 x10-8 Gr x Pr =1,163x10-9 Log10 Gr x Pr = 8,07

Los valores de Nusselt se leen en la curva de la página 200 del libro de Fundamentos de la Ingeniería de Alimentos de Batty.

Nu = número de Nussel Log10 Nu = 1,77 Nu=58,88

Donde:

= Número de Nussel h = Coeficiente de transferencia de calor

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 49

L = Longitud K = Propiedades del aire Nu x

K

h= L h=

58,88x 0,02628W/m.°C 0,66m

h=2,34W/m2°C  Área de las paredes verticales.

Donde: A= área b = base a = altura

Gráfico Nº9 Área de las paredes verticales del secador

0,48m

0,66m

Elaborado por: Aguavil Jacqueline/2012

A = (0.48 x 0.66 m) x 2

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 50

A= 0.6336

 Calor de las paredes verticales

ΔT = (60 − 25)℃ ΔT = 35℃

Q1=h x A x ΔT Q1=2,34W/m2°C x 0.6336m2 x 35°C Q1=51,84W.

 Cálculo del calor de las paredes frontal y posterior

Datos: Ts = 30ºC Tα = 25ºC L = 0.55m (Ts + Tα) Tʄ = 2 Dónde:

Ts = Temperatura de la superficie Tα = Temperatura de la corriente de aire L = Longitud

( 30 + 25)°C Tʄ=

2

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 51

T ʄ = 27,5 + 273,15 = 300,65°K

 Coeficiente isobárico.

1 β= T Donde: β = Coeficiente isobárico T=Temperatura

1 β= 300,65°K β= 3,3261 x10-3

Lecturas tomadas a 300,65ºK de la tabla de propiedades del aire para transferencia de calor por convección en la tabla C – 9 del apéndice del libro Fundamentos de la Ingeniería de Alimentos Batty gβ(Ts – Tα) δ2L3 Gr

=

µ2

Donde:

g = Gravedad β = Coeficiente isobárico de expansión Ts = Temperatura de la superficie Tα = Temperatura de la corriente de aire

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 52

δ = Densidad L= Longitud de la pared Μ = Viscosidad g = 9.8 m/s2 K = 0.02628 W/m.ºC μ = 1.9841x 10-5 Kg/m. s δ = 1.1750Kg/m3 Pr = 0.7078 gβ(Ts – Tα) δ2L3 Gr

=

µ2

9,8 x 3,3261x10-3(30 – 25) (1.1750

)20,553

Gr = Gr =9,5 x10-7

1,9841x 10-5Kg/m.s

2

Gr x Pr =6,73x10-7 Log10 Gr x Pr = 7,83

Los valores de Nusselt se leen en la curva de la página 200 del libro de Fundamentos de la Ingeniería de Alimentos de Batty.

Nu = número de Nussel Log10 Nu = 1,73 Nu=53,70

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 53

Donde:

= Número de Nussel h = Coeficiente de transferencia de calor L = Longitud K = Propiedades del aire

h=

53,70x 0,02628W/m.°C 0,55m

h=2,56W/m2°C

 Área de las paredes frontal y posterior del secador

Donde:

A= área b = base a = altura

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 54

Gráfico N°10 Área de las paredes Frontal y posterior del secador 0,55m

0,66 Elaborado por: Aguavíl Jacqueline/2012

A =b x a A = (0.55m x 0.66 m) x 2 A= 0.726 m2

 Calor de las paredes Fontal y posterior

ΔT = (60 − 25)℃ ΔT = 35℃

Q2=h x A x ΔT

Q2=2,39W/m2°C x 0.726 m2 x 35°C Q2=60,73W.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 55

3.7.6.3 Cálculo del calor de las paredes horizontales

Datos:

Ts = 30ºC Tα = 25ºC L = 0.48m (Ts + Tα) Tʄ = 2 Dónde: Ts = Temperatura de la superficie Tα = Temperatura de la corriente de aire L = Longitud

( 30 + 25)°C

Tʄ= 2 T ʄ = 27,5 + 273,15 = 300,65°K

 Coeficiente isobárico.

1 β= T

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 56

Donde: β = Coeficiente isobárico T=Temperatura

1 β= 300,65°K β=3,3261 x10-3

Lecturas tomadas a 300.65ºK de la tabla de propiedades del aire para transferencia de calor por convección en la tabla C – 9 del apéndice del libro Fundamentos de la Ingeniería de Alimentos Batty

gβ(Ts – Tα) δ2L3 Gr = µ2

Donde:

g = Gravedad β = Coeficiente isobárico de expansión Ts = Temperatura de la superficie Tα = Temperatura de la corriente de aire δ = Densidad L= Longitud de la pared Μ = Viscosidad g = 9.8 m/s2 K = 0.02628 W/m.ºC μ = 1.9841x 10-5 Kg/m. s δ = 1.1750Kg/m3 Pr = 0.7078

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 57

gβ(Ts – Tα) δ2L3 Gr = µ2 9,8 x 3,3261x10-3(30 – 25) (1.1750

)20,483

Gr = -5

2

1,9841x 10 Kg/m.s

Gr =6,321x10-7 Gr x Pr =4,474x10-7 Log10 Gr x Pr = 7,65

Los valores de Nusselt se leen en la curva de la página 200 del libro de Fundamentos de la Ingeniería de Alimentos de Batty.

Nu = número de Nussel

Log10 Nu = 1,68 Nu=47,86

Dónde:

= Número de Nussel h = Coeficiente de transferencia de calor L = Longitud K = Propiedades del aire

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 58

h=

47,86x 0,02628W/m.°C

h=2,62W/m2°C 0,48m h = 2,62

 Área de las paredes horizontales

Donde: A= área b = base a = altura

Gráfico N°11 Área de las paredes horizontales del secador

0,55m

0,48m

Elaborado por: Aguavíl Jacqueline/2012

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 59

A =b x a A = (0.55m x 0.48 m) x 2 A= 0.53m2

 Calor de las paredes horizontales

ΔT = (60 − 25)℃ ΔT = 35℃

Q3=h x A x ΔT Q3=2,62W/m2°C x 0.53m2 x 35°C Q3=48,60W. 3.7.6.4 Cálculo de la cantidad de energía que ingresa al secador

Datos:

Vol. = 115vol Amp = 10 amp Tiempo con energía = 2 horas = 7200 segundos =20% Q4 = vol x amp. Q4 =115vol x 10amp Q4 = 1150 x 20% Q4 = 230w

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 60

3.7.6.5 Cálculo del calor práctico del producto

Balance general Q5 = Q4 – Q3 – Q2 – Q1 Q5 = (230– 48,60 – 60,73 – 51,89)W Q5 = 68,78 W.

3.7.6.6 Cálculo del calor teórico del producto

 Calor específico de la harina de placenta de cacao

Datos:

% Humedad =7,09 % % sólidos = 92,91 % = 4.19 KJ / Kg. ºC = 1.38 KJ / Kg. ºC

7,09 Cp harina =

92,91 x 4,19 KJ/Kg °C +

100 Cp = 1,5792 KJ/Kg °C

Calor sensible

M = 0.35923Kg /7h =0,05131Kg/h

Click here to unlock PDFKit.NET

x 1,38 KJ/Kg °C 100

Generated by PDFKit.NET Evaluation 61

Cp = 1,5792 KJ/Kg °C ΔT = 35ºC

Qs= m xCp x ΔT

Qs= 0,05131Kg/h x 1,5792 KJ/Kg °C x (35°C) Kj Qs= 2,81 Qs = 0,787W x h

1h = 0,000787KW x 1000W 3600sg 1KW

Calor latente

Datos: MH2O = 0.56389 kg/7h = 0.08055 hfg60ºC = 2358,5 KJ/kg

Ql = MH2O x hfg60°C

Ql = 0.08055 kg/h x 2358,5 KJ/kg Kj Ql= 189,97 QL = 52,76 W

1h x

h

1000W = 0,05276KW x

3600sg

Calor total teórico del producto

QT = Qs + Ql + 20% QT = (0.78 W + 52,76 W) + 10,708 QT = 64,248 W

Click here to unlock PDFKit.NET

1KW

Generated by PDFKit.NET Evaluation 62

3.7.6.7 Porcentaje de eficiencia del secador

64,248 %E=

X 100 68,78

% E= 93,41 %

3.8 Cálculo del coeficiente global de transferencia de calor a nivel de laboratorio

Área de la superficie de las bandejas utilizadas para secar

Donde: A = Área b = Base h = Altura

Gráfico Nº12 Área de las bandejas del secador

0,38m

0,29m Elaborado por: Aguavíl Jacqueline/2012

A = (0.38 ∗ 0.29)m

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 63

A= 0,1102m2 x 3 bandejas A= 0,33 m2. Q = U ∗ A ∗ ΔT Q U= A *ΔT 64,248W U= 0,33m2 x 35°C W U=5,56

m 2°C

3.8 .1 Curva de secado

Cuadro Nº9 Datos experimentales para la curva de secado (60º C)

H2O Evaporada (kg)

H2O Total

XT Perdida de humedad (kg)

X Cantidad de humedad kgH2O/kg m.s

Contenido de humedad kgH2O/kg m.s

Tiempo (h)

Muestra (kg)

0

0,45030

1

0,32413

0,12617

2

0,28308

0,04105

0,16722

0,1215

0,75190

3

0,24811

0,03497

0,20219

0,0864

0,53555

0,643725

0,07768

4

0,20323

0,04488

0,24707

0,04167

0,25787

0,39671

0,09971

5

0,18406

0,01917

0,26624

0,02251

0,13930

0,198585

0,04257

6

0,17392

0,01014

0,27638

0,01238

0,07661

0,107955

0,02251

7

0,17392

0

0,27638

0,01238

0,07661

0,07661

0

Elaborado por: Aguavíl Jacqueline/2012

Click here to unlock PDFKit.NET

Velocidad kgH2O/hrm2

Generated by PDFKit.NET Evaluation 64

 Datos y cálculos de laboratorio

Producto húmedo: 64.11%H2O Producto seco: 7,09% H2O  Peso inicial de agua

Peso inicial de H2O = Peso de H2O eliminada + Peso H2O de la masa seca Peso de H2O eliminada = Peso muestra húmeda + Peso muestra seca Peso de H2O eliminada = 0.45030 – 0.17392 Peso de H2O eliminada = 0.27638

 Peso de agua de la masa seca

Peso H2O de masa seca = Peso de masa seca ∗%H2O de masa seca Peso H2O de masa seca = 0,17392 x 0,0709 Peso H2O de masa seca = 0.012330Kg H2O Peso inicial de H2O = Peso de H2O eliminada + Peso H2O de la masa seca Peso inicial de H2O = 0.27638 + 0.012330 Peso inicial de H2O = 0.28871Kg.

 Peso de la muestra seca

Peso de la materia seca = peso del producto seco – peso del H2O del producto seco Peso de la materia seca = 0.17392 − 0.012330 Peso de la materia seca = 0.16159 Kg.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 65

 Porcentaje de humedad inicial

% humedad inicial del producto = 64.11%

 Porcentaje de humedad final

% humedad final del producto = 7,09 %

 Pérdida de humedad

XT = Peso inicial del H2O − Pérdida de humedad

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 66

Cuadro. N°10 Perdida de humedad

Tiempo Peso inicial del (Hrs) H20 2 3 4 5 6 7

Perdida humedad

0,28872 0,28873 0,28874 0,28875 0,28876 0,28877

0,16722 0,20219 0,24707 0,26624 0,27638 0,27638

Elaborado por: Aguavíl Jacqueline/2012

3.8.2 Contenido de humedad

Contenido de humedad (X) = 0,75190kg H20 /Kg m.s

3.8.3 Velocidad de secado

XT1 –XT2 V= Tiempo (hr)+ Nº7 A (m2) Cuadro

Click here to unlock PDFKit.NET

Humedad de total (Kg de H2O) 0,1215 0,08654 0,04167 0,02251 0,01238 0,01238

Generated by PDFKit.NET Evaluation 67

Velocidad de secado Cuadro N°11 3

4

v1=

0,1215 -0,08654

v2=

1 x 0,45m2 0,08654 -0,04167

0,07768KgH2O/h m2 0,09971KgH2O/h m2

2

5

6

v3=

1 x 0,45m 0,04167 -0,02251

v4=

1 x 0,45m2 0,02251 -0,01238

0,04257KgH2O/h m2 0,02251KgH2O/h m2

2

1 x 0,45m 0,01238 -0,01238

v5=

7

0 KgH2O/h m2

1 x 0,45m2 Elaborado por: Aguavíl Jacqueline/2012

3.8.4 Tiempo teórico de secado

χf

Θ1 =

ʃ

dχ/dq Χ1

(x1 – x2)

S Θ1 =

x A

V (0,75190 – 0,25787) kg H2O/kg masa seca

0,16159kg de masa seca Θ1=

x 0,45m2

Θ1= 2,28hr.

χf

S

ʃ

Θ2 = A

Click here to unlock PDFKit.NET

Χ1

0,07768 kgH2O /hr x m2

Generated by PDFKit.NET Evaluation 68

Θ2=

Θ2= 5,0hr. ΘTOTAL= Θ1 + Θ2 ΘTOTAL=2,28 + 5,0 ΘTOTAL=7,28 hrs Tiempo teórico de secado = 7,28 hrs

3.9 Elaboración de galletas a partir de la harina de placenta de cacao

3.9.1 Materiales y equipos

Materiales  Olla de acero inoxidable  Termómetro  Litrero  Fundas  Bandeja  Cuchara  Tabla de picar

Equipos  Cocina a gas  Balanza electrónica

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 69

 Mesa de acero inoxidable

Materia prima  Harina de placenta de cacao  Harina de trigo  Pasta de cacao  Azúcar  Huevos  Leche  Margarina  Polvo de hornear  Esencia de vainilla

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 70

3.9.2 Diagrama de flujo cuantitativo para la elaboración de galletas a partir de la harina de placenta de cacao y harina de trigo

RECPCIÓN 25°C

PESADO 25°C x 10min

MEZCLADO 25°C x 10min

AMASADO 25°C X 25min

REPOSO 25°C X 10min

MOLDEADO 25°C X 5min

HORNEADO 180°C X30 min

ENFRIADO 25°C X 40min

EMPACADO 25°C

ALMACENADO

Click here to unlock PDFKit.NET

25°C

Generated by PDFKit.NET Evaluation 71

3.9.2.1 Recepción

Se receptan las placentas de cacao (25°C), misma que se deben encontrar en buen estado, estamos hablando de un olor agradable, buen grado de madurez, en este caso placentas que no pertenezcan a cacaos verdes.

3.9.2.2 Pesado

Se pesa la materia prima a 25°C durante 10 min, dicho dato ayuda en la elaboración del balance de materia y por supuesto para saber el rendimiento de producto.

Cuadro N°12 Porcentaje de harina de trigo, harina de placenta de cacao y pasta de cacao H.T H.P.C P.C 40% 50% 10% 63% 25% 12% 50% 40% 15% Fuente: Laboratorio UTE Elaborado por: Aguavíl Jacqueline/ /2012

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 72

Cuadro N°13 Formulaciones para la elaboración de galletas a base de harina de placenta de cacao, harina de trigo y pasta de cacao

INGREDIENTES

F1 H.P.C H.T P.C

Harina de placenta de cacao Harina de trigo Pasta de cacao Margarina Azúcar Huevos Esencia de vainilla Polvo de hornear Leche TOTAL

(gr) 50% 40% 10%

F2 (gr) H.P.C 25% H.T 63% P.C 12%

F3 (gr) H.P.C 40% H.T 50% P.C 15%

150

75

135

120

189

45

30 26 118 10 0,75 2,5 166 623,25

36 26 118 10 0,75 2,5 166 623,25

120 26 118 10 0,75 2,5 166 623,25

Elaborado por: Aguavíl Jacqueline/ /2012

3.9.2.3 Mezclado

En esta etapa se proceden a mezclar los sólidos a 25°C durante 10 min, como es el caso de la harina de placenta de cacao, la harina de trigo, y la pasta de cacao y obtener así una mezcla homogénea. En una bandeja se procede a mezclar la mantequilla, el azúcar, huevos, posteriormente se bate, y se va agregando la esencia de vainilla, leche, y el polvo de hornear, habiendo conseguido la homogeneidad se procede a amasar hasta obtener la consistencia deseada.

3.9.2.4 Amasado

El amasado se realiza durante 15 min a 25°C para lograr una distribución uniforme de todos los ingredientes y poder tener galletas de buena calidad. Sin embargo a nivel industrial se recomienda el uso de la amasadora espiral Lm

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 73

Gráfico N°13 Amasadora espiral Lm.

Fuente:http://ingenieriadealimentosenpasteleria.blogspot.com/

La amasadora a espiral Lm ideal para hacer pastelería, panadería etc, contiene:  Rejilla de protección de acero inoxidable.  Motor mono fase, trifase con 2 velocidades.  Reloj de serie de 12 a 60 kg.  Rueda de freno de serie en la versión de 12 a 44kg.

3.9.2.5 Reposo

Es esta etapa se deja en reposo la masa a trabajar a temperatura 25°C durante 10min con la finalidad de recuperar la desgasificación sufrida durante el moldeo.

3.9.2.6 Moldeado

Una vez lista la masa, se procede a colocarla en una mesa de aluminio y con la ayuda de un rodillo se estira la masa que quede completamente homogénea, con la ayuda de un molde se da la forma y el tamaño deseado de la galleta, para lo cual se trabaja a una temperatura de 25°C durante un lapso de 5 min.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 74

3.9.2.7 Horneado

Se hornean las galletas a una temperatura de 180 ° C por 30min, hasta lograr obtener un producto con las características organolépticas adecuadas.

3.9.2.8 Enfriando

Una vez sacadas las galletas de horno se las deja enfriar a temperatura ambiente (25°C durante 40min).

3.9.2.9. Empacado

El empacado de las galletas se realiza a (25°C) en fundas de polietileno, para evitar que la humedad del ambiente altere las características organolépticas de las mismas. (PVC, PP, PET etc.) apto para el contacto con alimentos.

3.9.2.10 Almacenado

Las temperaturas ambientes, deben estar entre 10 y 21°C y la humedad del ambiente debe estar entre 50 y 60%, para lo cual puede ser necesario utilizar equipos como deshumidificadores.

Para la presente investigación se tomó en consideración, temperatura del ambiente de 20°C y 55% de humedad del ambiente.

Algunas claves para este tipo de almacenamiento incluyen: 

Mantener empaques originales



Guardar las distancias de al menos 20 cm



Chequear temperatura y humedad

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 75

3.9.3 Diagrama de flujo cuantitativo para la elaboración de galletas de harina de trigo, harina placenta de cacao y pasta de cacao a nivel de planta piloto

Base de cálculo = 100 kg/h

Formulación 40% harina de trigo ,50% harina de placenta de cacao y 10% de pasta de cacao. A= 50kg/h de harina de placenta de cacao. Xa=92,91%S.T Ya=7,09%H20 RECEPCIÓN B=50kg

Xb=92,91%S.T Yb=7,09%H20

PESADO

C=50kg Xc=92,91%S.T Yc=7,09%H20

1

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 76

1

D=40kg Harina de Trigo E=10kg Pasta de cacao F=3,09kg de Huevos G=36,50kg Azúcar H=0,77kg P. Hornear I =0,23kg de E. Vainilla

MEZCLA DE INGREDIENTES

J=8,04kg Margarina

L=0,62325kg de masa

K=51,35kg de Leche

Xl=68,04%S.T Yl=31,96%H20

AMASADO M=0,62325kg de masa Xm=68,04%S.T Ym=31,96%H20

REPOSO

N=0,62325kg de masa Xn=68,04%S.T Yn=31,96%H20

2

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 77

2

MOLDEADO

O= 0,62325kg de masa Xo=68,04%S.T Yo=31,96%H20

HORNEADO

P=0,18166kgvapor H2O Xp=0%S.T Yp=100%H20

Q=0,44159kg de galletas Xq=96,03%S.T Yq=3,97%H20

ENFRIADO

R=0,44159kg de galletas Xr=96,03%S.T Yr=3,97%H20

3

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 78

3

EMPACADO S=0,44159kg de galletas

Xs=96,03%S.T Ys=3,97%H20 ALMACENADO T=0,44159kg de galletas

Xt=96,03%S.T Yt=3,97%H20

3.9.4 Balance de materia para la elaboración de galletas de harina de placenta de cacao y harina de trigo con adición de pasta de cacao a nivel de planta piloto

Base de cálculo = 100 kg/h

Formulación 40% harina de trigo ,50% harina de placenta de cacao y 10% de pasta de cacao.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 79

Balance de materia de la recepción

A = 50 kg harina de placenta de cacao. Xa=92,91%S.T Ya=7,09%H20

RECEPCIÓN

B= ..? Xb=..?%S.T Yb= …?%H20

Balance total. A=B B = 100 kg de placenta de cacao.

Balance parcial de sólidos.

Balance parcial de agua.

A x Xa = B x Xb

A x Ya = B x Yb

50 (0.9291) = 50(Xb)

50 (0,0709) = 50(Yb)

Xb = 0.9291 x 100

Yb = 0.0709 x 100

Xb= 92,91 %.

Yb= 7,09%.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 80

Balance de materia del pesado

B = 50 kg harina de placenta de cacao. Xb=92,91%S.T Yb=7,09%H20

PESADO C=..?

Xc= ..?%S.T Yc= ..?%H20

Balance total B=C 50 = C C = 50 kg harina de placenta de cacao.

Balance parcial de sólidos

Balance parcial de agua

B x Xb = C x Xc

B x Yb = C x Yc

50 (0.9291) = 50(Xc)

50 (0,0709) = 50(Yc)

Xc = 0.9291 x 100

Yc = 0.0709 x 100

Xc= 92,91 %

Yc= 7,09%

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 81

Balance de materia de mezcla de ingredientes

C = 50 kg harina de placenta de cacao D=40kg Harina de Trigo Xd = 85% ST Yd = 15% H2O E=10kg Pasta de cacao Xe = 92% ST Ye = 8% H2O F=3,09kg de Huevos Xe = 77% ST Ye = 23% H2O

Xc=92,91%S.T Yc=7,09%H20

MEZCLA DE INGREDIENTES L=..?

G=36,50kg Azúcar Xe = 82% ST Ye = 18% H2O

Xl=..?%S.T Yl=…?%H20

H=0,77kg P. Hornear Xe = 96% ST Ye = 4% H2O I =0,23kg de E. Vainilla Xe = 47,4% ST Ye = 52,6% H2O J=8,04kg Margarina Xe = 82% ST Ye = 18% H2O K=51,35kg de Leche Xe = 13% ST Ye = 87% H2O

Balance total.

C+D+E+F+G+H+I+J+K =L 50 + 40 + 10 + 3,09 + 36,50 + 0,77 + 0,23 +8,04 + 51,35 = L L= 199,98 kg de masa.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 82

Balance parcial de sólidos

(C x Xc) + (D x Xd) + (E x Xe) + (F x Xf) + (G x Xg) + (H x Xh) + (I x Xi) + (J x Xj) + (K x Xk) = (Lx Xl) 50(0,9291) + 40(0,85) +10(0,92) + 3,09(0,77) +36,50(0,82) + 0,77(0,96) + 0,23(0,474) + 8,04(0,82) + 51,35(0,13).= 136,08082 (Xl) Xl=0,6804 x 100 Xl = 68,04%

Balance parcial de agua

(C x Yc) + (D x Yd) + (E x Ye) + (F x Yf) + (G x Yg) + (H x Yh) + (I x Yi) + (J x Yj) + (K x Yk) = (Lx Yl) 50(0,0709) + 40(0,15) +10(0,08) + 3,09(0,23) +36,50(0,18) + 0,77(0,04) + 0,23(0,566) + 8,04(0,18) + 51,35(0,87).= 63,90838 (Yl) Yl=0,31957 x 100 Yl = 31.96%

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 83

L= 199,98 kg de masa

Xl=68,04%S.T Yl=31,96%H20 AMASADO M= ..?

Xm=…?%S.T Ym= …?%H20

Balance total. L=M 199,98= M M = 199,98 kg de masa

Balance parcial de sólidos.

Balance parcial de agua.

L x Xl = M x Xm

L x Yl = M x Ym

199,98 (0.6804) = 199,98 (Xm)

199,98 (0.3196) = 199,98 (Ym)

Xm = 0.6804 x 100

Ym = 0.3196 x 100

Xm= 68,04%.

Ym= 31,96%.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 84

M= 199,98 kg de masa.

Xm=68,04%S.T Ym=31,96%H20 REPOSO N=..?

Xn=…?%S.T Yn= …?%H20

Balance total M= N 199,98= N N = 199,98 kg de masa Balance parcial de sólidos

Balance parcial de agua

M x Xm = N x Xn

M x Ym = N x Yn

199,98 (0.6804) = 199,98 (Xn)

199,98 (0.3196) = 199,98 (Yn)

Xn = 0.6804 x 100

Yn = 0.3196 x 100

Xn= 68,04%.

Yn= 31,96%.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 85

N= 199,98 kg de masa

Xn=68,04%S.T Yn=31,96%H20 MOLDEADO

O=..? Xo=…?%S.T Yo= …?%H20

Balance total N= O 199,98= O O = 199,98 kg de masa

Balance parcial de sólidos

Balance parcial de agua

N x Xn = O x Xo

N x Yn= O x Yo

199,98 (0.6804) = 199,98 (Xo)

199,98 (0.3196) = 199,98 (Yo)

Xo = 0.6804 x 100

Yo = 0.3196 x 100

Xo= 68,04%.

Yo= 31,96%.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 86

O= 199,98 kg de masa Xo=68,04%S.T Yo=31,96%H20

HORNEADO

P=..?kg vapor agua Xp = 0 % ST Yp = 100% H2O

Q= ..? Xq = 96,03% ST Yq = 3,97 % H2O

Balance total O=P+Q 199,98 = P + Q P = 199,98 – Q

Balance parcial de sólidos

Balance parcial de agua

O x Xo = P x Xp + Q x Xq

O x Yo = P x Yp + Q x Yq

199,98 (0.6804) = P (0) + Q (0.9603)

199,98 (0.3196) = P (1) + 141,69 (0,0397)

Q = 141,69 kg de galletas.

P = 58,29 kg de vapor de agua.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 87

Q= 141,69kg de galletas

Xq = 96,03% ST Yq = 3,97 % H2O ENFRIADO R= ..?

Xr=…?%S.T Yr= …?%H20

Balance total Q=R 141,69= R R = 141,69 kg de galletas

Balance parcial de sólidos Q x Xq = R x Xr 141,69 (0.9603) = 141,64(Xr) Xr = 0.,9603x 100 Xr= 96,03 %.

Click here to unlock PDFKit.NET

Balance parcial de agua Q x Yq = R x Yr 141,69 (0.0397) = 141,64(Yr) Yr = 0.,0397x 100 Yr= 3,97 %.

Generated by PDFKit.NET Evaluation 88

R= 141,69kg de galletas Xr = 96,03% ST Yr = 3,97 % H2O

EMPACADO S= ..?

Xs=…?%S.T Ys= …?%H20

Balance total R=S 141,69 = S S = 141,69 kg de galleta

Balance parcial de sólidos

Balance parcial de agua

R x Xr = S x Xs

R x Yr = S x Ys

141,69 (0.9603) = 141,69 (Xs)

141,69 (0.0397) = 141,64(Ys)

Xs = 0.9603 x 100

Ys = 0.,0397 x 100

Xs = 96,03%.

Ys= 3,97 %.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 89

S= 141,69kg de galletas Xs = 96,03% ST Ys = 3,97 % H2O

ALMACENADO T= ..?

Xt=…?%S.T Yt= …?%H20

Balance total S=T 141,69= T T = 141,69 kg de galletas

Balance parcial de sólidos

Balance parcial de agua

S x Xs = T x Xt

S x Ys = T x Yt

141,69 (0.9603) = 141,69 (Xt)

141,69 (0.0397) = 141,64(Yt)

Xt = 0.9603 x 100

Yt = 0.,0397 x 100

Xt = 96,03%.

Yt= 3,97 %.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 90

CAPÍTULO IV

RESULTADOS Y DISCUSIONES

4.1 Resultados de la harina de placenta de cacao

4.1.1 Determinar del mejor tratamiento en la obtención de harina de placenta de cacao.

Se aplicó un diseño experimental de bloques completamente al azar (DBCA) con arreglo factorial A x B (3 x 3) .con 3 repeticiones.

Para la evaluación del mejor tratamiento se aplicó el programa de diseño experimental InfoStat.

4.1.1.1 Factores y niveles de estudio

Cuadro N°14 Factores y niveles de estudio de la placenta de cacao FACTORRES NIVELES A1 = 60ºC A = TEMPERATURA (ºC) A2 = 70ºC A3 = 80ºC B = TIEMPO (HORAS)

B1 = 7 horas B2 = 8 horas B3 = 9 horas

Fuente: Laboratorio UTE Elaborado por: Aguavil Jacqueline/2012

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 91

4.1.1.2 Combinación de tratamientos

Cuadro N°15 Combinación de tratamientos Interacciones

Tratamientos

A1B1 A1B2 A1B3

60°C x 7 horas 60°C x 8 horas 60°C x 9 horas

A2B1 A2B2 A2B3

70°C x 7 horas 70°C x 8 horas 70°C x 9 horas

A3B1 A3B2 A3B3

80°C x 7 horas 80°C x 8horas 80°C x 9 horas

Fuente: Laboratorio UTE Elaborado por: Aguavil Jacqueline/2012

Para definir el mejor tratamiento, se realizando los análisis de:

 % de Humedad.  % de Ceniza.  % de Grasa.  % de Proteína.  % de Fibra.

El tratamiento escogido es aquel que me permite obtener mayor porcentaje de proteína ya que es uno de los factores más sobresalientes para la elaboración de las galletas.

4.1.2 Análisis e interpretación de datos

El contenido de ceniza en relación al tiempo y la temperatura de secado de la placenta de cacao.

Click here to unlock PDFKit.NET

Generated by PDFKit.NET Evaluation 92

4.1.2.2 Ceniza

El contenido de ceniza en relación al tiempo y la temperatura de secado de la placenta de cacao.

Cuadro N°16 Porcentaje de ceniza en las harinas a diferentes tiempos y temperaturas. TRATAMIENTOS REP.I 1) A1B1 6,83 2) A1B2 9,05 3) A1B3 9,62 4) A2B1 8,62 5) A2B2 7,33 6) A2B3 6,52 7) A3B1 7,51 8) A3B2 8,91 9) A3B3 8,65

REP.II 6,34 8,33 8,93 8,14 7,98 7,04 8,12 9,50 7,92

REP.III 6,59 8,59 9,23 8,68 7,67 6,78 7,88 9,11 8,29

Fuente: Laboratorio UTE Elaborado por: Aguavil Jacqueline/2012

TABLA DE ADEVA PARA % DE CENIZA Variable % Ceniza

N 27

R² R² Aj 0,93 0,88

CV 4,09

Cuadro de Análisis de la Varianza (SC tipo III) F.V. SC gl CM F p-valor Réplica Temp. °C Tiemp. h Temp. °C*Tiemp. h Error Total

0,03 2 2,93 2 3,36 2 15,55 4 1,75 16 23,62 26

0,02 0,15 0,8647ns 1,46 13,38 0,0004** 1,68 15,34 0,0002** 3,89 35,54