Watch movie | March 2018 (4216) | No comment

anales científicos de la Universidad Nacional Agraria La Molina Año 2007 Vol. 68 (3) ISSN versión electrónica


Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Tamaño: px
Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "anales científicos de la Universidad Nacional Agraria La Molina Año 2007 Vol. 68 (3) ISSN versión electrónica 1995-7246"

Transcripción

1 anales científicos de la Universidad Nacional Agraria La Molina Año 2007 Vol. 68 (3) ISSN versión electrónica

2 Hecho el depósito legal Anales Científicos ISSN versión electrónica Copyright Publicación de La Universidad Nacional Agraria La Molina Editor(a): Dra. Carmen Velezmoro Sánchez Oficina Académica de Investigación Telf Anexo: Apartado: , Lima 1. Los artículos publicados son de entera responsabilidad de sus autores. Se permite la reproducción parcial siempre y cuando se cite la fuente y se envíe a la editorial un ejemplar de la publicación que incluye el texto reproducido de Anales Científicos Vol.68 (3).

3 AUTORIDADES UNIVERSITARIAS Dr. Jesús Abel Mejía Marcacuzco RECTOR Dr. Jorge Aliaga Gutiérrez VICERRECTOR ACADÉMICO Mg. Sc. Efraín Malpartida Inouye VICERRECTOR ADMINISTRATIVO DECANOS Mg. Sc. Javier Arias Carbajal AGRONOMÍA Mg. Sc. Diana Quinteros Carlos CIENCIAS Mg. Sc. Milo Bozovich Granados CIENCIAS FORESTALES Mg. Sc. Fernando Rosas Villena ECONOMÍA Y PLANIFICACIÓN Dr. David Campos Gutiérrez INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Mg. Sc. Rosa Miglio Toledo INGENIERÍA AGRÍCOLA Ing. M.S. Anibal Verastegui Maita PESQUERIA Mg. Sc. Víctor Hidalgo Lozano ZOOTECNIA Dr. Félix Camarena Mayta DIRECTOR EPG 2007

4 ANALES CIENTIFICOS DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA Volumen 68, Número 3, 2007 ISSN CONTENIDO PÁGINAS Industrias Alimentarias 1. Análisis multivariante aplicado a los resultados físico-químicos de los vinos tintos de Ica AMÉRICO VERGARA J., MARCIAL SILVA J. 2. Concentración de gases en el espacio de cabeza del encase de col (Brassica oleracea L.) en bolsas de polietileno LUIS VARGAS D., FRANCISCO SALAS V., BRUCE WELT. 3. Elaboración de una mezcla pre cocida en base a quinua (Chenopodium quinoa Willd), kiwicha (Amaranthus caudatus), frejol castilla (Vigna sinensis) saborizada con frutas GLADYS CORTEZ V., RITVA REPO-CARRASCO 4. Caracterización físico-química y microbiológica de la leche de cabra SILVIA PERALTA A., FANNY LUDEÑA U., CELSO GONZALES CH. 5. Determinación de la máxima retención de ácido ascórbico de la conserva de Aguaymanto (Physalis peruviana) en almíbar aplicando el método Taguchi CHRISTIAN ENCINA Z., MILBER UREÑA P. 6. Deshidratado de papaya de monte (Carica pubescens L & K) por métodos combinados de osmosis y secado convencional JENY CORNEJO A., AMÉRICO GUEVARA P. 7. Determinación de parámetros de extracción y caracterización de aceite a partir de dos variedades de manì (Arachis hipogaea) c.v. Casma Italiano y c.v. Colec I- 95/50 GLORIA PASCUAL CH., SELIM MOLINA S. 8. Influencia del estado de madurez del plátano (Musa sp.) variedad FHIA - 21 en la calidad de hojuelas fritas CAROLINA RAMOS V., AMÉRICO GUEVARA P., BRUNO PORTILLO S. 9. Efecto del proceso de molienda y peletizado del pimiento páprika (Capsicum annuum L.) en la pérdida de color extraíble ASTA JUAN DÁVILA R., MARCIAL SILVA JAIMES 10. Determinación de compuestos bioactivos del aguaymanto (Physalis peruviana, Linnaeus, 1753) y de su conserva en almíbar maximizando la retención de ácido ascórbico CHRISTIAN ENCINA Z, MILBER UREÑA P., RITVA REPO-CARRASCO 11. Elaboración de una mezcla alimenticia a base de maíz (Zea mays) y habas (Vicia fava) JOSÉ NATIVIDAD A., CARLOS VÍLCHEZ P. 12. Cinética de secado durante la fritura de chips de ñame (Dioscórea sp.) y estimación de vida útil por simulación JUAN ARAUJO V., ALBERTO HUAMANI H

5 13. Efecto del tratamiento térmico de la extrusión sobre la calidad proteica del frijol (Phaseolus vulgaris L.) del tipo panamito. GIOVANNA B. ROJAS B., MARÍA E. VILLANUEVA E Pesquería 14. Histopatología causada por larvas de Poecilancistrium caryophyllum (cestode: Trypanorhyncha) en el músculo esquelético de la corvina Micropogonias furnieri (Desmarest, 1823) JULIO G. GONZALES FERNÁNDEZ, JOÃO C. BRAHM COUSIN 15. Influencia de dos niveles de proteína y energía digestible en el comportamiento productivo de alevines de tilapia roja (Oreochromis spp.) JESSIE VARGAS C., JORGE MONTOYA, ELSA VEGA G. 16. Mercurio total en cinco especies de peces, agua y sedimento en la cuenca del río Malinowsky causada por la minería aurífera aluvial, departamento de Madre de Dios, Perú HENRY ORREGO A., GIANCARLO BARBIERI N. 17. Efecto de la inclusión de dos niveles de harina de maca (Lepidium peruvianum G. Chacón) en el alimento de inicio de alevines de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) FERNANDO GALECIO R., VÍCTOR VERGARA R., PABLO ROBLES S. 18. Evaluación del promotor de crecimiento orgánico SP604 en dietas de alevinos de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) FERNANDO GALECIO R., VÍCTOR VERGARA R., ANNA K.GAMBINI G. 19. Análisis de las exportaciones pesqueras tradicionales durante 1990 al 2005 MARÍA B. OLAYA M. 20. Cálculos para la implementación del sistema de propulsión de una embarcación pesquera artesanal de 10 Ton de capacidad de carga en bodega OSCAR MALPICA MORENO 21. Determinación de las propiedades termo físicas de concha de abanico (Argopecten pupuratus), calamar (Loligo vulgaris), tilapia (Oreochromis niloticus) y trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) DOMINGO SÁNCHEZ A., FABIOLA OLIVARES 22. Distribución y abundancia del calamar gigante Dosidicus gigas registrada a bordo de buques calamareros en el litoral peruano (abril 1992 octubre 1995) JUAN J. MANCILLA D., HENRY ORREGO A. 23. Efecto del congelado sobre las características del músculo de la concha navaja (Ensis macha) ANDRÉS MOLLEDA ORDOÑEZ 24. Evaluación mediante el uso de cuatro criterios en la selección de caladeros para una embarcación costera de pesca de arrastre de fondo MIGUEL DELGADO GARCÍA 25. Evaluación de la calidad de la cabinza (Isacia conceptionis) en almacenamiento refrigerado TEODOSIO SOLDEVILLA., CÉSAR PIZARDI D. 26. Detección y enumeración de bacteriófagos F+ específicos como indicadores de enterovirus en el choro (Aulacomya ater) MILAGROS MIRANDA C., CÉSAR PIZARDI D

6 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 27/09/2005 ISSN Aceptado: 02/10/2006 Análisis multivariante aplicado a los resultados físico-químicos de los vinos tintos de Ica Américo Vergara J. 1, Marcial Silva J. 2 Resumen Los resultados de los análisis físicos-químicos de 10 muestras de vinos tintos de Ica fueron sometidos a técnicas estadísticas multivariantes: Análisis de Componentes Principales y Análisis de Cluster. Al aplicar el análisis de componentes principales se obtiene en los dos primeros componentes una representación acumulada del 67.39% del total de la variación de datos, logrando distinguir que la muestra V10 fue totalmente diferente a las demás muestras. Las variables que más influyeron en esta evaluación son la densidad, azúcares reductores, acidez volátil y tinte. Mientras, que al aplicar el análisis de cluster también se observó que la muestra V10 no se agrupa con ninguna de las 9 muestras. Los datos experimentales demuestran que las mejores muestras de vinos corresponden a los comercializados por grandes empresas vitivinícolas de Ica teniendo una mejor calidad físico química, mientras que los vinos de poca aceptación son provenientes de pequeñas empresas vitivinícolas. Palabras clave: Características físico-químicas del vino tinto, análisis multivariante, análisis de components principales, análisis de cluster Abstract The results of physico-chemical analyses of 10 red-wine samples from Ica were subjected to multivariate statistical techniques: Principal Component Analysis and Cluster Analysis. In applying principal component analysis, in both the primary and secondary components a cumulative score of 67.39% of the total data variance is obtained, distinguishing V10 as the sample that was totally different from the rest of the samples. The most influencing variables in this analysis were: density, reducing sugars, volatile acidity and reddiness. When Cluster Analysis was applied, it was also observed that V10 sample does not group into the other 9 samples. The experimental data demonstrated that the better samples of wine corresponds to those sold by large vinicultural enterprises from Ica, having better physico-chemical quality; whilst the least acceptance samples were from little vinicultural ones. Key Words: Red wines, red wines s physico-chemical characteristics, multivariate analysis, principal component analysis, cluster analysis. 1. Introducción Los vinos producidos en Ica tienen una inmensa heterogeneidad y las empresas productoras en su mayoría se encuentran ubicadas en este departamento, cada una de ellas tiene tecnologías propias de proceso, por lo que las calidades no son iguales y que éstas pueden ser clasificadas o diferenciadas por sus análisis físicos químicos. El análisis multivariante se refiere a todo los métodos estadísticos que analizan simultáneamente medidas múltiples de cada individuo u objeto sometido a investigación, dentro de ello mencionaremos al Análisis de Componentes Principales que es una técnica multivarial para examinar las relaciones entre conjunto de variables cuantitativos a fin de reducir datos y detectar las relaciones lineales existentes. El Análisis de Cluster es una técnica cuyo propósito principal es agrupar objetos basándose en las características que poseen, de tal forma que los objetos del mismo conglomerado son más parecidos entre sí que a los objetos de otros conglomerados (Hair et al., 1999). Grande y Abascal (1989), mencionan que el Análisis de Componentes Principales (PCA) se puede utilizar para test de productos, permitiendo con ello una visión más matizada y real del producto en relación con los demás. 1 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional de Ancash. Ancash, Perú. 2 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. Kallithraka et al. (2001), indican que el análisis multivariante es tradicionalmente empleado en la evaluación de calidad de alimentos, así como para vinos u otros productos. El PCA, es frecuentemente empleado en el análisis estadístico y ha sido una aplicación acertada en los resultados analíticos, para compuestos individuales y combinación de componentes a la vez. El PCA es aplicado a fin de resumir la inmensa cantidad de datos con mínima pérdida de información para la clasificación de muestras. Asimismo, Sancho et al. (2002) indican que el Análisis de Componentes Principales puede resumir la mayor parte de la variabilidad de un juego de datos multicomponente a unas cuantas variables importantes. En lugar de requerir 8 o 122 análisis químicos para describir un producto alimenticio, el Análisis de Componentes Principales reduce este número a dos o tres componentes principales que sirven para diferenciar entre dichos productos. Sánchez (1983), aplicó el Análisis Multivariante a los vinos del Priorato y del Bages para una clasificación en base a los análisis físicos químicos. En la misma concluye que las dos poblaciones enológicas en estudio quedan diferenciadas por las variables que ubican o informan a los ejes en los distintos sentidos. Asimismo deduce que las dos poblaciones no solo son diferentes entre sí, sino que para vinos de la misma zona se pueden hacer clasificaciones por edad, proximidad geográfica e incluso forma de vinificación.

7 Análisis multivariante aplicado a los resultados físico-químicos de los vinos tintos de Ica Johnson (2000), usó el procedimiento Cluster para realizar un análisis por agrupación de los datos reunidos a partir de muestras de jugos de naranja provenientes de cinco países. Los elementos químicos medidos fueron: boro, bario, calcio, potasio, magnesio, manganeso, fósforo, rubidio y zinc. Verdini y Rubiolo (2002), en un estudio realizado con quesos congelados y refrigerados, compararon los perfiles de los péptidos obtenidos por HPLC de fase reversa, aplicando el PCA. Concluye que el PCA aplicado a los 58 picos de las áreas seleccionadas de los cromatogramas de cada una de las 12 muestras proporcionó una distinguida organización en un espacio de 2 dimensiones. Por lo tanto, el PCA no solamente fue útil porque resumió una gran cantidad de información obtenida de los cromatogramas en solo 2 dimensiones, sino también porque mostró el arreglo de las muestras en correspondencia con las diferencias de tiempos de maduración y características de los lotes. Baik et al. (2003), aplicaron el PCA para observar la relación del contenido de glucosinolato y el sabor de diferentes cultivos de brócoli en estudio. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la calidad de los vinos tintos de Ica, a partir de los resultados físicos químicos, utilizando el Análisis de Componentes Principales y Análisis de Cluster. 2. Materiales y métodos El estudio se realizó con 10 calidades de vinos tintos elaborados por las empresas vitivinícolas más conocidas del departamento de Ica, que corresponden a las marcas: Ocucaje, Vista Alegre, Tabernero, Tacama, Alfredo Grimaldi y Vitivinícola Santa Cruz. Los ocho primeros tipos de vino corresponden a cuatro grandes empresas vitivinícolas y los dos últimos a pequeñas empresas. Las muestras se codificaron de la siguiente manera: V1 : Ocucaje Cabernet Sauvignon Vino Tinto Fond de Cave. 2 V2 : Ocucaje Vino Tinto Seco Tercera Generación. V3 : Vista Alegre Gran Cosecha Vino Fino Tinto. V4 : Vista Alegre Reserva Cabernet. V5 : Tacama Gran Tinto. V6 : Tacama Reserva Especial. V7 : Tabernero Gran Tinto Fina Reserva. V8 : Tabernero Fino Tinto Cabernet Sauvignon. V9 : Alfredo Grimaldi. Reserva Tinto. V10: Vitivinícola Santa Cruz. 2.1 Análisis físico-químicos Los análisis realizados fueron: densidad (g/cc), grado alcohólico (% v/v), alcohol (g/l), extracto seco (g/l), azúcares reductores (g/l), extracto reducido (g/l), ceniza (g/l), anhídrido sulfuroso total (mg/l) desglosada en anhídrido sulfuroso libre y combinado, acidez total (g/l de ácido tartárico) desglosada en acidez volátil y acidez fija, ph, taninos (g/l), Color (absorbancia a 420 nm y 520 nm) y relaciones enológicas como el índice de suavidad, alcohol/extracto seco total y extracto reducido/ceniza, de acuerdo a la metodología descrita por la AOAC (1990) y Amerine (1976). Los colorantes sintéticos se analizaron de acuerdo a la metodología de INDECOPI (1970) y la antocianina según el método descrito por Fuleki y Francis (1968). 2.2 Análisis estadístico Los resultados físico-químicos fueron sometidos al Análisis de Componentes Principales (PCA) y Análisis de Cluster (AC). El PCA se procesó con el paquete estadístico MINITAB versión 12, se calculó la media aritmética, la desviación típica, el coeficiente de variabilidad (CV) y los valores máximo y mínimo. Luego se realizó la estandarización de los datos y el cálculo de la matriz de correlación, se obtiene los autovalores ( ), igualando a cero el determinante de la matriz: R - I = 0; donde I es la matriz identidad o matriz unidad. Posteriormente se calculó los autovectores o eigenvectores (a), utilizando la ecuación: Ra = a y la ecuación: a a p 1 Los valores de la coordenada de la j-ésima componente principal para el r-ésimo individuo se calcula por y rj = â j (x r - û), es decir se obtiene utilizando los datos de los autovectores y las variables originales, que también es llamada calificaciones de las Componentes Principales para cada individuo u observación del conjunto de datos. Finalmente se realiza la representación gráfica y la interpretación de las mismas (Johnson, 2000). Para el caso de análisis de cluster, cuyo objetivo principal es la búsqueda de grupos o marcas relativamente homogéneo, se procesó con el paquete estadístico SPSS versión 10, primero se efectuó la detección de casos atípicos y luego la estandarización de datos. Se efectúa el cálculo de las medidas de similitud, utilizando las medidas de distancia, como la Distancia Euclídea Simple, Distancia Euclídea al Cuadrado, Distancia Métrica de Chebychev y Distancia de Manhatan o City-Block. Posteriormente se realiza el procedimiento de agrupación utilizando el Método Jerárquico debido a que se caracteriza por el desarrollo de una jerarquía o estructura en forma de árbol. Dentro de este método se utilizó el método de aglomeración que consiste en cada paso del algoritmo se recalculan las distancias entre los grupos existentes y se unen los 2 grupos más similares o menos disimilares. Los algoritmos utilizados fueron: 1) método de encadenamiento simple o del enlace simple o método del vecino más cercano, 2) enlace completo o método del vecino más lejano, 3) enlace promedio y 4) método de Ward. Finalmente se construye el diagrama de árbol jerárquico o dendograma, (Johnson, 2000). 3. Resultados y discusión 3.1 Análisis físico-químicos El valor promedio y la desviación estándar de los resultados físico-químicos, se muestran en la Tabla 1. Aquí se puede apreciar que la densidad de todas las

8 Américo Vergara J., Marcial Silva J. muestras son valores menores que 1.000, excepto de la muestra V10 que tiene Al respecto Vogt (1986) indica que la densidad de los vinos completamente fermentados suelen estar por debajo de 1.000, mientras que los vinos con elevada tasa de azúcar pueden exhibir densidades superiores a Asimismo la muestra V10 tiene el 9.85 %v/v de alcohol, estando por debajo del límite de 10.13% v/v, establecido por INDECOPI (1985), sin embargo, Peynaud (1989) sugiere que el grado alcohólico de los vinos varía de 8 a 16. Las muestras V1, V3 y V10, pasan el rango máximo de extracto seco que es de 30 g/l sugerido por Pedrón et al. (1983), esto se debe a que tienen mayor contenido de azúcares reductores y acidez total que influyen en este resultado. Tabla Cuadro 1. 1: Resultados de los de análisis los análisis físico-químicos fisicoquímicos de los vinos tintos de de Ica los (Promedio vinos ± desviación tintos estándar) de Ica (promedio ± desviación estándar). Nº ANALISIS EFECTUADO MUESTRAS V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 1 Densidad a 20/20 (g/cc) ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Grado Alcohólico (% v/v) ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Alcohol (g/l) ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Extracto Seco (g/l) ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Azucares Reductores (g/l) 6.52 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Extracto reducido (g/l) ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Ceniza (g/l) 3.27 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Anh. Sulfuroso Total (mg/l) ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Anh. Sulfuroso Libre (mg/l) ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Anh. Sulfuroso combinado(mg/l) ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Acidez Total (g/l, Ac. Tartarico) 5.93 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Acidez Volátil (g/l, Ac. Acético) ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Acidez fija (g/l, Ac. tartarico) 5.45 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ph (20 C) 3.40 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Taninos (g/l) ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Antocianina (mg/l) 2.71 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Color Amarillo: D.O. 420 nm ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Color Rojo: D.O. 520 nm ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Intensidad Colorante ( ) ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Tinte (420/520) ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Detección de colorantes sintéticos ( - ) ( - ) ( - ) ( - ) ( - ) ( - ) ( - ) ( - ) ( - ) ( + ) 22 Indice de suavidad 5.42 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Alcohol/Extracto Seco (en peso) 2.75 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Extracto reducido/ceniza 7.74 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± Las muestras V1, V3, V4, V5 y V6, tienen valores de ceniza por encima 3 g/l, límite máximo sugerido por Pedrón et al. (1983). Cuando el porcentaje de cenizas es particularmente elevado, puede presumirse una adulteración con vinos de fruta u orujo, en dichos datos también influyen el clima y la región geográfica (Vogt, 1986). Las muestras V3, V4, V7 y V10, pasan el límite máximo de acidez total que es de 6,5 g/l sugerido por Pedrón et al. (1983) para este compuesto. La acidez valorable se utiliza durante las operaciones de elaboración y acabado para normalizar los vinos y para descubrir alteraciones indeseables debidas a bacterias, fermentos u otras alteraciones. La muestra V10 tiene la más baja cantidad de tanino (198 mg/l). Peynaud (1989) indica que existe de 1 a 3 gramos por litro de esta sustancia en los vinos tintos. El sabor amargo y astringente de los vinos es debido también a estos compuestos. El contenido de antocianina en las muestras analizadas es bastante variable, van de cero hasta 29,85 mg/l, mostrando la muestra V10, que no posee este compuesto, un indicio de falsificación. Las antocianinas, que son los colorantes rojos, son compuestos fenólicos cuyo contenido en los vinos jóvenes según Peynaud (1989), va desde 200 a 500 mg/l de vino. Las muestras que tienen mayor color amarillo (absorbancia a 420 nm) son el V1, V6, V7 y V10; mientras que los que tienen mayor color rojo (absorbancia a 520 nm) son las muestras V1, V3, V6 y V7. Gonzáles y Duque (1993), indican que el tono de color es la relación de los valores de absorción a 420 nm y a 520 nm (420/520). Cuando el vino es joven, predomina el color rojo sobre el amarillo, siendo la relación 420/520 menos de uno. Si el vino es muy viejo, predomina el amarillo sobre el rojo y la relación sobrepasa el valor uno. Los valores de las muestras V2, V4, V8, V9 y V10, son mayores que 1.00; estos resultados se deben a que en ellos no predomina el color rojo sobre el amarillo, por lo que se confirma que son vinos viejos, mientras que en el resto son ligeramente vinos jóvenes. Finalmente, se puede expresar que de las diez muestras analizadas, los vinos que cumplen con la mayoría de los parámetros físicos y químicos son los 9 primeros, solo la muestra V10 tiene muchos datos fuera de los parámetros comparados, catalogándose así como la muestra de menor calidad. 3.2 Análisis de componentes principales (PCA) Las variables que se utilizan en este procesamiento de datos son todas ellas cuantitativas procedentes de 24 resultados de los análisis físico-químicos mostrados en la Tabla 1. Para el presente cálculo se utiliza solo 21 variables cuantitativas excluyendo a los resultados de: color amarillo, color rojo y detección de colorantes. Se utilizó el paquete estadístico MINITAB Las variables se identificaron como sigue: An cient. 68(3) 2007, pp

9 % DE VARIANZA EXPLICADA. DEN GAL ALP EST AZR ESR CNZ SO2T SO2L SO2C ACT ACV ACF PH TAN ANT A1+2 A1/2 IDS AEST EXTC Análisis multivariante aplicado a los resultados físico-químicos de los vinos tintos de Ica DEN Densidad GAL Grado Alcohólico ALP Alcohol en Peso EST Extracto Seco AZR Azúcares Reductores ESR Extracto Seco Reducido CNZ Ceniza SO2T Anhídrido Sulfuroso Total SO2L Anhídrido Sulfuroso Libre SO2C Anhídrido Sulfuroso Combinado ACT Acidez Total ACV Acidez Volátil ACF Acidez Fija PH ph TAN Taninos ANT Antocianina A1+2 Intensidad Colorante A1/2 Matiz (tinte) IDS Indice de Suavidad AEST Alcohol/Extracto Seco EXTC Extracto Reducido/Ceniza Los resultados físico químicos no son comparables entre sí dado que no tienen una misma unidad de medida; por lo tanto para proceder al cálculo del PCA se ha realizado la estandarización de los datos, obteniéndose la media de cada columna igual a cero y la desviación estándar (de cada columna), igual a uno (Johnson, 2000). Verdini y Rubiolo (2002) mencionan que la estandarización solo es aconsejable cuando las variables son medidas en escalas con rangos ampliamente diferidos o con unidades de medidas no métricas. En seguida se procedió al cálculo de la matriz de coeficientes de correlación mostrada en la Tabla 2, estos resultados nos proporciona la dirección e intensidad de relación que existe entre las variables. Así tenemos en la densidad que tiene una correlación directamente proporcional y significativa con: Extracto seco (0.918), Azúcares reductores (0.916), Anhídrido sulfuroso total (0.714) y Anhídrido sulfuroso combinado (0.723); y una correlación alta e inversamente proporcional con Alcohol/Extracto seco (-0.971), Grado alcohólico, Alcohol en peso, ph, Indice de suavidad y Extracto reducido/ceniza. Sin embargo, es poco probable que la concentración de Anhídrido sulfuroso y el ph influyan en la variación de la densidad. Según Gonzáles y Peña-Méndez (2000), existe una correlación estrecha de la densidad con azúcares reductores y extracto seco, por que la densidad se debe principalmente a estos dos compuestos. Cuadro 2: Matriz de Coeficientes de Correlación obtenidas con datos del Análisis Físico Químico Tabla 2. Matriz coeficiente de correlación obtenida con datos del análisis fisicoquímico. DEN GAL ALP EST AZR ESR CNZ SO2T SO2L SO2C ACT ACV ACF PH TAN ANT A A1/ IDS AEST EXTC Lo mismo se observa para el Grado alcohólico que tiene una correlación directamente proporcional con el Alcohol en peso, ph, Índice de suavidad, Alcohol/Extracto seco total, Extracto reducido/ceniza y Extracto seco reducido; y una correlación inversamente proporcional con Azúcares reductores y Acidez volátil. El grado alcohólico también se debe al alcohol en peso (Gonzáles y Peña-Méndez, 2000). Así sucesivamente, se observa todas las correlaciones existentes entre las variables. Esta correlación entre variables también se puede apreciar en la Figura 2, gráfica que corresponde a las 21 variables respecto a los Componentes Principales CP1 vs CP COMPONENTES PRINCIPALES Figura 1.Variación explicada por cada componente con datos del análisis físico químicos. 4

10 CP2 (17.61%) CP2 Américo Vergara J., Marcial Silva J. Los valores propios o autovalores y la proporción de la variación total explicada por cada uno de los Componentes Principales se obtienen a partir de la matriz de correlación R. Para este caso el primer componente principal explica el 49.78% de la variación total de datos tal como se muestra en la Tabla 3 y la Figura GAL ALP PH ESR TAN EXTC AEST IDS CNZ ANT A1+2 SO2L A1/2 ACF ACT SO2T SO2C EST DEN ACV AZR CP1 Figura 2.Representación gráfica de los 21 análisis físico químicos (variables), respecto a los componentes principales: CP1 vs CP2. Tabla 3. Valores propios (autovalores) y proporción de la variación explicada obtenidos con datos del análisis físico químicos. Componentes Valor Propio Proporción de la Varianza Total Explicada Absoluta (%) Acumulada (%) 1º º º º º º º º º º º Esto significa que la combinación lineal de las variables originales representada por el primer Componente Principal representa casi el 50% de la variación total de datos físico químicos, lo que indica que podrían reemplazarse las 21 variables originales solo por el primer componente (Pla, 1986). La segunda componente principal explica el 17.61% de la variación total de datos y las dos primeras alcanzan el 67.39%. Periago et al. (1996) obtuvieron el 65% de la variación total de datos en los dos primeros componentes, en su trabajo realizado para determinar las relaciones existentes entre los parámetros físicoquímicos y sensoriales de guisantes. Para seleccionar el número de Componentes Principales, Ponce (1997) establece que se puede fijar alrededor de 80% como mínimo, mientras que Pla (1986) indica que cuando se utiliza la matriz R, se incluirán los componentes cuyos valores propios sean mayores que 1, por lo que al considerar 4 componentes principales ya se alcanza el 88.83% de la variación total de datos, mientras que si se incluye los componentes cuyos valores propios sean mayores que 1, se alcanza el 93.94% de la variación total de datos. En la Figura 1 se observa la variación del % de varianza explicada vs componentes principales (criterio de Cattell), teniendo el punto de inflexión en el tercer y quinto componente, pudiéndose considerar 3 ó 5 componentes para alcanzar el 78.26% ó 93.94% de la variación total explicada, respectivamente. Al calcular los autovectores o vectores propios de los cuatro primeros componentes se observa que el valor positivo más elevado para la primera componente es que corresponde a la densidad (DEN), para la segunda Componente es (CNZ), para la tercera Componente es (SO2L) y para la cuarta Componente es (A1/2), dichas variables son las que más se relacionan positivamente. Al graficar cada variable en CP1 vs CP2, tal como se muestra en la Figura 2, observamos que casi todas las variables se encuentran muy cerca y alrededor al origen, 10 variables están ubicadas al lado positivo de CP1, solo la variable A1+2 esta junto al origen y el resto esta en el lado negativo de CP1, lo que indica que estos se correlacionan negativamente con el resto de variables V6 V8 V2 V7 V5 V9 V1 V3 V CP1 (49.78%) Figura 3.Representación gráfica de los 10 vinos tintos de Ica respecto a los componentes principales CP1 vs CP2. En la Figura 3, se tiene la representación gráfica de las 10 muestras de vinos tintos de Ica, utilizando el primer Componente Principal vs segundo Componente Principal. En esta gráfica que agrupa el 67.39% del total de la variación de datos, se puede apreciar que solo la muestra V10 esta alejada del resto de las muestras y se encuentra ubicada al lado positivo de CP1, mientras, que el resto se encuentran ubicadas alrededor del origen casi totalmente agrupadas en un solo grupo. El alejamiento del grupo de la muestra V10 se relaciona con los resultados de sus análisis físicos químicos que también son totalmente diferentes de los demás. Tal es así que en esta gráfica se puede apreciar la existencia de dos grupos de muestras bien remarcados: el primero V10 An cient. 68(3) 2007, pp

11 Análisis multivariante aplicado a los resultados físico-químicos de los vinos tintos de Ica conformado solo por la muestra V10, que correspondiente a una empresa vitivinícola pequeña y el segundo grupo conformado por el resto de las muestras (grandes empresas excepto la muestra V9). Jaeger et al. (2003), indican que las muestras también se posicionan junto a las variables que más inducen, lo mismo coincide Baik et al. (2003), Drake et al. (2001) y Morita et al. (2002). Es decir, si observamos a la vez las Figuras 2 y 3 vemos que los análisis de SO2L, ACF, ACT, SO2T, SO2C, EST, DEN, AZR, ACV y A1/2 son las que más influyen para fijar la posición al lado derecho de CP1 a las muestras de vino V3, V4 y V10; es decir estas muestras pueden ser caracterizados preferentemente solo por dichas variables, tal como precisa Kallithraka et al. (2001) en su trabajo de investigación. Finalmente, podemos expresar que aplicando el análisis de Componentes Principales a los resultados físicos químicos, se puede diferenciar rápidamente a las muestras, tal es así como se observó en nuestro caso dos grupos de vinos; una formado por la muestra V10 y otro por las 9 muestras restantes. 3.3 Análisis de Cluster (AC) Con los mismos resultados de los análisis físicos químicos mostrados en la Tabla 1, se procedió a efectuar el Análisis de Cluster, utilizando el paquete estadístico SPSS El cálculo de las medidas de similitud entre observaciones o muestras de vinos, se realizó a partir de los datos estandarizados; estos resultados se presentan en forma de matriz de proximidad (distancia), tal como se muestra en la Tabla 4. Aquí se observa que existe una mayor proximidad entre las muestras V2, V5 y V8, al obtener como resultado en toda la matriz o entre las muestras, la menor distancia entre ellos (3.1). La agrupación de las muestras se realizó utilizando el método jerárquico, a partir de la matriz de Distancia Euclídea Simple (Hair et al. 1999), el procedimiento de enlace se probó por 4 métodos; se hizo con la finalidad de observar la diferencia de métodos, pero finalmente solo se utilizó el método de Ward. Morales et al. (2001), también utilizaron solo el método de Ward como regla de fusión en su trabajo de investigación. Finalmente, al elaborar el dendograma mostrado en la Figura 4, se puede apreciar que las primeras muestras en agruparse son V2, V5 y V8, seguidos por el resto de las muestras, pero la muestra V10 es la que se une al final de todos y es una muestra atípica, un atípico es una rama que no se unió hasta el final (Hair et al. 1999), también se aprecia que las muestras V1 y V7 se agrupan entre ellos, como también las muestras V3 con V4. Pero en general se puede apreciar solo dos grupos de conglomerado bien definidos: una formada por las muestras del V1 al V9 y otro solo formado por la muestra V10. Fundira et al. (2002) lograron clasificar diferentes enzimas adicionadas al jugo de marula para la producción de aromas (terpenos) durante el pre y post fermentación, utilizando cluster por encadenamiento simple. En este análisis cuyo procedimiento de agrupación ha sido realizado a partir de los datos físico químicos se observa que no hay grupos bien definidos, sin embargo, las muestras V2, V5 y V8 son casi parecidas y se agrupan primero aunándose a estos el resto de las muestras; pero definitivamente la muestra V10 no se agrupa con ninguno de ellos, considerándose como una muestra atípica. Tabla 4.Matriz de distancia Euclídea Simple a partir de datos físico químicos estandarizados. Muestra V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V1 0 V V V V V V V V V Figura 4. Dendograma del análisis Cluster Jerárquico a partir de la Matriz de Distancia Euclídea Simple (Agrupación mediante el Método Ward). 4. Conclusiones Al aplicar el análisis de componentes principales se obtiene en los dos primeros componentes una representación acumulada del 67.39% del total de la variación de datos. Las variables que más influyeron en esta evaluación son la densidad, azúcares reductores, acidez volátil y tinte. Mediante este método se logró distinguir que la muestra V10 fue totalmente diferente a las demás muestras. Pero al aplicar el análisis de cluster se observa que las muestras V2, V5 y V8 se agrupan primero entre ellos debido a la afinidad de sus análisis físico químicos, así como también las muestras V1 con V7 y V3 con V4, pero la muestra V10 no se agrupa con ninguna de las 9 muestras, considerándolo como una muestra atípica. Finalmente, aplicando el Análisis de Componentes Principales y Análisis Cluster a los datos físico químicos de los vinos, se pudo diferenciar la calidad entre ellos, siendo las mejores los comercializados por grandes empresas vitivinícolas (Ocucaje, Vista Alegre, Tacama y Tabernero). Asimismo estos 6

12 Américo Vergara J., Marcial Silva J. métodos estadísticos permiten detectar rápida y gráficamente muestras atípicas. 5. Referencias bibliográficas AMERINE, A.M Análisis de Vinos y Mostos. Acribia. Zaragoza, 158p. AOAC Official methods of analysis. Asoc. of O.A.C. 15 th. Ed. Virginia. USA. BAIK, H.Y.; JUVIK, J.A.; JEFFERY, E.H.; WALLING, M.A.; KUSHAD, M. and KLEIN, B.P Relating Glucosinolate Content and Flavor of Broccoli Cultivars. Journal of Food Science. Vol. 68. No. 3: DRAKE, M.A.; McINGVALE, S.C.; GERARD, P.R.; CADWALLADER, K.R. and CIVILLE, G.V Development of a Descriptive language for Cheddar Cheese. Journal of Food Science. Vol. 66. No. 9: FULEKI, T. and FRANCIS, F.J Quantitative Methods for Anthocyanins. 2. Determination of Total Anthocyanins and Degradation Index for Cranberry Juice. Journal of Food Science. 33: FUNDIRA, M.; BLOM, M.; PRETORIUS, I.S. and VAN RENSBURG, P Comparison of Commercial Enzymes for the Processing of Marula Pulp, Wine and Spirits. Journal of Food Science. Vol. 67. No. 6: GONZÁLES, G. y PEÑA-MÉNDEZ, E.M Multivariate data análisis in classification of must and wine from chemical measurements. European Food Research and Technology (2000). 212: GONZÁLEZ, M. A. y DUQUE, M. C Conocimientos Básicos de la Cata. Rev. Alimentación, Equipos y Tecnología, GRANDE, E.I. y ABASCAL, F.E Métodos Multivariantes para la Investigación Comercial: Teoría y Aplicaciones y Programación Basic. Ariel S.A. Barcelona, 219 p. HAIR, J.; ANDERSON, R.; TATHAN, R. y BLACK, W Análisis Multivariante. 5ª Edición. Prentice Hall. Madrid. INDECOPI Bebidas Alcohólicas: Vinos. Norma Técnica Nacional. INDECOPI. Lima. 11 p. INDECOPI Método para determinar colorantes sintéticos. Norma Técnica Nacional. INDECOPI. Lima. JAEGER, S.R.; LUNA, C.M.; LAU, K. and HARKER, F.R In Search of the Ideal Pear (Pyrus spp.): Results of a Multidisciplinary Exploration. Journal of Food Science. Vol. 68. No.3 : JOHNSON, D.E Métodos Multivariados Aplicados al Análisis de Datos. Internacional Thomson Editores. México. 563 p. KALLITHRAKA, S.; ARVANITOYANNIS, I.S.; KEFALAS, P.; EL-ZAJOULI, A.; SOUFLEROS, E.; PSARRA, E Instrumental and sensory analysis of Greek wines: implementation of principal component analysis (PCA) for classification according to geographical origin. Food Chemistry 73 (2001) MORALES, M.L.; GONZÁLES, G.A.; CASAS, J.A. y TRONCOSO, A.M Multivariate análisis of comercial and laboratory produced Sherry wine vinegars: influence of acetification and aging. European Food Research and Technology (2001). 212: MORITA, K.; KUBOTA, K. and AISHIMA, T Comparing Sensory and Gas Chromatographic Profiles in Aromas of Boiled Squid, Prawn, and Scallop using Full Factorial Design. Journal of Food Science. Vol. 67. No. 9: PEDRÓN, A.D.; NAVARRO B., F.; ALEIXANDRE B., J.L. y GUILLEM R., J.V Caracterización de Vinos de Calidad. La Semana Vitivinícola, 2-9 julio, PERIAGO, M.J.; ROS, G.; MARTINEZ, C.; RINCON, F.; LOPEZ, G.; ORTUNO, J.; RODRIGO, J Relationships between physical-chemical composition of raw peas and sensory attributes of canned peas. Journal-of-foodquality (USA). (Apr 1996). v. 19(2) p PEYNAUD, E Enología Práctica, Conocimiento y Elaboración del Vino. Mundi- Prensa. Madrid. 403 p. PLA, L.E Análisis Multivariado: Método de Componentes Principales. OEA. Programa Regional de Desarrollo Científico y Tecnológico. Washington, D.C. Serie de Matemática. Monografía No. 27. PONCE VALENCIA, E Análisis Multivariado aplicado a datos censales. Tesis UNMSM. 64 p. SANCHEZ, D. M El Análisis Multivariante Aplicado a los Vinos del Priorato y del Bages. La Semana Vitivinícola, 5 de noviembre SANCHO, J.; BOTA, E. and DE CASTRO, J.J Introducción al Análisis Sensorial de los Alimentos. Alfaomega Grupo Editores, S.A. de C.V. 336 p. VERDINI, R.A. and RUBIOLO, A.C Effect of Frozen Storage Time on The Proteolysis of Soft Cheeses Studied by Principal Component Analysis of Proteolytic Profiles. Journal of Food Science. Vol. 67. No. 3: VOGT, E El Vino: Obtención, Elaboración y Análisis. Zaragoza. Acribia. 294 p. An cient. 68(3) 2007, pp

13 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 23/01/2006 ISSN Aceptado: 21/10/2006 Concentración de gases en el espacio de cabeza del encase de col (Brassica oleracea L.) en bolsas de polietileno Luis Vargas D. 1, Francisco Salas V. 2, Bruce Welt. 3 Resumen Se envasó col picada fresca en bolsas de polietileno de baja densidad y se almacenaron en cámaras de refrigeración a 0, 3, 6 y 9 C durante siete días, tiempo en el cual se midió el porcentaje de oxígeno y anhídrido carbónico en el espacio de cabeza. Los datos experimentales fueron utilizados para determinar modelos matemáticos empíricos capaces de predecir los niveles de oxígeno y anhídrido carbónico como una función del tiempo y temperatura de almacenamiento, y para estimar la velocidad de respiración de la col bajo dichas condiciones. Se encontró que el nivel de oxígeno en el espacio de cabeza disminuye y el anhídrido carbónico aumenta durante el tiempo de almacenamiento siguiendo ambos tendencias exponenciales con parámetros variables y dependientes de la temperatura. Los modelos matemáticos propuestos permitieron estimar porcentajes de oxígeno y anhídrido carbónico bastante cercanos a los experimentales, arrojando errores promedios de 3.31% y 6.66% para el oxígeno y anhídrido carbónico, respectivamente. Las velocidades de respiración de la col en función al oxígeno y al anhídrido carbónico fueron estimadas entre 6 y 19 cm 3 /h-kg, dependiendo de la temperatura, y se obtuvo un coeficiente respiratorio entre 1.03 y Palabras clave: envase, polietileno, espacio de cabeza, col, concentración de gases Abstract Fresh-cut cabbage was packed in low density polyethylene bags and stored in controlled environmental chambers at 0, 3, 6 and 9 C for seven days. Headspace oxygen and carbon dioxide concentrations were measured periodically during storage. Experimental data were used to obtain empirical mathematical models in order to be able to predict oxygen and carbon dioxide concentrations and cabbage respiration rates as a function of storage time and temperature. It was found that the oxygen concentration decreased and carbon dioxide concentration increased during storage. Trends appeared to have been exponential with temperature dependant parameters. Resulting mathematical models allowed close estimation of oxygen and dioxide carbon concentrations with average errors of 3.1% and 6.66% for the oxygen and carbon dioxide, respectively. Cabbage respiration rates as functions of oxygen and dioxide carbon were estimated to be between 6 and 19 cm 3 /h-kg, depending on temperature with a respiratory quotient between 1.03 and Key words: Packaging, polyethylene, headspace, cabbage, gas concentration 1. Introducción El consumo mundial per-cápita de ensaladas ha venido creciendo anualmente en 7% (www.efranquicias.com). La razón más importante para ello es la toma de conciencia de los consumidores que ven a los vegetales frescos como la mejor opción de una buena alimentación dadas sus bondades nutritivas y medicinales. Particularmente, la col contiene compuestos nutritivos importantes como la alanina, arginina, ácido ascórbico, cisteína, ácido fólico, ácido glutámico, leucina, niacina y tirosina, y posee propiedades medicinales como el ser diurético, antidiarreico, anti-bronquial y antiácido (www.botanical-online.com). Su uso principal es en la preparación de encurtidos y ensaladas. Por otra parte, el reto más importante de la tecnología de alimentos es el de extender el tiempo de vida de los productos lo mayor posible. En vegetales frescos, este tiempo depende básicamente de su velocidad de respiración la que al ser mayor acelera la descomposición del producto y al ser menor, la desacelera. Dicha propiedad se ve afectada por factores internos como el tipo de vegetal y su 1 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 3 Profesor Asistente, Programa de Ciencias de Empaque, Universidad de Florida. Florida, Estados Unidos. estado de madurez, y de factores externos como la temperatura y la composición de gases en la atmósfera que los rodea (Del Nobile et al., 2005). Por lo tanto, todo intento por lograr una extensión del tiempo de vida de vegetales frescos debe considerar minimizar el efecto de cada uno de esos factores, lo cual implica diseñar un sistema de empacado eficaz y aplicar temperaturas de almacenamiento adecuadas. El tipo de tecnología más usado para tal fin es el envasado en atmósfera modificada usando películas plásticas selectivas a la transmisión de gases y bajo estrictas condiciones de almacenamiento a temperaturas de refrigeración. Para el diseño de estas tecnologías es importante conocer la velocidad de respiración del vegetal a diferentes temperaturas, la permeabilidad del empaque a diferentes gases y la variación en la composición gaseosa en el espacio de cabeza del producto envasado. Se planteó como objetivos de este trabajo de investigación: 1. Encontrar modelos matemáticos empíricos capaces de predecir el porcentaje de oxígeno y anhídrido carbónico en el espacio de cabeza de col envasada en bolsas de polietileno para diferentes valores de tiempo y temperatura. 2. Estimar la velocidad de respiración en función al oxígeno y al anhídrido carbónico, y el cociente

14 Luis Vargas D., Francisco Salas V., Bruce Welt respiratorio a las temperaturas de 0 C, 3 C, 6 C y 9 C. 2. Materiales y métodos 2.1 Materia prima e insumos La materia prima fue col fresca adquirida en un mercado local. No se utilizaron otros insumos. 2.2 Materiales de envase Se usaron envases de polietileno de baja densidad de la marca Ziploc adquiridas en un mercado local. 2.3 Métodos de análisis Gramaje (G) Se pesaron muestras cuadradas de la película plástica con dimensiones de 5x5 cm y se dividieron dichos pesos entre el área respectiva. El valor final fue tomado del promedio de 10 muestras y se expresó en unidades de g/m Espesor (E) Se utilizó un micrómetro manual. Se montaron 32 muestras de película plástica una sobre la otra y se midió el espesor total; luego, se determinó el espesor promedio de una película, expresándolo en unidades de mil (0.001 pulg.). La densidad ( ) se calculó mediante la ecuación (1), convirtiéndose las unidades y expresándose en kg/m 3. G E (1) Permeabilidad al oxígeno (P O ) Se usó el determinador de velocidad de transmisión al oxígeno Mocon modelo Oxtran 2/20 ST a las temperaturas de 10, 20 y 30 C, en muestras plásticas de espesor y área conocidas. A partir de los valores de velocidad de transmisión obtenidos se calcularon los valores de permeabilidad al oxígeno a dichas temperaturas usando la ecuación (2). T E O P O (2) po donde : P O : Permeabilidad al O 2 (cm 3 -mil / h-cm 2 -atm). T O : Velocidad de transmisión al O 2 (cm 3 / h- cm 2 ). E: Espesor de la película plástica (mil). p O : Diferencia de presiones parciales de O 2 en el equipo. p O = 1atm. Los valores experimentales de permeabilidad al oxígeno (P O ) y sus temperaturas absolutas fueron ajustadas al modelo de Arrhenius (Ecuación 3), de acuerdo a lo recomendado por Hernandez (1997), determinándose la constante pre-exponencial a y la energía de activación Ea. Ea P O a exp( ) (3) RT abs donde: P O : Permeabilidad al O 2 (cm 3 -mil / h-cm 2 -atm). a : Constante pre-exponencial (cm 3 -mil / h- cm 2 -atm). Ea : Energía de activación (J/mol). R : Constante Universal de los gases. R=8.314 J / mol- K. T abs : Temperatura absoluta ( K). Finalmente, se usó esta relación para determinar las permeabilidades al oxígeno a 0 C, 3 C, 6 C y 9 C Permeabilidad al anhídrido carbónico (P C ) Se usó el método cuasi-isostático explicado por Auras y Tanprasert (2002), para lo cual se montó el sistema mostrado en la Figura 1 y se acondicionó a las temperaturas de 0 C, 24 C y 38 C. Un dispositivo cilíndrico fue separado en dos celdas por medio de la película plástica de espesor y área conocidos, y se hizo pasar CO 2 por una de las celdas y N 2 por la otra. El CO 2 logra permear a través del plástico y es arrastrado por el N 2 hacia un medidor de flujo donde se determina el flujo total y posteriormente al detector de gases donde se mide el porcentaje de CO 2 en la mezcla. El flujo de CO 2 permeado a través de la película plástica se determinó usando la ecuación (4) y su permeabilidad usando la ecuación (5). F Ft % 100 C (4) donde: F C : Flujo de CO 2 ( cm 3 / min). F t : Flujo total de N 2 + CO 2 permeado (cm 3 / min). %: Porcentaje de CO 2 en la mezcla. F E C P C (5) A pc donde : P C : Permeabilidad al CO 2 (cm 3 -mil / h-cm 2 - atm). F C : Flujo de CO 2 ( cm 3 / min). E : Espesor de la película plástica (mil). A : Área de la película plástica (cm 2 ). p C : Diferencia de presiones parciales de CO 2 en el dispositivo. p C = 1atm. De acuerdo a la Ley de Dalton, la presión parcial de un gas es igual a su fracción molar por la presión total de la mezcla. Como en una de las celdas hay 100% de CO 2 y en la otra hay 0% de CO 2, entonces sus presiones son respectivamente 1atm y 0atm, y se cumple que p C = 1atm. De igual forma que para la permeabilidad al oxígeno, se hizo un ajuste al modelo de Arrhenius y se estimaron los valores de permeabilidad al anhídrido carbónico a 0 C, 3 C, 6 C y 9 C. 9

15 Concentración de gases en el espacio de cabeza del encase de col (Brassica oleracea L.) en bolsas de polietileno T CO 2 CO 2 N 2 N 2 + CO 2 permeado Medidor de flujo, F t Detector de gases, % Figura 1. Sistema usado para la determinación de la permeabilidad al anhídrido carbónico Determinación de los porcentajes de oxígeno y anhídrido carbónico en el espacio de cabeza Se usó el analizador de gases Mocon Pac Check Model Operaciones seguidas La col fresca fue mínimamente procesada siguiendo las recomendaciones de Singh y Mannapperuma (2000). Las operaciones llevadas a cabo se muestran en la Figura 2 y se describen con mayores detalles a continuación: a. Lavado: Se llevó a cabo por inmersión y chorro abundante de agua potable. b. Picado: Se realizó manualmente con la ayuda de un cuchillo y una tabla de picar, obteniéndose tiras de tamaño uniforme (0.5 cm x 5 cm aproximadamente). c. Desinfectado: Las tiras de col fueron sumergidas en agua clorada (200 ppm) por un tiempo de 5 minutos. Se usó hipoclorito de sodio al 5%(P/V) como agente, el cual está permitido en los Estados Unidos según consta en el Código de Regulaciones Federales y no menciona límites de uso (21CFR ). Asimismo, la FDA/CFSAN recomienda concentraciones entre 50 y 200 ppm para fines industriales (FDA/CFSAN, 1998). d. Escurrido: Se utilizó una coladera a fin de remover el exceso de agua. e. Llenado: Se pesó 40 g de muestra y se llenaron en las bolsas (14.5 cm x 16.5 cm) de polietileno debidamente pre-formadas. f. Sellado: Se utilizó una termo-selladora Sencorp Systems modelo 12SC/1 la cual fue programada a la presión de 50 psi y 12 voltios, con tiempos de calentamiento y enfriamiento de 2 y 3 segundos, respectivamente. g. Almacenamiento: Las muestras se almacenaron en cámaras de refrigeración a 0 C, 3 C, 6 C y 9 C por un tiempo de 7 días. 2.5 Parte experimental Las muestras de col se almacenaron a 0 C, 3 C, 6 C y 9 C por un tiempo de 7 días. Durante ese tiempo se determinaron por triplicado los porcentajes de oxígeno y anhídrido carbónico cada 8 horas los dos primeros días, cada 12 horas los dos días siguientes y cada 24 horas los últimos tres días. En la Figura 3 se aprecia el esquema experimental. Lavado Cortado Desinfectado Escurrido Llenado Sellado Almacenamiento Figura 2. Operaciones de proceso para la preparación de col mínimamente procesada. Pre-tratamiento de col Envasado Almacenamien to 0 C 3 C 6 C 9 C Análisis: % O 2 % CO 2 An cient. 68(3) 2007, pp

16 Luis Vargas D., Francisco Salas V., Bruce Welt Figura 3. Esquema experimental. 2.6 Modelamiento de los porcentajes de oxígeno y anhídrido carbónico en el espacio de cabeza Los datos experimentales fueron vaciados al Software Computacional Sigma Plot v9.0 y se evaluaron diferentes expresiones matemáticas. El uso de datos por triplicado para cada observación permitió al programa optimizar el ajuste. El proceso computacional se realizó en tres etapas tanto para el porcentaje de oxígeno como para el de anhídrido carbónico Estimación del porcentaje de gases en función del tiempo Se ensayaron diferentes ecuaciones para cada temperatura hasta obtener expresiones con la misma regla de correspondencia, siendo % = f (parámetros, tiempo) Expresión de los parámetros en función de la temperatura De igual modo se ensayaron ecuaciones para expresar los parámetros en términos de la temperatura que dejó de ser constante para convertirse en variable. Parámetros = f (T) Modelo final Insertando los resultados de (b) en (a) se obtuvieron los modelos matemáticos finales para el O 2 y el CO 2 donde % = f (t, T). 2.7 Determinación de la velocidad de respiración de la col En la Figura 4 se esquematiza el proceso de transferencia de masa en el estado estacionario para el sistema col embolsada. En este estado existe un equilibrio másico al interior del sistema por lo que no hay acumulación de gases en el espacio de cabeza y se asume idealmente que: (a) el oxígeno permeado al interior a través del plástico es igual al oxígeno consumido por la col durante la respiración, (b) el anhídrido carbónico liberado por la col durante la respiración es igual al anhídrido carbónico permeado al exterior a través del plástico. CO 2 liberado en respiración Col picada (W) O 2 consumido en respiración Película plástica de área y espesor conocidos Figura 4. Esquema del proceso de transferencia de masa en el estado estacionario para el sistema col embolsada Velocidad de respiración en función al O 2 Robertson (1993) presenta el planteamiento del balance de oxígeno que se muestra a continuación: O 2 permeado al CO interior 2 permeado al exterior O2 permeado O2 PO A po WR O E R PO A p WE O respirado O (6) donde: R O : Velocidad de respiración en función al O 2 (cm 3 / h-kg). P O : Permeabilidad al O 2 (cm 3 -mil / h-cm 2 -atm). A : Área de la bolsa expuesta al oxígeno ambiental. p O : Diferencia de presiones de O 2 (atm). W : Peso de la col en cada bolsa. W = 0.04 kg. E : Espesor de la película plástica (mil) Velocidad de respiración en función al CO 2 A partir del planteamiento del balance de anhídrido carbónico se tiene: CO 2 liberado por la col CO 2 permeado WR R C PC A p E PC A p WE C C C (7) donde: R C : Velocidad de respiración en función al CO 2 (cm 3 / h-kg). P C : Permeabilidad al CO 2 (cm 3 -mil / h-cm 2 - atm). A : Área de la bolsa expuesta al oxígeno ambiental. p C : Diferencia de presiones de CO 2 (atm). W : Peso de la col en cada bolsa. W = 0.04 kg. E : Espesor de la película plástica (mil) Cociente respiratorio (Q R ) El cociente respiratorio se define como la razón de la velocidad de respiración en función al CO 2 (R C ) con respecto a la velocidad de respiración en función al O 2 (R O ) (Fonseca et al., 2002). R C Q R (8) R O 3. Resultados y discusión 3.1 Ramaje, espesor y densidad del polietileno En la Tabla 1 se muestran los resultados de gramaje, espesor y densidad para la película de polietileno evaluada. Tabla 1. Características físicas del polietileno. Característica Valor Gramaje (g/m 2 )

17 Concentración de gases en el espacio de cabeza del encase de col (Brassica oleracea L.) en bolsas de polietileno Espesor (mil) 1.2 Densidad (kg/m 3 ) 920 De acuerdo con la clasificación de la American Society for Testing and Materials (ASTM) el polietileno evaluado se clasifica como un Polietileno de Baja Densidad (PEBD) tipo I ya que se encuentra en el rango de 910 kg/m 3 a 925 kg/m 3 (Robertson, 1993). Este polímero se caracteriza en lo general por su resistencia al rasgado, a la tracción, baja permeabilidad al vapor de agua, buena termosellabilidad y es el más barato de los polímeros (Soroka, 2002). El espesor calculado de 1.2 mil coincide con las especificaciones técnicas del proveedor y es una dimensión muy comercial, permitiendo que la película plástica sea lo suficientemente flexible y translúcida pero sin llegar a cantidades que afecten sus propiedades de resistencia mecánica. 3.2 Permeabilidad al oxígeno En la Tabla 2 se muestran los resultados de permeabilidad al oxígeno a las temperaturas de 10 C, 20 C y 30 C, las cuales fueron calculadas usando los valores de velocidad de transmisión al oxígeno en la ecuación 2. Tabla 2. Permeabilidad al oxígeno resultados experimentales. Velocidad de Permeabilidad al Temperatura transmisión al oxígeno, P T ( C) oxígeno, T O (cm 3 O (cm 3 / h-cm 2 mil / h cm 2 atm) ) Los resultados coinciden con los rangos de permeabilidad al oxígeno reportados por la ASTM D que deben estar comprendidos entre y cm 3 -mil/h-cm 2 -atm a 22.8 C (Rosato et al., 2004). Se observa una relación directa entre la permeabilidad al oxígeno y la temperatura lo cual se debe a que la permeabilidad de gases a través de películas plásticas es el producto de la solubilidad y la difusividad, y ambos se incrementan con la temperatura (Singh and Heldman, 2001; Rogers C., 1986). Los resultados experimentales fueron usados para hallar las constantes de la Ecuación de Arrhenius, y posteriormente se calculó la permeabilidad a 0 C, 3 C, 6 C y 9 C. En la Tabla 3 se presentan los resultados. Tabla 3. Permeabilidad al oxígeno ecuación de Arrhenius. P Temperatura O = a exp(-ea/rtabs) a=634 cm 3 mil/h-cm 2 -atm T ( C) Ea=25571 J/mol, R=8.314 J/mol K Los valores calculados de permeabilidad al anhídrido carbónico a las temperaturas de 0 C, 24 C y 38 C usando el método cuasi-isostático se presentan en la Tabla 4. Estos resultados están en el rango ASTM D-1434 a 22.8 C que reportan de a cm 3 -mil/h-cm 2 -atm (Rosato et al., 2004). Tabla 4. Permeabilidad al CO 2 método cuasiisostático. Permeabilidad al CO Temperatura 2, P T ( C) C (cm 3 mil / h cm 2 atm) 3.3 Permeabilidad al anhídrido carbónico An cient. 68(3) 2007, pp , , , Estos resultados fueron usados para hallar las constantes de la ecuación de Arrhenius, y posteriormente se calculó la permeabilidad a 0 C, 3 C, 6 C y 9 C. En la Tabla 5 se presentan los resultados. Se observa que la energía de activación para el caso del CO 2 es menor que la del O 2, lo cual matemáticamente indica que para el PEBD, un pequeño cambio en la temperatura afecta más a la permeabilidad al CO 2 que a la permeabilidad al O 2. Tabla 5. Permeabilidad al CO 2 ecuación de Arrhenius. P C = a exp(-ea/rtabs) Temperatura a=12.16 cm 3 mil / h-cm 2 -atm T( C) Ea=13796 J/mol, R=8.314 J/mol K Asimismo, en la Tabla 6 se muestran los ratios P c /P o hallados a las diferentes temperaturas. Dichos valores se encuentran dentro del rango para el polietileno que es entre 2 y 7 (Rosato et al., 2004; Ashley R., 1986). A pesar que la molécula de CO 2 es más grande que la de O 2, permea más rápido a través del polietileno lo cual se debe a que su solubilidad en dicho polímero es mucho mayor que la del oxígeno, y la permeabilidad está ligada a esta propiedad (Robertson, 1993). La variación inversa de dichos ratios con la temperatura hace suponer que la permeabilidad al O 2 es más sensible a un incremento de temperatura que la permeabilidad al CO 2. Tabla 6. Ratio P C / P O en el polietileno. Temperatura, T( C) P C / P O

18 Luis Vargas D., Francisco Salas V., Bruce Welt 3.4 Determinación del porcentaje de O 2 y CO 2 en el espacio de cabeza.- En las Tablas 7 y 8 se presentan dichos resultados experimentales para las bolsas de col durante el tiempo y temperaturas de almacenamiento. Tiempo, t Porcentaje de oxígeno (%) Tabla 7. Datos experimentales de porcentaje de O2 en col embolsada. (h) 0 C 3 C 6 C 9 C Tabla 8. Datos experimentales de porcentaje de CO 2 en col embolsada. Tiempo, t Porcentaje de anhidrido carbónico (%) (h) 0 C 3 C 6 C 9 C A las temperaturas de 9 y 6 C, se descontinuaron las lecturas después de 62 y 74 horas respectivamente, puesto que a partir de ese momento el producto empezó a oscurecerse. A las temperaturas de 0 y 3 C, la col aún estaba en buenas condiciones después de las 158 horas. Como se puede apreciar, el nivel de O 2 disminuye mientras que el nivel de CO 2 aumenta en el espacio de cabeza, fenómeno que confirma que el proceso respiratorio está ocurriendo aunque tratan de estabilizarse en el tiempo dado el proceso de permeación a través del empaque (Catalá y Gavara, 2000). Asimismo, se observa que a temperaturas menores el cambio en el porcentaje de gases es menos acentuado y viceversa, lo que puede interpretarse como una inhibición gradual del fenómeno respiratorio. Lee et al. (1991) señalaron la posibilidad de que el proceso respiratorio fuera gobernado por una reacción enzimática por lo que esto puede explicar dicha inhibición. Makino (1999), estudió la composición de gases en el espacio de cabeza de col rayada envasada en polietileno bajo diferentes concentraciones iniciales de O 2 y CO 2, y almacenada a 10 C por tres días. Sus resultados fueron similares a los de este trabajo para el caso de la producción de CO 2 pero sus niveles de O 2 fueron menores. Esta variación se debió al efecto de la temperatura que fue mayor y al daño sufrido por el rayado de la col que acelera la velocidad de respiración (Brecht, 1995, citado por Fonseca et al., 2002). 3.5 Modelamiento de los porcentajes de O 2 y CO 2 en el espacio de cabeza Porcentaje de gases en función al tiempo Los ajustes a los datos experimentales de porcentajes de O 2 y CO 2 en función del tiempo se muestran en las Figuras Se encontró que el porcentaje de oxígeno en el espacio de cabeza disminuye en el tiempo siguiendo una tendencia 13

19 Concentración de gases en el espacio de cabeza del encase de col (Brassica oleracea L.) en bolsas de polietileno exponencial de tres parámetros y el porcentaje de anhídrido carbónico aumenta siguiendo una tendencia exponencial de dos parámetros. Los valores de los correspondientes parámetros asumiéndose constantes Fig.5 O2 vs t at 0 C f=y0+a*exp(-b*x) para cada temperatura evaluada y el coeficiente de correlación se presentan en las Tablas 9 y 10. Fig.6 O2 vs t at 3 C f=y0+a*exp(-b*x) %O2 %O Time, t (hours) Time, t (hours) Fig.7 O2 vs t at 6 C f=y0+a*exp(-b*x) Fig.8 O2 at 9 C f=y0+a*exp(-b*x) %O %O Time, t (hours) Time, t (hours) Fig.9 CO2 vs t at 0 C f=a*(1-exp(-b*x)) Fig.10 CO2 vs t at 3 C f=a*(1-exp(-b*x)) %CO2 1.5 %CO Time, t (hours) Time, t (hours) Fig.11 CO2 vs t at 6 C f=a*(1-exp(-b*x)) Fig.12 CO2 vs t at 9 C f=a*(1-exp(-b*x)) %CO2 2 %CO Time, t (hours) Time, t (hours) An cient. 68(3) 2007, pp

20 Luis Vargas D., Francisco Salas V., Bruce Welt Tabla 9. Constantes del modelo para estimación del %O 2. %ˆ O2 yo a exp( bt ) a, b, yo: parámetros; t: horas a b yo R Temperat ura T ( C) Coeficiente de correlación, Tabla 10. Constantes del modelo para estimación del %CO 2. %ˆ CO 2 a(1 exp( bt )) Coeficiente Temperatura a, b: parámetros ; t: de T ( C) horas correlación, a B R Los coeficientes de correlación arrojados por el software computacional Sigma Plot v9.0 se acercan mucho a la unidad lo cual demuestra estadísticamente la precisión de los modelos seleccionados. Durante este proceso, se encontraron otros modelos como el hiperbólico y el hiperbólico modificado tipo I, que arrojaban valores de r más tentadores, sin embargo las tendencias no justificaban su elección. El modelo propuesto para predecir el porcentaje de oxígeno es: %ˆ O2 yo a exp( bt ) (9) Se observa que este modelo respeta las condiciones inicial y final del fenómeno físico de transferencia de masa. Es decir, al reemplazar para un tiempo t=0, se obtiene que el %O 2 = yo + a, y en todos los casos esta suma se acerca bastante al nivel atmosférico de oxígeno igual a 20,9%. Asimismo, al reemplazar para un tiempo que tiende al infinito, se obtiene %O 2 = yo, que representaría los porcentajes de oxígeno de equilibrio en el espacio de cabeza. Para el porcentaje de anhídrido carbónico, el modelo propuesto es: Tabla 11. Porcentajes de equilibrio de O 2 y CO 2 en el espacio de cabeza. Temperatura, %O 2 de %CO 2 de T ( C) equilibrio equilibrio Parámetros en función de la temperatura Los parámetros del modelo exponencial usados para describir el porcentaje de oxígeno y anhídrido carbónico fueron expresados en términos de la temperatura bajo las ecuaciones mostradas en las Tablas 12 y 13. Tabla 12. Parámetros del modelo de porcentaje de O 2. Parámetro Ecuación R Yo a b yo = T a = T b = T Tabla 13. Parámetros del modelo de porcentaje de CO 2. Parámetro Ecuación R a b a = T b = T T T La pendiente negativa de la ecuación lineal para yo obedece la interpretación formulada en la que este parámetro representa el % O 2 en el equilibrio y por lo tanto es inversamente proporcional con la temperatura. Para el caso del anhídrido carbónico, la pendiente positiva del parámetro a obedece la interpretación formulada en la que este parámetro representa el % CO 2 en el equilibrio y consiguientemente es directamente proporcional a la temperatura Modelo final Insertando los parámetros en términos de la temperatura en los modelos iniciales, se obtuvieron los modelos finales para la concentración de oxígeno y anhídrido carbónico, respectivamente: %ˆ CO 2 a(1 exp( bt )) (10) %ˆ O T (0.8488T 4.858) exp( (0.0018T )t) En este caso, el parámetro a representa el porcentaje de anhídrido carbónico de equilibrio en el espacio de cabeza y también se cumple que para tiempos iniciales de t=0 el %CO 2 obtenido es 0% que coincide prácticamente con la del nivel atmosférico. En la Tabla 11, se presentan tabulados los valores de %O 2 y %CO 2 de equilibrio en el espacio de cabeza a las temperaturas ensayadas. 3 2 %ˆ CO (0.2845T )(1-exp(-( T 7.584T T 2 Las Figuras 13 y 14 muestran los resultados finales de la simulación de los porcentajes de O 2 y CO 2 en el espacio de cabeza de col envasada en bolsas de polietileno como una función del tiempo y temperatura de almacenamiento. Los errores porcentuales promedio fueron de 3,31% y 6,66%, respectivamente )t) 15

21 Concentración de gases en el espacio de cabeza del encase de col (Brassica oleracea L.) en bolsas de polietileno %O Fig.13- %O 2 en función de tiempo y temperatura Error = 3.31% Tiempo, t (h) 0 C 3 C 6 C 9 C efecto y Fonseca et al. (2002) resume los resultados de varios autores que propusieron relaciones tipo Arrhenius o factores Q Velocidad de respiración en función al CO 2 Reemplazando los correspondientes valores de permeabilidad al anhídrido carbónico, área del empaque (A=478,5 cm 2 ), diferencia de presiones parciales de anhídrido carbónico, peso de la col y espesor del envase en la ecuación (7) se estimaron los valores de velocidad de respiración en función al anhídrido carbónico, los cuales se reportan en la Tabla 15. %CO Fig.14- %CO 2 en función de tiempo y temperatura Error = 6.66 % Tiempo, t (h) 3.6 Determinación de la velocidad de respiración de la col Velocidad de respiración en función al O 2 Reemplazando los correspondientes valores de permeabilidad al oxígeno, área del empaque (478.5 cm 2 ), diferencia de presiones de oxígeno, peso de la col y espesor del envase en la ecuación (6) se estimaron los valores de velocidad de respiración en función al oxígeno para el estado estacionario, los cuales se reportan en la Tabla 14. Tabla 14. Velocidad de respiración de la col en función al O 2 (R O ). %O T 2 Presión P en O R O ( interna (cm 3 mil / h (cm 3 / equilib C) (atm) cm 2 atm) h-kg) rio Reportes anteriores (Ryalll y Lipton, 1978, citado por Kim et al., 2004) señalan que la velocidad de respiración de la col está comprendida aproximadamente entre 5 y 25 cm 3 /h-kg, y Wilson et al. (1999) clasifican a este producto como un vegetal de velocidad de respiración moderada. Se observa además que existe una relación directa y acelerada entre la velocidad de respiración y la temperatura, lo cual coincide con los reportes de muchos autores. Haagar et al. (1992) estudiaron este 0 C 3 C 6 C 9 C Tabla 15. Velocidad de respiración de la col en función al CO 2 (R C ). T ( Presión interna P C (cm 3 mil / h An cient. 68(3) 2007, pp C) %CO 2 en equilibrio R C (cm 3 / h-kg) (atm) cm 2 atm) Cantwell et al. (1996) encontraron valores de velocidad de respiración de la col en función al CO 2 comprendidos entre 8 y 25 cm 3 /h-kg los que se acercan mucho a los resultados de este trabajo. Es importante, además mencionar que variables como origen de la col, el estado de madurez, el tipo de corte, la humedad relativa, la intensidad luminosa, entre otros factores, pueden ser la causa de esta mínima diferencia (Riquelme et al., 1994; Song et al.,1992 y Brecht, 1995, citados por Fonseca, 2002) Cociente respiratorio (Q R ) Después de obtener la velocidad de respiración en función al oxígeno y al anhídrido carbónico, estos valores se reemplazaron en la ecuación (8) para hallar los correspondientes valores de cocientes respiratorios, los que se reportan en la Tabla 16. Dependiendo del sustrato metabólico, estos valores deben fluctuar entre 0.7 y 1.3 (Kader et al., 1987, citado por Lee et al., 1991) y debe acercarse mucho a 1 cuando el sustrato es un carbohidrato (Fonseca, 2002). Tabla 16. Cociente respiratorio de la col. R O R C (cm 3 O 2 (cm 3 CO 2 / / h-kg) h-kg) Temperatura T ( C) Conclusiones Q R = R C /R O (cm 3 CO 2 /cm 3 O 2 )

22 Luis Vargas D., Francisco Salas V., Bruce Welt Los valores de permeabilidad al oxígeno del PEBD a temperaturas entre 0 y 9 C oscilan entre y cm 3 -mil / h-cm 2 -atm. Los valores encontrados de permeabilidad al anhídrido carbónico del PEBD a temperaturas entre 0 y 9 C estuvieron comprendidas entre y cm 3 -mil / h-cm 2 -atm. Se encontraron los siguientes modelos empíricos capaces de predecir el porcentaje de oxígeno y anhídrido carbónico en el espacio de cabeza de col envasada en bolsas de polietileno en función del tiempo y temperatura de almacenamiento: %ˆ O T (0.8488T 4.858) exp( (0.0018T )t) 3 2 %ˆ CO (0.2845T )(1-exp(-( T 7.584T T )t) 2 La velocidad de respiración de la col en el estado estacionario y expresado como consumo de oxígeno a temperaturas entre 0 y 9 C osciló entre 6.02 y cm 3 /h-kg. La velocidad de respiración de la col en el estado estacionario y expresado como liberación de anhídrido carbónico a temperaturas entre 0 y 9 C osciló entre 6.85 y cm 3 /h-kg. El cociente respiratorio hallado para la col estuvo comprendido entre 1.03 y Referencias bibliográficas ASHLEY R., Permeability and Plastic Packaging. In: Polymer Permeability Ch.7. Ed. by Comyn J. USA. AURAS R., TANPRASERT K Permeation of Water Vapor, Carbon Dioxide and Oxygen in Polymeric Materials (A brief introduction and principles of testing using Mocon Machine). School of Packaging. MSU. USA. CANTWELL, M., NIE X., ZONG R.J. y YAMAGUCHI M Asian vegetables: Selected Fruit and Leafy Types. In J. Janick (ed.), Progress in new crops. ASHS Press, Arlington, VA. p USA. CATALÁ R. y GAVARA R Plastic Materials for Modified Atmosphere Packaging. In: Trends in Food engineering Ch21. Ed. by Lozano J., Añón C., Parada-Arias E. y Barbosa-Cánovas G. USA. Code of federal regulations CFR Sec Chemicals used in washing or to assist in the peeling of fruits and vegetables. USA. DEL NOBILE M., BAIANO A., BENEDETTO A. y MASSIGNAN L Respiration Rate of Minimally Processed Lettuce as Affected by Packaging. J. Food Engineering. 74(1): USA. FDA/CFSAN Guidance for industry. Guide to Minimize Microbial Food Safety Hazards for Fresh Fruit and Vegetables. (ultima fecha de acceso: 26 de Junio 2006). USA. FONSECA S., OLIVEIRA F. y BRECHT J Modeling Respiration Rate of Fresh Fruits and Vegetables for Modified Atmosphere Packages: a Review. J. Food Engineering. 52(2): USA. HAAGAR P., LEE D. y YAM K Application o fan Enzime Kinetics Based Respiration Model to Closed System Experiments for Fresh Produce. J. Food Process Engineering. 15: USA. HERNANDEZ R Food Packaging, Materials, Barrier Properties and Selection. In: Handbook of Food Engineering Practice Ch8. Ed. by Valentas K., Rotstein E. y Singh R.P. USA. KIM J.G., LUO Y. y GROSS K Quality and Shelf Life of Salad Savoy Under Different Storage Temperatures. J. Korean Society of Horticultural Science. 46(6): Korea. LEE D., HAAGAR P., LEE J. y YAM K Model for Fresh Produce Respiration in Modified Atmospheres Based on Principles of Enzime Kinetics. J. Food Sciences. 56(6): USA. MAKINO Y Development of Respiration Models for Modified Atmosphere Packaging of Horticultural Commodities. Japan Agricultural Research Quarterly. 33(3). Japan. RIQUELME F., PRETEL M., MARTINEZ G., SERRANO M., AMORÓS A., ROMOJARO F Packaging of Fruits and Vegetables. In: Food Packaging and Preservation Ch.8. Ed. By Mathlouthi M. Chapman& Hall. USA. ROBERTSON G Food Packaging, principles and practice. Ed. Marcel & Decker. USA. ROGERS C Permeation of Gases and Vapours in Polymers. In: Polymer Permeability Ch.2. Ed. by Comyn J. USA. ROSATO DOMINICK, ROSATO DONALD and ROSATO M Plastic Product Material & Process Selection Handbook. Elsevier Ltd. United Kingdom. SINGH R.P. y HELDMAN, D Introduction to Food engineering. Academic Press Inc. USA. SINGH R.P. y MANNAPPERUMA J Minimal Processing of Fruits and Vegetables. In: Trends in Food engineering Ch15. Ed. by Lozano J., Añón C., Parada-Arias E. y Barbosa-Cánovas G. USA. SOROKA W Fundamentals of Packaging Technology. Institute of Packaging Professionals. USA. WILSON L., BOYETTE M. y ESTES E Postharvest Handling and Cooling of Fresh Fruits, Vegetables and Flowers for Small Faros. In: Horticultural Information Leaflet 800. NCSU. USA. 17

23 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 25/04/2006 ISSN Aceptado: 01/04/2007 Elaboración de una mezcla pre cocida en base a quinua (Chenopodium quinoa Willd), kiwicha (Amaranthus caudatus), frejol castilla (Vigna sinensis) saborizada con frutas Gladys Cortez V. 1, Ritva Repo-Carrasco 2 Resumen Se elaboró una mezcla base a partir de quinua (61%), kiwicha (19%) y frejol castilla (20%), donde la variable en estudio fue el contenido de sólidos totales (24%, 27%, 30%, 33% y 36% respectivamente) secada en un tambor rotatorio a una presión de 35 psi y temperatura de 140 C. Para determinar la mezcla óptima, se evaluó el porcentaje de gelatinización, el contenido de humedad, el índice de absorción y solubilidad, dando como resultado que la muestra con 30% de sólidos totales era la mejor. Posteriormente se procedió a saborizarla con plátano (Musa paradisiaca) y lúcuma (Pouteria lucuma) por separado; se adicionó la fruta antes del secado, en forma fresca, y después del secado, en forma de harina, comparándose los resultados. Se realizó una evaluación sensorial de escala no estructurada para evaluar las características de cada muestra. Posteriormente, mediante una prueba Ranking se determinó que la mezcla con la mayor aceptación fue la mezcla saborizada con lúcuma, finalmente, una prueba triangular determinó que la mejor manera de adicionarla es en forma de harina. Finalmente, se realizó una evaluación microbiológica y biológica, obteniéndose una mezcla apta para el consumo humano con un PER de 1.74, una digestibilidad aparente de 82% y un porcentaje de hematocritos de 45%. Palabras clave: Mezcla, quinua, kiwicha, frejol castilla, valor nutritivo. Abstract A blend of quinua (61%), kiwicha (19%) and cowpea (20%), was processed being the different total solids (24%, 26%,30%, 33% and 36%, each case) the studied variable and dried in a drum dryer with a pressure of 35 psi and a temperature of 140 C. The percentage of gelatinization, water solubility index, water absorption index and moisture were evaluated to determinate the optimal blend. The best properties were obtained in the mixture with 30% of total solids. This blend was saborizated with fruits, the fruits added separately were banana (Musa paradisica) and lucuma (Pouteria lucuma). In both cases, a blend in which the fruit was added fresh before drying was sensory compared with a dried blend in which the fruit was added as a flour. They were sensorially evaluated, first to determinate their sensorial properties with a None Structural Scale Assay. Then a Ranking assay was used to determinate which fruit gave the best flavor and a triangular test to determinate the best way of addition the fruit to the blend. The best result was obtained with addition of lucuma as a meal after drying. This treatment gave the best flavor intensity. The blend was evaluated microbiologically and biologically and showed that the blend was suitable for human consumption and showed a PER of 1.74, an apparent digestibility of 82% and 45% of hematocrites. Key words: Mixture, quinoa, kiwicha, bean, nutritional, value. 1. Introducción El problema de la desnutrición es un problema aún por resolver en nuestro país, el nivel nutricional de una población es indicado en forma cercana por la prevalencia de desnutrición crónica en niños. La desnutrición crónica deteriora el desarrollo cognoscitivo de los niños, reduce la productividad económica de los adultos e incrementa las posibilidades que desarrollen males crónicos, elevando los costos de la salud pública. Los resultados del Censo Nacional de Talla para Escolares 1993 y 1999, indican que se produjo una disminución en los niveles de desnutrición crónica infantil de 40% a 30%. Sin embargo, pese al importante descenso en los niveles observados de desnutrición crónica, éste no se presenta de modo homogéneo en el país. La FAO/OMS (1992) indica que para que una proteína se aproveche bien se requiere determinadas proporciones de cada aminoácido esencial, lo que ocurre con los alimentos de origen animal. 1 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. La mayoría de las proteínas de origen vegetal carece de esta proporción ideal, pero esto se soluciona consumiendo mezclas de cereales y leguminosas. Los granos andinos se prestan ventajosamente para realizar mezclas con leguminosas o cereales, se recomienda una proporción de 1 parte de leguminosas y 2 partes de granos, cereales o tubérculos. Según los Archivos Latinoamericanos de Nutrición (1994) en general una proporción de alrededor del 75% de cereales con 25% de leguminosas proporcionan un buen patrón de aminoácidos. Candiotti (1976), mencionado por Alvarez (1991), especifica que las semillas de leguminosas son ricas en lisina, pero deficientes en aminoácidos azufrados; los cereales en cambio presentan adecuadas cantidades de aminoácidos azufrados siendo deficientes en lisina. Para lograr el mejor balance posible en el contenido de aminoácidos esenciales las harinas de leguminosas pueden complementarse favorablemente con las harinas o cereales. Repo-Carrasco (1992), realizó estudios sobre formulaciones de mezclas orientadas a la alimentación infantil en forma de papilla utilizando cultivos andinos. En dicho trabajo empleó una regresión lineal y obtuvo 56 combinaciones las cuales

24 Gladys Cortez V., Ritva Repo-Carrasco fueron evaluadas según su contenido de aminoácidos y costos, siendo la mezcla de quinua, kiwicha y frejol castilla (Q-K-F) la que tuvo el mayor valor de cómputo químico, PER corregido y NPU, en una proporción de 61%, 19% y 20% respectivamente, razón por la cual se escogió dicha formulación para realizar el presente trabajo de investigación. Los objetivos planteados son: - Obtener una mezcla alimenticia a partir de quinua (Chenopodium quinoa Willd), kiwicha (Amaranthus caudatus) y frejol castilla (Vigna sinensis) saborizada con frutas. - Evaluar sensorialmente la mezcla saborizada y determinar la mezcla saborizada con mayor aceptación. 2. Materiales y métodos 2.1 Lugar de ejecución El presente trabajo se elaboró en la Planta de Frutas y Hortalizas del Instituto de Desarrollo Agroindustrial, la Planta de Alimentos Balanceados de la Facultad de Zootecnia y los Laboratorios de la Facultad de Industrias Alimentarias todos pertenecientes a la Universidad Nacional Agraria La Molina. 2.2 Materia prima Quinua (Chenopodium quinoa W.) y kiwicha (Amaranthus caudatus), provenientes del Programa de Cereales de la Universidad Nacional Agraria La Molina. Frejol Castilla (Vigna sinensis), plátano de seda (Musa paradisiaca), y lúcuma, Pouteria lucuma (Lucuma obovata) variedad seda, adquiridas en el mercado mayorista. Harina de plátano y harina de lúcuma obtenidas por medio de un secado y molienda, a partir de plátano de seda verde y lúcuma de seda, adquiridas en el mercado mayorista local. 2.3 Materiales, reactivos y equipos Materiales Papel mantequilla, utensilios de cocina (cocina, baldes, ollas, cuchillos), mesa de acero inoxidable, material de vidrio y, bolsas plásticas de polietileno de alta densidad N Reactivos Reactivos para los análisis físico-químicos, microbiológicos y sensoriales Equipos De planta: limpiadora y seleccionadora de granos Glasblaserei - Berlin 65 para cebada, machacadora, molino de martillos, balanza, molino coloidal ( KORUMA tipo 4 de 3 HP de potencia con una capacidad de 33 a 130 libras por hora), secador de tambor rotatorio de doble rodillo OVERTON, marmita con chaqueta de vapor, secador de bandeja, selladora. De laboratorio: estufa, balanza analítica, mufla, soxhlet, baño María, centrífuga, bomba de vacío. 2.4 Acondicionamiento de la materia prima Cada materia prima requirió las siguientes operaciones de acondicionamiento: La quinua: selección y clasificación, limpieza, desaponificado en húmedo, secado y molienda, entrando al proceso en forma de harina. La kiwicha fue seleccionada, limpiada y molida, entrando al proceso en forma de harina. El frejol castilla fue seleccionado y limpiado, pelado mecánicamente, remojado durante 8 horas, pre-cocido y, finalmente, oreado, entrando al proceso como grano pre-cocido. El plátano fue seleccionado y clasificado, escaldado y finalmente pelado. La lúcuma fue seleccionada, pelada y despepitada. 2.5 Métodos de análisis Análisis químico proximal El análisis proximal se realizó empleando los métodos de la AOAC (1984) Isotermas de adsorción Se siguió el método descrito por Martínez (1967) citado por Buendía (1992), empleándose soluciones saturadas a 37 C Determinación del índice de adsorción y solubilidad en el agua Según Salazar de Buckle y Pardo (1973), en donde se determinó la cantidad de muestra que es solubilizada en un tiempo determinado, sometiéndolo posteriormente a una centrifugación Porcentaje de gelatinización Se realizó siguiendo la metodología dada por el CENAN (1996), para determinar el grado de gelatinización de la mezcla utilizando la enzima amiloglucosidasa Determinación de rendimientos Se efectuaron pesadas de la cantidad de materia a utilizar antes y después del proceso de acondicionamiento y del secado Análisis microbiológicos Se hicieron los siguientes análisis: numeración de coliformes totales, numeración de hongos y levaduras, numeración de microorganismos aerobios viables. Los métodos seguidos fueron los descritos por Elliot et al., (1983) Análisis biológicos Índice de eficiencia proteica (PER) Se realizó de acuerdo al método de la AOAC (1984). Se utilizaron 10 ratas machos recién destetados con una dieta basal isocalórica e isoproteica, en donde la fuente de proteína es la muestra a evaluar, a los cuales se les ofreció la dieta y el agua ad libitum durante cuatro semanas, en jaulas individuales. Siendo la proteína el único limitante del crecimiento se llevó su control y al final se comparó con el valor estándar obtenido con caseína de referencia. El PER para cada alimento bajo prueba se calculó como sigue. Digestibilidad aparente 19

25 Elaboración de una mezcla pre cocida en base a quinua (Chenopodium quinoa Willd), kiwicha (Amaranthus caudatus), frejol castilla (Vigna sinensis) saborizada con frutas Según Ordoñez (1985), en el que se utilizan 6 ratas machos destetadas de 21 días cada una, colocados en jaulas metabólicas independientes durante 7 días, recolectándose la orina y heces diariamente. Determinación de hematocritos. El hematocrito (volumen de glóbulos rojos empaquetados) se midió directamente por centrifugación de la sangre para determinar la proporción de eritrocitos, siguiendo la técnica del microhematocrito (Hocking, 1987), en la cual se emplean tubos capilares llenos con sangre anticuagulada y centrifugados a alta velocidad; esta técnica tiene la ventaja de proporcionar de inmediato los resultados Análisis sensorial Prueba Ranking Se realizó según la ISO 8587 (International Organization for Standardization, 1988). Se presentaron simultáneamente diferentes muestras para que los panelistas las ordenen, según un criterio específico (por ejemplo, la impresión total, un atributo particular o una característica específica). Los resultados se evalúan estadísticamente mediante la prueba no paramédica de Fridman. Escala no estructurada Según el método descrito por Pedrero y Pangborn (1989), consiste en presentar la muestra al panelista con una escala donde sólo se definen los extremos, para cuantificar las respuestas de las escalas se asigna un valor numérico para estructurar un cuadro de muestras contra panelistas y repeticiones analizándose estadísticamente mediante un Análisis de varianza. Prueba triangular Se realizó según la International Organization for Standarization ISO 4120 (1983), en donde se presenta simultáneamente a los panelistas un set de 3 muestras, dos de las cuales son idénticas, para que se identifique la muestra diferente, los resultados se interpretan según la tabla correspondiente. 2.6 Análisis estadístico Para la evaluación estadística de las mezclas se utilizó un DBA, donde se hizo un análisis de varianza para las mezclas secadas a diferentes concentraciones de sólidos totales. 2.7 Metodología experimental Figura 1. Flujo de operaciones para la elaboración de la mezcla base. Figura 2. Flujo de operaciones para la elaboracion de la mezcla saborizadacon frutas. Para la elaboración de la mezcla alimenticia saborizada con frutas se procedió primero a determinar la mejor concentración de sólidos totales (24 %,27%,30%,33% y 36 %) según la Figura 1, para lo cual se acondicionó previamente la materia prima. Una vez determinada la mejor concentración de sólidos totales se procedió a evaluar la fruta que le da a la mezcla las mejores características sensoriales siguiendo la Figura 2 y en la Figura 3 la elaboración de la mezcla saborizada con harina de frutas. An cient. 68(3) 2007, pp

26 Gladys Cortez V., Ritva Repo-Carrasco Figura 3. Flujo de operaciones para la elaboración de la mezcla saborizada con frutas. 3. Resultados y discusión 3.1 Características de la materia prima En la Tabla 1 se presenta el análisis proximal de las materias primas. Tabla 1. Análisis químico proximal de las materias primas (g/100 g en b. h.). Componente Quinua Kiwicha Frejol Castilla Lúcuma Plátano Humedad Carbohidratos Fibra Proteína Grasa Ceniza Como se puede observar el Frejol Castilla (21.46%) es el que presenta el mayor contenido de proteína, seguido por la Quinua (15.88%) y la Kiwicha (13.57%), a pesar de que dicho contenido es inferior al reportado por Kay (1979) de 23.4%. Para el caso de la quinua su contenido de proteína es mayor que el obtenido por Sanchez (1980) quien señala un valor de 14.6% y del valor promedio dado por Cardoso y Tapia (1979), mencionado por Elias (1990). Sin embargo, se encuentra dentro del rango de 7.47% % obtenido por ellos. En cuanto al contenido de carbohidratos éstos son de 64.80%, también superior al promedio (59.7%), pero dentro del rango dado de 38.72%- 71.3% dado por Cardozo y Tapia (1979), mencionado por Elias (1990). Se tiene pues, una quinua de valor proteico y contenido de carbohidratos por encima de los promedios, siendo apropiados para la elaboración de mezclas alimenticias. De acuerdo con los análisis realizados a la kiwicha se tiene que el nivel de proteína (13.57%) es ligeramente superior al obtenido por Sumar (1990) de 13.17%, siendo el contenido de grasa ligeramente inferior (0.23% menos) al obtenido por él, mientras que en los carbohidratos (58.95%) es menor al obtenido por Huapaya (1990) (66.87%). En cuanto al plátano y lúcuma se encontró que sus valores de humedad, 66.40% y 65.2% respectivamente, son superiores a los reportados siendo los que tienen el menor contenido de carbohidratos (30.05 y 30.61%) que el resto de las materias primas que ingresan a la formulación. Rendimientos obtenidos después del acondicionamiento de la materia prima Para la quinua se encontró un rendimiento de limpieza de 98% y de molienda de 96.5%. Para la kiwicha se encontró un rendimiento de molienda 92.57%. Para el frejol castilla obtuvo una eficiencia de pelado de 94%. 3.2 Obtención de la mezcla base En la Tabla 2 se muestran las características de las mezclas obtenidas con los diferentes porcentajes de sólidos totales (ST). Como se puede observar, en el caso del contenido de humedad existieron diferencias significativas, siendo la muestra de 24 ST la que presento un menor contenido de humedad, para el índice de absorción y la solubilidad no se encontraron diferencias significativas. En el caso del porcentaje de gelatinización se encontraron diferencias significativas, siendo la muestra de 33 ST la que tiene el mayor valor seguido de la de 30 ST. Tabla 2. Estudio comparativo de los diferentes tratamientos. Sólidos totales (%) Humedad (%) Índice Absorción Solubilidad (%) Gelatinización (%) Rendimiento (%) En cuanto al rendimiento de las mezclas después del secado, como se puede observar, se encontraron diferencias significativas entre ellas, siendo la de mayor redimiento (95%), la de 24 ST, disminuyendo el rendimiento a medida que se aumentaba el contenido de ST, encontrándose que la de menor rendimiento (52%) fue la de 36 ST. De acuerdo a esto y tomando como criterio de selección otras características fisicoquímicas evaluadas como el índice de absorción, se eligió la muestra de 30 ST como la más adecuada. 3.3 Obtención de la mezcla saborizada 21

27 Elaboración de una mezcla pre cocida en base a quinua (Chenopodium quinoa Willd), kiwicha (Amaranthus caudatus), frejol castilla (Vigna sinensis) saborizada con frutas En la Tabla 3 se muestra el análisis proximal de las mezclas obtenidas. Tabla 3. Análisis proximal de las mezclas obtenidas. Componente Humedad Proteína Grasa Carbohidratos Ceniza Fibra Mezcla sin saborizar Mezcla saborizada con plátano Mezcla saborizada con lúcuma Como se puede observar la mezcla sin saborizar presenta un mayor contenido de proteína (17.06%), que las muestras saborizadas, esto se debe a que en las frutas el contenido de humedad es alto, 65% para la lúcuma y 66.4% para el plátano respectivamente, siendo el contenido de proteína bajo, de 1.56% para la lúcuma y 1.8% para el plátano. De las mezclas saborizadas con frutas, la saborizada con lúcuma fue la que obtuvo un mayor valor de proteína (16.90%). 3.4 Características sensoriales de las mezclas Se encontró para la prueba Ranking que habían diferencias altamente significativas entre los tratamientos (los sabores de las muestras). Se obtuvo en primer lugar de preferencia la mezcla saborizada con lúcuma, luego le siguió la mezcla saborizada con plátano y finalmente en tercer lugar la mezcla sin saborizar. Por lo que se concluye que la mezcla saborizada con lúcuma fue la de mayor aceptación. En la Tabla 4, se muestran los resultados de la prueba no estructurada. Se puede observar el color de la muestra saborizada con plátano tuvo un valor promedio (7) mayor que el de la muestra saborizada con lúcuma (5), mientras que para el olor (5) y sabor (4) fueron menores que la muestra saborizada con lúcuma (6). Siendo la muestra con lúcuma la que tuvo el mayor puntaje. Tabla 4. Resultados de la prueba de la escala no estructurada. Atributo (promedio) Mezcla saborizada con lucuma Color 5 7 Olor 6 5 Sabor 6 4 Textura 6 6 Promedio Mezcla saborizada con plátano Para la prueba Triangular se encontraron diferencias significativas entre las muestras saborizadas con la harina y la fruta fresaca para ambas frutas, siendo el contraste mayor en el caso d ela mezcla saborizada con plátano. 3.5 Características del producto final Isotermas de adsorción Se obtuvo un valor de monocapa de 4.1 g agua en 100 g muestra seca para el método de BET y para GAB de 4.7 g agua/100 g muestra seca Características microbiológicas Comparando los valores obtenidos con la Norma Técnica Peruana NTP (INDECOPI, 2004) se encontró que el contenido de aerobios mesófilos (menor a 10 ufc/g), coliformes (ausencia) y mohos y levaduras (menor a 10 2 ufc/g) en la papilla fue menor que el máximo permitido en la norma (hasta 10 5 ufc/g en aerobios mesófilos, 10 2 en coliformes, hongos 10 4 ufc/g, lo cual asegura su inocuidad Características biológicas Relación de eficiencia proteica (PER) y Digestibilidad aparente (Da) En la Tabla 5 se muestran los valores de PER y la digestibilidad aparente (Da) de la mezcla. Tabla 5. Cuadro comparativo de PER y digestibilidad aparente. Mezcla PER Digestibilidad corregido Caseina Quinua-Kiwicha % Frejol Castilla(1) Quinua-Kiwicha % Frejol Castilla Fuente: (1) Repo- Carrasco (1992). Como se puede observar el valor del PER corregido obtenido fue menor que el de la caseina y que el obtenido por Repo-Carrasco (1992) el cual parte de la misma materia prima y las mismas proporciones pero fue sometida a cocción antes de evaluarla biológicamente; lo que aseguró la gelatinización del almidón y cocción de proteínas, por otro lado no sufrió el tratamiento de secado por tambor, el cual según Cheftel y Cheftel (1980), presupone un tratamiento térmico más enérgico, ya que origina un acusado pardeamiento y motiva un descenso de disponibilidades de lisina, mientras que el secado por atomización o liofilización no afecta el valor nutritivo de las proteínas y durante la extrusión las pérdidas de lisina disponible se da en pequeñas cantidades (Harper, 1981). En cuanto a su digestibilidad aparente se obtuvo un valor de 82%, razonablemente alto ya que la digestibilidad de las mezclas vegetales es mucho menor que de las animales; según Cheftel et al., (1989) las proteínas animales se digieren y absorben en una proporción del 90%, mientras que los de algunas proteínas vegetales solo pueden ser liberados y absorbidos en un 60 a 70%, siendo además mayor que el valor obtenido por Repo-Carrasco (1992) Valor de hematocrito de ratas alimentadas con la mezcla Las ratas alimentadas con la mezcla dieron un valor promedio de 45% de contenido de hematocrito en la An cient. 68(3) 2007, pp

28 Gladys Cortez V., Ritva Repo-Carrasco sangre, valor inferior al testigo de 46.4% y al promedio obtenido por Curacu y Faura (1970) de 48.8%. De la misma manera, Faura y Reynafarge (1970) señalan un valor promedio de 45.77% a partir de 120 ratas. Debido a que el valor obtenido es inferior para todos los casos, se deduce que la dieta administrada provoca una disminución de hierro en la sangre. Esto se puede deber a que la cocción de la mezcla es parcial (porcentaje de gelatinización de 83.56%) lo que no permitió una completa asimilación de los nutrientes suministrados. 4. Conclusiones 1. La Quinua fue la materia prima que aportó mayor contenido de proteína a la mezcla pues participó en un 61%, siendo la quinua y kiwicha las que aportaron el mayor contenido de carbohidratos (64.60% y 58.95% respectivamente). 2. Se obtuvieron buenos rendimientos después del acondicionamiento de las materias primas, por encima del 90% en todos los casos. 3. La mezcla con 30% de sólidos totales fue la mejor pues presentó un mayor índice de absorción (6.88%), una mayor gelatinización (13.9%) y un mayor rendimiento (90%) sin que se tuvieran problemas en el secado. 4. La mejor mezcla saborizada, desde el punto de vista biológico y sensorial, fue la de lúcuma cuya formulación fue: quinua, kiwicha, frejol castilla y lúcuma (57%, 18%, 19% y 6%) 5. La mezcla saborizada presentó un PER de 1.74 y. una digestibilidad aparente de 82%, siendo además microbiológicamente adecuada para el consumo. 5. Referencias bibliográficas ALVAREZ, C Elaboración de una mezcla base instantánea para consumo humano. Tesis para optar el titulo de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional del Centro. Huancayo. Perú. ARCHIVOS LATINOAMERICANOS De NUTRICIÓN, La alimentación del niño menor de 6 años en América Latina, bases para el desarrollo de guías de alimentación. Informe de la reunión taller celebrada en la Isla Margarita del 15 al 20 de Marzo de 1994.Vol. 44.N 3. BUENDIA, S Elaboración y evaluación de una mezcla instantánea a base de maíz, arveja y papa fortificada con carne. Tesis para optar el titulo de Magister en Tecnología de Alimentos. Escuela de Post grado. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima. Perú. A.O.A.C Official Methods of Analisys of Official Analytical Chemistry Virgina. U.S.A. CANDIOTTI, M Estudio técnico para la elaboración de harinas pre-cocidas a partir de los frijoles Caraota y Castilla. Tesis para optar el titulo de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Facultad de Industrias Alimentarias Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima. Perú. CENTRO NACIONAL DE ALIMENTACIÓN Y NUTRICIÓN, Técnica para la determinación del índice de gelatinización de muestras de papilla. CENAN- INS. CHEFTEL, J. y CHETEL, H Introducción a la Bioquímica y Tecnología de los Alimentos. Editorial Acribia. Zaragoza. España. CHEFTEL, J; CUQ, J. y LORIENT D Proteínas Alimentarias. Ed. Acribia. Zaragoza. España. CURACU, P. y FAURA, J Efectos hematológicos de la gastrectomía total y la sangre en ratas albinas. Arch. Inst. Bdina. Vol. 3, Pág Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima. Perú. ELIAS, C Desarrollo de un método esptrofotométrico para la determinación del ácido oleanoico en quinua (Chenopodium quinoa willd). Tesis para optar el titulo de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria. la Molina. Lima. Peru. ELLIOT, R.; CLARCK, D.; LEWIS, K.; LUNDBECK, H.; OLSON, J. y SIMONSEN, Jr.B Microorganismos de los Alimentos, Técnicas de análisis microbiológicos. Volumen I. Segunda edición. Editorial Acribia. Zaragoza. España. FAO/OMS, Manual sobre utilización de los cultivos andinos sub explotados en la alimentación. Oficina regional de la FAO para America Latina y el Caribe. FAURA, J. y REYNAFARGE, C Enteroides anabolizantes y tri-yoditina en la adaptación heritropoyética a la altura, experiencia en ratas. Arch. Inst. Biol. Andina. Vol 3. U.N.M.S.M. Lima. Perú. HARPER, J Extrusion of Foods Vol. II. CRC Press, Inc. Boca Raton : Florida. Estados Unidos. HOCKING W Manual de Hematologia Clínica. Ed. Limusa. Mexico. HUAYAPA, N Elaboración de una mezcla proteica en base a arroz, kiwicha, soya y frutas. Tesis UNA La Molina. Lima. Perú. INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION, ISO 4120 Sensory - Analysis - Methodology-Triangular Test. Suiza. International Organization for Standardization (1988). ISO 8587 Sensory - Analysis - Methodology-Ranking. Suiza. KAY, D Legumbres Alimenticias. Ed. Acribia. Zaragoza. España. MINISTERIO De EDUCACIÓN; UNICEF; FONCODES; PMA, I Censo Nacional de Talla en Escolares. Ed. PROPACEB. Lima. Perú. INDECOPI Norma Técnica Peruana. Alimentos cocidos de reconstitución instantánea. Papilla. Requisitos. ORDOÑEZ, P Manual de prácticas de Nutrición Avanzada. Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión. Perú. PEDRERO, D. y PANGBORN R.M Evaluación sensorial de los Alimentos Métodos analíticos. Ed. Alhambra Mexicana. Mexico. 23

29 Elaboración de una mezcla pre cocida en base a quinua (Chenopodium quinoa Willd), kiwicha (Amaranthus caudatus), frejol castilla (Vigna sinensis) saborizada con frutas REPO-CARRASCO, R Cultivos Andinos y la Alimentación Infantil. Servicios Editoriales Didi de Arteta S.A. Lima. Perú. SALAZAR DE BURCKLE, T y PARDO, C Estudios de seis métodos analíticos para la medida del grado de modificación de las harinas precocida. Revista de Investigaciones tecnológicas del ITT. Colombia. An cient. 68(3) 2007, pp

30 An cient. UNALM 68 (3), 2007 Recibido: 07/09/2006 ISSN Aceptado: 03/05/2007 Caracterización físico-química y microbiológica de la leche de cabra Silvia Peralta A. 1, Fanny Ludeña U. 2, Celso Gonzales Ch. 3 Resumen Las características físico-químicas y microbiológicas de la leche de cabra de raza criolla fueron estudiadas a través de un período de lactación. A continuación se presentan los valores promedios obtenidos a través de una lactación completa de 18 semanas de duración: acidez titulable ( ºD), ph ( ) densidad ( g/ml), grasa ( %), proteína ( %), lactosa ( %), sólidos totales ( %), estabilidad al alcohol ( ), bacterias aerobias mesófilas viables ( log ufc/ml), coliformes totales ( log ufc/ml). No se presentaron muestras con un tiempo de reducción del azul de metileno menor a 5 horas. Palabras clave: Leche de cabra, lactación, caracterización física química. Abstract The physical-chemical and microbiological characteristics of goat s milk from criolla breed were studied throughout lactation period. The following average values were obtained in lactations from 14 to 18 weeks: titratable acidity ( ºD), ph ( ), density ( ), fat ( %), protein ( %), lactose ( %), total solids ( %), alcohol stability ( ), viable mesophilic aerobic bacteria ( log ufc/ml) and total coliform bacteria ( log ufc/ml). There were not samples with a reduction time of methylene blue less than 5 hours. Key words: Goat milk, characterization, lactation. 1. Introducción En los últimos años la leche de cabra ha sido objeto de diversos estudios, los cuales han demostrado una serie de ventajas con respecto a la leche de otras especies, incluyendo a la leche bovina. No obstante, a pesar de que la explotación de caprinos en el país tiene una gran importancia social y económica, ya que involucra una especie animal con los criadores de menores recursos y más marginales (2), y de que su producción anual ha ido aumentando en los últimos años siendo para el 2004 de 20,600 TM (8), no se conocen las bondades ni características de la leche de cabra criolla criada en nuestro país. Esto ocasiona, entre otras cosas, una serie de dificultades en la elaboración de derivados lácteos caprinos, ya que se emplean erróneamente los parámetros de control de calidad de leche de vaca o cabra producida, esta última, en países donde la crianza es más desarrollada y se tienen diferentes tipos de razas. Es por este motivo que, el objetivo del presente trabajo de investigación fue el de caracterizar físico-química y microbiológicamente la leche de cabra durante un período completo de lactación. 2. Revisión de literatura 2.1 Leche de cabra La leche es un sistema natural de una mezcla compleja de lípidos, proteínas, carbohidratos, vitaminas y minerales cuya composición varía de acuerdo a la raza, edad, alimentación, condiciones ambientales, estado de lactación, etc. 1 Ingeniera en Industrias Alimentarias, Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 3 Facultad de Economía y Planificación, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. La leche de cabra, en particular, es recomendada por su alto valor nutricional y también porque es una importante fuente para esas personas alérgicas a la leche de vaca (4) Factores que influyen en la composición de la leche de cabra Estado de lactación El porcentaje graso de la leche es alto al comienzo de la lactación, ya que la cabra consume sus reservas grasas, pero luego disminuye rápidamente durante el segundo mes: la cabra para entonces habrá perdido sus recursos y las consecuencias se pondrán pronto de manifiesto. Al final del período de lactación el porcentaje de materia grasa aumenta, en razón de la menor producción de leche (6). La proteína cruda alcanza los niveles más bajos en la lactación antes que la grasa, alrededor del cuarto mes. Al final de la lactación sus valores son más altos que los iniciales debido a una evolución en la glándula mamaria al final de la lactación, en donde ocurre una alteración en las proporciones relativas entre diferentes compuestos nitrogenados el cual es verificado por una reducción en la síntesis de proteínas en la mama y por un incremento de la infiltración de proteínas de la sangre (5). En lo referido a la lactosa se tiene que es el componente de la leche de cabra más estable, pues permanece prácticamente constante en el curso de la lactación (4). Con respecto a otras características, la acidez decrece hasta el tercer mes, en donde se mantiene en bajos niveles. Aproximadamente desde el quinto mes este excede a los niveles iniciales de lactación. Los sólidos totales tienen un comportamiento similar a la grasa la cual se reduce hasta el quinto mes alcanzando los mínimos valores y al final de la lactación algunos puntos son recobrados en sus índices pero aun más bajos que el índice inicial de lactación (5). La concentración de minerales en leche de cabra varía con los meses, observándose una

31 Caracterización físico-química y microbiológica de la leche de cabra bajada en junio y un ascenso en octubre, debidos a efectos fisiológicos (ciclo de reproducción). El estudio del ácido cítrico está ligado al de los minerales, pues está estrechamente relacionado con ellos en forma de citrato tricálcico, citrato de magnesio y citrato de potasio. La concentración de citrato en la leche de cabra es de 177 mg/100 ml, valor inferior al de la leche de vaca (19). No se encontraron diferencias significativas en cuanto a la calidad microbiológica (recuento estándar en placa, levaduras, coliformes, enterococos, lactococos, lactobacilos y bacterias halotolerantes) en los distintos meses de lactación en leche de cabra (9). Raza La producción de leche caprina está regida por factores genéticos que influyen significativamente sobre la cantidad y la calidad de la leche producida (4). Por ejemplo, cabras de raza Nubian produjeron leche con mayor contenido en grasa, proteína y sólidos no grasos que cabras de raza Alpina (29). Época de partos En general, con un ritmo reproductivo de un parto al año, la época en que se producen los partos afecta a la producción total de leche y a las cantidades de grasa, proteína y extracto seco, de forma que las cabras paridas en el otoño presentan valores más elevados en grasa, proteína y extracto seco que las paridas durante el invierno y éstas mayores a la de primavera (4). Edad y número de lactación La edad de la cabra, expresada normalmente por el número de lactación influye sobre cantidad de leche producida y sus componentes, en el sentido de que las mayores cantidades de leche, grasa, proteína y extracto seco producido se consiguen alrededor de la 6ª lactación y las menores en la primera y en las más viejas (4). Alimentación Las variaciones en la alimentación de energía y proteína en cabras Barbari y Jamunapari tienen una pequeña influencia en la composición de la leche pero no afectan considerablemente a la producción. En contraposición, infusiones de glucosa o caseina en cabras de raza Saanen afectaron la producción de la leche pero no la composición a excepción del decrecimiento de grasa (de 4.6% a 3.8%) (21). La producción de cabras en ayuno por 24 horas decrecieron drásticamente pero crecieron la cantidad de sodio, cloro, grasa y proteína La lactosa y potasio decrecieron (21). Estado sanitario La primera consecuencia de la mastitis es una disminución de la producción de la leche. Además se observa un ligero incremento en el porcentaje de proteína (provocado por un aumento considerable de las proteínas solubles). Los resultados obtenidos sobre la variación de la grasa son contradictorios (4). El ordeño Diferentes fuentes (6), (29) mencionan que la hora y la forma en que el ordeño es realizado influyen en las características finales de la leche de cabra. En la mayor parte de los casos la producción de la leche en la mañana es mayor pero menos rica en materia grasa que la leche de la tarde lo cual parece ser debido al tipo de alimentación y al descanso de los animales durante la noche (25). Con respecto a esto, se afirma que un intervalo exagerado (15 h o más) entre los ordeños sucesivos, producirá un descenso en dicha riqueza grasa, en tanto que las proteínas se verán poco afectadas (6). Condiciones ambientales En los Alpes Británicos el contenido de grasa es más bajo en cabras Anglo-Nubians y Saanens que en climas tropicales al comparar las mismas razas. Asimismo se menciona que la composición de la leche de cabra dwarf en el oeste de África aparenta una marcada diferencia en composición con respecto a la misma raza de cabra en otros lugares ya que se obtiene una leche de mayor contenido de grasa, proteína y especialmente lactosa (21) Características físico-químicas y microbiológicas en leche de cabra Algunas de las características físico-químicas y microbiológicas de la leche de cabra se detallan respectivamente en las Tablas 1 y 2. Tablas 1. Características fisicoquímicas. Característica (22) (5) ph Acidez (ºD) Densidad (mg.cm-3) Grasa (%) Sólidos Totales (g.100g -1 ) Tabla 2. Características microbiológicas. Característica (26) (28) Recuento de Células 9.08 x x10 6 Somáticas (ufc/ml) Recuento total de bacterias 2.54 x x10 3 (ufc/ml) Coliformes (ufc/ml) x Materiales y métodos Las granjas caprinas evaluadas estuvieron ubicadas en diferentes localidades de la cuenca media y baja del río Chillón: Cerro Puquio, Macas, Huatocay y Trapiche. El número de granjas seleccionadas se determinó con un muestreo estratificado (27) basado en el número de las cabras lecheras de cada granja. Se escogió al azar 1 cabra próxima a parir de cada granja seleccionada. La toma de muestra se realizó una vez a la semana hasta el final de la lactación. El tiempo de seca se determinó por producciones de leche menores a 0.3 litros por un período de 2 semanas seguidas (24). Los análisis fueron ejecutados en la planta de lácteos de PROCABRA (Carabayllo, Lima) y consistieron en los siguientes: acidez titulable (13), ph (potenciómetro), densidad (14), prueba del alcohol (15), grasa (16), proteína (17), lactosa (18), sólidos totales (fórmula de Richmond), tiempo de reducción del azul de metileno (19) y recuento de mesófilos (20) y coliformes (21). La prueba del alcohol se utilizó para medir la estabilidad al alcohol (ETOH) de las 26

32 Silvia Peralta A., Fanny Ludeña U., Celso Gonzales Ch. muestras de leche de cabra, utilizándose para ello diferentes soluciones etanol/agua (40%, 44%, 48%, 52%, 56%, 60% y 64%). El resultado final de estas pruebas, es decir la ETOH, se encuentra definido como aquella concentración etanol/agua que no causó coagulación a un volumen igual de leche. Todos los análisis se realizaron en cada toma de muestra a excepción de la lactosa, proteína, tiempo de reducción del azul de metileno, recuento de mesófilos y coliformes los cuales se ejecutaron una vez por mes. Se desarrolló un diseño de bloques completamente al azar para poder determinar si existieron diferencias significativas entre diferentes estados de lactación. Además, se calculó la media, desviación estándar, coeficiente de variación y rango en cada una de las características estudiadas. 4. Resultados y discusión En la Tabla 1 se presenta el análisis proximal de las materias primas. El comportamiento de las características evaluadas en el transcurso de la lactación son presentadas en las Figuras 1 a la 10. En la Tabla 3 se presentan, para cada característica evaluada, las medias y desviaciones estándar de cuatro diferentes estados de lactación. Las medias, desviaciones estándares, coeficientes de variación y rangos de toda la lactancia son presentados en la Tabla 4. Tabla 3. Evaluación de los cambios de las características físico-químicas y microbiológicas de la leche de cabra en el período de lactación. Característica Estado I 1 Estado II 2 Estado III 3 Estado IV 4 Acidez (ºD) ph ETOH 5 Densidad (g/ml) Grasa (%) Proteína (%) Lactosa (%) Sólidos Totales (%) B.a.m.v. 6 (log ufc/ml) Coliformes (log ufc/ml) a a a a a a a a a a b b b b a a b b a a c b c b a b c a,b a a a b d b b c c c a a 1 Leche obtenida entre la 1 ra a la 4 ta semana de lactación. 2 Leche obtenida entre la 5 ma a la 9 na semana de lactación. 3 Leche obtenida entre la 10 ma a la 13 va semana de lactación. 4 Leche obtenida entre la 14 va a la 18 va semana de lactación. 5 ETOH, estabilidad al alcohol, máxima concentración de una solución de alcohol que no causa coagulación a un volumen igual de leche. 6 B.a.m.v., Bacterias aerobias mesófilas viables. a,b,c Letras similares en la misma fila indica carencia de diferencias significativas (p>0.01). Tabla 4. Media y variaciones de las características físico-químicas y microbiológicas de las muestras de leche de cabra estudiadas en el transcurso del período de lactación. Característica Media Desviación Coeficiente estándar de variación Rango Acidez (ºD) ph ETOH 1 Densidad (g/ml) Grasa (%) Proteína (%) Lactosa (%) Sólidos Totales (%) B.a.m.v. 2 (ufc/ml) Coliformes (ufc/ml) ETOH, estabilidad al alcohol. Máxima concentración de una solución de alcohol que no causa coagulación a un volumen igual de leche. 2 B.a.m.v., bacterias aerobias mesófilas viables. La acidez alcanzó sus más altos valores en la primera y última semana siendo de 18.13ºD y 17.0ºD respectivamente mientras que su más bajo valor fue de 12.25ºD obtenido en la sétima semana (Figura 1). El cambio de acidez se debe a los cambios químicos que ocurren en la leche al pasar los días, principalmente de la caseína (22). No existieron diferencias significativas (p>0.01) entre el Estado I y el Estado IV (Tabla 3) del período de lactación. El promedio fue de ºD (Tabla 4) siendo este valor mayor a los obtenidos en otras investigaciones (5), (22). An cient. 68(3) 2007, pp

33 Densidad (g/ml) ph Estabilidad al alcohol (%) Acidez (ºDornic) Caracterización físico-química y microbiológica de la leche de cabra FIGURA 1: COMPORTAMIENTO DE LA ACIDEZ A TRAVÉS DEL PERÍODO DE LACTACIÓN Semanas en lactación En la Figura 2 se muestra que el menor valor de ph fue obtenido en la primera semana de lactación siendo este de A partir de la segunda semana se encontraron mayores valores los cuales variaron entre 6.64 y Con respecto a esto se sabe que leches de principio de lactación son ligeramente ácidas (ph de 6.5 a 6.6), mientras que luego, durante el curso del ciclo de lactación y bajo la influencia de la alimentación, el ph puede variar (1). El Estado I tuvo un ph estadísticamente menor (p<0.01) que los demás estados (Tabla 3). En promedio se obtuvo un valor de ph de 6.71 (Tabla 4) el cual coincide con los resultados obtenidos en otras investigaciones (5), (22). Al comparar la Figura 2 con la Figura 1 se aprecia a que si bien en la última semana del período de lactación la acidez incrementó, el ph no descendió. Probablemente esto se debe a que el incremento de la acidez titulable es producto de un aumento en el contenido de caseínas (22), las cuales al ser ácidos débiles e intervenir en el poder tampón de la leche no modifican los valores de ph en la misma magnitud y forma FIGURA 2: COMPORTAMIENTO DEL ph A TRAVÉS DEL PERÍODO DE LACTACIÓN Semanas en lactación La menor estabilidad promedio de la leche de cabra se presentó al inicio y al final de la lactación siendo estos de 46.5% y 46.0% respectivamente. La mayor estabilidad fue de 53% y ésta presentó en la sétima semana (Figura 3). La fuerza iónica o balance de sales es uno de los factores que influyen en la estabilidad coloidal de las micelas de caseína (11) ; por lo tanto debido a que las sales dependen, entre otros factores, de la alimentación y del estado de lactación (3), la ETOH de la leche de cabra puede presentar variaciones a través de la lactación tales como las apreciadas en la Figura 3. Las diferencias entre estados de lactación resultaron ser no significativas (p>0.01) (Tabla 3). En promedio la estabilidad al alcohol fue de 49.08% (Tabla 4) lo cual muestra que la leche de cabra es inestable en comparación a la de vaca (12) ; por tanto, no es posible utilizar el estándar de 74% de la leche de vaca 12 para la prueba del alcohol en leche de cabra, ya que la baja estabilidad al alcohol de este tipo de leche no está relacionada con la frescura o calidad microbiológica FIGURA 3: COMPORTAMIENTO DE LA ESTABILIDAD AL ALCOHOL A TRAVÉS DEL PERÍODO DE LACTACIÓN Semanas en lactación La densidad promedio de la primera semana de lactación fue de g/ml decreciendo gradualmente hasta la sétima semana. A partir de esta semana hasta la semana diecisiete, la densidad se mantuvo relativamente constante, ya que en la última semana de lactación se incrementó a g/ml (Figura 4). La densidad depende del extracto seco y la grasa (22) los cuales son variables a través de la lactación provocando, una variación en la densidad. El Estado I fue el único que presentó diferencias significativas (p<0.01) con respecto a los otros estados de lactación (Tabla 3). La densidad promedio fue de g/ml (Tabla 4) siendo similar a leche de cabra cruzada Saanen (5) pero mayor al de cabras white short- haired (22) FIGURA 4: COMPORTAMIENTO DE LA DENSIDAD A TRAVÉS DEL PERÍODO DE LACTACIÓN Semanas en lactación En la primera semana de lactación la grasa fue de 4.89% la cual decreció hasta 3.73% en la tercera semana para luego no variar hasta la sétima semana y registrarse luego un crecimiento hasta el final de la lactación (Figura 5). La grasa de la leche es alta al comienzo de la lactación ya que la cabra consume sus reservas, pero luego disminuye rápidamente al perder estos recursos. 28

34 Proteína(%) Sólidos totales (%) Grasa (%) Lactosa(%) Silvia Peralta A., Fanny Ludeña U., Celso Gonzales Ch. Al final del período la grasa aumenta, en razón de la menor producción de leche (6). El Estado IV presentó valores estadísticamente más altos (p<0.01) con respecto a los otros estados (Tabla 3). El porcentaje graso medio fue de 4.83% (Tabla 4) siendo este apreciablemente mayor a obtenidos en otras investigaciones (5), (22), (30) FIGURA 5: COMPORTAMIENTO DE LA GRASA A TRAVÉS DEL PERÍODO DE LACTACIÓN Semanas en lactación registrado el de 15.30% (Figura 8). Existieron diferencias significativas (p<0.01) entre estados de lactación a excepción del Estado III, el cual fue estadísticamente similar al Estado I y al Estado II. El promedio fue de 13.23% (Tabla 4) siendo este mayor a los obtenidos en otros trabajos (5), (22), (30). FIGURA 7: COMPORTAMIENTO DE LA LACTOSA A TRAVÉS DEL PERÍIODO DE LACTACIÓN Semanas en lactación La proteína a partir del primer mes hasta el final de la lactación aumentó desde 3.36% a 4.64 % respectivamente debido a una evolución en la glándula mamaria (5) y a la menor producción de leche al final de la lactación (6) (Figura 6). Los dos últimos estados de lactación presentaron valores estadísticamente más altos (Tabla 3). El valor medio fue de 3.88% el cual es ligeramente superior al máximo reportado en otros trabajos los cuales varían desde 2.79% (30) a 3.8% (28). FIGURA 8: COMPORTAMIENTO DE LOS SÓLIDOS TOTALES A TRAVÉS DEL PERÍODO DE LACTACIÓN FIGURA 6: COMPORTAMIENTO DE LA PROTEÍNA A TRAVÉS DEL PERÍODO DE LACTACIÓN Semanas en lactación Semanas en lactación El mayor contenido de lactosa se obtuvo al primer mes siendo este de 4.5%. Después, este componente decreció a 3.54% en el tercer mes siendo este el valor más bajo ya que en el último mes el promedio ascendió a 3.71% (Figura 7). El primer estado de lactación presentó valores estadísticamente mayores que el resto (Tabla 3). El promedio de la lactosa fue de 3.97% (Tabla 4) siendo este menor a los encontrados en otros trabajos (22), (23), (5). Los sólidos totales descendieron durante las primeras tres semanas disminuyendo desde 14.60% a 12.31%. De la tercera a la décima semana los valores se mantuvieron relativamente constante, mientras que luego se aprecia un gradual crecimiento hasta la finalización del período, siendo el valor más alto El mayor recuento promedio de bacterias aerobias mesófilas fue de 3.98 log ufc/ml el cual se presentó en la tercera semana de lactancia. El menor valor reportado fue en la semana ocho, siendo este de 3.11 log ufc/ml. Finalmente, en la semana trece y dieciocho hay un ascenso siendo estos valores de 3.32 log ufc/ml y 3.67 log ufc/ml respectivamente. No existieron diferencias significativas (p>0.01) entre estados (Tabla 3). El promedio obtenido en todo el período de lactación fue de 3.52 log ufc/ml (Tabla 4) estando este valor por debajo del límite máximo permitido en leche de cabra (7). El menor recuento promedio de coliformes totales se presentó en la semana ocho, siendo este de 1.65 log ufc/ml, mientras que en las otras semanas de lactancia estos variaron entre 1.82 log ufc/ml y 1.85 log ufc/ml. No existieron diferencias significativas (p>0.01) entre estados evaluados (Tabla 3). El recuento medio de coliformes en toda la lactación fue de 1.79 log ufc/ml (Tabla 4). Con respecto al tiempo de reducción del azul de metileno no se presentaron muestras con un tiempo menor a 5 horas. An cient. 68(3) 2007, pp

35 Coliformes totales (log ufc/ml) b.a.m.v. (log ufc/ml) Caracterización físico-química y microbiológica de la leche de cabra FIGURA 9: COMPORTAMIENTO DEL RECUENTO DE BACTERIAS AEROBIAS MESÓFILAS VIABLES A TRAVÉS DEL PERÍODO DE LACTACIÓN Semanas en lactación FIGURA 10. COMPORTAMIENTO DEL RECUENTO DE COLIFORMES TOTALES A TRAVÉS DEL PERÍODO DE LACTACIÓN Semanas de lactación 5. Conclusiones Los valores medios de las variables estudiadas durante una lactación de 18 semanas de duración fueron los siguientes: acidez titulable ( ºD), ph ( ), estabilidad al alcohol ( %), densidad ( g/ml), grasa ( %), proteína ( %), lactosa ( %), sólidos totales ( %), bacterias aerobias mesófilas viables ( log ufc/ml), coliformes totales ( log ufc/ml). No se presentaron muestras con un tiempo de reducción del azul de metileno menor a cinco horas en todo el período de lactación. 6. Referencias bibliográficas ALAIS, CH Ciencia de la leche. Principios de tecnología lechera. Editorial Reverté S.A. España. ARROYO, O Producción de caprinos. Ediciones PROCABRA. Lima. Perú. BARBERIS, S Bromatología de la leche. Editorial Hemisferio Sur. Buenos Aires. Argentina. BUXADÉ, C Zootecnia: Bases de producción animal. Ediciones Multi Prensa. Madrid. España. CHORNOBAI, C., Damasceno, J., Visentainer, J., Souza, N., Matsushita, M Physical-chemical composition of in natura goat milk from cross Saanen throughout lactation period. Archivos Latinoamericanos de Nutrición (Venezuela) 49(3): CORCY, CH La cabra. Aedos Editorial. Barcelona. España DIRECTRIZ 92/46/EEC del 16 de junio de FAO Datos agrícolas faostat. FOSCHINO, R., INVERNIZZI, A., BARUCCO, R., STRADIOTTO, D Microbial composition, including the incidence of pathogens, of goat milk from the Bergamo region of Italy during a lactation year. Journal of dairy research GOMES, V., MELVILLA, Al, LIBERA, D., MADUREIRA. K, K, ARAÚJO, W Influence of lactation stage on goat (Capra hircus) milk composition. Brazilian Journal of Veterinary Research and Animal Science. 41: GUO, M., WANG, S., Li, Z. QU, J. JIN, L., KINDSTEDT, P Ethanol stability of goat s milk. Int. Dairy Journal 8: INDECOPI (10) NTP LECHE Y PRODUCTOS LACTEOS. Leche Cruda. Requisitos. INDECOPI (1) NTP LECHE Y PRODUCTOS LACTEOS. Leche Cruda. Determinación de acidez de la leche. Método volumétrico. INDECOPI (2) NTP LECHE Y PRODUCTOS LACTEOS. Leche Cruda. Ensayo de determinación de la densidad relativa. Método usual. INDECOPI (3) NTP LECHE Y PRODUCTOS LACTEOS. Leche cruda. Ensayos preliminares: ebullición, alcohol y alizarol. INDECOPI (4) NTP LECHE Y PRODUCTOS LACTEOS. Leche Cruda. Ensayo de materia grasa. Técnica de Gerber. INDECOPI (5) NTP LECHE Y PRODUCTOS LACTEOS. Leche en polvo determinación de proteína INDECOPI (6) NTP LECHE Y PRODUCTOS LACTEOS. Leche Cruda. Determinación del contenido de lactosa en leche. Método volumétrico. INDECOPI (3) NTP LECHE Y PRODUCTOS LACTEOS. Leche Cruda. Ensayo de reductasa o de azul de metileno. INDECOPI (8) NTP LECHE Y PRODUCTOS LACTEOS. Leche Cruda. Recuento de bacterias y coliformes. Métodos de la película rehidratable seca. Placa para recuento de aerobios petrifilm y placa para recuento de coliformes petrifilm. JENNESS, R Composition and characteristics of goat milk: Review Journal of Dairy Science. 63: KUCHTÍK, J., SEDLÁCKOVÁ, H Composition and properties of milk in White Short-haired gotas on the third lactation. Czech J. Anim. Sci., 48 (12): LUQUET, F.M., KEILLING J., De WILDE, R Leche y productos lácteos: vaca, oveja, cabra. Editorial Acribia. Zaragoza. España. MORI G Evaluación del ganado caprino criollo - mejorado bajo dos sistemas de crianza en la cuenca media del río Chillón. Tesis para optar el título de ingeniero Zootecnista. UNALM. Lima. Perú. 30

36 Silvia Peralta A., Fanny Ludeña U., Celso Gonzales Ch. MUJICA, J Estudio de los parámetros de elaboración artesanal de queso fresco a partir de leche de cabra. Tesis Ing. Industrias alimentarias. UNALM. Lima. Perú. PARK, Y.W. HUMPHREY, R.D Bacterial cell counts in goat milk and their correlations with somatic cell counts, percent fat, and protein. Journdal Dairy Science. 69: SCHEAFER, R Elementos de muestreo. Grupo Editorial Iberoamericana. México. ZENG, S.S., ESCOBAR, E.N Effect of parity and milk production on somatic cell count, Standard plate count and composition of goat milk. Small Ruminant Research. 17: ZENG, S.S., ESCOBAR, E.N Effect of breed and milking method on somatic cell count, Standard plate count and composition of goat milk. Small Ruminant Research. 19: ZENG, S.S., ESCOBAR, E.N., POPHAM T Daily variations in somatic cell count, composition, and production of Alpine goat milk. Small Ruminant Research 26: An cient. 68(3) 2007, pp

37 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 08/08/2006 ISSN Aceptado: 04/05/2007 Determinación de la máxima retención de ácido ascórbico de la conserva de Aguaymanto (Physalis peruviana) en almíbar aplicando el método Taguchi Christian Encina Z. 1, Milber Ureña P. 2 Resumen Se determinaron parámetros de descerado y de tratamiento térmico que hacen máxima la retención de ácido ascórbico en la conserva de aguaymanto (Physalis peruviana) en almíbar, mediante la aplicación del método Taguchi (p<0,05), en base al criterio de calidad mayor es mejor y un arreglo ortogonal L 8 (2) 7, con lo que se evaluaron 7 factores con sólo 8 tratamientos en lugar de los 128 correspondientes a un arreglo factorial 2 7. Se ensayó con frutos provenientes del valle del Mantaro (Huancayo-Perú). El ph del almíbar y la temperatura del tratamiento térmico resultaron ser los factores de mayor influencia en la retención del ácido ascórbico. Los niveles con los que se retuvo mayor cantidad de ácido ascórbico fueron: tiempo de descerado (90 s), temperatura del descerado (80 C) concentración del NaOH en el descerado (0,05%), ph del almíbar (2,5), grados Brix del almíbar (30), temperatura (95 C) y tiempo (11,52 min) del tratamiento térmico. Así mismo, se realizó la evaluación del tratamiento térmico en la que se determinaron las características de penetración de calor en el punto de más lento calentamiento (a 4,8 cm de la base del envase) encontrándose los siguientes resultados: f h = 8,14 minutos, j h = 1,59; Tpsi h = 26,36 C, f c = 6,54 minutos, j c = 1,57 y Tpsi c = 145,52 C y los tiempo de procesamiento, mediante el método de Stumbo, a las temperaturas de 85, 90, 93, 95 y 100 C, encontrándose los tiempos de 29,69; 20,90; 13,98; 11,52 y 8,07 minutos respectivamente, para obtener en todos los casos un mismo valor de P o = 5,00 minutos. Palabras clave: Aguaymanto, ácido ascórbico, método de Ball, método Taguchi. Abstract Parameters of wax-off and of heat treatment were determined that makes the retention of ascorbic acid maximum in the conserve of golden-berry (Physalis peruviana) in syrup, by means of the application of Taguchi method (p<0,05), on the basis of criterion of quality major it is better and an orthogonal arrangement L 8 (2) 7, with which 7 factors were evaluated just by 8 treatments instead of the 128 corresponding ones to a factorial arrangement 2 7. It was tried with fruits originate of the Mantaro s valley (Huancayo-Peru ). The ph value in the syrup and the temperature of the heat treatment turned out to be the factors of greater influence in the retention of ascorbic acid. The levels with which greater amount of ascorbic acid was retained were: wax-off time (90 s), wax-off temperature (80 C) the concentration of the sodium hydroxide in the wax-off (0,05%), ph value in the syrup (2,5), Brix degrees in the syrup (30), temperature (95 C) and time (11,52 min) in the heat treatment. Also, the evaluation of the heat treatment was made in which the characteristics of heat penetration were determined in the point of slower heating (4,8 cm of the base of the glass package) being the following results: f h = 8.14 minutes, j h = 1,59; Tpsi h = 26,36 C, f c = 6.54 minutes, j c = 1.57 and Tpsi c = 145,52 C and the time of processing, by means of the Stumbo s method, to the temperatures of 85, 90, 93, 95 and 100 C, being the times of 29,69; 20,90; 13,98; 11,52 and 8,07 minutes respectively, to obtain in all the cases a same value of P o = 5,00 minutes. Key words: Golden berry, ascorbic acid, Ball s method, Taguchi s method. 1. Introducción El aguaymanto (Physalis peruviana), uchuva, uvilla o también conocida como golden berry (Alarcón, 2002), que está siendo introducido paulatinamente en el mercado internacional, principalmente por su sabor y características medicinales que la hacen muy atractivo para su mercadeo y comercialización. En el Perú, según Bernal (1986), se cultiva principalmente en los departamentos de Cajamarca, Junín y Cusco. En otras zonas, como en el valle del Mantaro, se les conoce como capulí (y su posible confusión con el Capuli prunus o guinda). Según el MINAG (2005), es una buena fuente de vitamina C (20 40 mg/100 g), provitamina A (3 000 U.I. de caroteno por 100 g) y vitaminas del complejo B. Además, la proteína (0,3%) y el fósforo 1 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. (0,55 mg/100 g) que contiene son excepcionalmente altos para una fruta. Asimismo, es utilizada con fines terapéuticos. A pesar de estas cualidades el cultivo de aguaymanto no se ha desarrollado mucho en el Perú, restringiéndose a cantidades mínimas que sólo se expenden en las ferias locales. El desarrollar nuevas propuestas para su procesamiento puede propiciar su revalorización y producción a mayor escala, además de poner al alcance de las personas sus propiedades nutritivas y medicinales. Es así que esta investigación tuvo como objetivos: determinar los parámetros, aplicando el método de Taguchi (Marfil, 1991), de las operaciones de descerado y tratamiento térmico, así como la composición del almíbar en la conserva de aguaymanto, que maximizan la retención de ácido ascórbico. Asímismo, calcular el tiempo de proceso de tratamiento térmico por el método de Stumbo (1973) de la conserva de aguaymanto en almíbar, para lo cual previamente se determinó el punto más frío del autoclave y producto envasado.

38 Christian Encina Z., Milber Ureña P. 2. Materiales y métodos 2.1 Materia prima y equipos Se trabajó con aguaymanto (Physalis peroviana) procedente del Valle del Mantaro, azúcar blanca refinada, envases de vidrio de 393 ml de capacidad (C-246) con tapas metálicas de 63 mm, acido cítrico grado alimentario con 99,5% de pureza. Los análisis se realizaron en los laboratorios de Físico-Químico, Instrumentación y Biotecnología, Microbiología y Planta Piloto de Alimentos; instalaciones pertenecientes a la Facultad de Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional. Para el tratamiento térmico se empleó un autoclave de fabricación nacional, con vapor como medo de calentamiento, con capacidad para 20 envases tipo C Preparación del producto Para obtener el producto, se utilizó un equipo autoclave vertical (Modelo 12AA 10, Serie 67013) de fabricación nacional, en el cual se introdujo el producto con el Sistema DATATRACE TEMP SYSTEM, el cual está constituido por un dispositivo que registra la temperatura y el tiempo, llamado TRACER MICROPACK, un módulo PC Interface utilizado para programar y leer los tracers, y el Software Datatrace para Windows Análisis fisico-químicos Se realizó el análisis proximal a la materia prima y a la conserva de aguaymanto, el que consistió en la determinación de humedad, proteína, grasa, fibra, ceniza, acidez total, ph, sólidos solubles, azúcares reductores, todos según las metodologías descritas por la AOAC (1995), adicionalmente se determinó el índice de madurez según la norma técnica Colombiana JCONTEC (1999). Entre los análisis físicos realizados a la materia prima tenemos el de tamaño y peso según las normas ITINTEC (1993) e ICONTEC (1999), mientras que a la conserva se le realizaron la medición del peso bruto, peso neto y peso escurrido, medición del volumen de líquido de gobierno y del vacío según la metodología de la AOAC (1995). Para los análisis microbiológicos se realizó el recuento total de microorganismos aerobios y recuento total de mohos y levaduras según la ICMSF (2000). Para la cuantificación del ácido ascórbico se siguió la metodología descrita por la AOAC (1995) entre los cuales necesitamos los reactivos como el 2,6 Diclorofenol-indofenol, ácido ascórbico estándar. 2.4 Metodología experimental Para lograr los objetivos planteados se siguieron las etapas que se presentan en la Figura Caracterización de la materia prima Análisis físico-químico Se determinó la composición físico-química de los frutos mediante análisis proximal, determinación de ácido ascórbico, ph, azúcares reductores, sólidos solubles y acidez total. Análisis físico Se determinó el estado de madurez más aceptable para el fruto en almíbar, según Norma Técnica NTC 4580 (Icontec, 1999), para lo cual también se realizaron otros análisis físicos del fruto. Análisis microhiológico Se realizó un análisis microbiológico de la materia prima antes de su ingreso al tratamiento térmico. El cálculo de este valor dio a conocer el grado de contaminación microbiana de la materia prima y, a partir de él, se determinó el valor del tiempo de tratamiento térmico (P 0 o UP) requerido para el procesamiento de la conserva en almíbar; para tal fin se determinó la cantidad total de mohos (ICMSF, 2000). Figura 1. Etapas de la investigación Determinación de las características de penetración de calor y del tratamiento térmico A. Determinación del punto más frío Se halló el punto de más lento calentamiento en el autoclave al colocarse sensores en su centro geométrico y en tres posiciones diferentes en función de su altura (parte inferior, intermedia y superior de la autoclave). Asimismo, el punto más frío en la conserva al colocar los tres sensores en diferentes posiciones en el envase: en el centro geométrico, a ⅓ de la base y en un punto equidistante entre los dos anteriores, y someterla a un tratamiento térmico estándar de 100 ºC por 15 minutos. Mediante el análisis de los datos de temperatura y tiempo registrados por el sensor, se consideró el punto más frío el que tuvo mayor valor de f h, según lo recomendado por Ball y Olson (1957). B. Determinación del tiempo de tratamiento térmico Po requerido El valor de P o (UP) requerido fue determinado en función al Byssochlamys fulva que se consideró como microorganismo de referencia cuyo valor de D 93,3 C es de un minuto con un Z = 8,9 C (Hurtado, 1987). El P o deseado a la temperatura de referencia (93,3 33

39 Determinación de la máxima retención de ácido ascórbico de la conserva de Aguaymanto (Physalis peruviana) en almíbar aplicando el método Taguchi C), fue determinado en función a la cantidad de microorganismos iniciales y al nivel de reducción requerido (Ranganna, 1977). Para su determinación se tomó el recuento total de hongos realizado en la caracterización microbiológica de la materia prima. C. Determinación de los parámetros de penetración de calor Posteriormente el producto se trató térmicamente a una temperatura de 100 C por quince minutos, registrándose los datos de tiempo-temperatura del punto de calentamiento más lento determinado anteriormente; esta prueba se realizó por duplicado. D. Determinación del tiempo de procesamiento Fue determinado con las características cinéticas de destrucción del microorganismo Byssochlamys fulva (D, Z) y los valores f h, f c, j h, j c, Tpsi h, Tpsi c de la curva de penetración de calor de la conserva hallada, así como la tabla de relaciones fh/u:g para Z = 8,9 C (16 F) tomada de Stumbo (1973) Determinación de los factores que influyen en la retención del ácido ascórbico durante el proceso de elaboración de la conserva de aguaymanto en almíbar Se determinaron los factores que influyen significativamente (p<0,05), mediante la metodología Taguchi (Marfil, 1991), en la retención del ácido ascórbico durante el proceso de elaboración de aguaymanto en almíbar. Para cumplir con tal objetivo, se realizaron pruebas preliminares para poder determinar cuáles son los niveles mínimo y máximo para cada una de las variables que se muestran en el flujo de procesamiento (Figura 2), niveles que independientemente cumplían con propósito de acuerdo al proceso unitario para el cual era utilizado, además se realizó el análisis de la interacción tiempo de tratamiento térmico y ph del almíbar, factores que según investigaciones son las variables que tienen mayor efecto en la retención de la vitamina mencionada. <Figura 2. Diagrama de flujo propuesto para la elaboración de la conserva de aguaymanto en almíbar. 2.5 Diseños experimentales y análisis estadístico Mediante el Método Taguchi, el que permitió reducir de 128 de un arreglo factorial 2 7 a 8 tratamientos de un arreglo ortogonal L 8 (2) 7 (Tabla 1), se determinaron los factores que significativamente (p<0,05) influyeron en la retención de ácido ascórbico durante el proceso de elaboración de la conserva de aguaymanto. Los tratamientos se realizaron por duplicado y se empleó el paquete estadístico Statistica para los cálculos correspondientes. Tabla 1. Factores y niveles considerados en el diseño experimental taguchi L 8 (2 7 ) aplicado a la retención de ácido ascórbico. Factores 1 (mínimo) F 1 ph del líquido de 2,5 gobierno (almíbar) F 2 Tiempo de inmersión en 30 el descerado (seg) F 3 Temperatura de la 80 solución para el descerado ( C) F 4 Grados Brix del líquido 15 de gobierno F 5 Concentración de NaOH de la solución de descerado (%) F 6 Temperatura del tratamiento térmico ( C) F 7 F 1 xf 6 0, Niveles 2 (máximo) 3, ,2 3. Resultados y discusión 3.1 Caracterización de la materia prima Análisis proximal Los resultados de la composición físico-química del aguaymanto se presentan en la Tabla 2. El contenido de humedad se encuentra dentro del rango reportado por los autores Tapia (2000) y la Comunidad Andina (2004), e inferior al reportado por Bernal (1986); diferencias debidas quizás por los distintos ecotipos del fruto que existen en toda la región de los Andes. Los contenidos de proteínas y grasa son relativamente bajos, de 1,2 y 0,2 respectivamente. Al respecto Davies y Albrigo (1994) señalan que los frutos en especial los que poseen características cítricas tienen un bajo contenido de proteína y de grasa, dentro de los cuales se puede considerar al aguaymanto. El contenido de carbohidratos totales (14,9 g/100 g de parte comestible) son menores a los reportados por Tapia (2000), pero están dentro del rango de contenido de glúcidos presentados por otros autores. Davies y Albrigo (1994) señalan que los carbohidratos en los frutos especialmente los que An cient. 68(3) 2007, pp

40 Temperatura ( C) Christian Encina Z., Milber Ureña P. poseen características cítricas están conformados por monosacáridos (glucosa y fructosa). El porcentaje de sólidos solubles promedio fue de 12,5. Morín et al. (1985), indican que la cantidad de sólidos solubles que contiene el jugo de una fruta cítrica es también un índice del grado de madurez de la misma. La norma técnica de Colombia (Icontec, 1999) del aguaymnato establece como un grado Brix mínimo para el estado de madurez intermedia ( color dos y tres ) de entre 13,2 y 14,1; mostrando así que el fruto del Perú tiene un menor contenido de sólidos solubles, lo que posiblemente se deba a las diferencias entre el aguaymanto producido en Colombia y con el proveniente del valle del Mantaro. Tabla 2. Composición físico-química del aguaymanto (Physalis peruviana) por 100 g de parte comestible. Componentes Cantidad Humedad (%) 80,8 ± 0,02 Proteína (g) 1,2 ± 0,01 Grasa (g) 0,2 ± 0,01 Carbohidratos totales (g) 14,9 ± 0,01 Fibra (g) 1,78 ± 0,02 Ceniza (g) 1,12 ± 0,01 Acidez total (g ácido cítrico/100 ml fruto) 2,28 ± 0,03 ph 4,08 ± 0,01 Sólidos Solubles (grados Brix) 12,5 ± 0,05 Azúcares Reductores (g) 2,52 ± 0,04 Índice de madurez (Sólidos solubles/acidez total) Ácido Ascórbico (mg/100 g de fruto) Análisis realizados por triplicado. 5,48 ± 0,02 28,55 ± 0, Determinación de las características de penetración de calor y evaluación del tratamiento térmico Determinación del punto más frío en el autoclave y en la conserva En la Tabla 3 se presentan los resultados de la determinación del punto más frío del autoclave así como los resultados de la determinación del punto más frío en la conserva de aguaymanto en almíbar (envases de vidrio C-246) de 393 ml de capacidad, en base a los valores f h de las curvas de calentamiento de los puntos analizados. En la Figura 3 se observa que el punto equidistante fue el de más lento calentamiento. Tabla 3. Valores de f h, para la determinación de los puntos más fríos del autoclave y de la conserva de aguaymanto en almíbar. En el Autoclave Ubicación donde se realizó la medida f h (min) Punto superior 13,09 Punto medio 12,92 Punto inferior 11,21 En la Conserva Punto equidistante (a 4,8 cm de la base) 10,83 A 1/3 de la base (a 3,8 cm) 9,72 En el centro geométrico (a 5,8 cm) 8,50 FIGURA 3: DETERMINACIÓN DEL PUNTO MÁS FRÍO DE LA CONSERVA DE AGUAYMANTO EN ALMÍBAR EN ENVASES DE VIDRIO 393 ml. Temp. en el pto. equidistante Temp. a 1/3 de la base Temp. en el centro geométrico Tiempo (minutos) Figura 3. Determinación del punto más frío de la conserva de aguaymanto en almíbar en envases de vidrio 393 de ml. Es necesario conocer que Tr se refiere a la temperatura de retorta (de la autoclave) y que Ti es la temperatura inicial de la conserva de aguaymanto el almíbar al ingresar a la autoclave, para un tiempo inicial igual a cero, y Tw es la temperatura del agua de enfriamiento Determinación de los parámetros de penetración de calor Las curvas de calentamiento y enfriamiento obtenidas por regresión lineal (R 2 =0,99), fueron utilizadas para determinar los parámetros de penetración de calor que se presentan en la Tabla 4. Tales parámetros se obtienen después de igualar ecuaciones, y despejarlas en función al intercepto y la pendientes de las curvas de regresión ya sea por ejemplo para el calentamiento la ecuación de regresión es: Log (Tr-T) = -0,1229 (Tiempo) + 1,8671; donde el valor de f h es igual a la inversa negativa de la pendiente (-1/-0,1229) y el valor de Log (Tr-Tpsi h ) es igual al intercepto (1,867), donde después de aplicar la teoría de logaritmos y conociendo el valor de Tr que es conocido, se puede obtener el valor de Tpsi h. Tabla 4. Parámetros de las curvas de calentamiento y enfriamiento de la conserva de aguaymanto en almíbar. Parámetros de calentamiento f h = 8,14 minutos Tpsi h = 26,36 C j h = 1,59 T o = 53,6 C Parámetros de enfriamiento f c = 6,54 minutos Tpsi c = 145,52 C j c = 1,57 T g = 99,1 C donde: fh = Inversa negativa de la pendiente de la curva de calentamiento. fc = Inversa negativa de la pendiente de la curva de enfriamiento. Tpsih = Temperatura pseudoinicial de calentamiento. 35

41 Tiempo (minutos) TEMPERATURA ( C) Determinación de la máxima retención de ácido ascórbico de la conserva de Aguaymanto (Physalis peruviana) en almíbar aplicando el método Taguchi Tpsic = Temperatura pseudoinicial de enfriamiento. jh = Factor de retraso en la curva de calentamiento, obtenida del cociente: (Tpsih- To)/(Tr-To). jc = Factor de retraso en la curva de enfriamiento, obtenida del cociente: (Tpsic- Tw)/(Tg-Tw) To = Temperatura inical de la conserva antes de realizar el tratamiento térmico. Tg = Temperatura que alcanza la conserva al momento de cumplir con el tiempo de Ball Determinación del tiempo de procesamiento Se determinó en primer lugar el valor del tiempo de tratamiento térmico (P o o UP) requerido para el proceso, considerando una carga inicial de ufc/g para reducirlo a una probabilidad de 0,01 ufc/g, C obteniéndose un P 8, 9 C 93, 3 C = UP 8, 9 93, 3 C = 5,00 minutos. Este valor está de acuerdo con Ranganna (1977), quien indica un nivel de reducción de 3 a 5 ciclos logarítmicos para conservas de ph menor a 4,5; según el nivel de contaminación en el que llegue la materia prima. En la Figura 4 de muestra como varió la temperatura en el punto más frío de la conserva con respecto al tiempo. A partir de este valor, se realizaron los cálculos de los tiempos equivalentes a diferentes temperaturas de proceso como se puede apreciar en la Figura 5, empleando el método de Stumbo (1973). 3.2 Determinación de los factores y niveles que hacen máxima la retención de ácido ascórbico Los factores que influyeron significativamente se muestran en la Tabla 5, lo que llevó a considerar que los niveles que se presentan hacen posible la máxima retención de ácido ascórbico en el producto final. El análisis de los resultados obtenidos al aplicar el método de Taguchi puede ser interpretado a partir de la Figura 6 de la siguiente manera: 1. El factor ph del almíbar tuvo una de los dos más altos valores de ETA significativos, correspondiendo el menor valor de ETA al nivel menor (2,5), por lo que fue seleccionado. 2. El factor temperatura del Tratamiento Térmico tuvo el mayor valor de ETA significativo, correspondiéndole al nivel mayor (95 C), siendo por ello seleccionado. 3. La interacción ph del almíbar-tratamiento térmico fue significativa. A un mayor nivel de interacción de tales factores se obtuvo un ETA mayor. Son muchos los investigadores que afirman que el ácido ascórbico es un compuesto muy inestable y rápidamente se oxida en presencia de aire y por efecto de la temperatura. Kirk et al. (1996), mencionan que el ácido ascórbico está sujeto a una degradación aerobia catalizada (presencia de oxígeno, metales y enzimas), una degradación anaeróbia (flavonoides) y pérdida por lixiviación. Al respecto, Badui (1984) menciona que de todas las vitaminas, la C es la más lábil e inestable y puede ser degradada a través de muchas vías; siendo las de oxidación y degradación térmica son las más importantes. En la Tabla 6 se presenta el tratamiento óptimo aplicado para la elaboración de la conserva de aguaymanto en almíbar según Taguchi FIGURA 4: TEMPERATURA Y TIEMPO EN EL PROCESO DE PASTEURIZACIÓN DE LA CONSERVA DE AGUAYMANTO EN ALMÍBAR. RETORTA (AUTOCLAVE) CONSERVA DE AGUAYMANTO EN ALMÍBAR TIEMPO (min) Figura 4. Temperatura y tiempo en el proceso de pasteurización de la conserva de aguaymanto en almíbar Temperatura ( C) Figura 5. Curva de letalidad equivalente para Byssochlamys fulva en la conserva de aguaymanto en almíbar. Tabla 5. Tratamientos según diseño experimental taguchi L 8 (2 7 ) y sus resultados de concentración de ácido ascórbico. Factores de control Ácido ascórbico (mg/100g) Temperatura Concentraci Temp. Interacción Trata- ph del Tiempo de Grados Brix del ón NaOH en Tratamiento ph-trat mien- Almíbar Descerado del Almíbar Descerado el descerado Térmico Térmico tos (1)F_1 (s) (2)F_2 (4) F_4 ( C) (3)F_3 (%) (5)F_5 ( C) (6)F_6 (7)F_7 N1 N2 1 2, , ,43 13,51 2 2, , ,58 19,73 3 2, , ,35 19,67 An cient. 68(3) 2007, pp

42 Christian Encina Z., Milber Ureña P. 4 2, , ,31 13,48 5 3, , ,21 11,33 6 3, , ,23 15,54 7 3, , ,11 15,96 8 3, , ,32 12, AverageEtabyFactor Levels Mean= Sigma=1.692MSError= df=8 (Dashedlineindicates±2*StandardError) ETA=-10*log10(1/N*Sum(1/y²)) F_1F_2F_3F_4F_5F_6F_7 (1)F_1 (2)F_2 (3)F_3 (4)F_4 (5)F_5 (6)F_6 (7)F_7 Figura 6. Valores señal/ruido (eta) de cada factor evaluada para maximizar la retención de ácido ascórbico, aplicando taguchi L 8 (27). Tabla 6. Tratamiento óptimo aplicado para la elaboración de la conserva de aguaymanto en almíbar según taguchi. Factores Parámetro Nivel seleccionado Concentración del NaOH en el Descerado (%) 0,05 1 Temperatura del Descerado ( C) 80 1 Tiempo del Descerado (s) 90 2 Grado Brix del Almíbar 30 2 ph del Almíbar 2,5 1 Temperatura del Tratamiento Térmico ( C) 95 2 Tiempo del Tratamiento Térmico (min) 11, Conclusiones El punto de más lento calentamiento en la conserva de aguaymanto en almíbar se encontró a 4,8 cm de la base del envase de vidrio de 393 ml (C-246). Los parámetros de penetración de calor que caracterizan el tratamiento térmico de la conserva de aguaymanto en almíbar fueron: f h = 8,14 minutos, f c = 6,54 minutos, j h = 1,59; j c = 1,57; Tpsi h = 26,36 C, Tpsi c = 145,52 C, T o = 53,60 C y T g = 99,10 C. Los tiempos de procesamiento equivalente para C P 8, 9 C = 93, 3 C UP 8, 9 de 5,00 minutos, determinado 93, 3 C a las temperaturas de 85, 90, 93, 95 y 100 C fueron: 29,69; 20,90; 13,98; 11,52 y 8,07 minutos, respectivamente. Para la máxima retención de ácido ascórbico, empleando el Método Taguchi fue de 69,11%, el que se halló con los siguientes parámetros: ph del almíbar (2,5); concentración de NaOH, tiempo y temperatura del descerado (0,05%, 90 s y 80 C); grados Brix del almíbar (30); temperatura y tiempo del tratamiento térmico (95 C y 11,52 min). 5. Referencias bibliográficas ALARCÓN, J Caracterización Citogenética y Respuesta al Cultivo in Vitro de Tres Accesiones de Physalis peruviana L. Tesis UNALM. AOAC., 1995 Official Methods of Analysis, 16 TH edition. Association of Official Analytical Chemists. Washington DC. BADUI, D Química de los Alimentos. Segunda edición. Editorial Alhambra Mexicana S.A. México. BALL, C. Y OLSON, F Sterilization in Food Technology. McGraw-Hill. New York. BERNAL, J Ciencia y Agricultura: Generalidades sobre el cultivo de la Uchuva. Facultad de Ciencias Agropecuarias UPTC - TUNJA. Editorial Rana y el Águila. Colombia. COMUNIDAD ANDINA, Frutas y Hortalizas Andinas para el Mundo. Disponible en: Consultada el 14 de marzo del DAVIES, F. Y ALBRIGO, G Cítricos. Editorial Acribia. Zaragoza. España. ICMSF Microorganismos de los Alimentos, su significado y métodos de numeración. Segunda edición. Tomo II. Editorial Acribia. Zaragoza. España. ICONTEC 1999, Norma Técnica NTC Uchuva ( Physalis peruviana), para el consumo fresco o destinadas al procesamiento industrial. Colombia. 37

43 Determinación de la máxima retención de ácido ascórbico de la conserva de Aguaymanto (Physalis peruviana) en almíbar aplicando el método Taguchi Kirk, R.; Sawyer, E.g.a Composición y análisis de alimentos de Pearson. Segunda edición. Editorial Continental, S.A. México. MARFIL, R Una herramienta para el mejoramiento de la calidad. Tecnología de Alimentos. Vol. 25, N 5. México. MINAG Pagina web del Ministerio de Agricultura Visitada el 06 de febrero del MORÍN, CH.; SALAS, F. y SAN MARTÍN, A El cultivo de los cítricos. Departamento de Horticultura. UNALM. Lima-Perú. RANGANNA, S Manual of Análisis of Fruti and Vegetable Products. McGraw-Hill Publishing Company. STUMBO, C.R Thermobacterioíogy in Food Processing. Academic Press INC. USA. TAPIA, M. E Cultivos andinos subexplotados y su aporte a la alimentación. Oficina Regional de la FAO para América Latina y el Caribe. Santiago, Chile. An cient. 68(3) 2007, pp

44 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 09/02/2006 ISSN Aceptado: 06/05/2007 Deshidratado de papaya de monte (Carica pubescens L & K) por métodos combinados de osmosis y secado convencional Jeny Cornejo A. 1, Américo Guevara P. 2 Resumen El presente trabajo de investigación permitió obtener papaya de monte osmodeshidratada, para lo cual se siguió el flujo de operaciones: selección-clasificación, lavado-desinfectado, pelado químico (6% de hidróxido de sodio por 5 minutos), lavado, cortado-despepitado, lavado, precocción (8 minutos a temperatura de ebullición), inmersión en jarabe, drenado, lavado, secado y envasado. Para determinar la influencia del estado de madurez, la fruta fue clasificada en 4 grupos: semipintón, pintón, maduro y sobre maduro; luego de someterlos a un confitado estándar, las muestras fueron evaluadas sensorialmente donde el máximo puntaje en todas las características le correspondió a la confitada en estado maduro. En el tratamiento osmótico la materia prima fue sometida a tres presiones de trabajo: 985, 44.1 y 88.1 KPa; tres tipos de jarabes: sacarosa, fructosa y glucosa y tres concentraciones: 50, 60 y 70º Brix. La evaluación sensorial calificó como de mejor calidad a la obtenida con jarabe de fructosa a una concentración de 60º Brix y presión de vacío de 88.1 KPa por 5 horas. El producto obtenido bajo esta modalidad presentó la siguiente caracterización en porcentaje: humedad 22.6, proteína 1.21, grasa 0.56, ceniza 0.70, fibra 2.52, carbohidratos 72.41, sólidos solubles 54.60, azúcares reductores 68.60, acidez (ácido cítrico) 0.47, ph 4.64, vitamina C mg/100g y valor de monocapa g H 2 O/100 g m.s. Llevado a cabo el almacenamiento se determinó que las muestras almacenadas en envases laminados mostraron mayor estabilidad. Palabras clave: Osmodeshidratado, papaya de monte, osmótico. Abstract The present research work permited to obtain osmotic dehydrated mountain papaya through the following flow of operations: Selection-clasification, washing-desinfection, chemical peeling (6% of hydroxide sodium for 5 min.), washing, cutting-out seed, washing, pre-cooking (8 min. under boiling temperature), inmersion in syrup, drainage, washing, drying and packaying. To determinate influence of the ripeness state, the fruit was sorted in 4 ripeness states of: semi-colored, colored, mature and over mature; then they were put under a standardized stewed syrup, the samples were evaluate by sensory analysis. The highest score obtained in all the evaluated characteristics corresponded to fruit sample under a mature state. In the osmotic treatment, the raw material was tested on three pressures: 985, 44.1 and 88.1 KPa; on three types of syrup: sucrose, fructose and glucose y three concentrations: 50, 60 and 70º Brix. According to the sensory evaluation the best quality corresponded to fructose syrup to a concentration of 60º Brix and vacuum pressure of 88.1 KPa for 5 hours. The product obtained in this research showed the following characteristics: humity 22.6%, protein 1.12%, fat 0.56%, ash 0.70%, fiber 2.52% carbohydrates 72.41%, soluble solids 54.60, reducing sugar quantities 68.60, acidity 0.70 (citric acid), ph 4.64, vitamin C mg/100 g and value of monolayer g H 2 O/100 g d s. Once the storing was carried out, it was determined that the storing sample in aluminium packing showed the highest stability. Key words: Osmosdehydrated osmotic, paw paw. 1. Introducción La creciente demanda de consumo de frutas y vegetales frescas y con características similares a la materia prima, hacen que se investiguen tecnologías de transformación apropiadas para obtener productos que conserven sus características nutricionales y sensoriales y que a su vez conlleven a un menor consumo de energía para su estabilización, almacenamiento y distribución. Entre estas técnicas se encuentra la osmodeshidratación, que consiste en la eliminación parcial del agua del alimento en dos etapas: 1. mediante sustancias osmóticas, 2. por secado. Según Chirife (1986), existen dos razones principales por las cuales la deshidratación parcial en una solución de azúcar permite obtener una fruta osmodeshidratada de excelente calidad: 1 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. - La alta concentración de azúcar que rodea a los trozos de fruta es un excelente inhibidor del pardeamiento enzimático que ocurre en frutas cortadas; esto permite obtener un muy buen color en el producto final sin necesidad de adicionar un aditivo tal como el dióxido de azufre, - El incremento en la concentración de sólidos solubles en la fruta que ocurre como resultado de la eliminación de agua y la incorporación de soluto de la solución, influye positivamente en la retención de volátiles aromáticos durante el secado final. Los productos osmodeshidratados tienen una humedad que oscila entre 18 25% (Barbosa; Welti- Chanes, 1995), las alteraciones microbiológicas también se ven limitadas tanto por la Aw y por la acidez presente. Respecto a la acidez, la Papaita de monte es una fruta ácida, que también contribuye como una barrera en la conservación cuyo tiempo dependerá del empaque. La papaya de monte (Carica pubescens L & K), es una fruta que presenta condiciones apropiadas para su procesamiento bajo esta modalidad, su estructura

45 Influencia de las condiciones de proceso para osmodeshidratar papaya de monte (Carica pubescens L & K) celular y sus características sensoriales y nutricionales, permiten obtener productos agradables y de muy buena calidad. Tomando en cuenta las consideraciones expuestas se decidió llevar a cabo el presente trabajo de investigación planteando los siguientes objetivos: - Determinar los parámetros de procesamiento para obtener papaya de monte osmodeshidratado. - Evaluar la estabilidad del producto final en almacenamiento. 2. Materiales y métodos 2.1 Lugar de ejecución Laboratorio de Físico Química y Planta Piloto de Alimentos de la Facultad de Industrias Alimentarias Universidad Nacional Agraria La Molina-Lima, entre los años 2002 y Materia prima e insumos Papaya de monte (Carica pubescens L & K), proveniente del departamento de Arequipa. Los insumos fueron: azúcar blanca refinada, fructosa cristalina KRISTAR 300 y glucosa líquida. 2.3 Equipos y materiales Anemómetro digital Sper Scientific, Balanza analítica Ohaus Explorer, Bomba de vacío Membran- Vakuumpumpe Diaphragm-Vacuusmpump, Colorímetro MINOLTA CR-200, Espectrofotómetro Spectronic 20 Genesys, Estufa al vacío Labor Muszeripari Muvek TYP LP-402, Penetrómetro de mano Fruit Pressure Tester, ph-metro Handylab Germany, Refractómetro Universal Abbe de mesa aus JENA, Secador de túnel. Materiales de vidrio, termómetro y los indicados en cada metodología de análisis. 2.4 Métodos de análisis Análisis físico-químico Proximal: Humedad, ceniza, grasa total, fibra bruta, proteína y carbohidratos (A.O.A.C., 1995). Acidez titulable, sólidos solubles y ph (A.O.A.C., 1995). Vitamina C. Método espectrofotométrico con 2-6 diclorofenol-indofenol propuesto por el Departamento de Agricultura del Canadá (1976); citado por Mendoza (1993). Azúcares Reductores, utilizando DNS, metodología descrita por Whistler (1964); citado por Iwamoto (1995). Rendimiento fruta pelada/materia prima, por método gravimétrico, según recomendación de Salazar (1999). Determinación de textura: Teniendo en cuenta las recomendaciones de Concha (2001), la medición de la textura consistió en determinar la resistencia de compresión en Kg-F de la fruta a la penetración de una aguja de forma cilíndrica de ½ pulg., adaptado al penetrómetro de mano Fruti Pressure Tester. Determinación de color: Se obtuvo las coordenadas de color CIE-L*a*b*: L* a* y b*. A partir de estas coordenadas de color y siguiendo las recomendaciones de Cháfer et al. (2000), se estimaron las coordenadas psicrométricas tono (h*ab) y croma o saturación (C*ab) mediante las siguientes ecuaciones: * b* h ab arctg (1) a * * 2 2 C ab a b (2) Cambios Durante la Deshidratación Osmótica: Se calculó la pérdida de peso (PP), pérdida de agua (PA) y ganancia de sólidos solubles (GS), según recomendación de López et al. (1998), mediante las siguientes expresiones: Mo - Mf PP *100 (3) Mo Mo * Ho - Mf * Hf PA *100 (4) Mo Mf*Sf - Mo*So GS *100 (5) Mo donde: Mo = Peso inicial de la muestra, Mf = Peso de la muestra tratada a tiempo t, Ho = Humedad inicial de la muestra, Hf = Humedad final de la muestra, So = Sólidos solubles de la muestra inicial, Sf = Sólidos solubles de la muestra tratada a tiempo t. Para cada muestra de papaya se determinó por medición gravimétrica la PP, PA y GS. Curvas de secado: Se realizó en la mejor muestra osmodeshidratada. Para evaluar el comportamiento de secado en la etapa de velocidad decreciente y determinar el mecanismo de transferencia de humedad, se aplicó las recomendaciones de Geankoplis (1986), graficando Ln ((Xs-Xse)/(Xsc- Xse)) frente al tiempo. Donde: Xs = Humedad en cada tiempo, Xse = Humedad de equilibrio, Xsc = Humedad crítica o promedio de las dos primeras humedades del período de velocidad decreciente. Isotermas de Adsorción: Calculada a 25 ºC y en el producto final, según la metodología descrita por Bell y Labuza (2000). Los valores de Xm, C y K fueron ajustados al modelo de G.A.B (Bell y Labuza, 2000), el cual tiene la siguiente expresión: m 1 K a w C K m o a w 1 K a w CK a w (6) donde: m = Contenido de humedad de equilibrio del producto (g agua/g m.s.), C = Constante de Guggenheim relacionada con el calor de sorción de la primera capa, K = Factor de corrección de las propiedades de las moléculas en multicapa con respecto al seno del líquido, m o = Contenido de humedad de la monocapa (g agua/g m.s.), a w = Actividad de agua. Para los cálculos respectivos de los datos experimentales, se recurrió al uso del software Statgraphics Plus. Con la constante C se calculó el calor de sorción mediante la siguiente ecuación: Qs R T Ln C (7) Donde: Qs = Calor de sorción (KJ/mol), R = Constante universal de los gases (8,314x10 3 KJ/mol ºK), T = Temperatura absoluta (ºK). 40

46 Jeny Cornejo A., Américo Guevara P. Para evaluar la calidad de ajuste de la predicción del modelo de G.A.B. se empleó el estadístico RMS % o Raíz Cuadrada Medio del Error (Saravacos et al., 1986), aplicando la ecuación siguiente: RMS % 100 X exp - X pre / X exp (8) N X exp = Contenido de humedad Donde: experimental, X pre = Contenido de humedad predecido, N = Número de puntos experimentales Análisis microbiológicos Recuento total y numeración de mohos y levaduras (I.C.M.S.F., 1986) y (A.O.A.C., 1995) Evaluación sensorial y estadística A. En la materia prima: para determinar la influencia del estado de madurez de la papaya de monte en el proceso de osmodeshidratado. Se aplicó una prueba del nivel de preferencia (nueve niveles). Los resultados (color, sabor, textura y apariencia general), fueron analizados mediante la prueba no paramétrica de Friedman ( =0.05) (Pedrero y Pangborn, 1996), para lo cual se empleó el software System Analysis Statistics (SAS). Para determinar si existieron diferencias significativas en color entre las muestras procesadas a diferentes estados de madurez; se empleó un diseño de factor simple. El análisis estadístico realizado a los resultados colorimétricos fue el ANVA ( = 0.05) y la prueba de Tukey para las comparaciones de medias (Steel y Torrie, 1997). B. Para determinar la influencia del tiempo de precocción en la textura del producto osmodeshidratado: se utilizó una prueba de preferencia (9 niveles). Los resultados obtenidos se procesaron mediante la prueba no paramétrica de Friedman ( =0.05) utilizando el software System Analysis Statistics (SAS) (Anzaldúa-Morales, 1994). C. Para determinar el tiempo en el proceso de ósmosis aplicando presiones: se aplicó un arreglo factorial simple, el factor fue: presión de trabajo durante el proceso de osmosis y las respuestas fueron: PP, PA y GS. El análisis estadístico aplicado fue el ANVA ( =0.05) y pruebas múltiples de comparación de Tukey para seleccionar el mejor tratamiento (Pedrero y Pangborn, 1996). D. Para determinar la influencia del jarabe, concentración y presión durante el proceso de osmosis: se evaluó la PP, PA y GS, valores que fueron tabulados mediante un arreglo factorial de 33, donde los factores fueron: presión de trabajo con tres niveles: 985, 44.1 y 88.1 KPa; jarabe con tres niveles: sacarosa, fructosa y glucosa y concentración del jarabe con tres niveles: 50, 60 y 70º Brix. El análisis estadístico fue el ANVA ( =0.05) y para comparaciones de medias la prueba de Tukey; para el procesamiento de los datos se utilizó el software Statgraphics Plus (Steel y Torrie, 1997). La evaluación sensorial se llevó a cabo en las siguientes etapas: 2 Primera etapa: para decidir la influencia de la concentración para cada tipo de jarabe (sacarosa, fructosa y glucosa) y para cada presión (985, 44.1 y 88.1 KPa). Segunda etapa: para comparar las tres mejores muestras obtenidas una para cada tipo de jarabe, en cada presión de trabajo. Obteniéndose de este modo una respuesta por presión. Tercera etapa: para someter a evaluación las tres mejores muestras obtenidas en la fase anterior. Se utilizó una prueba del nivel de preferencia (nueve niveles). Los resultados (color, sabor, textura y apariencia general), fueron analizados mediante la prueba no paramétrica de Friedman ( =0.05), empleándose el software System Analysis Statistics (SAS). 2.5 Metodología experimental En la Figura 1 se muestra el esquema experimental seguido en la presente investigación, a saber: Materia prima Evaluación de las Características de Madurez de la Papaya en Almacenamiento: Los frutos fueron recolectados teniendo en cuenta el tamaño y color. Luego se almacenaron a temperatura ambiente 23 2 ºC y 93 3% de humedad relativa; realizándose cada dos días controles de acidez, ph, sólidos solubles, azúcares reductores y textura, durante 24 días. Determinación de la Influencia del Estado de Madurez en el Proceso de Osmodeshidratado: Con la finalidad de determinar la influencia del estado de madurez en el proceso de osmodeshidratado de papaya de monte, se dividió al lote en 4 grupos de 20 kg c/u: semi-pintón, pintón, maduro y sobre maduro en función al color y textura; se aplicó el proceso de confitado sugerido por (Guevara y Cacho, 1993). La evaluación sensorial y del color en los productos obtenidos se evaluó según lo detallado en el ítem A, la mejor muestra obtenida sirvió para continuar con la investigación Caracterización de la materia prima Se realizaron los siguientes controles: análisis proximal, sólidos solubles, vitamina C, azúcares reductores, acidez titulable, y ph Determinación del método de pelado Se evaluaron dos métodos: pelado manual (utilizando cuchillos de acero inoxidable) y químico, el cual consistió en sumergir la fruta en soluciones de hidróxido de sodio a temperatura de ebullición a diferentes concentraciones: 4, 6, 8, 10 y 12% por 1, 2, 3, 4, 5 y 6 minutos, respectivamente. La mejor muestra se escogió teniendo en cuenta el rendimiento y aspecto general de la fruta Determinación de la influencia del tiempo de precocción en la textura del producto osmodeshidratado Con la finalidad de ablandar el tejido vegetal, lotes de papaya de 10 kg fueron sometidos a una precocción en agua a ebullición a diferentes tiempos: 4, 6, 8,10 y 12 minutos, seguidos de un confitado bajo similares condiciones indicadas en el ítem 2.5.A. Para escoger la mejor muestra se realizó una An cient. 68(3) 2007, pp

47 Influencia de las condiciones de proceso para osmodeshidratar papaya de monte (Carica pubescens L & K) evaluación sensorial indicada en el ítem B. El mejor tratamiento fue seleccionado para continuar con la investigación Determinación de parámetros en el proceso de osmodeshidratado E.1 Determinación del tiempo de deshidratación osmótica a presión atmosférica y presión de vacío Con el propósito de fijar un tiempo para el proceso de ósmosis a presión atmosférica (985KPa) y presión de vacío (44.1 KPa), se procedió de la siguiente manera: las muestras fueron sumergidas en un jarabe de sacarosa de 50º Brix en una relación fruta: jarabe 1:1.5, a una temperatura de 40 ºC. Las muestras sometidas a presión de 985 KPa, se retiraron de la estufa a diferentes tiempos: 0.5, 0.75, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 y 16 horas. Mientras que las muestras sometidas a presión de 44.1 KPa se retiraron a: 0.5, 0.75, 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 horas. Las muestras tratadas osmóticamente fueron escurridas y enjuagadas con agua a una temperatura de 80 ºC por 30 s con el propósito de eliminar el exceso de jarabe adherido a la fruta (Guevara y Cacho, 1993). Seguidamente se procedió a retirar el agua superficial con papel secante y se les determinó la humedad y sólidos solubles para calcular la pérdida de peso, pérdida de agua y ganancia de sólidos solubles, según las ecuaciones 3, 4 y 5 (López et al.1998) presentadas en el ítem Los resultados fueron analizados estadísticamente según lo indicado en el ítem C. E.2 determinación de la influencia del tipo de jarabe, concentración y presión de vacío en el proceso de osmodeshidratado En esta etapa se evaluaron las siguientes variables: tres presiones 98.5, 44.1 y 88.1 KPa, tres tipos de jarabes: sacarosa, glucosa y fructosa a tres concentraciones: 50, 60 y 70º Brix. Durante el tratamiento osmótico se mantuvieron los siguientes parámetros: relación fruta: jarabe 1:1.5 y temperatura del proceso 40 ºC. Las muestras fueron sometidas a un control de peso, humedad y sólidos solubles para calcular la PP, PA y GS, según las ecuaciones 3, 4 y 5. Los resultados fueron analizados estadística y sensorialmente, tal como se indicó en el ítem D Caracterización del producto final Se llevó a cabo en la mejor muestra seleccionada, analizando: vitamina C, sólidos solubles, ph, acidez titulable, azúcares reductores, análisis proximal e isoterma de adsorción Evaluación del tipo de empaque durante el almacenamiento La mejor muestra osmodeshidratada se envasó en dos empaques: bolsas de polipropileno (40 de espesor) y bolsas de aluminio trilaminadas constituidas por poliéster, polietileno y aluminio las que fueron almacenadas 60 días a temperatura ambiente (23 ºC), realizando controles: análisis proximal, vitamina C, azúcares reductores, ph, acidez titulable y microbiológicos: numeración de mohos, levaduras y microorganismos mesófilos viables, al inicio, 30 y 60 días. FIGURA 1: ESQUEMA EXPERIMENTAL PARA OBTENER OSMODESHIDRATADO DE PAPAYA DE MONTE AREQUIPEÑA OPERACIONES Materia Clasificación Pelado Pre cocción Tiempo de Inmersión en Jarabe Secado Caracterización Almacenamiento prima Inmersión en T = 60 C Empacado Selección Jarabe 0.5 P Semi pintón 1 Manual 2 3 Pinton t J 1 t P 1 J 2 t t 4 10 J 3 Maduro 11 t 5 12 Químico 13 Sobre maduro Bolsa de J 1 Polipropileno P 2 P 2 J J 1 3 Bolsa laminada 2 de aluminio 3 J P 3 J 2 J 3 CONTROLES Acidez Rendimiento Eval. Pérdida de peso Brix Temperatura Análisis Proximal Análisis Proximal ph Aspecto general de la fruta Sensorial Perdida de agua Pérdida de peso Velocidad de Acidez Acidez Brix Ganancia de sólidos Pérdida de agua aire ph ph Vit. C solubles Ganancia de sólidos solubles Tiempo de Brix Brix Textura Eval. Sensorial secado Vit. C Vit. C Azúcares Reductores Peso Azúcares Azúcares Color Isoterma de Reductores Reductores Eval. Sensorial adsorción Microbiológico Microbiológico Análisis proximal Control de sellado ti = tiempos de precocción (min) P 1 = 985 KPa J 1 = Jarabe Sacarosa 4,6,8,10,12 P 2 = 44.1 KPa J 2 = Jarabe Fructosa P 3 = 88.1 KPa J 3 = Jarabe Glucosa Figura 1. Esquema experimental para obtener osmodeshidratado de papaya de monte Arequipeña. 42

48 Jeny Cornejo A., Américo Guevara P. 3. Resultados y discusión 3.1 Clasificación y caracterización de la materia prima Evaluación de las características de madurez de la papaya en almacenamiento En la Tabla 1, se reportan los resultados de la evaluación físico-química llevados a cabo en lotes de papaya monte durante el desarrollo de su madurez. Como se observa la papaya a medida que transcurre el tiempo va madurando, evidenciándose un cambio de color desde un verde amarillento a un amarillo ocre. Otro cambio evidente que se observó fue la textura, donde la resistencia de compresión en Kg-F disminuyó de 4.80 a 1.60 a los 24 días. Además el fruto se hace menos ácido y los sólidos solubles no muestran variación, constituyéndose en una excepción toda vez que los sólidos solubles son indicadores del estado de madurez en frutas climatéricas y específicamente en la Carica papaya L. Se determinó que el color externo de la fruta y la textura varían con el tiempo por lo que pueden ser considerados indicadores del estado de madurez de la papaya de monte. Tabla 1. Resultados de la evaluación físico-química de papaya de monte almacenada a temperatura ambiente 23 2 ºC y 93 3 % de humedad relativa. Días Color Textura (kg-f) Acidez (%) (g ac. Cítrico / 100g pulpa) ph ºBrix Azúcares Reductores (%) (g glucosa / 100g pulpa) 3 Verde-amarillento Verde-amarillento Verde-amarillento Amarillo-verdoso Amarillo-verdoso Amarillo-verdoso Amarillo-claro Amarillo-claro Amarillo-claro Amarillo-ocre Amarillo-ocre Amarillo-ocre Determinación de la influencia del estado de madurez de la papaya de monte en el proceso de osmodeshidratado Evaluación Sensorial de los Productos Osmodeshidratados: Al realizar las evaluaciones sensoriales de preferencia, los jueces calificaron con mayor ponderación a la muestra confitada en estado maduro tanto en color, sabor y apariencia general, mientras que en textura la prueba estadística no encontró diferencias significativas. Los jueces asignaron puntajes bajos, atribuidos a la textura de la fruta, por ello se consideró realizar una precocción antes del confitado, para ablandarla. Evaluación del Color de los Productos Osmodeshidratados: El análisis de varianza indicó que existe influencia significativa del estado de madurez en las coordenadas psicrométricas. La muestra en estado maduro reportó los siguientes valores de luminosidad, tono y croma, respectivamente: 61.20, 1.52 y y presentó un mayor color amarillo grisáceo con respecto a las demás. Teniendo en cuenta los resultados antes expuestos, se determinó que para osmodeshidratar papaya de monte la fruta debe estar madura Composición físico-química En la Tabla 2 se aprecian los resultados del análisis físico-químico de pulpa de papaya de monte en estado maduro. Comparando los valores informados con los reportados por Kasahara (1986) y Vargas (1987), se puede observar mínimas diferencias, las cuales son atribuibles a la heterogeneidad propia de la fruta, que varía su composición química incluso dentro de la misma especie, siendo los principales factores que definen esta variación la composición del suelo, clima, tiempo de cosecha, grado de madurez y técnicas de cultivo empleados (Pantastico, 1984). An cient. 68(3) 2007, pp

49 Influencia de las condiciones de proceso para osmodeshidratar papaya de monte (Carica pubescens L & K) Componente Tabla 2. Composición físico química de papaya de monte en estado maduro. Valores Reportados (g/100g pulpa) Kasahara G.I (g/100g pulpa) Vargas 1987 (g/100g pulpa) b.h. b.s. Humedad Proteínas (N*6.25) Grasa Ceniza Fibra bruta Carbohidratos Sólidos solubles Vitamina C (mg/100g) Azúcares reductores (g/100g) Acidez titulable (g Ac. cítrico/100 g muestra) ph Determinación del método de pelado Pelado químico En la Tabla 3 se presentan los resultados del pelado químico. Se obtuvo un buen pelado a concentraciones de 6% por 5 a 6 minutos; 8% por 4 minutos; 10% por 3 minutos y 12% por 2 minutos. Cabe señalar que concentraciones superiores al 8% de hidróxido de sodio afecta el sabor y color de la pulpa. Tabla 3. Resultados del pelado químico de papaya de monte. Concentración Tiempo de Inmersión (min.) de Hidróxido de Sodio (%) I I II II II II 6 I II II II III III 8 II II II III III; IV III; IV 10 II II III III;IV III;IV IV 12 II III III;IV III;IV III; IV IV I : No pela III : Buen pelado; II : Pelado insuficiente IV : Pulpa reblandecida Pelado manual Se determinó que la fruta al ser sometida a un pelado manual, por su forma sui géneris se afecta al tejido parenquimático; por lo que su presentación no es apropiada. Al evaluar el rendimiento de los dos métodos de pelado, con el químico se obtuvo el mayor (85.68%), además de una mejor presentación, por lo que para efectos de continuar con la investigación se tomó como parámetro 6% de hidróxido de sodio por 5 minutos. 3.3 Influencia del tiempo de precocción en la textura del producto osmodeshidratado En la Tabla 4, se muestran los resultados de la evaluación estadística para evaluar la influencia del tiempo de precocción en la textura de papaya de monte osmodeshidratada. Como se aprecia, no existió diferencias significativas en las muestras sometidas a 8, 10 y 12 minutos, por lo que se escogió como tiempo apropiado 8 minutos a temperatura de ebullición. 3.4 Determinación de parámetros en el proceso de osmodeshidratado Determinación del Tiempo de Deshidratación Osmótica a Presión Atmosférica y de Vacío: En las Figuras 2, 3 y 4 se presentan las curvas de la variación e intensidad en las pérdidas de peso, agua y ganancia de sólidos solubles, respectivamente durante el tratamiento osmótico de papaya de monte, a presión atmosférica y de vacío. Tabla 4. Resultados de la evaluación senssorial y estadística para evaluar la influencia del tiempo de precocción en la textura de papaya de monte osmodeshidratada. Tiempos de Precocción (min.) a Temperatura de Rangos Promedio Ebullición c b a a a 4.00 Los cambios de pérdidas de peso, de agua y ganancia de sólidos solubles se producen en las primeras horas de tratamiento osmótico en ambos tratamientos. En las dos primeras horas del proceso se observa una transferencia de masa importante entre la papaya y la solución osmótica, hasta que tiende a llegar al equilibrio; en el tratamiento a presión atmosférica se da a partir de las 13 horas, pero en el de a presión de vacío a partir de la cuarta hora. Al respecto Barbosa y Welti-Chanes (1995), manifiestan que durante los primeros momentos de tratamiento a presión de vacío sucede una entrada de solución osmótica a los poros de la fruta mediante un mecanismo hidrodinámico, incrementando la superficie sólido-líquido, favoreciendo así la transferencia de agua; mientras que en un tratamiento a presión atmosférica la trasferencia se da por un mecanismo de difusión. 44

50 Ganancia de Sólidos Solubles (%) Grados Brix Pérdida de Agua (%) Humedad (%) Pérdida de Peso (%) Peso (g.) Jeny Cornejo A., Américo Guevara P , Tiempo (horas) 11 Presión de vacío Presión atmosférica Figura 2. Variación del peso (g) e intensidad de la pérdida de peso (%) en función del tiempo durante el tratamiento osmótico a presión atmosférica y de vacío , Tiempo (horas) Presión de vacío Presión atmosférica Figura 3. Variación del contenido de humedad (%) e intensidad de la pérdida de agua (%) en función del tiempo durante el tratamiento a presión atmosférica y de vacío Presión de Vacío Presión atmosférica 0,5 0, Tiempo (horas) Figura 4. Variación de los grados Brix e intensidad de ganancia de sólidos solubles (%) en función del tiempo durante el tratamiento osmótico a presión atmosférica y de vacío. El análisis de varianza reportó, que el tiempo tiene un efecto significativo sobre la pérdida de peso, pérdida de agua y ganancia de sólidos solubles. La Tabla 5 muestra la comparación de medias de Tukey del tratamiento a presión atmosférica; como se aprecia existen diferencias significativas entre las doce y trece horas de tratamiento osmótico, pero no entre trece y catorce, para las tres variables analizadas. Por lo que se decidió elegir 13 horas como tiempo de tratamiento osmótico a presión atmosférica. Tabla 5. Resultados de la evaluación estadística de pérdida de peso, pérdida de agua y ganancia de sólidos solubles en función del tiempo, durante el tratamiento osmótico a presión atmosférica. Tiempo (horas) Valores de las Medias Pérdida de Peso (%) Pérdida de Agua (%) Ganancia de Sólidos Solubles (%) a l 7.89 m a l 8.17 m b k 9.97 l c j k d i j e h i e gh h f fg g f f g g e f h de e i d d j c c k b b l a a l a a l a a l a a En la Tabla 6, se muestra la comparación de medias de Tukey aplicada a las pérdidas de peso, de agua y ganancia de sólidos solubles en función del tiempo durante el tratamiento osmótico a presión de vacío. Se aprecia diferencias significativas entre la cuarta y quinta hora de tratamiento, y no ente la quinta y sexta. En función a estos resultados, se decidió escoger cinco horas como tiempo de tratamiento osmótico a presión de vacío. Tabla 6. Resultados de la evaluación estadística de pérdida de peso, pérdida de agua y ganancia de sólidos solubles en función del tiempo, durante el tratamiento osmótico a presión de vacío. Tiempo (horas) Pérdida de Peso (%) Valores de Medias Pérdida de Agua (%) Ganancia de Sólidos Solubles (%) a f 8.25 g a ef f b e e c d d d c c e b b f a a f a a f a a Determinación de la influencia del tipo de jarabe, concentración y presión de vacío en la calidad del producto osmodeshidratado Evaluación sensorial: determinación de la Influencia de la Concentración, Tipo de Jarabe y Presión del Tratamiento Osmótico. An cient. 68(3) 2007, pp

51 Influencia de las condiciones de proceso para osmodeshidratar papaya de monte (Carica pubescens L & K) En la Tabla 7 se presentan los resultados de la evaluación estadística de las mejores muestras obtenidas en la primera, segunda y tercera etapas de la evaluación sensorial (ítem D). Los jueces calificaron con el mayor puntaje promedio a la muestra confitada con jarabe de fructosa a 60º Brix y 88.1 KPa; la que fue escogida como el mejor tratamiento. Tabla 7. Resultados de la evaluación estadística de los atributos color, sabor, textura y apariencia general de los mejores tratamientos. Muestra Rangos Promedio Presión Jarabe Concentración Color Sabor Textura Apa. General 985 Kpa Fructosa a 58.0 ab 61.0 a 60.0 ab Kpa Fructosa a 54.0 b 56.0 a 52.0 b Kpa Fructosa a 68.0 a 63.0 a 68 a Evaluaciones de las Pérdidas de Peso, Agua y Ganancia de Sólidos Solubles producidos durante el Tratamiento Osmótico: En la Tabla 8 se presenta los resultados de la evaluación estadística de la pérdida de peso. El análisis de variancia en los tres factores: jarabe, concentración y presión, reportó efectos significativos sobre la pérdida de peso, durante el tratamiento osmótico. La prueba de comparación de medias de Tukey para el factor tipo de jarabe ratificó los resultados. En el jarabe de sacarosa se observó una menor pérdida de peso respecto a los demás. En el factor concentración, se encontró diferencias significativas entre las muestras evaluadas, aumentando la pérdida de peso a medida que aumenta la concentración del jarabe. La pérdida de peso es mayor en tratamientos a presiones de vació 44.1 y 88.1 KPa respecto a los tratados a presión atmosférica 985 KPa. Tabla 8. Resultados de la evaluación estadística de la pérdida de peso. Factor Tratamiento Media Agrupación de Tukey Glucosa a Jarabe Fructosa b Sacarosa 4.47 c a Concentración b c a Presión b c En la Tabla 9, se presentan los resultados de la evaluación estadística de la pérdida de agua. El ANVA aplicado a los tres factores: jarabe, concentración y presión, reportó diferencias significativas en la pérdida de agua, durante el tratamiento osmótico. Las comparaciones de medias de Tukey ratificaron tales diferencias en todos los factores evaluados; observándose que la muestra con jarabe de glucosa pierde mayor cantidad de agua. Asimismo, se visualiza que la pérdida de agua de las muestras aumenta conforme se incrementan las concentraciones de los jarabes. El mismo efecto se puede apreciar en la presión, en el que se dan mayores pérdidas de agua al aplicar presiones de vacío en comparación con la presión atmosférica. Al respecto Torreggiani et al. (1997), refieren que los intercambios de masa son favorecidos usando soluciones de alta concentración, incrementándose la pérdida de agua más que la ganancia de sólidos solubles. Tabla 9. Resultados de la evaluación estadística de la pérdida de agua. Factor Tratamiento Media Agrupación de Tukey Glucosa a Jarabe Fructosa b Sacarosa c a Concentración b c a Presión b c En la Tabla 10 se presentan los resultados de la evaluación estadística de la ganancia de sólidos solubles. Los resultados del ANVA indican que los sólidos solubles durante el tratamiento osmótico de papaya, se ven afectados significativamente por el tipo de jarabe, concentración y presión de trabajo. La prueba de comparación de medias encontró diferencias significativas en los tres factores evaluados. La mayor ganancia de sólidos solubles se obtuvo con el jarabe de fructosa. Al respecto Torreggiani et al. (1997), refieren que sacáridos de bajo peso molecular favorecen la ganancia de azúcar, debido a la alta penetración de sus moléculas. La mayor ganancia de sólidos solubles reportó la muestra trabajada a 70º Brix. Por otro lado, se determinó que al aplicar presiones de vacío se obtienen mayores ganancias de sólidos solubles respecto a la presión atmosférica, y que al trabajar con una presión de vacío de 88.1 KPa la ganancia es mayor. Fito y Chiralt (1995), manifiestan que durante la deshidratación osmótica al vacío se incrementa la 46

52 Humedad de Equilibrio (g agua/100 g m.s.) Jeny Cornejo A., Américo Guevara P. transferencia de agua sin modificar la ganancia de azúcares, como consecuencia del mecanismo hidrodinámico. Tabla 10. Resultados de la evaluación estadística de la ganancia de sólidos solubles. Factor Tratamiento Medi Agrupación de Tukey a Fructosa A Jarabe Glucosa B Sacarosa C A Concentración B C A Presión B C Teniendo en cuenta los resultados obtenidos, se seleccionó como tratamiento apropiado a las muestras obtenidas con jarabe de fructosa a 60º Brix y una presión de vacío de 88.1 KPa. 3.5 Caracterización del producto final En la Tabla 11 se muestra los análisis fisicoquímicos de la mejor muestra seleccionada de papaya de monte osmodeshidratada. El producto reportó una humedad de 22.6% que lo clasifica como un alimento de humedad intermedia. Los contenidos de proteína, fibra, ceniza y grasa se incrementaron relativamente respecto a la materia prima, como consecuencia del proceso de ósmosis y secado posterior. El contenido de sólidos solubles de 54.6, indica que durante el proceso de ósmosis, se produjo una difusión del jarabe de fructosa hacia la fruta y a su vez del agua contenida en la fruta hacia el jarabe (Chirife, 1986). Asimismo se aprecia un incremento de los azúcares reductores en relación con la materia prima. Los valores de acidez y ph, indican que el producto se ubica dentro de los alimentos de acidez media (Arthey y Dernis, 1992). La vitamina C fue de 31,66 mg/100g, inferior a la hallada en la materia prima (34.39 mg/100g), debido a las pérdidas ocasionadas en el proceso. Tabla 11. Resultados de los análisis fisicoquímicos de papaya de monte osmodeshidratada. Contenido Componente b.h. b.s. Humedad Proteína Grasa Ceniza Fibra Carbohidratos Sólidos solubles Azúcares reductores (g/100g) Acidez titulable (g Ac. cítrico/100 g muestra) ph Vitamina C (mg/100g) En la Figura 5 se presenta la isoterma de adsorción realizada a 25 ºC, se observa que presentó una curva de forma tipo III, típica de sustancias cristalinas puras como la sucrosa. Aplicando el modelo de ajuste de G.A.B. se obtuvo un valor de monocapa de g H 2 O/100 g m.s. Asimismo, el valor del %RMS para el modelo de G.A.B. fue de 8.97, indicativo de un buen ajuste de la curva de adsorción según Mc Laughlin y Magee (1998), quienes consideran que el %RMS hasta 10% es bueno. Las curvas de humedad respecto al tiempo de secado y la de velocidad de secado en función a la humedad libre, indicaron que el proceso de secado presentó un período de velocidad decreciente. Teniendo en cuenta las recomendaciones de Geankoplis (1986), se graficó Ln ((Xs-Xe)/(Xsc-Xe)) versus tiempo de secado, obteniéndose una línea recta, indicando que el fenómeno de transferencia de humedad se da por difusividad. Realizados los cálculos respectivos en la mejor muestra, se determinó que el tiempo de secado con aire caliente fue de 3.12 horas para obtener un producto final con una humedad de 22.6%. 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 FIGURA 16 : ISOTERMA DE ADSORCIÓN A 25ºC DE PAPAYA DE MONTE "AREQUIPEÑA" OSMODESHIDRATADA Experimental G.A.B. 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 Aw Figura 5. Isoterma de adsorción a 25 ºC de papaya de monte Arequipeña osmodeshidratada. 3.6 Almacenamiento En la Tabla 12 se reportan los resultados de los análisis fisicoquímicos del mejor tratamiento almacenado durante 60 días a temperatura ambiente. Como se visualiza, los contenidos de humedad y vitamina C de las muestras empacadas en laminados tienden a permanecer estables, en comparación a las envasadas en polipropileno que varía en el transcurso del almacenamiento. Al respecto Cheftel et al. (1980), refieren que la vitamina C puede ser destruida por oxidación la que no se produce en medio ácido pero se cataliza por la luz. En términos generales en los empaques laminados las variaciones fisicoquímicas son mínimas, debido a su conformación: aluminio, poliestireno y polietileno que protege a los alimentos de los factores externos causantes de deterioro. En la Tabla 13 se muestran los resultados de los análisis microbiológicos del mejor tratamiento almacenado durante 60 días. Se aprecia que los resultados fueron negativos. An cient. 68(3) 2007, pp

53 Influencia de las condiciones de proceso para osmodeshidratar papaya de monte (Carica pubescens L & K) Al respecto Mossel y Quevedo (1987), indican recuentos para aerobios mesófilos viables entre 10 2 a 4 x 10 6 UFC/g y para mohos y levaduras 10 4 y 10 3 UFC/g. El resultado obtenido es indicativo de las buenas prácticas de manufactura durante el proceso tecnológico. Tabla 12. Resultados de los análisis fisicoquímicos de papaya de monte osmodeshidratada durante el almacenamiento. Componente 0 Días 30 Días 60 Días Laminado Polipropileno Laminado Polipropileno Humedad % Grasa % Fibra % Ceniza % Proteína % Carbohidratos % ph Acidez (g Ac. Cítrico/100 g muestra) º Brix Azúcares Reductores (g/100g) Vitamina C (mg/100g) Tabla 13. Resultados de los análisis microbiológicos de papaya de monte osmodeshidratada durante el almacenamiento. Muestra Número de Aerobios Mesófilos Viables (UFC/g) Número de Mohos y Levaduras (UFC/g) 0 Días 30 Días 60 Días 30 Días 60 Días Laminado Polipropilen o Conclusiones El flujo de operaciones recomendado para obtener papaya de monte osmodeshidratada es: selecciónclasificación, lavado-desinfectado, pelado químico, lavado, cortado-despepitado, lavado, precocción (8 minutos a temperatura de ebullición), inmersión en jarabe, drenado, lavado, secado y envasado. Para osmodeshidratar papaya de monte, la fruta debe estar madura y reunir las siguientes características: color amarillo claro de la pared celular, sólidos solubles º Brix y Kf- F de penetración. En el pelado de la fruta, se obtuvieron mejores resultados, utilizando 6% de hidróxido de sodio a temperatura de ebullición por 5 minutos; bajo estas condiciones se obtuvo el mejor rendimiento (85.68%) y presentación. El mejor tratamiento osmótico fue llevado a cabo a presión de vació de 88.1KPa, utilizando jarabe de fructosa a 60º Brix por 5 horas. El producto obtenido reportó las siguientes características en porcentaje: humedad 22.6, proteína 1.21, grasa 0.56, ceniza 0.70, fibra 2.52, carbohidratos 72.41, sólidos solubles 54.60, azúcares reductores 68.60, acidez (ácido cítrico) 0.47, ph 4.64, vitamina C mg/100g y valor de monocapa g H 2 O/100 g m.s. correspondiente a una actividad de agua de Las muestras envasadas en laminados, durante el almacenamiento mostraron mayor estabilidad fisicoquímica y microbiológica. 5. Referencias bibliográficas A.O.A.O Oficial Methods of Analysis of the Association the Official Agricultural Chemists. De Board. U.S.A. ANZALDÚA, A La Evaluación Sensorial de los Alimentos en la Teoría y la Práctica. Editorial Acribia. Zaragoza-España. ARTHEY, D.; DENNIS, C Procesado de Hortalizas. Editorial Acribia. Zaragoza-España. BARBOSA, C. y WELTI-CHANES, J Food Preservation by Moisture Control. Fundamentals and Applications. U.S.A. BELL, L. y LABUZA, T Moisture Sorption. Practical Aspects of Isotherm Measuremente and Use. Second Edition. U.S.A. CHAFER, M.; ORTOLA, M.; CHIRALT, A.; FITO, P Aprovechamiento de la Corteza de Cítricos Mediante Deshidratación Osmótica con Pulso de Vacío. Revista Alimentación Equipos y Tecnología. España. 48

54 Jeny Cornejo A., Américo Guevara P. CHEFTEL, J. y CHEFTEL, H Introducción a la Bioquímica y Tecnología de los Alimentos. Vol. 1. Editorial Acribia. Zaragoza-España. CHIRIFE, J Principios de la Deshidratación Osmótica de Frutas. Curso en Perfeccionamiento en Ciencia y Tecnología de Alimentos. Universidad Santiago de Chile. Chile. CONCHA, J Obtención de Polvo de Papaya de Monte (Carica pubecens). Tesis para optar el Grado de Magister Scientiae. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima-Perú. FITO, P.; CHIRALT, A An Update on Vacuum Osmotic Dehydration. Universidad Politécnica de Valencia. Spain. GEANKOPLIS, C Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Compañía Editorial Continental. S.A. México. GUEVARA, A. y CACHO, R Fruta Confitada, Néctar y Fruta en Almíbar. Facultad de Industrias Alimentarias-TTA. UNALM. Lima Perú. ICMSF Internacional.Comission Microbiological Specifications Foods. Editorial Acribia. Zaragoza-España. IWAMOTO, C Estudio de la Influencia de Enzimas en la Obtención de Jarabe de Malta de Cebada (Hordeum vulgare). Tesis para optar el Título de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima- Perú. KASAHARA, G Tópicos en Transferencia de Calor y Propiedades Termofísicas en Refrigeración y Congelación de Alimentos. Editora. Imprenta Naval. Universidad Católica de Valparaiso-Chile. Facultad de Recursos Naturales Escuela de Alimentos. Chile. LOPEZ, O.; SERNA, L.; MORALES, J Deshidratación Osmótica de la Mora. Segundo Seminario Frutales de Clima Frío Moderado. Centro de Desarrollo Tecnológico de Frutales. Colombia. Mc. LAUGHLIN, C.; MAGEE, T The Determination of Sorption Isotherm and the Isosteric Heats of Sorption for Potatoes. Journal of Food Science. Vol. 35. U.S.A. MENDOZA, F Evaluación y Optimización del Tratamiento Térmico en una Crema a Base de Olluco (Ullucus tubero sus Loz) enlatada. Tesis para optar el Título de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima-Perú. MOSSEL, D.; QUEVEDO, F Control microbiológico de los alimentos. Central de Enseñanza e Investigación Bacteriológica Alimentaria. Editorial CLEIBA. Universidad Nacional de San Marcos. Lima-Perú. PANTASTICO, B Fisiología de la Post Recolección de Manejo y Utilización de Frutas y Hortalizas Tropicales y Subtropicales. Compañía Editorial Continental. S.A. México. PEDRERO, D.; PANGBORN, R Evaluación Sensorial de los Alimentos. Métodos Analíticos. Editorial Alhambra. Mexico. SALAZAR, L Obtención de Carambola (Averrhoa carambola L.) Deshidratado por Osmosis. Tesis para optar el Título de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima-Perú. SARAVACOS, G.; TSIOURVAS, D.; TSAMI, E Effect of temperature on the water adsorption isotherms of sultana raisins. Journal of Food Science. Vol. 51. Nº2. U.S.A. STEEL, R. y TORRIE, J Bioestadística: Principios y Procedimientos. Segunda Edición. Editorial McGrau-Hill. U.S.A. TORREGGIANI, D.; MALTINI, E.; FONI, E Osmotic Pretreatments: A New Way to Directly Formulate Fruit and Vegetable Ingredients. Dipartimento di Scienze Alimentari. Università di Udine. Italy. VARGAS, M Estudio Químico de la Especie (Carica papaya arequipensis) fresca. Tesis para optar el Título de Ingeniero Químico. Universidad Nacional San Agustín. Arequipa-Perú. An cient. 68(3) 2007, pp

55 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 09/01/2007 ISSN Aceptado: 11/06/2007 Determinación de parámetros de extracción y caracterización de aceite a partir de dos variedades de manì (Arachis hipogaea) c.v. Casma Italiano y c.v. Colec I-95/50 Gloria Pascual Ch. 1, Selim Molina S. 2 Resumen Se determinó los parámetros de extracción de aceite de 2 variedades distintas de maní (Arachis hypogaea): Casma Italiano y Colec I-95/50, mediante pruebas de extracción mecánica y por solventes. Se encontró que para ambas variedades el diámetro promedio de las partículas óptimo antes de la extracción por prensado fue de pulgadas. La mayor cantidad de aceite extraído de la variedad Casma Italiano se obtuvo a una temperatura de tratamiento térmico de 105 ºC, durante 30 minutos, razón por la cual la cual se procedió a utilizar ésta temperatura para calentar la variedad Colec I-95/50. Las extracciones realizadas a diferentes porcentajes de humedad, arrojaron un máximo de rendimiento de 28%, en ambas variedades, a la humedad de 11% (base húmeda) de semilla descascarada, descuticulada con pulgadas de diámetro y 105 ºC de calentamiento. Se realizó la extracción por solvente (hexano), de las semillas acondicionadas, obteniéndose en ambas variedades una total extracción de la grasa en los 40 minutos de iniciado el proceso. Los análisis fisico químicos del aceite crudo de ambas variedades mostraron similares resultados. La composición en ácidos grasos determinada por cromatografía de gases reveló un alto grado de insaturación destacando el ácido oleico (40.76% en el aceite de maní Casma Italiano y 51.68% en el aceite de maní Colec I-95/50) seguido del ácido linoleico (36.40% en el aceite de maní Casma Italiano y 28.82% en el aceite de maní Colec I-95/50). Entre los ácidos grasos saturados el de mayor porcentaje fue el ácido palmítico (10.43% en el aceite de maní Casma Italiano y 9.46% en el aceite de maní Colec I-95/50). Palabras clave: Maní, aceite, extracción, composición, ácidos grasos. Abstract We evaluated characteristics, composition and extraction of two peanut kernel crude oils: Casma Italiano, and COLEC I-95/50. Oil extraction was assayed by mechanic and solvent extraction. Three different parameters of pretreatment to the extraction were needed: temperature, size of particle and humidity. In hydraulic pressing, the kernels were crushed and heated under 400 kg/cm² steam pressure for about 40 minutes. The size of particle for two peanut kernels was stabilized at 11% moisture and pressed at 105 ºC. Oil extracted of beans was of 28%. The solvent extraction method involved milling of the kernel and dissolving in hexane. Oil fatty acids composition determinated by gas chromatography revealed a high degree of insaturacion, oleic acid was remarked, and linoleic acid. Physical and chemical character stics of both beans and oils were chuck word similar to another peanut beans and oils. Key words: Peanut kernel, oil, extraction, compositium, fatty acids. 1. Introducción La economía de los aceites y grasas en el Perú arrastra el problema de no satisfacer la demanda creciente debido a la poca disposición de materia prima. El Perú, es un país que ha venido importando grandes cantidades de aceites y grasas en general en muchos años, situación que podría revertirse si se difundiera masivamente cultivos potencialmente productores de insumos oleaginosos, entre ellos el maní. Estudios realizados demuestran que el porcentaje de aceite en la semilla de maní (40-45%) es mayor al de la soya (16-19%) así como a otras oleaginosas como el girasol (32-45%) y el cártamo (30-45%). Además, este aceite presenta un alto contenido de ácidos grasos insaturados por lo que es considerado bajo en colesterol. 1 Facultad de Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. Nuestro país cuenta con las condiciones edafoclimáticas necesarias para el cultivo de maní, por lo cual es importante y necesario el aporte de éste trabajo para de ésta manera poder contribuir con información útil al productor de aceite, y a la vez reflejar el esfuerzo que se realiza en el mejoramiento de la semilla de maní a través del Instituto Nacional de Investigación y Extensión Agraria (INIEA). Los objetivos del presente trabajo de investigación fueron: - Determinar los parámetros de extracción mecánica y por solventes de aceite a partir de 2 variedades de maní a nivel planta piloto. - Determinación de la calidad y características del aceite crudo de ambas variedades de maní. 2. Materiales y métodos Los ensayos experimentales se llevaron a cabo en las instalaciones de los Laboratorios de Análisis de Alimentos e Instrumentación de la Facultad de Industrias Alimentarias y el Laboratorio de Resistencia de Materiales de la Facultad de Ingeniería Agrícola de la Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima y, en el Laboratorio de Química del Instituto Tecnológico Pesquero del Perú (ITP).

56 Gloria Pascual Ch., Selim Molina S. 2.1 Materia prima Se trabajó con 2 variedades de semillas de maní (Arachis hypogaea): Casma Italiano (Tipo Ayacuchano), procedente de un mercado local y, Maní (Colec I-95/50), procedente de la Estación Experimental Donoso del Instituto Nacional de Investigación y Extensión Agraria (INIEA) ubicado en la ciudad de Huaral, provincia de Lima Materiales y equipos a. Materiales Mesas de trabajo, tamices serie ASTM, tela filtrante, probetas de vidrio de 100 ml, matraz kitasato de 100 ml. para filtración al vacío, papel filtro Whatman Nº 2, bolsas plásticas de polietileno; matraces de 50, 125 y 250 ml, buretas de 25 ml, pipetas de 5 y 10 ml, cápsulas de porcelana, campanas desecadoras, termómetros, termómetro digital, balones con tapa esmerilada, papel filtro Whatman Nº 40, placas de vidrio y de metal, peras decantadoras, vasos de precipitado. b. Equipos Balanza marca PENN SCALZ. MF6.COING (Capacidad: 9 kg Philadelphia P.A.); Bomba de vacío. VACUUBRAND MEZ; Estufa eléctrica marca HERAUS KT 500; Molino de Discos (manual); Tamices ASTM TYLER; Prensa hidráulica marca APEX (Presión máxima 400 kg/cm² y capacidad 1 kg); Zaranda vibratoria (SOILTESTCL- 390-K); Balanza eléctrica marca AND FR-300 MK II (Capacidad: 310 g d=0.1 mg Voltios: 110 v.); Campana extractora EL; Cocina con termostato; Congelador; Cromatógrafo de gases PERKIN ELMER; Cronómetro; Digestor semi micro Kjeldahl; Marca JP Selecta; Digestor de fibra cruda marca GERHARDT; Equipo Soxhlet de laboratorio; Equipo de baño maría VVVR BRAND (Circulación de agua 13LI.); Licuadora eléctrica; Mufla Eléctrica Marca LMIM (Modelo LR-201/A); Refractómetro de mesa AUSJENA (Modelo I); Refrigerador Métodos analíticos de control a. De la materia prima y la torta Las semillas de maní y la torta residual fueron sometidos a los siguientes análisis: Humedad: Método AOAC Proteína: Método AOAC Fibra Cruda: Método AOAC Grasa Total: Método AOAC Cenizas: Método AOAC Carbohidratos: Se determinó por diferencia. b. Del aceite extraído Para análisis del aceite obtenido se utilizaron los siguientes métodos: Humedad: Método AOAC Índice de Acidez: Método AOAC Índice de Yodo: Método AOAC Índice de Peróxido: Método AOAC Índice de refracción: Método AOAC c. Densidad: Método AOAC Materia insaponificable: Método AOAC Determinación de ácidos grasos por cromatografía de gases: Método de ensayo LABS-ITP-FQ , Rev. 4, Método validado por el Laboratorio Físico-Químico LABS-ITP. Punto de humo: Método sugerido por Mehlenbacher (1970). Prueba del frío: American Oil Chemists Society. Official and Tentative Methods. Cc Método sugerido por Madrid (1997). 2.2 Metodología experimental Extracción del aceite de maní El diseño experimental para la extracción de aceite para las 2 variedades de maní mediante prensado hidráulico, se realizó de acuerdo a los flujos mostrados en la Figura 1 y Figura 2. Pesado. Las dos variedades de maní una vez recepcionadas, fueron pesadas en una Balanza MARCA PENN SCALZ (capacidad 9 kg). Descascarado. El descascarado del maní, consistió en la separación de la cáscara de las semillas, se realizó mediante golpe utilizando un combo de madera. Esta etapa no se realizó para el caso de la variedad Casma Italiano (ayacuchano) debido a que fue adquirido ya descascarado. Limpieza y selección. Se realizó manualmente tomando las semillas en buen estado. La limpieza implicó la separación de piedras, pajas, metales, etc. Descuticulado. Se procedió a llevar las semillas a un secador de túnel, y luego calentarlas a 80 ºC por alrededor de 45 minutos, de modo, que la cutícula pueda ser retirada posteriormente, de forma manual, sin deteriorar el aceite de la semilla. Molienda. Los granos descuticulados fueron triturados en una moledora manual de tornillo sin fin, con la finalidad de reducir el tamaño de partícula y facilitar el drenaje del aceite durante la extracción. Los diferentes tamaños de partículas, se clasificaron, mediante Tamices marca TYLER en un Zaranda Vibratoria marca SOILTEST por un tiempo de 4 minutos. Acondicionamiento. Los diferentes tamaños de partículas, se calentaron a cocción, en una Estufa marca HERAUSK KT 500, a las temperaturas de 95 y 105ºC durante 30 minutos, con la finalidad de obtener un mayor rendimiento de aceite durante la extracción. Estas partículas se acondicionaron a humedades de 9, 11 y 13%, mediante la agregación de agua caliente, para lo cual se utilizó la siguiente fórmula: 51

57 Determinación de parámetros de extracción y caracterización de aceite a partir de dos variedades de manì (Arachis hipogaea) c.v. Casma Italiano y c.v. Colec I-95/50 Prensado. Esta operación se realizó utilizando una prensa hidráulica APEX, capacidad 1 kg. La cual tiene una presión máxima de de trabajo de 400 kg/cm², a la cual se llegó aumentando la presión de 100 en 100 kg/cm² por cada 10 minutos de drenado. El prensado se realizó en caliente (95 y 105 ºC), obteniéndose en el mejor ensayo un chorro continuo de aceite, el aceite extraído se recogió en una probeta graduada, con el fin de calcular el rendimiento y la velocidad de drenaje del aceite. Todas las combinaciones de extracción (tamaño, temperatura y humedad) se realizaron por triplicado. Extracción por solventes. Los diferentes tamaños de partícula obtenidos en la molienda y tamizado, fueron acondicionados, para posteriormente realizar la extracción por solventes en un equipo Soxhlet utilizando como solvente hexano químicamente puro. El flujo experimental para la extracción por solventes para las dos variedades de maní se muestra en la Figura Resultados y discusión 4.1 De la materia prima En la Tabla 1, se muestra las características físicas de las dos variedades de maní. Tabla 1. Características físicas de las 2 variedades de maní. Características físicas Color de Cutícula Peso de 100 semillas (gr.) Diámetro mayor del grano (cm.) Tamaño Relación Vaina-Grano (%) Casma italiano Rojo Mediano -- Colec 1-95/50 Rojo Claro Grande 72 En las Tablas 2 y 3 se muestra la composición química de los granos de ambas variedades. Tabla 2. Composición química del grano de maní Casma Italiano (tipo ayacuchano) (sin cáscara). Componentes Base húmeda Base seca ( % ) ( % ) Humedad Proteína Grasa Fibra Cenizas Carbohidratos Total Tabla 3. Composición química del grano de maní colec I-95/50 (sin cáscara). Componentes Base húmeda Base seca ( % ) ( % ) Humedad Proteína Grasa Fibra Cenizas Carbohidratos Total Se puede apreciar que el contenido de humedad de ambas variedades está en el rango reportado por Camarena y Montalvo (1994) que indica que el trillado se debe realizar cuando la humedad de los frutos de la planta de maní es de un 8 ó 10% para su posterior descascarado y almacenaje. 4.2 Análisis granulométrico Se han considerado en el presente trabajo de investigación cuatro tipos de Molienda, utilizando tamices de denominación ASTM 20, 16, 14, y 8. Los nombres adoptados para los diferentes tipos de molienda, se basan en las normas de la A.S.T.M. la cual especifica de que la serie A.S.T.M. (American Society for Testing and Materials) gruesa de razón 2 comienza en el tamiz de 1.05 pulgadas de abertura y termina en el de pulgadas. La serie fina, comienza con la abertura de pulgadas termina con la de pulgadas. (Vian y Ocón, 1969, citado por Núñez, 1976) Tabla 4. Tamaños de las partículas obtenidas en la molienda de las 2 variedades de maní. Tipo de Molienda Extragruesa Gruesa Media Fina Nº de Malla (ASTM) Diámetro de Malla (pulgadas) Atraviesa Retenida Atraviesa Retenida Diámetro Promedio de Partícula (pulgadas) menor a Para el proceso de extracción, se procedió a subdividir la serie gruesa en: extragruesa, gruesa, y media. Debido a la naturaleza grasosa del producto, no fue posible obtener suficiente cantidad de molienda fina. Además, su consistencia pulverulenta, dificultaría el prensado ya que la muestra escaparía por los orificios de la prensa por donde sale el aceite. 4.3 Acondicionamiento y extracción de aceite de maní Casma italiano (tipo Ayacuchano) Los diferentes tamaños de partícula de la variedad Casma Italiano fueron acondicionados a las An cient. 68(3) 2007, pp

58 Gloria Pascual Ch., Selim Molina S. temperaturas de 95 y 105 ºC y a las humedades de 9, 11 y 13%, y sometidos a extracción a una presión máxima de 400 kg/cm² a un mismo tiempo de drenaje. Los resultados de extracción se muestran en las Tablas 5, 6, 7, 8, 9, y 10. Tabla 5. Rendimiento de prensado del aceite de maní casma italiano con humedad de 9% (b.h.) y temperatura de 95 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extragruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Tabla 6. Rendimiento de prensado del aceite de maní casma italiano con humedad de 11% (b.h.) y temperatura de 95 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extragruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Tabla 7. Rendimiento de prensado del aceite de maní casma italiano con humedad de 13% (b.h.) y temperatura de 95 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extragruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Se puede apreciar que de las extracciones a 95 ºC y 105 ºC de temperatura, los porcentajes de aceite extraídos de tamaños gruesos y humedades de 11% son similares en ambos casos (28.4% y 28% respectivamente). Es por eso, que para elegir la temperatura más conveniente, se procedió a sacar un promedio de todos los rendimientos de extracción para cada temperatura. Tabla 8. Rendimiento de prensado del aceite de maní casma italiano con humedad de 9% (b.h.) y temperatura de 105 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extragruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Tabla 9. Rendimiento de prensado del aceite de maní casma italiano con humedad de 11% (b.h.) y temperatura de 105 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extragruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Tabla 10. Rendimiento de prensado del aceite de maní casma italiano con humedad de 13% (b.h.) y temperatura de 105 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extragruesa (%) Gruesa (%) Media (% ) Se puede observar que las partículas Extragruesas, Gruesas, y Medias acondicionadas a 95 ºC de temperatura, humedades de 9, 11 y 13% (b.h.), y 40 minutos de drenaje proporcionan en promedio un porcentaje de aceite extraído de 22.76% en base húmeda. Mientras que las partículas extragruesas, gruesas, y medias acondicionadas a 105 ºC de temperatura, humedades de 9, 11 y 13% (b.h.), y 40 minutos de drenaje presentaron en promedio un porcentaje de aceite extraído de 23.87% en base húmeda existiendo una diferencia de 1.11% de rendimiento de aceite extraído entre ambas temperaturas de acondicionamiento Las partículas gruesas y medias acondicionadas a 105 ºC presentan un porcentaje de aceite extraído de 28% y 26.4% respectivamente a la humedad de 11%. En cambio, a la humedad de 13%, las partículas gruesas tienen un rendimiento de 26.4% y las partículas medias 24.8%. Mientras que, las partículas Extragruesas presentan un rendimiento de aceite extraído en un promedio de 21.6% a los 40 minutos de drenaje, el cual es mucho menor que las dos moliendas anteriores (gruesas y medianas). 4.4 Acondicionamiento y extracción de aceite de maní COLEC I 95/50 Para la extracción de aceite de MANÍ COLEC I- 95/50, se procedió a acondicionar los diferentes 53

59 Determinación de parámetros de extracción y caracterización de aceite a partir de dos variedades de manì (Arachis hipogaea) c.v. Casma Italiano y c.v. Colec I-95/50 tamaños de partícula a la temperatura de 105 ºC (por ser la que mayor rendimiento de aceite se obtuvo con la variedad anterior). Los resultados se muestran en las Tablas 11, 12 y 13. Tabla 11. Rendimiento de prensado del aceite de maní colec i-95/50 con humedad de 9% (b.h.) y temperatura de 105 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extra gruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Tabla 12. Rendimiento de prensado del aceite de maní colec i-95/50 con humedad de 11% (b.h.) y temperatura de 105 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extra gruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Tabla 13. Rendimiento de prensado del aceite de maní colec I-95/50 con humedad de 13% (b.h.) y temperatura de 105 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extra gruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Para esta variedad, la extracción, se obtuvo que las partículas Extragruesas, gruesas y medias, humedades 9, 11 y 13% y 40 minutos de drenaje, presentaron un promedio de aceite extraído de 24%, ligeramente mayor al obtenido en la extracción de aceite del maní Casma Italiano (23.87%). El hecho de que no se obtuviera un mayor rendimiento en la extracción de aceite del maní COLEC I-95/50, se debe a factores como la eficiencia de la prensa hidráulica, que según U. de Lima (1987), es del tipo prensa abierta puesto que el maní se encuentra encerrado dentro de una tela a modo de filtro lo que hace que no se pueda trabajar a presiones superiores a diferencia de las prensas cerradas, que son más apropiadas para semillas de alto contenido de aceite como el maní. Las partículas gruesas y medias de maní COLEC I- 95/50, presentan un porcentaje de aceite extraído a los 40 minutos de drenaje de 28% y 26.8% a una humedad de 11%. Mientras que a la humedad de 13% las partículas gruesas tienen un rendimiento en aceite a los 40 minutos de drenaje de 26.8% y las medias de 25.6%. Por otro lado, las partículas extragruesas arrojan un rendimiento promedio de 21.33% a un tiempo de 40 minutos de drenaje. Todos los rendimientos de aceite extraídos están expresados en base húmeda. Bernardini, (1981), afirma que para obtener el máximo rendimiento de aceite de maní, en un prensado continuo, se tiene que calentar la semilla y al mismo tiempo aumentar su humedad hasta aproximadamente el 15%, y rebajándola seguidamente hasta alcanzar valores próximos al 10-11%. En el presente trabajo de investigación, las humedades con las que se obtuvo mayor rendimiento de aceite extraído para las 2 variedades, con ambas temperaturas de acondicionamiento (95 y 105 ºC), fueron 11% y 13%. Estas humedades, correspondientes para un prensado discontinuo tienen cierta similitud con lo anteriormente afirmado. Anteriormente, se hicieron pruebas preliminares con humedades por debajo de 9% y por encima de 15% en las cuales hubo mayor dificultad de drenado de aceite debido a excesiva sequedad y excesiva cantidad de agua, respectivamente. En la Tabla 14 se muestran las características físico-químicas de los aceites crudos de las dos variedades de maní. Tabla 14. Características físico-químicas del aceite crudo de maní Casma italiano y maní Colec I 95/50. DETERMINACIÓN Maní Casma Italiano Maní COLEC I-95/50 Humedad (%) Índice de Acidez (mg KOH / g de aceite)* % a.g.l Índice de Iodo Wijs Índice de Peróxido(meq.O2 / kg. de aceite) Materia Insaponificable (%) Índice de Refracción 15 ºC Densidad (g/c.c.) 20 ºC Prueba de Frío Positiva Positiva Punto de Humo (ºC) Color (U. rojo Lovibond) Expresado en términos de ácido oleico An cient. 68(3) 2007, pp

60 Gloria Pascual Ch., Selim Molina S. El índice de acidez fue de y mg de KOH / g de aceite para las variedades Casma Italiano y Colec I-95/50 respectivamente. Ninguno de éstos valores superó el límite de calidad para que un aceite crudo sea refinado, el cual según FAO (1992) es de 1.98% a.g.l., con lo cual ambos aceites presentan buena calidad. El índice de iodo es una medida de la insaturación de los aceites y grasas y se define como la cantidad de gramos de yodo que son absorbidos por 100 gr. de grasa. Esta es una propiedad característica de los ácidos grasos que poseen doble ligadura, es decir de la serie oleica (ácido graso predominante en el aceite de maní), el linoleico, linolénico, etc. Los índices de yodo encontrados en ambos aceites se acercan al valor reportado por Mehlenbacher (1979), lo cual indica su alta capacidad de halogenación. Según FAO (1992), el límite permitido es de 10 meq O 2 / kg de aceite para el índice de peróxido de un aceite vegetal. En ambas variedades se encontró que el índice de peróxido se encuentra por debajo de ésta cantidad, con lo cual el aceite extraído de ambas variedades presenta un nivel bajo de rancidez oxidativa. Según Lawson (1999), el índice de refracción es muy útil para fines de identificación, comprobación de la pureza y observación del progreso de reacciones como la hidrogenación catalítica. Los índices de refracción de los aceites de maní furon de y para las variedades Casma Italiano y Colec I- 95/50 respectivamente, los cuales se encuentran dentro del rango reportado por Mehlenbacher (1979) para un aceite crudo de maní de buena calidad. Según U. de Lima (1987), la determinación de la densidad es de gran utilidad para detectar adulteraciones, pues la no conformidad del peso específico indica una adulteración aún cuando la conformidad no confirma en ningún caso la pureza del aceite. Las densidades de ambos aceites se encuentran en el rango reportado por Mehlenbacher (1979) para el aceite de maní: g /c.c. Según Madrid (1997), la determinación del punto de frío es de mucha importancia sobre todo para los procesos de desmargarización. Ambas muestras de aceite dieron positivo, puesto que hubo enturbiamiento del aceite y una posterior formación de cristales. Según Mehlenbacher (1979), el punto de humo es un criterio de cierta importancia empleado especialmente para el refrito de las grasas. El punto de humo de los aceites de ambas variedades se encuentran dentro del rango de temperaturas establecido por Kirk y Othmer (1962) para un porcentaje de ácidos grasos libres de 0.1 1, los cuales concuerdan con los % de ácidos grasos libres determinados por análisis. En términos generales, mediante las expresiones numéricas obtenidas por espectrofotometría, tanto el aceite de maní Casma Italiano, como el aceite de maní Colec I-95/50 son de intensidad débil. En la Tabla 15, se muestran la composición de los ácidos grasos de los aceites de las 2 variedades de maní en estudio determinadas por cromatografía de gases. Tabla 15. Composición de los ácidos grasos del aceite crudo de maní: cv casma italiano y Colec I- 95/50. Compuestos Maní casma italiano (%) Ácido palmítico Ácido oleico Ácido linoleico Ácido α-linolenico Ácido esteárico Ácido palmitoléico Ácido araquídico Ácido behénico Ácido lignocérico Maní colec I 95/50(%) Existe una diferencia significativa en la proporción del ácido oleico entre los aceites de las variedades de maní, siendo el aceite de maní Colec I-95/50 (51.68%) el que se encuentra en mayor cantidad que el de Casma Italiano (40.76%), estando ambos por debajo del rango determinado para el aceite de oliva (65-85), pero siendo igualmente grandes aportadores de éste ácido graso monoinsaturado tan beneficioso para la salud. Ambas variedades contienen una significativa cantidad de ácido graso esencial linoleico, siendo el maní Casma Italiano (36.40%) con un mayor porcentaje que el maní Colec I-95/50 (28.82%), pudiendo aprovecharse ambos como fuente de energía para la alimentación humana. 4.5 Características de las tortas de prensado En las Tablas 16 y 17, se muestran los resultados del análisis proximal realizado a las tortas de maní después de realizado el prensado a 105 ºC y 11% de humedad. Según Jacquot (1959), la composición de las tortas de maní dependen del procedimiento de extracción del aceite. Tabla 16. Composición química de la torta de maní casma italiano después del prensado. Componentes Base húmeda (%) Base seca (%) Humedad Proteína Grasa Fibra Cenizas Carbohidratos Total Tabla 17. Composición química de la torta de maní Colec I-95/50 después del prensado. Componentes Base húmeda (%) Base seca (%) Humedad Proteína Grasa

61 Determinación de parámetros de extracción y caracterización de aceite a partir de dos variedades de manì (Arachis hipogaea) c.v. Casma Italiano y c.v. Colec I-95/50 Fibra Cenizas Carbohidratos Total En los resultados obtenidos se puede apreciar que existe aún una apreciable cantidad de aceite residual en las tortas de prensado de ambas variedades (17.49% de aceite en la torta de maní Casma Italiano y 23.77% de aceite en la torta de maní Colec I-95/50) debido a que la permeabilidad al flujo de aceite de las paredes celulares de ambas variedades durante la extracción no permite un drenado mucho mayor. Los diferentes tamaños de molienda de las 2 variedades de maní fueron acondicionados a la humedad de 11% por ser ésta con la que se obtuvo un mayor rendimiento de aceite y, posteriormente, llevadas a extracción en un equipo Soxhlet utilizando como solvente hexano. La extracción para cada uno de los diferentes tamaños de partícula (extragrueso, grueso y mediano) para ambas variedades tuvo una duración de 40 minutos. Los resultados de éste proceso se pueden apreciar en las Tablas 18 y 19. Tabla 18. Aceite extraído (%) por solventes en la variedad casma italiano. Tipo de molienda Extragruesa Gruesa Media Tiempo en minutos Tabla 19. Aceite extraído (%) por solventes en la variedad colec I-95/50. Tipo de molienda 20 Extragruesa Gruesa Media Tiempo en minutos Según Bernardini (1981), para un proceso óptimo de extracción, las semillas ricas en aceite deben ser sometidas a un proceso de molienda para ser reducidas a partículas de 1-2 m.m. para después ser sometidas a un proceso de extracción por solventes en un extractor de percolación a temperatura de ºC por un periodo de 30 a 50 minutos dependiendo del tipo de semilla, para después ser sometido a extracción en un extractor por inmersión. Debido a que en el equipo de extracción Soxhlet se realiza una extracción mixta percolación-inmersión, es que en esta operación se obtiene el mayor rendimiento de aceite posible. En ambas Tablas se puede apreciar que para ambas variedades el mayor rendimiento se obtuvo durante los primeros 20 minutos de iniciada la extracción; luego la cantidad de grasa extraída disminuye hasta ser casi constante después de los 40 minutos. 5. Conclusiones Las semillas de maní Casma Italiano y Colec I- 95/50 poseen un alto rendimiento de aceite: y 53.45% respectivamente. La extracción por prensado de aceite de maní para ambas variedades, debe realizarse a una temperatura de acondicionamiento de 105 ºC por 30 minutos, con un tamaño de partícula promedio de pulgadas, y a la humedad de 11% (base húmeda); obteniéndose a éstas condiciones un rendimiento promedio de extracción de aceite de 28% tanto para el maní Casma Italiano como para el maní Colec I-95/50. El mayor rendimiento de aceite mediante la extracción por solventes durante 40 minutos se dio para las moliendas gruesa y media, obteniéndose en promedio 49.61% para la variedad Casma Italiano, y 52.55% para la variedad Colec I-95/50. Las tortas de maní de ambas variedades contienen un alto porcentaje de proteína: 58.09% (b.s.) para la variedad Casma Italiano, y 50.04% (b.s.) para la variedad Colec I-95/50. Las propiedades físico-químicas determinadas para el aceite crudo de de maní Colec I-95/50 son: humedad (0.09%), acidez (0.559 mg.koh/g grasa), índice de peróxido (1.5 meq.02/kg aceite), índice de yodo (91.36 g de Yodo/100 g grasa), densidad a 20º C (0.9 g/cc), color ( U. rojo loribond), índice de regracción a 15 ºC (1.4724), manteria insaponificable (0.49 g insaponificable/100 g. grasa), prueba de frío (positiva), punto de humo (172 ºC). El aceite de maní de ambas variedades es una importante fuente de energía para la alimentación humana por poseer cantidades significativas de ácido graso monoinsaturado oleico (40.76% el aceite de Casma Italiano y 51.68% el aceite de Colec I-95/50); y ácido graso esencial linoleico (36.4% el aceite de Casma Italiano y 28.82% el aceite de Colec I- 95/50). 6. Referencias bibliográficas ACOSTA, E Ensayo Experimental de Extracción y Refinación de Aceite de Fruto de Ungurahui (Jessenia polycarpa). Tesis para optar el Título de Ingeniero en Industrias Alimentarias, Universidad Nacional del Centro, Huancayo. ANGELES, J Determinación de la Estabilidad del Aceite Crudo y Semi-Refinado de la semilla de Sacha Inchi (Plukenetia volubilis L.) sometido a temperaturas variables de almacenamiento. Tesis para optar el Título de Ingeniero en Industrias Alimentarias, UNALM, Lima. A.O.A.C Manual of Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemist. ARBAIZA, E Riesgos de la Contaminación con Aflatoxinas en Maní (Arachis hypogaea) de Producción Nacional. Universidad Nacional Mayor de San Marcos. BAILEY, A.E Aceites y Grasas Industriales. Reverte, Primera Edición, Barcelona. An cient. 68(3) 2007, pp

62 Gloria Pascual Ch., Selim Molina S. BERNARDINI, E Tecnología de Aceites y Grasas. Editorial Alambra.S. A. Madrid. CALZADA, J Métodos Estadísticos para la Investigación. Cuarta Edición. Editorial Milagros S.A., Lima. CAMARENA, F. y MONTALVO, R Oleaginosas: Diagnóstico, Lima. CAMARENA, F.y MONTALVO, R Oleaginosas: Diagnóstico, Lima. Centro de Desarrollo de Investigación, Educación y Desarrollo (C.I.E.D.) Procesados de Maní. Procesamiento de Alimentos para pequeñas y micro empresas Agroindustriales. CALVO, C. y DURÁN, L Opticas y Color. Temas en Tecnología de Alimentos. Instituto Politécnico Nacional, México D.F. FAO, Tecnología de la Producción de harinas Comestibles y Productos Proteínicos del Cacahuete (Maní). Roma. FAO.2004.www.fao.org. Datos Nacionales sobre Cultivos de maní. FENNEMA, O Introducción a la ciencia de los alimentos. Editorial Reverté S.A., Zaragoza. GLORIO, P; REPO CARRASCO, R.; VELEZMORO, C., CASTILLO, L., MARTÍNEZ, P., MELGAREJO, S., ANTICONA, S., ASTUHUAMAN, L., HUAMÁN, N., ICOCHEA, J., PEÑA, J.C. y QUIROZ, N.R Dietary Fiber in Peruvian Foods. UNALM, Lima. JACQUOT, R Las Tortas Alimenticias. Editorial Acribia. Zaragoza. KIRK y OTHMER Enciclopedia de tecnología Química. Tomo 1. Primera edición. Editorial Hispano Americana, México D. F. LAWSON, H Aceites y Grasas Alimentarios. Tecnología, utilización y nutrición. Editorial Acribia S.A., Zaragoza. MADRID, A Manual de Aceites y Grasas Comestibles. A.M.V. Ediciones. Primera Edición, Madrid. MEHLENBACHER, V Análisis de Grasas y Aceites. Ediciones Urmo S.A., Bilbao. MEJÍA, M Extracción y Refinación de Aceite de Sacha Inchi (Plukenetia volubilis). Tesis para optar el título de Ingeniero en Industrias Alimentarias, UNALM, Lima. MELO, J Aceites y grasas, Índices de Genuinidad, Índices de calidad. Marzo. A y G Técnica, Buenos Aires. Ministerio de Agricultura NÚÑEZ, C Estudio Técnico de la Extracción y refinación del aceite de la semila de girasol (Helianthus annuus, variedades Peredovik y Nandubay Inta). Tesis para optar el título de Ingeniero en Industrias Alimentarias, UNALM, Lima. OYINLOLA, A.; OJO, A. y ADEKOYA, L Journal of Food Engineering 64. p.p Development of a laboratory model screw press for peanut oil expression. PALACIOS, J Plantas Medicinales Nativas del Perú. Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. Lima, Perú. PALMA DEL ESPINO. Domingo 26 de Setiembre de Suplemento Contratado. Diario El Comercio. Lima. SAAVEDRA, C.H Extracción y Caracterización de Aceite de Castaña (Bertholletia exelsa). Tesis para optar el Título de Ingeniero en Industrias Alimentarias, UNALM, Lima. SKOOG, D. A Química Analítica. Mc Graw- Hill. Séptima Edición, México D.F. UNIVERSIDAD DE LIMA Aceites y Grasas. Proyecto Ciencia y Tecnología de los Alimentos, Lima. URDAY, H Efecto del Aporque y Tres Modalidades de Siembra en el Cultivo de Maní (Arachis hypogea) c.v. Italiano Casma en La Molina.Tesis para optar el título de Ingeniero Agrónomo. UNALM, Lima. WONG, J.2001.Comparativo de Control de Malezas en el cultivo de Maní (Arachis hypogaea L.) c.v. Italiano Casma. Tesis para optar el Título de Ingeniero Agrónomo. Facultad de Agronomía. UNALM,.Lima. ZILLER, S Grasas y Aceites Alimentarios. Editorial Acribia S.A., Zaragoza. 57

63 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 09/01/2007 ISSN Aceptado: 11/06/2007 Determinación de parámetros de extracción y caracterización de aceite a partir de dos variedades de manì (Arachis hipogaea) c.v. Casma Italiano y c.v. Colec I-95/50 Gloria Pascual Ch. 1, Selim Molina S. 2 Resumen Se determinó los parámetros de extracción de aceite de 2 variedades distintas de maní (Arachis hypogaea): Casma Italiano y Colec I-95/50, mediante pruebas de extracción mecánica y por solventes. Se encontró que para ambas variedades el diámetro promedio de las partículas óptimo antes de la extracción por prensado fue de pulgadas. La mayor cantidad de aceite extraído de la variedad Casma Italiano se obtuvo a una temperatura de tratamiento térmico de 105 ºC, durante 30 minutos, razón por la cual la cual se procedió a utilizar ésta temperatura para calentar la variedad Colec I-95/50. Las extracciones realizadas a diferentes porcentajes de humedad, arrojaron un máximo de rendimiento de 28%, en ambas variedades, a la humedad de 11% (base húmeda) de semilla descascarada, descuticulada con pulgadas de diámetro y 105 ºC de calentamiento. Se realizó la extracción por solvente (hexano), de las semillas acondicionadas, obteniéndose en ambas variedades una total extracción de la grasa en los 40 minutos de iniciado el proceso. Los análisis fisico químicos del aceite crudo de ambas variedades mostraron similares resultados. La composición en ácidos grasos determinada por cromatografía de gases reveló un alto grado de insaturación destacando el ácido oleico (40.76% en el aceite de maní Casma Italiano y 51.68% en el aceite de maní Colec I-95/50) seguido del ácido linoleico (36.40% en el aceite de maní Casma Italiano y 28.82% en el aceite de maní Colec I-95/50). Entre los ácidos grasos saturados el de mayor porcentaje fue el ácido palmítico (10.43% en el aceite de maní Casma Italiano y 9.46% en el aceite de maní Colec I-95/50). Palabras clave: Maní, aceite, extracción, composición, ácidos grasos. Abstract We evaluated characteristics, composition and extraction of two peanut kernel crude oils: Casma Italiano, and COLEC I-95/50. Oil extraction was assayed by mechanic and solvent extraction. Three different parameters of pretreatment to the extraction were needed: temperature, size of particle and humidity. In hydraulic pressing, the kernels were crushed and heated under 400 kg/cm² steam pressure for about 40 minutes. The size of particle for two peanut kernels was stabilized at 11% moisture and pressed at 105 ºC. Oil extracted of beans was of 28%. The solvent extraction method involved milling of the kernel and dissolving in hexane. Oil fatty acids composition determinated by gas chromatography revealed a high degree of insaturacion, oleic acid was remarked, and linoleic acid. Physical and chemical character stics of both beans and oils were chuck word similar to another peanut beans and oils. Key words: Peanut kernel, oil, extraction, compositium, fatty acids. 1. Introducción La economía de los aceites y grasas en el Perú arrastra el problema de no satisfacer la demanda creciente debido a la poca disposición de materia prima. El Perú, es un país que ha venido importando grandes cantidades de aceites y grasas en general en muchos años, situación que podría revertirse si se difundiera masivamente cultivos potencialmente productores de insumos oleaginosos, entre ellos el maní. Estudios realizados demuestran que el porcentaje de aceite en la semilla de maní (40-45%) es mayor al de la soya (16-19%) así como a otras oleaginosas como el girasol (32-45%) y el cártamo (30-45%). Además, este aceite presenta un alto contenido de ácidos grasos insaturados por lo que es considerado bajo en colesterol. 1 Facultad de Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. Nuestro país cuenta con las condiciones edafoclimáticas necesarias para el cultivo de maní, por lo cual es importante y necesario el aporte de éste trabajo para de ésta manera poder contribuir con información útil al productor de aceite, y a la vez reflejar el esfuerzo que se realiza en el mejoramiento de la semilla de maní a través del Instituto Nacional de Investigación y Extensión Agraria (INIEA). Los objetivos del presente trabajo de investigación fueron: - Determinar los parámetros de extracción mecánica y por solventes de aceite a partir de 2 variedades de maní a nivel planta piloto. - Determinación de la calidad y características del aceite crudo de ambas variedades de maní. 2. Materiales y métodos Los ensayos experimentales se llevaron a cabo en las instalaciones de los Laboratorios de Análisis de Alimentos e Instrumentación de la Facultad de Industrias Alimentarias y el Laboratorio de Resistencia de Materiales de la Facultad de Ingeniería Agrícola de la Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima y, en el Laboratorio de Química del Instituto Tecnológico Pesquero del Perú (ITP).

64 Gloria Pascual Ch., Selim Molina S. 2.1 Materia prima Se trabajó con 2 variedades de semillas de maní (Arachis hypogaea): Casma Italiano (Tipo Ayacuchano), procedente de un mercado local y, Maní (Colec I-95/50), procedente de la Estación Experimental Donoso del Instituto Nacional de Investigación y Extensión Agraria (INIEA) ubicado en la ciudad de Huaral, provincia de Lima Materiales y equipos a. Materiales Mesas de trabajo, tamices serie ASTM, tela filtrante, probetas de vidrio de 100 ml, matraz kitasato de 100 ml. para filtración al vacío, papel filtro Whatman Nº 2, bolsas plásticas de polietileno; matraces de 50, 125 y 250 ml, buretas de 25 ml, pipetas de 5 y 10 ml, cápsulas de porcelana, campanas desecadoras, termómetros, termómetro digital, balones con tapa esmerilada, papel filtro Whatman Nº 40, placas de vidrio y de metal, peras decantadoras, vasos de precipitado. b. Equipos Balanza marca PENN SCALZ. MF6.COING (Capacidad: 9 kg Philadelphia P.A.); Bomba de vacío. VACUUBRAND MEZ; Estufa eléctrica marca HERAUS KT 500; Molino de Discos (manual); Tamices ASTM TYLER; Prensa hidráulica marca APEX (Presión máxima 400 kg/cm² y capacidad 1 kg); Zaranda vibratoria (SOILTESTCL- 390-K); Balanza eléctrica marca AND FR-300 MK II (Capacidad: 310 g d=0.1 mg Voltios: 110 v.); Campana extractora EL; Cocina con termostato; Congelador; Cromatógrafo de gases PERKIN ELMER; Cronómetro; Digestor semi micro Kjeldahl; Marca JP Selecta; Digestor de fibra cruda marca GERHARDT; Equipo Soxhlet de laboratorio; Equipo de baño maría VVVR BRAND (Circulación de agua 13LI.); Licuadora eléctrica; Mufla Eléctrica Marca LMIM (Modelo LR-201/A); Refractómetro de mesa AUSJENA (Modelo I); Refrigerador Métodos analíticos de control a. De la materia prima y la torta Las semillas de maní y la torta residual fueron sometidos a los siguientes análisis: Humedad: Método AOAC Proteína: Método AOAC Fibra Cruda: Método AOAC Grasa Total: Método AOAC Cenizas: Método AOAC Carbohidratos: Se determinó por diferencia. b. Del aceite extraído Para análisis del aceite obtenido se utilizaron los siguientes métodos: Humedad: Método AOAC Índice de Acidez: Método AOAC Índice de Yodo: Método AOAC Índice de Peróxido: Método AOAC Índice de refracción: Método AOAC c. Densidad: Método AOAC Materia insaponificable: Método AOAC Determinación de ácidos grasos por cromatografía de gases: Método de ensayo LABS-ITP-FQ , Rev. 4, Método validado por el Laboratorio Físico-Químico LABS-ITP. Punto de humo: Método sugerido por Mehlenbacher (1970). Prueba del frío: American Oil Chemists Society. Official and Tentative Methods. Cc Método sugerido por Madrid (1997). 2.2 Metodología experimental Extracción del aceite de maní El diseño experimental para la extracción de aceite para las 2 variedades de maní mediante prensado hidráulico, se realizó de acuerdo a los flujos mostrados en la Figura 1 y Figura 2. Pesado. Las dos variedades de maní una vez recepcionadas, fueron pesadas en una Balanza MARCA PENN SCALZ (capacidad 9 kg). Descascarado. El descascarado del maní, consistió en la separación de la cáscara de las semillas, se realizó mediante golpe utilizando un combo de madera. Esta etapa no se realizó para el caso de la variedad Casma Italiano (ayacuchano) debido a que fue adquirido ya descascarado. Limpieza y selección. Se realizó manualmente tomando las semillas en buen estado. La limpieza implicó la separación de piedras, pajas, metales, etc. Descuticulado. Se procedió a llevar las semillas a un secador de túnel, y luego calentarlas a 80 ºC por alrededor de 45 minutos, de modo, que la cutícula pueda ser retirada posteriormente, de forma manual, sin deteriorar el aceite de la semilla. Molienda. Los granos descuticulados fueron triturados en una moledora manual de tornillo sin fin, con la finalidad de reducir el tamaño de partícula y facilitar el drenaje del aceite durante la extracción. Los diferentes tamaños de partículas, se clasificaron, mediante Tamices marca TYLER en un Zaranda Vibratoria marca SOILTEST por un tiempo de 4 minutos. Acondicionamiento. Los diferentes tamaños de partículas, se calentaron a cocción, en una Estufa marca HERAUSK KT 500, a las temperaturas de 95 y 105ºC durante 30 minutos, con la finalidad de obtener un mayor rendimiento de aceite durante la extracción. Estas partículas se acondicionaron a humedades de 9, 11 y 13%, mediante la agregación de agua caliente, para lo cual se utilizó la siguiente fórmula: 51

65 Determinación de parámetros de extracción y caracterización de aceite a partir de dos variedades de manì (Arachis hipogaea) c.v. Casma Italiano y c.v. Colec I-95/50 Prensado. Esta operación se realizó utilizando una prensa hidráulica APEX, capacidad 1 kg. La cual tiene una presión máxima de de trabajo de 400 kg/cm², a la cual se llegó aumentando la presión de 100 en 100 kg/cm² por cada 10 minutos de drenado. El prensado se realizó en caliente (95 y 105 ºC), obteniéndose en el mejor ensayo un chorro continuo de aceite, el aceite extraído se recogió en una probeta graduada, con el fin de calcular el rendimiento y la velocidad de drenaje del aceite. Todas las combinaciones de extracción (tamaño, temperatura y humedad) se realizaron por triplicado. Extracción por solventes. Los diferentes tamaños de partícula obtenidos en la molienda y tamizado, fueron acondicionados, para posteriormente realizar la extracción por solventes en un equipo Soxhlet utilizando como solvente hexano químicamente puro. El flujo experimental para la extracción por solventes para las dos variedades de maní se muestra en la Figura Resultados y discusión 4.1 De la materia prima En la Tabla 1, se muestra las características físicas de las dos variedades de maní. Tabla 1. Características físicas de las 2 variedades de maní. Características físicas Color de Cutícula Peso de 100 semillas (gr.) Diámetro mayor del grano (cm.) Tamaño Relación Vaina-Grano (%) Casma italiano Rojo Mediano -- Colec 1-95/50 Rojo Claro Grande 72 En las Tablas 2 y 3 se muestra la composición química de los granos de ambas variedades. Tabla 2. Composición química del grano de maní Casma Italiano (tipo ayacuchano) (sin cáscara). Componentes Base húmeda Base seca ( % ) ( % ) Humedad Proteína Grasa Fibra Cenizas Carbohidratos Total Tabla 3. Composición química del grano de maní colec I-95/50 (sin cáscara). Componentes Base húmeda Base seca ( % ) ( % ) Humedad Proteína Grasa Fibra Cenizas Carbohidratos Total Se puede apreciar que el contenido de humedad de ambas variedades está en el rango reportado por Camarena y Montalvo (1994) que indica que el trillado se debe realizar cuando la humedad de los frutos de la planta de maní es de un 8 ó 10% para su posterior descascarado y almacenaje. 4.2 Análisis granulométrico Se han considerado en el presente trabajo de investigación cuatro tipos de Molienda, utilizando tamices de denominación ASTM 20, 16, 14, y 8. Los nombres adoptados para los diferentes tipos de molienda, se basan en las normas de la A.S.T.M. la cual especifica de que la serie A.S.T.M. (American Society for Testing and Materials) gruesa de razón 2 comienza en el tamiz de 1.05 pulgadas de abertura y termina en el de pulgadas. La serie fina, comienza con la abertura de pulgadas termina con la de pulgadas. (Vian y Ocón, 1969, citado por Núñez, 1976) Tabla 4. Tamaños de las partículas obtenidas en la molienda de las 2 variedades de maní. Tipo de Molienda Extragruesa Gruesa Media Fina Nº de Malla (ASTM) Diámetro de Malla (pulgadas) Atraviesa Retenida Atraviesa Retenida Diámetro Promedio de Partícula (pulgadas) menor a Para el proceso de extracción, se procedió a subdividir la serie gruesa en: extragruesa, gruesa, y media. Debido a la naturaleza grasosa del producto, no fue posible obtener suficiente cantidad de molienda fina. Además, su consistencia pulverulenta, dificultaría el prensado ya que la muestra escaparía por los orificios de la prensa por donde sale el aceite. 4.3 Acondicionamiento y extracción de aceite de maní Casma italiano (tipo Ayacuchano) Los diferentes tamaños de partícula de la variedad Casma Italiano fueron acondicionados a las An cient. 68(3) 2007, pp

66 Gloria Pascual Ch., Selim Molina S. temperaturas de 95 y 105 ºC y a las humedades de 9, 11 y 13%, y sometidos a extracción a una presión máxima de 400 kg/cm² a un mismo tiempo de drenaje. Los resultados de extracción se muestran en las Tablas 5, 6, 7, 8, 9, y 10. Tabla 5. Rendimiento de prensado del aceite de maní casma italiano con humedad de 9% (b.h.) y temperatura de 95 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extragruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Tabla 6. Rendimiento de prensado del aceite de maní casma italiano con humedad de 11% (b.h.) y temperatura de 95 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extragruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Tabla 7. Rendimiento de prensado del aceite de maní casma italiano con humedad de 13% (b.h.) y temperatura de 95 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extragruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Se puede apreciar que de las extracciones a 95 ºC y 105 ºC de temperatura, los porcentajes de aceite extraídos de tamaños gruesos y humedades de 11% son similares en ambos casos (28.4% y 28% respectivamente). Es por eso, que para elegir la temperatura más conveniente, se procedió a sacar un promedio de todos los rendimientos de extracción para cada temperatura. Tabla 8. Rendimiento de prensado del aceite de maní casma italiano con humedad de 9% (b.h.) y temperatura de 105 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extragruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Tabla 9. Rendimiento de prensado del aceite de maní casma italiano con humedad de 11% (b.h.) y temperatura de 105 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extragruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Tabla 10. Rendimiento de prensado del aceite de maní casma italiano con humedad de 13% (b.h.) y temperatura de 105 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extragruesa (%) Gruesa (%) Media (% ) Se puede observar que las partículas Extragruesas, Gruesas, y Medias acondicionadas a 95 ºC de temperatura, humedades de 9, 11 y 13% (b.h.), y 40 minutos de drenaje proporcionan en promedio un porcentaje de aceite extraído de 22.76% en base húmeda. Mientras que las partículas extragruesas, gruesas, y medias acondicionadas a 105 ºC de temperatura, humedades de 9, 11 y 13% (b.h.), y 40 minutos de drenaje presentaron en promedio un porcentaje de aceite extraído de 23.87% en base húmeda existiendo una diferencia de 1.11% de rendimiento de aceite extraído entre ambas temperaturas de acondicionamiento Las partículas gruesas y medias acondicionadas a 105 ºC presentan un porcentaje de aceite extraído de 28% y 26.4% respectivamente a la humedad de 11%. En cambio, a la humedad de 13%, las partículas gruesas tienen un rendimiento de 26.4% y las partículas medias 24.8%. Mientras que, las partículas Extragruesas presentan un rendimiento de aceite extraído en un promedio de 21.6% a los 40 minutos de drenaje, el cual es mucho menor que las dos moliendas anteriores (gruesas y medianas). 4.4 Acondicionamiento y extracción de aceite de maní COLEC I 95/50 Para la extracción de aceite de MANÍ COLEC I- 95/50, se procedió a acondicionar los diferentes 53

67 Determinación de parámetros de extracción y caracterización de aceite a partir de dos variedades de manì (Arachis hipogaea) c.v. Casma Italiano y c.v. Colec I-95/50 tamaños de partícula a la temperatura de 105 ºC (por ser la que mayor rendimiento de aceite se obtuvo con la variedad anterior). Los resultados se muestran en las Tablas 11, 12 y 13. Tabla 11. Rendimiento de prensado del aceite de maní colec i-95/50 con humedad de 9% (b.h.) y temperatura de 105 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extra gruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Tabla 12. Rendimiento de prensado del aceite de maní colec i-95/50 con humedad de 11% (b.h.) y temperatura de 105 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extra gruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Tabla 13. Rendimiento de prensado del aceite de maní colec I-95/50 con humedad de 13% (b.h.) y temperatura de 105 ºC con diferentes tipos de molienda. Tiempo de drenaje (minutos) Extra gruesa (%) Gruesa (%) Media (%) Para esta variedad, la extracción, se obtuvo que las partículas Extragruesas, gruesas y medias, humedades 9, 11 y 13% y 40 minutos de drenaje, presentaron un promedio de aceite extraído de 24%, ligeramente mayor al obtenido en la extracción de aceite del maní Casma Italiano (23.87%). El hecho de que no se obtuviera un mayor rendimiento en la extracción de aceite del maní COLEC I-95/50, se debe a factores como la eficiencia de la prensa hidráulica, que según U. de Lima (1987), es del tipo prensa abierta puesto que el maní se encuentra encerrado dentro de una tela a modo de filtro lo que hace que no se pueda trabajar a presiones superiores a diferencia de las prensas cerradas, que son más apropiadas para semillas de alto contenido de aceite como el maní. Las partículas gruesas y medias de maní COLEC I- 95/50, presentan un porcentaje de aceite extraído a los 40 minutos de drenaje de 28% y 26.8% a una humedad de 11%. Mientras que a la humedad de 13% las partículas gruesas tienen un rendimiento en aceite a los 40 minutos de drenaje de 26.8% y las medias de 25.6%. Por otro lado, las partículas extragruesas arrojan un rendimiento promedio de 21.33% a un tiempo de 40 minutos de drenaje. Todos los rendimientos de aceite extraídos están expresados en base húmeda. Bernardini, (1981), afirma que para obtener el máximo rendimiento de aceite de maní, en un prensado continuo, se tiene que calentar la semilla y al mismo tiempo aumentar su humedad hasta aproximadamente el 15%, y rebajándola seguidamente hasta alcanzar valores próximos al 10-11%. En el presente trabajo de investigación, las humedades con las que se obtuvo mayor rendimiento de aceite extraído para las 2 variedades, con ambas temperaturas de acondicionamiento (95 y 105 ºC), fueron 11% y 13%. Estas humedades, correspondientes para un prensado discontinuo tienen cierta similitud con lo anteriormente afirmado. Anteriormente, se hicieron pruebas preliminares con humedades por debajo de 9% y por encima de 15% en las cuales hubo mayor dificultad de drenado de aceite debido a excesiva sequedad y excesiva cantidad de agua, respectivamente. En la Tabla 14 se muestran las características físico-químicas de los aceites crudos de las dos variedades de maní. Tabla 14. Características físico-químicas del aceite crudo de maní Casma italiano y maní Colec I 95/50. DETERMINACIÓN Maní Casma Italiano Maní COLEC I-95/50 Humedad (%) Índice de Acidez (mg KOH / g de aceite)* % a.g.l Índice de Iodo Wijs Índice de Peróxido(meq.O2 / kg. de aceite) Materia Insaponificable (%) Índice de Refracción 15 ºC Densidad (g/c.c.) 20 ºC Prueba de Frío Positiva Positiva Punto de Humo (ºC) Color (U. rojo Lovibond) Expresado en términos de ácido oleico An cient. 68(3) 2007, pp

68 Gloria Pascual Ch., Selim Molina S. El índice de acidez fue de y mg de KOH / g de aceite para las variedades Casma Italiano y Colec I-95/50 respectivamente. Ninguno de éstos valores superó el límite de calidad para que un aceite crudo sea refinado, el cual según FAO (1992) es de 1.98% a.g.l., con lo cual ambos aceites presentan buena calidad. El índice de iodo es una medida de la insaturación de los aceites y grasas y se define como la cantidad de gramos de yodo que son absorbidos por 100 gr. de grasa. Esta es una propiedad característica de los ácidos grasos que poseen doble ligadura, es decir de la serie oleica (ácido graso predominante en el aceite de maní), el linoleico, linolénico, etc. Los índices de yodo encontrados en ambos aceites se acercan al valor reportado por Mehlenbacher (1979), lo cual indica su alta capacidad de halogenación. Según FAO (1992), el límite permitido es de 10 meq O 2 / kg de aceite para el índice de peróxido de un aceite vegetal. En ambas variedades se encontró que el índice de peróxido se encuentra por debajo de ésta cantidad, con lo cual el aceite extraído de ambas variedades presenta un nivel bajo de rancidez oxidativa. Según Lawson (1999), el índice de refracción es muy útil para fines de identificación, comprobación de la pureza y observación del progreso de reacciones como la hidrogenación catalítica. Los índices de refracción de los aceites de maní furon de y para las variedades Casma Italiano y Colec I- 95/50 respectivamente, los cuales se encuentran dentro del rango reportado por Mehlenbacher (1979) para un aceite crudo de maní de buena calidad. Según U. de Lima (1987), la determinación de la densidad es de gran utilidad para detectar adulteraciones, pues la no conformidad del peso específico indica una adulteración aún cuando la conformidad no confirma en ningún caso la pureza del aceite. Las densidades de ambos aceites se encuentran en el rango reportado por Mehlenbacher (1979) para el aceite de maní: g /c.c. Según Madrid (1997), la determinación del punto de frío es de mucha importancia sobre todo para los procesos de desmargarización. Ambas muestras de aceite dieron positivo, puesto que hubo enturbiamiento del aceite y una posterior formación de cristales. Según Mehlenbacher (1979), el punto de humo es un criterio de cierta importancia empleado especialmente para el refrito de las grasas. El punto de humo de los aceites de ambas variedades se encuentran dentro del rango de temperaturas establecido por Kirk y Othmer (1962) para un porcentaje de ácidos grasos libres de 0.1 1, los cuales concuerdan con los % de ácidos grasos libres determinados por análisis. En términos generales, mediante las expresiones numéricas obtenidas por espectrofotometría, tanto el aceite de maní Casma Italiano, como el aceite de maní Colec I-95/50 son de intensidad débil. En la Tabla 15, se muestran la composición de los ácidos grasos de los aceites de las 2 variedades de maní en estudio determinadas por cromatografía de gases. Tabla 15. Composición de los ácidos grasos del aceite crudo de maní: cv casma italiano y Colec I- 95/50. Compuestos Maní casma italiano (%) Ácido palmítico Ácido oleico Ácido linoleico Ácido α-linolenico Ácido esteárico Ácido palmitoléico Ácido araquídico Ácido behénico Ácido lignocérico Maní colec I 95/50(%) Existe una diferencia significativa en la proporción del ácido oleico entre los aceites de las variedades de maní, siendo el aceite de maní Colec I-95/50 (51.68%) el que se encuentra en mayor cantidad que el de Casma Italiano (40.76%), estando ambos por debajo del rango determinado para el aceite de oliva (65-85), pero siendo igualmente grandes aportadores de éste ácido graso monoinsaturado tan beneficioso para la salud. Ambas variedades contienen una significativa cantidad de ácido graso esencial linoleico, siendo el maní Casma Italiano (36.40%) con un mayor porcentaje que el maní Colec I-95/50 (28.82%), pudiendo aprovecharse ambos como fuente de energía para la alimentación humana. 4.5 Características de las tortas de prensado En las Tablas 16 y 17, se muestran los resultados del análisis proximal realizado a las tortas de maní después de realizado el prensado a 105 ºC y 11% de humedad. Según Jacquot (1959), la composición de las tortas de maní dependen del procedimiento de extracción del aceite. Tabla 16. Composición química de la torta de maní casma italiano después del prensado. Componentes Base húmeda (%) Base seca (%) Humedad Proteína Grasa Fibra Cenizas Carbohidratos Total Tabla 17. Composición química de la torta de maní Colec I-95/50 después del prensado. Componentes Base húmeda (%) Base seca (%) Humedad Proteína Grasa

69 Determinación de parámetros de extracción y caracterización de aceite a partir de dos variedades de manì (Arachis hipogaea) c.v. Casma Italiano y c.v. Colec I-95/50 Fibra Cenizas Carbohidratos Total En los resultados obtenidos se puede apreciar que existe aún una apreciable cantidad de aceite residual en las tortas de prensado de ambas variedades (17.49% de aceite en la torta de maní Casma Italiano y 23.77% de aceite en la torta de maní Colec I-95/50) debido a que la permeabilidad al flujo de aceite de las paredes celulares de ambas variedades durante la extracción no permite un drenado mucho mayor. Los diferentes tamaños de molienda de las 2 variedades de maní fueron acondicionados a la humedad de 11% por ser ésta con la que se obtuvo un mayor rendimiento de aceite y, posteriormente, llevadas a extracción en un equipo Soxhlet utilizando como solvente hexano. La extracción para cada uno de los diferentes tamaños de partícula (extragrueso, grueso y mediano) para ambas variedades tuvo una duración de 40 minutos. Los resultados de éste proceso se pueden apreciar en las Tablas 18 y 19. Tabla 18. Aceite extraído (%) por solventes en la variedad casma italiano. Tipo de molienda Extragruesa Gruesa Media Tiempo en minutos Tabla 19. Aceite extraído (%) por solventes en la variedad colec I-95/50. Tipo de molienda 20 Extragruesa Gruesa Media Tiempo en minutos Según Bernardini (1981), para un proceso óptimo de extracción, las semillas ricas en aceite deben ser sometidas a un proceso de molienda para ser reducidas a partículas de 1-2 m.m. para después ser sometidas a un proceso de extracción por solventes en un extractor de percolación a temperatura de ºC por un periodo de 30 a 50 minutos dependiendo del tipo de semilla, para después ser sometido a extracción en un extractor por inmersión. Debido a que en el equipo de extracción Soxhlet se realiza una extracción mixta percolación-inmersión, es que en esta operación se obtiene el mayor rendimiento de aceite posible. En ambas Tablas se puede apreciar que para ambas variedades el mayor rendimiento se obtuvo durante los primeros 20 minutos de iniciada la extracción; luego la cantidad de grasa extraída disminuye hasta ser casi constante después de los 40 minutos. 5. Conclusiones Las semillas de maní Casma Italiano y Colec I- 95/50 poseen un alto rendimiento de aceite: y 53.45% respectivamente. La extracción por prensado de aceite de maní para ambas variedades, debe realizarse a una temperatura de acondicionamiento de 105 ºC por 30 minutos, con un tamaño de partícula promedio de pulgadas, y a la humedad de 11% (base húmeda); obteniéndose a éstas condiciones un rendimiento promedio de extracción de aceite de 28% tanto para el maní Casma Italiano como para el maní Colec I-95/50. El mayor rendimiento de aceite mediante la extracción por solventes durante 40 minutos se dio para las moliendas gruesa y media, obteniéndose en promedio 49.61% para la variedad Casma Italiano, y 52.55% para la variedad Colec I-95/50. Las tortas de maní de ambas variedades contienen un alto porcentaje de proteína: 58.09% (b.s.) para la variedad Casma Italiano, y 50.04% (b.s.) para la variedad Colec I-95/50. Las propiedades físico-químicas determinadas para el aceite crudo de de maní Colec I-95/50 son: humedad (0.09%), acidez (0.559 mg.koh/g grasa), índice de peróxido (1.5 meq.02/kg aceite), índice de yodo (91.36 g de Yodo/100 g grasa), densidad a 20º C (0.9 g/cc), color ( U. rojo loribond), índice de regracción a 15 ºC (1.4724), manteria insaponificable (0.49 g insaponificable/100 g. grasa), prueba de frío (positiva), punto de humo (172 ºC). El aceite de maní de ambas variedades es una importante fuente de energía para la alimentación humana por poseer cantidades significativas de ácido graso monoinsaturado oleico (40.76% el aceite de Casma Italiano y 51.68% el aceite de Colec I-95/50); y ácido graso esencial linoleico (36.4% el aceite de Casma Italiano y 28.82% el aceite de Colec I- 95/50). 6. Referencias bibliográficas ACOSTA, E Ensayo Experimental de Extracción y Refinación de Aceite de Fruto de Ungurahui (Jessenia polycarpa). Tesis para optar el Título de Ingeniero en Industrias Alimentarias, Universidad Nacional del Centro, Huancayo. ANGELES, J Determinación de la Estabilidad del Aceite Crudo y Semi-Refinado de la semilla de Sacha Inchi (Plukenetia volubilis L.) sometido a temperaturas variables de almacenamiento. Tesis para optar el Título de Ingeniero en Industrias Alimentarias, UNALM, Lima. A.O.A.C Manual of Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemist. ARBAIZA, E Riesgos de la Contaminación con Aflatoxinas en Maní (Arachis hypogaea) de Producción Nacional. Universidad Nacional Mayor de San Marcos. BAILEY, A.E Aceites y Grasas Industriales. Reverte, Primera Edición, Barcelona. An cient. 68(3) 2007, pp

70 Gloria Pascual Ch., Selim Molina S. BERNARDINI, E Tecnología de Aceites y Grasas. Editorial Alambra.S. A. Madrid. CALZADA, J Métodos Estadísticos para la Investigación. Cuarta Edición. Editorial Milagros S.A., Lima. CAMARENA, F. y MONTALVO, R Oleaginosas: Diagnóstico, Lima. CAMARENA, F.y MONTALVO, R Oleaginosas: Diagnóstico, Lima. Centro de Desarrollo de Investigación, Educación y Desarrollo (C.I.E.D.) Procesados de Maní. Procesamiento de Alimentos para pequeñas y micro empresas Agroindustriales. CALVO, C. y DURÁN, L Opticas y Color. Temas en Tecnología de Alimentos. Instituto Politécnico Nacional, México D.F. FAO, Tecnología de la Producción de harinas Comestibles y Productos Proteínicos del Cacahuete (Maní). Roma. FAO.2004.www.fao.org. Datos Nacionales sobre Cultivos de maní. FENNEMA, O Introducción a la ciencia de los alimentos. Editorial Reverté S.A., Zaragoza. GLORIO, P; REPO CARRASCO, R.; VELEZMORO, C., CASTILLO, L., MARTÍNEZ, P., MELGAREJO, S., ANTICONA, S., ASTUHUAMAN, L., HUAMÁN, N., ICOCHEA, J., PEÑA, J.C. y QUIROZ, N.R Dietary Fiber in Peruvian Foods. UNALM, Lima. JACQUOT, R Las Tortas Alimenticias. Editorial Acribia. Zaragoza. KIRK y OTHMER Enciclopedia de tecnología Química. Tomo 1. Primera edición. Editorial Hispano Americana, México D. F. LAWSON, H Aceites y Grasas Alimentarios. Tecnología, utilización y nutrición. Editorial Acribia S.A., Zaragoza. MADRID, A Manual de Aceites y Grasas Comestibles. A.M.V. Ediciones. Primera Edición, Madrid. MEHLENBACHER, V Análisis de Grasas y Aceites. Ediciones Urmo S.A., Bilbao. MEJÍA, M Extracción y Refinación de Aceite de Sacha Inchi (Plukenetia volubilis). Tesis para optar el título de Ingeniero en Industrias Alimentarias, UNALM, Lima. MELO, J Aceites y grasas, Índices de Genuinidad, Índices de calidad. Marzo. A y G Técnica, Buenos Aires. Ministerio de Agricultura NÚÑEZ, C Estudio Técnico de la Extracción y refinación del aceite de la semila de girasol (Helianthus annuus, variedades Peredovik y Nandubay Inta). Tesis para optar el título de Ingeniero en Industrias Alimentarias, UNALM, Lima. OYINLOLA, A.; OJO, A. y ADEKOYA, L Journal of Food Engineering 64. p.p Development of a laboratory model screw press for peanut oil expression. PALACIOS, J Plantas Medicinales Nativas del Perú. Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. Lima, Perú. PALMA DEL ESPINO. Domingo 26 de Setiembre de Suplemento Contratado. Diario El Comercio. Lima. SAAVEDRA, C.H Extracción y Caracterización de Aceite de Castaña (Bertholletia exelsa). Tesis para optar el Título de Ingeniero en Industrias Alimentarias, UNALM, Lima. SKOOG, D. A Química Analítica. Mc Graw- Hill. Séptima Edición, México D.F. UNIVERSIDAD DE LIMA Aceites y Grasas. Proyecto Ciencia y Tecnología de los Alimentos, Lima. URDAY, H Efecto del Aporque y Tres Modalidades de Siembra en el Cultivo de Maní (Arachis hypogea) c.v. Italiano Casma en La Molina.Tesis para optar el título de Ingeniero Agrónomo. UNALM, Lima. WONG, J.2001.Comparativo de Control de Malezas en el cultivo de Maní (Arachis hypogaea L.) c.v. Italiano Casma. Tesis para optar el Título de Ingeniero Agrónomo. Facultad de Agronomía. UNALM,.Lima. ZILLER, S Grasas y Aceites Alimentarios. Editorial Acribia S.A., Zaragoza. 57

71 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 20/03/2007 ISSN Aceptado: 15/10/2007 Influencia del estado de madurez del plátano (Musa sp.) variedad FHIA - 21 en la calidad de hojuelas fritas Carolina Ramos V. 1, Américo Guevara P. 2, Bruno Portillo S. 3 Resumen El presente trabajo de investigación permitió obtener hojuelas fritas de plátanos híbrido FHIA-21 mediante el siguiente flujo de operaciones: selección-clasificación, lavado y desinfectado, pelado, rodajeado (1,5 mm de espesor), fritado (170 ± 3 C por 5 ± 0,5 min, aceite: hojuelas 4:1), escurrido, salado (1,5%), enfriado, selección y envasado. El plátano fue recepcionado a los 2 días de su recolección (tiempo 0 de almacenaje) y acondicionado a 14 ± 1 C y 90% H.R. Posteriormente la materia prima fue sometida a una evaluación físico-química y los productos obtenidos además a una sensorial. Los resultados de la evaluación sensorial de las hojuelas fritas de plátanos híbrido FHIA-21 determinaron que los mejores resultados en cuanto a preferencia general, sabor y color, se obtienen al freír plátanos con 9 días de almacenaje, muestra que a su vez presentó el segundo mejor rendimiento (25,17%). Los plátanos híbridos FHIA-21 con 9 días de almacenaje reportaron las siguientes características: relación pulpa/cáscara 1,65; humedad 65,43 %; sólidos solubles 4,4 Brix; azúcares totales 3,30 g/100 g; azúcares reductores 1,10 g/100 g; almidón 25 %; peso específico 1,02 g/cm 3 ; y sus hojuelas fritas la siguiente composición (%): humedad 1,81; carbohidratos 61,4; grasa 32,26; proteína 3,15; ceniza 1,57 y fibra 0,87. Palabras clave: Hojuelas, fritura, calidad. Abstract The present research work allowed to obtain fried chips from FHIA-21 hybrid banana processed with the following flow of operations: selection-classification, washing-disinfection, peeling, slicing (1.5 mm thick), frying (170±3 C by 5±0.5 min, oil: slices 4:1), draining, salting (1.5%), cooling, selection and packaging. The bananas were received 2 days after their harvest (time 0 of storage), and stored at 14±1 C y 90% H.R. Subsequently, the raw material passed physical and chemical tests, and the obtained products also were subjected to sensorial evaluation. The sensorial tests found better results in general preference, taste and color when frying banana after 9 days of storage, sample that also showed the second best yield (25.17%). The FHIA-21 banana with 9 days of storage showed the following characteristics: pulp/peel ratio 1.65, humidity %, soluble solids 4.4 Brix, total sugar 3,30 g/100g, reducing sugar 1.10 g/100g, starch 25%, specific weight 1.02 g/cm 3, and their fried chips had the following composition (%): humidity 1,81, carbohydrates 61.4, fat 32.26, protein 3.15, ashes 1.57 and fiber Key words: Fried chips, frying, quality, soil. 1. Introducción Las hojuelas fritas obtenidas a partir plátano, comúnmente llamadas chifles, son alimentos de gran consumo como bocaditos en el Perú y en el mundo en general, constituyéndose en un mercado de importancia económica que se podría aprovechar al futuro. El Perú cuenta con mucha área de cultivo tropical y subtropical, tiene ventajas comparativas para producir plátano por lo que la disponibilidad de esta materia prima está asegurada para la producción industrial. Es importante resaltar que el fomento a cualquier actividad económica que involucre al trópico peruano y sea intensiva en mano de obra, como lo es la producción e industrialización del plátano es de gran ayuda al país en su búsqueda de desarrollo socioeconómico descentralizado y sostenido. El procesamiento del plátano bajo la forma de chifles, como cualquier otro proceso, requiere de una base científica para afrontar los problemas tecnológicos, y así obtener un producto de calidad. En el Perú, a pesar de que estos productos se procesan, no existe investigación sobre esta actividad 1, 2 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 3 Ingeniero en Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. económica, situación limitante para nuevos emprendedores. La selección del plátano híbrido FHIA-21 como materia prima, por sus ventajas de cultivo como la resistencia a la sigatoka negra y los altos rendimientos de producción, podría dar ventajas para una mayor viabilidad y productividad. Tomando en cuenta las consideraciones expuestas se decidió llevar a cabo el presente trabajo de investigación planteando los siguientes objetivos: - Determinar la influencia del estado de madurez del plátano (Musa sp.) híbrido FHIA 21 en la calidad de hojuelas fritas (chifles). - Evaluar la calidad del producto obtenido. 2. Materiales y métodos 2.1 Lugar de ejecución Laboratorio de Físico Química y Planta Piloto de Alimentos de la Facultad de Industrias Alimentarias, Laboratorios de La Molina Calidad Total; instalaciones pertenecientes a la Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima. 2.2 Materia prima e insumos Plátanos híbridos FHIA-21provenientes del departamento de Ucayali Aguaytia, recolectados alrededor de los 90 días posteriores a la floración con ¾ llenos (Pantastico, 1975), longitudes entre 24 y 27 cm y circunferencias entre 14 y 16 cm, desmanados y

72 Carolina Ramos V., Américo Guevara P., Bruno Portillo S. acondicionados en cajas de madera de 10 kg, abiertas para permitir aireación fueron almacenados a 14 ± 1 C y 90 ± 3% H.R a partir de los 2 días de recolección (día 0 de almacenamiento) durante 12 días (periodo determinado preliminarmente como de madurez apropiada para procesamiento de hojuelas fritas, en base a la relación pulpa/cáscara, sólidos solubles, y ph). Aceite vegetal hidrogenado, sal yodada fina de mesa con 99% de pureza, BHT Vulcanox grado alimentario 99,8% de pureza. 2.3 Equipos y materiales Olla freidora Miray WX-0211, Balanza analítica Metler P2000, Balanza analítica AND FR 300 MK II, Estufa Heraeus KT 500, Mufla Gallenkamp M 303 PY, Refractómetro Universal Abbe de mesa JENA Modell I, Potenciómetro Hanna Instruments, Licuadora Oster Classic, Bomba de vacío Membran- Vakuumpumpe Diaphragm-Vacuusmpump. Materiales de vidrio, termómetro y los indicados en cada metodología de análisis. 2.4 Métodos de análisis Análisis físicos y físico-químico Relación pulpa/cáscara, acidez titulable, sólidos solubles, gravedad específica y ph (Dadzie y Orchard, 1997). Proximal: humedad, ceniza, grasa total, fibra bruta, proteína y carbohidratos (A.O.A.C., 1995). Azúcares reductores utilizando DNS, metodología descrita por Whistler (1964); citado por Iwamoto (1995). Azúcares totales, índice de peróxido, índice de acidez y almidón según la A.O.A.C (1995) Evaluación estadística de los Resultados de la caracterización física, fisicoquímica y sensorial A. Evaluación estadística de las características físicas y físico-químicas del plátano híbrido FHIA- 21 (almacenado a 14 ± 1 C y 90 ± 3% H.R) 1. Los resultados de los análisis: relación pulpa/cáscara, humedad, sólidos solubles, azúcares totales, azúcares reductores, almidón, ph, acidez, peso específico y proteína, llevados a cabo en 5 muestras de plátanos a los 0, 3, 6, 9 y 12 días de almacenaje, realizados en 3 repeticiones, fueron evaluados estadísticamente mediante un diseño completamente al azar utilizando un Análisis de Varianza según el método descrito por Calzada (1982). A los resultados de las variables donde se encontraron diferencias significativas se les comparó entre sí mediante la prueba de comparación de promedios de Tukey, descrita por Calzada (1982). 2. Los resultados de las determinaciones de los rendimientos de hojuelas crudas/materia prima, hojuelas fritas/materia prima, y hojuelas fritas/hojuelas crudas y los resultados de las pruebas de humedad, grasa, índice de peróxido e índice de acidez de las 5 muestras de hojuelas fritas provenientes de plátanos a los 0, 3, 6, 9 y 12 días de almacenaje, realizadas en 3 repeticiones, fueron evaluados estadísticamente mediante un diseño completamente al azar utilizando un Análisis de Varianza (Calzada, 1982). A las evaluaciones en las que se encontraron diferencias significativas se les comparó entre sí mediante la prueba de comparación de promedios de Tukey (Calzada, 1982). B. Evaluación estadística de las características sensoriales de hojuelas fritas respecto al estado de madurez del plátano híbrido FHIA-21 Las 5 muestras de hojuelas fritas procesadas a los 0, 3, 6, 9 y 12 días de almacenaje fueron sometidas a las siguientes pruebas sensoriales: 1. Prueba de ordenamiento. Se llevó a cabo siguiendo las recomendaciones de Anzaldúa-Morales (1994). A 10 jueces semi-entrenados se les presentó 5 muestras de hojuelas fritas y se les solicitó ordenarlas según la intensidad de color oscuro. Para la evaluación estadística se aplicó un Análisis de Varianza de Datos Transformados, y en el caso de diferencias estadísticamente significativas se realizaron pruebas de Tukey al 1% de probabilidad (Anzaldúa-Morales, 1994). 2. Prueba de preferencia ( Preference Test ). Se siguieron las recomendaciones de Pedrero y Pangborn (1996). Se presentaron 5 muestras de hojuelas fritas a 38 jueces consumidores de acuerdo al rango entre 30 y 40 recomendado por Amerine et al. (1965) y Anzaldúa-Morales et al. (1983), quienes indicaron su preferencia según los atributos de color, sabor y aspecto general por numeración en un formato previamente estructurado. La evaluación estadística se llevó a cabo mediante el método no paramétrico de Análisis de Ordenamiento por Rangos al 5% de probabilidad (Pedrero y Pangborn, 1996). 2.5 Metodología experimental En la Figura 1 se muestra el esquema experimental seguido. Se investigo en: Evaluación de las características físicas y físico-químicas durante la maduración del plátano híbrido FHIA-21 almacenados a 14 ± 1 C y 90 ± 3% H.R Con el objeto de evaluar el comportamiento de los principales componentes comprometidos durante la maduración y relacionarlos con el proceso y producto final, los plátanos recepcionados en planta fueron acondicionados a 14 ± 1 C (Wiley, 1997; Arias y Toledo, 2000) y 90 ± 3% H.R (Pantastico, 1975). Posteriormente, cada 3 días y hasta los 12 fueron evaluados en: relación pulpa/cáscara, humedad, sólidos solubles, azúcares reductores, almidón, ph, acidez, peso específico, y proteína. Los resultados fueron evaluados estadísticamente tal como se indicó en el item A Evaluación de las hojuelas fritas respecto al estado de madurez del plátano híbrido FHIA-21 Los plátanos almacenados y en diferentes tiempos fueron lavados, desinfectados con solución de hipoclorito de sodio a 100 ppm de Cloro Libre Residual (CLR), pelados, cortados con 1,5 mm de espesor y sometidos a proceso de fritura bajo condiciones estándares (relación aceite vs. hojuelas 59

73 Influencia del estado de madurez del plátano (Musa sp.) variedad FHIA - 21 en la calidad de hojuelas fritas 4:1, temperatura de fritura 170 ± 3 C, tiempo de fritura 5 ± 0,5 ); las hojuelas obtenidas fueron saladas con 1,5% de sal, enfriadas a temperatura ambiente, seleccionadas y envasadas en bolsas de polipropileno de 40 micras. Los controles realizados fueron: Rendimientos de hojuelas crudas / materia prima, hojuelas fritas / materia prima y hojuelas fritas / hojuelas crudas. Análisis de humedad y grasa. Al respecto Dadzie y Orchard (1997), sostienen que el contenido de humedad de las hojuelas fritas de plátano debe estar alrededor de 1,5 a 2%. Talburt y Smith (1975), señalan que altos contenidos de aceite, además de aumentar los costos, origina hojuelas grasientas de mal gusto y pobre textura. Indice de peróxidos (expresado como miliequivalentes / grasa extraída) e índice de acidez (expresado como g de ácido oleico / 100 g grasa extraída) para determinar la estabilidad del producto obtenido Evaluación sensorial indicada en el ítem B.2. Plátano: recolección, selección, clasificación y almacenaje a 14 C y 90% H.R. 0 días Fritado (espesor de hojuela 1.5 mm, relación aceite:hojuelas 4:1, temperatura 170 C, tiempo 5') Producto Final 3 días 6 días 9 días Mejores hojuelas 12 días CONTROLES Relación pulpa/cáscara Humedad y materia seca Sólidos solubles Azúcares totales Azúcares reductores Almidón ph Acidez Peso específico Proteína Hojuelas crudas/mp Hojuelas fritas/mp Hojuelas fritas/hojuelas crudas Porcentaje de Humedad Porcentaje de grasa Índice de Peróxidos Índice de Acidez Prueba de ordenamiento intensidad color oscuro Prueba de preferencia color, sabor, general Humedad y Materia Seca Carbohidratos totales Grasa Proteína Fibra cruda Ceniza Índice de Peróxidos Índice de Acidez Figura 1. Esquema experimental para determinar la influencia del estado de madurez del plátano (Musa sp.) variedad FHIA - 21 en la calidad de hojuelas fritas. Los resultados de los rendimientos y de los análisis de grasa, humedad, índice de peróxidos e índice de acidez de las hojuelas fritas fueron evaluados estadísticamente según se indicó en el ítem B.1. El tratamiento seleccionado fue el que tuvo mejor aceptación sensorial, menor contenido de humedad, grasa e índice de peróxido Caracterización del producto final. A la mejor muestra seleccionada en el ítem anterior se le realizó una caracterización, para lo cual se consideró los siguientes análisis por triplicado: Humedad y materia seca, Grasa total, Proteína total, Fibra, Ceniza, Carbohidratos totales, Índice de peróxido, Índice de acidez. 3. Resultados y discusión 3.1 Variación de las características físicas y físico-químicas del plátano (Musa sp) híbrido FHIA-21 a 14 ± 1 C y 90 ± 3% H.R durante su almacenamiento Observaciones externas Los plátanos mostraron cambios de color desde un verde brillante a los 0 días hasta tonos amarillos a los 12, periodo en el cual la pulpa empezó a ablandarse mostrando aromas suigéneris, cáscara más suave y delgada, y dulzor creciente, signos de maduración más rápida y heterogénea probablemente relacionada al periodo climatérico (Pantastico, 1975; Davelouis, 1973). El plátano en este estado no presentó condiciones apropiadas para su procesamiento en hojuelas fritas (Arias y Toledo, 2000) Evaluaciones físicas y físico-químicas En la Tabla 1, se presentan los resultados de las evaluaciones físicas y físico-químicas de los plátanos (Musa sp.) híbrido FHIA-21 almacenados por distintos tiempos, con su respectiva evaluación estadística (representada mediante superíndices sobre las cifras, distintos superíndices indican diferencias significativas al 1% de probabilidad, superíndices idénticos indican que no existen diferencias). La relación pulpa/cáscara aumentó durante todo el periodo de evaluación tal como se aprecia en la Figura 2. La evaluación estadística determinó que An cient. 68(3) 2007, pp

74 Carolina Ramos V., Américo Guevara P., Bruno Portillo S. existieron diferencias significativas entre todas las muestras. Arcila y Celis (2002) al almacenar plátanos FHIA 21 verdes a 22 C y 80% H.R reportaron 2,4; 2,8 y 3,7 de relación pulpa-cáscara para 12, 14 y 16 semanas después de floración, respectivamente. Tabla 1. Variación de las características físicas y físico-química del plátano (Musa sp.) híbrido FHIA-21 durante su almacenamiento a 14 ± 1 C y 90% H.R. Tiempo de almacenamiento (Días de Variable almacenaje) Humedad (%) 63,54 a 64,50 ab 65,07 b 65,43 b 64,78 b Sólidos Solubles 2,4 a 2,9 a 4,1 b 4,4 b 9,0 c (ºBrix) Azúcares Totales 0,80 a 2,00 b 3,20 c 3,30 c 3,30 c (g/100g) Azúcares Reductores 0,48 a 0,60 ab 0,80 b 1,10 c 1,18 c (g/100g) Almidón (g/100g) 29,0 a 28,0 a 27,0 ab 25,0 b 19,0 c Acidez Titulable (% 0,49 a 0,51 b 0,65 c 0,66 d 0,94 e ácido málico) ph 5,82 a 5,69 b 5,60 c 5,53 d 5,19 e Peso Específico 0,96 a 0,97 a 0,98 a 1,02 a 1,02 a (g/cm 3 ) Proteína (%) 1,43 a 1,33 a 1,44 a 1,51 a 1,32 a Relación Pulpa/Cáscara 1,24 a 1,39 b 1,59 c 1,65 c 1,80 d Referente a la humedad, tal como se visualiza en la Figura 3, en el primer control las muestras presentaron 63,54%, valor que se incrementó hasta 65,43% al noveno día y a su vez decayó a 64,78% el día 12. La evaluación estadística reveló que existieron diferencias significativas entre las humedades obtenidas el día 0 y los días 6, 9 y 12, no existieron diferencias entre el día 0 y 3 (64,50%), tampoco entre las humedades en los días 3, 6, 9 y 12. Al respecto Arias y Toledo (2000) reportaron 70% de humedad para plátanos en general; Kirk et al. (1997) 70,7%; Salas (1974) 65,6 a 75,2%; Collazos et al. (1996) 68,1% para plátanos maduros y 57% para verdes. Con la maduración el almidón de la pulpa se transforma en azúcar rápidamente, que genera una presión osmótica y provoca transferencia de agua desde la cáscara a la pulpa (Pantastico, 1975), lo que explicaría el ascenso registrado; el descenso en el último control es posible se deba al incremento respiratorio durante el periodo climatérico (Dadzie y Orchard, 1997). Figura 2. Variación de la relación pulpa/cáscara respecto al tiempo de almacenaje del plátano. Figura 3. Variación de la humedad (%) del plátano respecto al tiempo de almacenaje del plátano. En la Figura 4, se muestra la variación de la concentración de sólidos solubles, azúcares totales y azúcares reductores respecto al tiempo de almacenaje del plátano FHIA-21. Los sólidos solubles aumentaron en forma constante desde 2,4 en el primer control hasta 9,0 ºBrix en el duodécimo día. Las pruebas estadísticas permitieron determinar que las muestras del día 0 y tercero, sexto y noveno, y duodécimo días fueron diferentes entre sí. Al respecto (Dadzie y Orchard (1997) y Belval (1932); citado por Salas (1974), sostienen que los sólidos solubles del plátano aumentan con la maduración debido a que los azúcares son sintetizados progresivamente a partir de almidón que primero es transformado en sucrosa y al final es hidrolizado a azúcar invertido. Figura 4. Variación de sólidos solubles, azucares totales y azúcares reductores respecto al tiempo de almacenaje del plátano. Los azúcares totales del FHIA-21, se incrementaron desde 0,80 hasta 3,30 g/100 g en el día 9 y 12. Las pruebas estadísticas indicaron diferencias significativas entre los valores de los días 0, tercero y sexto; y no entre los días sexto, noveno y 61

75 Influencia del estado de madurez del plátano (Musa sp.) variedad FHIA - 21 en la calidad de hojuelas fritas duodécimo. Von Loesecke (1949) y Frear (1951); citados por Hoyos (1979), reportaron valores de 0,1 a 2,0% de azúcares para plátanos de postre verdes, y hasta de 19% para maduros. Se observó que los resultados del híbrido FHIA-21 se encuentran cercanos a los valores para plátano de postre verde, y que son menores a los de maduro. Carreño y Aristizábal (2003) explican que esta diferencia se debería a la conversión del almidón en azúcares, que se da mediante un proceso fisiológico que es más lento en los plátanos que en los plátanos de postre. Pantastico (1975) observó un cambio similar en plátanos de postre Dwarf Cavendish, cosechados y mantenidos a temperatura ambiente (25 C ± 5,5 C), estas presentaron un aumento súbito de azúcares totales ocasionado por los balances repentinos que se registran entre las demandas de respiración. El contenido de azúcares reductores del FHIA 21 aumentó durante todo el periodo de almacenaje desde 0,48 hasta 1,18%. La evaluación estadística determinó que existieron diferencias significativas entre las evaluaciones de los días 0 y 6, siendo diferente a los controles anteriores los valores de los días 9 y 12. Belalcázar et al. (1991) citados por Arcila y Celis (2002), reportan 0,53% de azúcares reductores para plátano Dominico hartón verde, valor cercano a los primeros controles del presente estudio; para Dominico hartón maduro reportan 24,5%. Todos los resultados están dentro del rango de 0,24 a 2,81% que Morín (1967); citado por Hoyos (1979), reporta para plátano de postre Gros-Michel entre 0 y 3 días de cosechado, pero son inferiores a los de 5 a 11 días de cosechado (7,24-15,31%). El Dominico hartón es un plátano de similares características al FHIA-21, las diferencias se deberían al tiempo de maduración, lo que permitiría pronosticar azúcares reductores elevados en el FHIA- 21 en tiempos de almacenamiento mayores a los contemplados en este estudio. Las diferencias con el Gros-Michel de 5 a 11 días serían consecuencia de los procesos metabólicos diferentes entre plátanos y plátanos de postre. La concentración de almidón del FHIA-21 descendió progresivamente desde 29 a 19 g/100 g, tal como se visualiza en la Figura 5. De acuerdo con la evaluación estadística se demostró que no existieron diferencias entre las muestras de los primeros días (0, 3 y 6), la del noveno presentó diferencias respecto a las del inicial y tercero y la del décimo segundo fue distinta a todas las anteriores. Figura 5. Variación del contenido de almidón (g/100 g) respecto al tiempo de almacenaje del plátano. Von Loesecke (1949); citado por Hoyos (1979), reportó 19,2 a 23,5% de almidón en plátano de postre verde, valores similares a los obtenidos en la presente investigación. Respecto al comportamiento descendente Morín (1967); citado por Hoyos (1979), observó esta tendencia en el plátano de postre Gros- Michel que recién cosechado presentó 20,6 y cayó hasta 1,21% después de 11 días. Arias y Toledo (2000) sostienen que en el momento de la cosecha predomina el almidón, Champion (1968) expone que la hidrólisis comienza con la fase climatérica y se prolonga después. En el FHIA-21 este decrecimiento es lento, característico de un plátano para procesamiento, y durante el tiempo estudiado no llegó a valores muy bajos que posiblemente se habrían dado después del día 12 de almacenaje. En la Figura 6, se presenta la variación de la acidez (expresada como ácido málico) y el ph del FHIA-21 respecto al tiempo de almacenaje. Figura 6. Variación del ph y acidez titulable respecto al tiempo de almacenaje del plátano. La acidez aumentó desde 0,49 hasta 0,94% de ácido málico. Existieron diferencias significativas entre todas las muestras. Wardlaw et al. (1939); citados por Pantastico (1975), señalan que con el avance de la maduración se da un incremento gradual y precisan que sube a un máximo durante el periodo climatérico o poco después. Dadzie y Orchard (1997) también coinciden en esto al señalar que la acidez de la mayoría de cultivares/híbridos de plátano muestra grandes aumentos a medida que la maduración progresa. Belalcázar et al. (1991); citados por Carreño y Aristizábal (2003), reportan una acidez de 0,70% para el cultivar Dominico hartón verde y 1,5% para maduro, observándose que los valores obtenidos para el FHIA-21 son más cercanos al primero. El ph del FHIA-21 disminuyó sostenidamente desde 5,82 en el día 0 hasta 5,53 en el noveno. Luego se dio un descenso hasta 5,19 en el día 12. El tratamiento estadístico de los resultados arrojó diferencias significativas entre todas las muestras. An cient. 68(3) 2007, pp

76 Carolina Ramos V., Américo Guevara P., Bruno Portillo S. Los resultados obtenidos en la presente investigación están dentro del rango 5,02 a 5,6 para plátanos verdes en general (Harris y Polland, 1937; citados por Carreño y Aristizábal (2003).El rango para plátanos maduros va de 4,2 a 4,75. Las mediciones del peso específico del híbrido FHIA-21 resultaron en un leve aumento desde 0,96 g/ml en el día 0 de almacenaje, hasta 1,02 g/ml tanto en el noveno como en el decimosegundo día. La evaluación estadística no mostró diferencias significativas. El ligero incremento observado podría explicarse por la disminución de almidón en favor de azúcares de mayor peso específico, y por el aumento de la humedad que lleva el valor total hacia 1 g/ml. Al respecto Champion (1968), sostiene que la densidad del plátano se mantiene alrededor de 0,96 g/cm 3 y que no varía mucho con el tiempo Evaluación de las hojuelas fritas de plátano (Musa sp.) híbrido FHIA-21, procesado en diferentes tiempos de almacenaje En la Tabla 2 y Figura 7 se presentan los rendimientos de hojuelas fritas de plátano FHIA-21 procesados en diferentes tiempos de almacenaje a 14 ± 1 C y 90 ± 3% H.R. La evaluación estadística se presenta mediante superíndices sobre los valores, si estos son distintos indican diferencias estadísticas al 1% de probabilidad, si son iguales indican que no existen diferencias. Tabla 2. Rendimientos del proceso de obtención de hojuelas fritas respecto al tiempo de almacenaje del plátano (Musa sp.) híbrido FHIA-21 A 14 ± 1 C y 90 ± 3% H.R. Rendimiento Hojuelas crudas / Materia Prima (%) Hojuelas fritas / hojuelas crudas (%) Hojuelas fritas / Materia Prima (%) Días de almacenaje del plátano ,10 a 57,90 a 58,30 a 58,50 a 62,94 a 40,10 a 40,70 ab 41,32 ab 43,53 bc 44,73 c 23,20 a 23,43 a 23,80 a 25,17 a 28,15 a Figura7. Variación de los rendimientos de hojuelas fritas de plátano respecto al tiempo de almacenaje. El rendimiento de hojuelas crudas respecto a la materia prima presentó un incremento gradual y luego un aumento súbito hacia el final del tiempo de almacenaje estudiado. El tratamiento estadístico no arrojó diferencias significativas entre las muestras. Ticona (1981) reportó 62% de rendimiento en las operaciones de pelado y rodajado de plátanos en general, valor próximo a los rendimientos obtenidos hacia final del periodo de almacenaje. El aumento del rendimiento con el tiempo, se debe a que al avanzar la maduración, la pulpa gana peso, al disminuir la proporción de cáscara las altas mermas por pelado disminuyen y aumenta el rendimiento. Adicionalmente se observó que la cáscara fue reblandeciéndose con el tiempo facilitando su separación de la pulpa sin causarle daños físicos. Se apreció una disminución de las gomas a partir del día 9 coincidiendo con lo observado por Arias y Toledo (2000). El rendimiento de hojuelas fritas respecto a hojuelas crudas aumentó con respecto al tiempo de almacenaje, al inicio lentamente, luego con incrementos más notorios, el día 0 fue de 40,10% y el 12 de 44,73%. El análisis estadístico determinó que entre los primeros tres días no existió diferencias significativas, tampoco entre los días 3, 6 y 9; pero sí entre el 0 y los días 9 y 12 de almacenados. La variación se podría explicar por el proceso de evaporación del agua donde los espacios dejados se constituyen en depósitos de aceite y en consecuencia se da una relación directa, a mayor humedad mayor absorción de aceite (Aguilera, 1997; Smith, 1977). Por otro lado Lisinska y Leszczynski (1989); citados por Betalleluz (1992), afirman que en tubérculos, el mayor peso específico, materia seca y almidón, contribuyen a una menor absorción de aceite. En el caso de tubérculos, el peso específico y el almidón aumentan durante su tiempo de vida útil según destino, lo que no sucede con el plátano, donde el almidón disminuye (Cuadro 1). Talburt y Smith (1975) señalan que a mayor absorción de aceite, aumentan los costos de proceso. Por otro lado se hace necesario señalar que el mayor rendimiento en la fritura por absorción de aceite no necesariamente representaría un beneficio a nivel industrial. Al igual que el caso anterior el rendimiento de las hojuelas fritas con respecto a la materia prima en muestras procesadas en diferentes tiempos de almacenaje mostró un comportamiento creciente. Comienza con 23,20% en el día 0 y termina con 28,15% el décimo segundo. La evaluación estadística de los resultados no arrojó diferencias entre las muestras. Los rendimientos obtenidos son cercanos a los de otros productos fritos de 63

77 Influencia del estado de madurez del plátano (Musa sp.) variedad FHIA - 21 en la calidad de hojuelas fritas características similares: Talburt y Smith (1975) reportan rendimientos de procesamiento de hojuelas de papa de 26,7 a 33,1%; Betalleluz (1992) en una investigación de hojuelas fritas de 14 tipos de camote encontró rendimientos desde 22,22 hasta 26,7% Evaluación de las características físicoquímicas de hojuelas fritas de plátano (Musa sp.) híbrido FHIA-21, procesado a diferentes tiempos de almacenaje En la Tabla 3 se presenta los resultados de las características físico-químicas de las 5 muestras de hojuelas fritas respecto al tiempo de almacenaje del plátano FHIA-21. La evaluación estadística se reporta mediante superíndices. Superíndices distintos indican diferencias al 1% de probabilidad, superíndices idénticos indican que no existen diferencias. Tabla 3. Variación de las características físicoquímicas de hojuelas fritas de plátano (Musa sp.) híbrido FHIA-21, procesado a diferentes tiempos de almacenaje. Variable Humedad (%) Grasa (%) Índice de peróxidos (meq / kg grasa extraída) Índice de acidez (g ácido oleico / g grasa extraída) Tiempo de almacenamiento (días de almacenaje) ,97 a 1,80 a 1,88 a 1,88 a 1,98 a 28,88 a 29,00 a 30,40 a 30,40 a 32,99 b 4,75 a 4,87 ab 4,98 ab 4,98 ab 5,17 b 0,09 a 0,10 a 0,10 a 0,10 a 0,11 a Los resultados del contenido de humedad fluctuaron entre 1,8 (día 3) y 1,98% (día 12) y no se encontraron diferencias estadísticas significativas entre las muestras obtenidas. Bejarano et al. (2002) reportan 5,7 g/100 g de humedad para hojuelas fritas de plátano en general. Por su lado Dadzie y Orchard (1997), sostienen que el contenido de humedad de las hojuelas fritas de plátano debe estar alrededor de 1,5-2%, lo que coincide con los resultados de la presente investigación. Considerando que el fritado es un proceso de deshidratación, la baja y similar humedad en todas las muestras podría deberse a factores propios de la composición química del plátano, dentro de ellos la humedad, tiempo y temperatura de procesamiento. En la Figura 8, se presenta la variación del porcentaje de grasa de hojuelas de plátano FHIA-21 procesado a diferentes tiempos de almacenaje. Se observa que este componente aumenta progresivamente, reportando al tercer día 28,88% y al decimosegundo 32,26%. La evaluación estadística no encontró diferencias significativas entre los cuatro primeros puntos de control (0, 3, 6 y 9 días). Figura 8. Variación del porcentaje de grasa de hojuelas fritas respecto al tiempo de almacenaje del plátano. Bejarano et al. (2002) obtuvieron 30% de grasa promedio para hojuelas fritas de plátano en general, valor cercano a los encontrados en el presente trabajo. APA (1992); citado por Linares (1992) y Smith (1977), indican que las hojuelas fritas de papa presentan menor absorción de aceite cuando la papa tiene mayor materia seca y almidón. CORPEI y CPI (2003) reportaron 30% de grasa para hojuelas fritas de plátano y 33% para hojuelas de plátano de postre verde, valores que pueden servir para comparar hojuelas de plátanos con diferentes tiempos de almacenaje. Así, las hojuelas procesadas con menor tiempo de almacenaje, menor humedad y más almidón, reportarán menores contenidos de grasa y hojuelas procesadas con mayor tiempo de almacenaje, más humedad y menos almidón, mayor concentración. El índice de peróxidos aumentó desde 4,75 meqo 2 /kg en hojuelas de plátanos procesados con 0 días de almacenaje hasta 5,17 meqo 2 /kg al día 12. El análisis estadístico solamente encontró diferencias significativas entre las muestras de los días 0 y 12. La FAO (1999) a través del Códex para Grasas y Aceites Comestibles, establece para otras grasas y aceites una dosis máxima de índice de peróxido de hasta 10 miliequivalentes de oxígeno activo/kg de aceite. En función a los resultados se puede afirmar que las hojuelas de FHIA-21 tienen un comportamiento adecuado y que el índice de peróxido está por debajo de lo establecido. Al respecto Ramos y Tarazona (2001), en un estudio de estabilidad de hojuelas fritas con 0 días de almacenamiento a partir de 4 cultivares de papa, reportan resultados de índice de peróxido que van desde 0,99 a 1,57 meqo 2 /kg aceite e indican que la determinación del índice de peróxido brinda la base para una predicción del tiempo de vida de las hojuelas fritas, pero que la reacción real de deterioro y el verdadero tiempo de vida de un producto dependerán de factores como las condiciones iniciales de las materias primas, el manejo en el procesamiento y el posterior almacenamiento. El índice de acidez, sufrió un leve incremento, desde 0,09% en hojuelas de plátanos procesadas el día 0 hasta 0,11% en las procesadas al An cient. 68(3) 2007, pp

78 Carolina Ramos V., Américo Guevara P., Bruno Portillo S. decimosegundo día de almacenaje. Los resultados del tratamiento estadístico no mostraron diferencias significativas para esta variable. Al respecto Pantastico (1975) indica que el plátano durante los primeros días de su maduración organoléptica experimenta un descenso del ph (aumento de acidez) Evaluación sensorial de hojuelas fritas de plátano (Musa sp.) híbrido FHIA-21, procesado a diferentes tiempos de almacenaje En la Tabla 4, se muestran los resultados de la prueba sensorial de ordenamiento según intensidad de color oscuro sobre hojuelas fritas a partir de plátanos FHIA-21 procesados a 0, 3, 6, 9 y 12 días de almacenamiento. Los jueces al ordenar las muestras mediante la escala vertical de mayor a menor intensidad de color oscuro identificaron como de mayor color oscuro a las procesadas al día 12, seguidas por las de 9, 6, 3 y 0 días de almacenamiento. La evaluación estadística determinó que las hojuelas de plátanos con 0, 3 y 6 días presentaron diferencias estadísticas respecto a las de 9 y 12 días. Se determinó que las hojuelas son más oscuras cuando provienen de plátanos más maduros que justamente son las que poseen mayor concentración de azúcares reductores. Al respecto Matz (1976), reportó que estudios de monitoreo a gran escala en hojuelas de papa revelaron que solamente el contenido de azúcares reductores presenta evidencia consistente de correlación con el color. Hoff et al. (1971); citados por Linares (1993), sostienen que las principales formas de pardeamiento son la caramelización y la reacción de Maillard con participación de los azúcares reductores y proteínas, y que como la primera requiere mayor energía, el oscurecimiento se da principalmente mediante la segunda. Tabla 4. Resultados de la prueba sensorial de ordenamiento según intensidad de color oscuro sobre hojuelas fritas a partir de plátano (Musa sp.) híbrido FHIA-21, procesado a diferentes tiempos de almacenaje. Intensidad de color oscuro Mayor Días de almacenaje del plátano 12 a 9 a 6 b 3 b 0 b Menor Valores con distintos superíndices (a,b) presentan diferencia significativa al 1% de probabilidad. En la Tabla 5 se presentan los resultados de la prueba sensorial de preferencia sobre hojuelas fritas de plátanos FHIA-21 procesados a los 0, 3, 6, 9 y 12 días de almacenado. El panel de degustación otorgó el mayor puntaje en todas las características evaluadas a las hojuelas procesadas con plátanos con 9 días de almacenaje: 124, 139, y 153 puntos para sabor color y preferencia general, respectivamente. Los demás resultados fueron diversos dependiendo del atributo evaluado. Aguilar (2002), en una evaluación sensorial de hojuelas de plátanos híbridos FHIA, encontró una fuerte correlación entre sabor y color, y entre estos dos factores y aceptabilidad general del producto. Calderón (1964); citado por Sotomayor (1993), señala que el sabor de las hojuelas fritas de papa está relacionado con el desarrollo de pigmentos oscuros; asimismo Maga (1973); citado por Linares (1993), observó una preferencia por hojuelas oscuras, aparentemente porque desarrollaron olores rancios a una velocidad menor durante el almacenaje. De acuerdo a los resultados obtenidos en la presente investigación los jueces se inclinaron por hojuelas de plátanos FHIA-21 con 9 días de almacenaje tanto por color, sabor y aceptabilidad general. Es necesario indicar que el plátano en este estado tiene una mayor acidez y concentración de azúcares, que generan compuestos melanoidinos en la fritura, que en conjunto podrían haber enriquecido el sabor y mejorado el color. Tabla 5. Resultados de la prueba sensorial de preferencia sobre hojuelas fritas de plátano (Musa sp.) híbrido FHIA-21, procesado a diferentes tiempos de almacenaje. Puntaje por atributo Días de almacenaje del plátano Color 104 a 109 a 120 a 124 a 110 a Sabor 107 a 110 a 112 a 139 a 104 a General 96 a 102 a 105 a 153 b 114 ab Puntajes con distintos superíndices (a,b) presentan diferencia significativa al 5% de probabilidad 3.2 Caracterización de hojuelas fritas a partir de plátano (Musa sp.) híbrido FHIA-21, procesado a los 9 días de almacenaje. En la Tabla 6, se presenta la composición físicoquímica de hojuelas fritas de plátano híbrido FHIA 21 procesado a los 9 días de almacenado. Tabla 6. Composición físico-química de hojuelas fritas de plátano híbrido FHIA 21, procesado a los 9 días de almacenado a 14 ± 1 C y 90% H.R. Componente Base Base húmeda seca Humedad (g/100g) 1,81 - Carbohidratos (g/100g) 61,4 62,53 Grasa (g/100g) 32,26 32,86 Proteína (g/100g) 3,15 3,21 Ceniza (g/100g) 1,57 1,60 Fibra (g/100g) 0,87 0,89 Índice de peróxidos (meq / kg grasa extraída) 1,78 1,81 Índice de acidez (g ácido oleico / g grasa extraída) 0,11 0,11 Como se observa presenta una baja humedad (1,81%) que contribuye con la conservación y 65

79 Influencia del estado de madurez del plátano (Musa sp.) variedad FHIA - 21 en la calidad de hojuelas fritas características sensoriales (Dadzie y Orchard, 1997; Bejarano et al., 2002), específicamente en lo que respecta a la crocancia. El contenido de carbohidratos 62,53% es posible se grasa, índice de peróxido e índice de acidez en las hojuelas fritas. 5. La prueba sensorial de ordenamiento determinó que las hojuelas de plátanos procesados con mayor deba al alto contenido de almidón y azúcares del tiempo de almacenaje presentan una mayor plátano FHIA-21 (Tabla 1) principales determinantes intensidad de color oscuro. de la estructura de la hojuela y de la cantidad de 5. Referencias bibliográficas aceite absorbido, a su vez factores importantes del A.O.A.C Oficial Methods of Analysis of the sabor, color y textura conferidos después de la fritura. Association the Official Agricultural Chemists. De Bejarano et al. (1991), CORPEI y CPI (2003) Board. U.S.A. reportan 60% de carbohidratos, valor cercano al AGUILAR, J El programa de banano y obtenido. plátano. FHIA, Programa de banano y plátano. La concentración de grasa fue elevada (32,86%), Informe Técnico Honduras sin embargo, se encuentra próximo a los valores AGUILERA, J Temas en tecnología de reportados por Bejarano et al. (2002), CORPEI y CPI alimentos. Instituto Politécnico Nacional. México (2003) 30 y 30 33%, respectivamente. El aumento D.F.-México de este componente está en función del proceso de ARCILA, P. y CELIS, G Maduración de los fritura y de las características intrínsecas de la frutos del híbrido FHIA- 21 asociada a la edad de materia prima (Smith, 1977; APA, 1992; Lisinska y cosecha; en el departamento del Quindío Leszczynski, 1989; citados por Betalleluz, 1992). Colombia. Memorias XV reunión ACORBAT. El índice de peróxidos fue de 1,81 meqo 2 / kg Colombia grasa extraída, valor por debajo del máximo 10 AMERINE, M.A., PANGBORN, R.M. ROESSLER, meqo 2 / kg establecido por la FAO (1999). Esto E.B Principles of Sensory Evaluation of indica que la muestra de hojuelas del FHIA-21 Food. Academic Press, New York. procesados a los 9 días de almacenamiento tiene un ANZALDÚA-MORALES, A La evaluación buen comportamiento en el proceso de fritura. Por sensorial de los alimentos en la teoría y la práctica. otro lado, el bajo índice de acidez 0,11 % como ácido Editorial Acribia. Zaragoza-España. oleico, refuerza lo antes mencionado. ANZALDÚA-MORALES, A., LEVER, C., La concentración de proteínas fue de 3,21%; valor VERNON, E.J Nuevos métodos de mayor al de 2% reportado por CORPEI y CPI (2003) evaluación sensorial y su aplicación en reología y y Bejarano et al. (2002). El contenido de ceniza 1,6 textura. Tecnol. Aliment. 18(5), %, indica una menor presencia de minerales en la ARIAS, C. y TOLEDO, J Manual de manejo hojuela frita, respecto al 2,3 % encontrado por postcosecha de frutas tropicales (Papaya, piña, Bejarano et al. (2002). El contenido de Fibra fue de plátano, cítricos). FAO. Roma-Italia. 0,89 %, menor al 3,8-4,6%, determinados por BEJARANO, E.; BRAVO, M.; HUAMÁN, M.; CORPEI y CPI (2003) y al 2,9% según Bejarano et HUAPAYA, C.; Roca, A. y Rojas, E Tabla al. (2002). Las diferencia entre los resultados de composición de alimentos industrializados. obtenidos y los mencionados por los autores antes Ministerio de Salud, Instituto Nacional de Salud. citados, es posible se deba a variedades de plátano Centro Nacional de Alimentación y Nutrición. procesado, condiciones agro-climáticas del cultivo, y CONCYTEC. Lima-Perú. estado de madurez. BETALLELUZ, I Efecto del estado de 4. Conclusiones madurez a la cosecha sobre el color de hojuelas 1. Los plátanos híbridos FHIA-21 almacenados a fritas en 14 genotipos de camote (Ipomoea batatas 14 ± 1 C y 90 ± 3% H.R. durante los 12 días de (L.) Lam.). Tesis para obtener el título de Ingeniero almacenaje mostraron aumento en: relación en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional pulpa/cáscara, humedad, sólidos solubles, azúcares Agraria La Molina. Lima-Perú. totales, azúcares reductores, acidez y peso específico; CALZADA, J Métodos estadísticos para la y disminución en materia seca, contenido de almidón investigación. Editorial Milagros. Limay ph. PerúCamacho, C. y Luy, C. (1994). Estudio de prefactibilidad para la instalación de una planta 2. El mayor rendimiento (%) de hojuelas fritas respecto al plátano se obtuvo al procesar materia procesadora de harina a partir de plátanos verdes en prima con 12 días de almacenaje. Piura. Ciclo optativo de profesionalización en 3. El panel de degustación otorgó mayores puntajes gestión agrícola empresarial. Universidad Nacional en preferencia general, color y sabor a las muestras Agraria La Molina. Lima-Perú. de hojuelas fritas procesadas con plátanos a los 9 días CARREÑO, A. y ARISTIZÁBAL, M de almacenaje a 14 ± 1 C y 90 ± 3% H.R, cuyo Aprovechamiento postcosecha de plátano para la índice de madurez fue: 4,4 ºBrix, 25% de almidón, obtención de vino. InfoMusa. Francia 12(1):2-4. 5,53 de ph y relación peso pulpa/peso cáscara 1,65. CHAMPION, J El plátano. Editorial Blume. 4. Se determinó que a medida que el tiempo de Barcelona-España almacenaje es mayor también lo son el contenido de COLLAZOS, C.; ALVISTUR, J.; VÁSQUEZ, G.; QUIROZ, M.; HERRERA, N.; ROBLES, N.; ARIAS, M.; VIÑAS, T; URQUIETA, R.; DÍAS, An cient. 68(3) 2007, pp

80 Carolina Ramos V., Américo Guevara P., Bruno Portillo S. C.; ROCA, A.; FACHING, A. y HERNÁNDEZ, E Tabla Peruana de Composición de Alimentos. Ministerio de Salud, Instituto Nacional de Salud. Centro Nacional de Alimentación y Nutrición. Editora Gráfica Acuario. Lima-Perú. CORPEI (Corporación de Promoción de Exportaciones e Inversiones, Ecuador) y CPI (Centre for the Promotion of Imports from developing countries, Holanda), Perfil de producto: chifles de plátano. Proyecto CORPEI CPI expansión de la oferta exportable del ecuador. Guayaquil-Ecuador. DADZIE, B. y ORCHARD, J Evaluación rutinaria postcosecha de híbridos de bananos y plátano: criterios y métodos. Guías técnicas INIBAP 2. Instituto Internacional de Recursos Fotogénicos, Roma-Italia; Red Internacional para el Mejoramiento del Banano y el Plátano. Montpellier-Francia. DAVELOUIS, C Ensayo de deshidratación del plátano - variedad Bellaco o Hartón por el método del aire caliente. Tesis para obtener el título de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima-Perú. FAO Códex Alimantarius. Norma del Códex para grasas y aceites comestibles no regulados por normas individuales CODEX STAN (rev ). Hoyos, J Almacenamiento de dos variedades de plátanos deshidratados en forma de gritz. Tesis para obtener el título de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima-Perú IWAMOTO, C Estudio de la Influencia de Enzimas en la Obtención de Jarabe de Malta de Cebada (Hordeum vulgare). Tesis para optar el Título de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima- Perú. KIRK, R.; SAWYER, R.; EGAN, H Composición y análisis de alimentos de Pearson. Compañía Editorial Continental. México D.F.- México. LINARES, L Influencia de diferentes niveles y fuentes de potasio en hojuelas fritas de papa cultivar Chasqa. Tesis para obtener el título de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima-Perú. MATZ, S Snack food technology. The AVI Publishing Company, Inc. Westport, Connecticut- E.E.U.U. PANTASTICO, B Fisiología de la postrecolección, manejo y utilización de frutas y hortalizas tropicales y subtropicales. Compañía Editorial Continental. México D.F.-México. PEDRERO, F. y PANGBORN, R Evaluación Sensorial de los Alimentos. Métodos Analíticos. Editorial Alambra Mexicana. México D.F.-México. RAMOS, C. y TARAZONA, G Estudio de la estabilidad de las hojuelas fritas de papa durante el almacenamiento al medio ambiente. Perú. Anales Científicos UNALM Vol. XLVII: SALAS, C Estudio sobre el procesamiento y almacenamiento de la pulpa y néctar de plátano. Tesis para obtener el título de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima-Perú. SMITH, O Potatoes: production, storing, processing. The Avi Publishing Company, Inc. Westport, Connecticut-E.E.U.U. SOTOMAYOR, A Determinación de los parámetros óptimos para la obtención del maíz blanco (Zea mays L.) entero frito-salado. Tesis para obtener el título de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima-Perú. TALBURT, W. y SMITH, O Potato processing. The Avi Publishing Company, Inc. Westport, Connecticut E.E.U.U. TICONA, T Obtención de etanol y vinagre de plátano. Tesis para obtener el título de Ingeniero en Industrias Alimentarias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima-Perú. WILEY, R Frutas y Hortalizas Mínimamente Procesadas y Refrigeradas. Editorial Acribia. Zaragoza-España. 67

81 An cient. UANLM 68(3), 2007 Recibido: 07/05/2007 ISSN Aceptado: 15/10/2007 Efecto del proceso de molienda y peletizado del pimiento páprika (Capsicum annuum L.) en la pérdida de color extraíble ASTA Juan Dávila R. 1, Marcial Silva Jaimes 2 Resumen Se determinó el efecto del proceso de molienda y peletizado sobre la pérdida de los grados ASTA de muestras de páprika de los valles de Ica, Trujillo (Chao) y Arequipa (El Tambo) usando el método ASTA 20.1 (A:S:T:A:, 1997). Se analizaron 20 muestras en cada una de las etapas del proceso, llevado a cabo por la Empresa EFADA Export S.A.C. Los resultados se analizaron estadísticamente usando un arreglo factorial de 3x7x20 en diseño completamente al azar. Las muestras, sin procesar (materia prima), procedentes de Ica presentaron en promedio unidades ASTA, seguidas de las muestras de Trujillo (203.53) y Arequipa (200.12). Se observó una disminución de unidades de color en las muestras de páprika procesada y empacada (producto final), procedente de Trujillo, en comparación con la concentración de color de la misma muestra, antes de ser sometido al procesamiento (materia prima). En el caso de las muestras procedentes de Ica esta disminución fue de unidades y en las procedentes de Arequipa de unidades. Palabras clave: Pimiento paprika, Capsicum Annuum L., páprika de Trujillo, páprika de Ica, páprika de Arequipa, grados ASTA, color extraíble, molienda, paletizado, calidad. Abstract The mill and pellet process effect was determined on the ASTA grades loss in samples of paprika from Ica, Trujillo (Chao) and Arequipa (El Tambo) valleys using ASTA 20.1 (ASTA, 1997) method.. Twenty samples were analyzed in each process steps, carried out by the EFADA Export S.A.C. Company. The results were analyzed statistically using a 3x7x20 factorial arrangement totally at random in a completely at random design. The samples, without processing (raw material), obtaining from Ica presented units ASTA on average, followed by Trujillo s samples (203.53) and Arequipa (200.12). A decrease of color units was observed in the samples of processed paprika and packed (final product), coming from Trujillo, in comparison with the concentration of color of the same sample, before being subjected to processing(raw material). In the case of the samples coming from Ica this decrease was of units and in those coming from Arequipa of units. Key words: Pepper paprika, Capsicum Annuum L., paprika from Trujillo, paprika from Ica, paprika from Arequipa, ASTA grades, extracted color, mill process, pellet process, quality. 1. Introducción En comparación con otras propiedades sensoriales, el color, posiblemente es una de las características de calidad que ejerce mayor influencia en la aceptación de los alimentos por parte del consumidor y para muchos es sinónimo de calidad, seguridad y valor (Nieto et al., 1999). Cserhati et al. (2002), señalan que los pigmentos presentes en los productos alimenticios ejercen un notable impacto en las ventas, aceptación del público consumidor, además de presentar marcada actividad biológica. Las características de calidad del páprika molido, tradicionalmente usado como especia, está determinado principalmente por su pungencia (contenido de capsaicina), cantidad de color (contenido de carotenoides), tamaño de partícula y contenido de humedad (Ramesh et al., 2001). Los pigmentos extraíbles del páprika, ampliamente utilizado como colorante alimenticio, son obtenidos del vegetal fresco, seco entero, seco molido y/o peletizado (Maoka et al., 2001). Como colorante se añade en ppm a carnes procesadas, salsas, sazonadores, encurtidos, fideos, helados y bebidas para darles un color rojo-naranja (Kanki et al., 2003). 1 Ingeniero en Industrias Alimentarias, Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. El método estandarizado para la determinación de la cantidad de color es el método ASTA, por su alta confiabilidad (Gómez et al., 1998). El término ASTA refiere al estándar internacional para la medición de las unidades de color extraíble de los frutos en fresco y en forma de polvo de páprika, reglamentado por American Spice Trade Association (A.S.T.A., 2004). Fundada en 1907, esta organización tiene su sede central en Washington, EE.UU. y agrupa más de 200 entidades relacionadas con el comercio de especias y es la encargada de establecer parámetros fisicoquímicos y validar métodos de ensayo específicos. Además, brinda apoyo técnico para la elaboración de normas de calidad relacionadas con hierbas aromáticas y semillas (A.S.T.A., 2004). El valor comercial del pimiento páprika depende considerablemente del color del producto (Csiktusnádi et al., 2000). Los carotenoides son los compuestos responsables de la calidad del pimiento páprika (Rodrigues et al., 1998). La cantidad y la calidad de los pigmentos ejercen una gran influencia en el valor comercial y la aceptación de productos alimenticios (Morais et al., 2001). El típico color rojo oscuro, sabor pungente y aroma característico del producto molido son los principales atributos de calidad cuando se usa como especia (Zimmermann y Schieberle, 2000). En el Perú el cultivo del pimiento páprika va en aumento debido a la gran demanda del mercado

82 Juan Dávila R., Marcial Silva Jaimes exterior y a la gran adaptabilidad de este fruto a las condiciones geográficas y climáticas de nuestro país. Las exportaciones en los últimos años han ido en aumento. En 1999, se exportaron 2.2 millones de US$. El 2000 se elevaron a US$ 5.9 millones. Para el año 2001, las ventas al exterior entre enero y setiembre ascendieron a US$ millones que corresponden a un volumen exportado de 8,516 Tm., lo que significó un incremento de 300% con respecto al año 2000 (CEPES, 2001). La participación de los mercados a las que se exporta son: España 85%, EE.UU. 7% y Alemania 4%. A fin de conocer el contenido de los pigmentos extraíbles, principal característica de calidad que afecta el valor comercial del páprika, es importante determinar su contenido relacionado al origen de las principales zonas productoras del país y el efecto del proceso a la que es sometido el pimiento. Se sabe que las formas molidas son susceptibles de degradaciones y oxidaciones, perdiendo color como resultado de factores físicos, químicos y enzimáticos, como también de las condiciones de procesamiento y almacenamiento (Weissenberg et al. 1997). Además, los métodos actuales para monitorear la calidad de pimiento páprika en polvo, que tienen en cuenta la pureza visual y el estado microbiológico, no son suficientes en el comercio internacional (Kocsis et al., 2002). Por ello, en la presente investigación se plantea evaluar la pérdida de color extraíble ASTA durante el proceso de molienda y peletizado del pimiento páprika (Capsicum annuum L.) procedentes de los valles productores de Trujillo, Ica y Arequipa. 2. Materiales y métodos Las muestras de páprika deshidratado (Capsicum annuum L.), procedentes de los valles de Trujillo, Ica y Arequipa, fueron recepcionados y procesados por la Empresa EFADA Export S.A.C., siguiendo el diagrama de flujo que se muestra en la Figura 1. En cada una de las etapas se obtuvieron las muestras las que fueron conducidas al Laboratorio de la Facultad de Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional Agraria La Molina, para los análisis respectivos. Normalmente la operación de secado es llevado a cabo por los productores del pimiento. Una vez cosechado, el pimiento es sometido a una exposición directa al sol en áreas aledañas a las zonas de cultivo, especialmente acondicionadas para tal fin, durante un periodo de 5 a 7 días, hasta un contenido de humedad de alrededor de 12%. Luego son conducidos a las plantas de proceso donde son recepcionados, trozados, molidos y paletizados. La primera molienda se lleva a cabo en un molino de martillos para reducir el tamaña de partícula hasta 1 mm de diámetro, en la segunda molienda las partículas alcanzan un tamaño de 0,6 mm de diámetro y en la tercera molienda se alcanza un diámetro de 0,5 mm. Finalmente, la operación de paletizado consiste en el acondicionamiento de la humedad y la temperatura de la materia prima, controlando la presión del vapor utilizado y el tiempo de retención apropiado (datos de la empresa EFADA SRL), para la formación de sólidos cilíndricos como producto final del proceso. El transporte del material pulverulento entre los molinos y hasta el peletizador se hace mediante transporte neumático. Para la medición del color se usó el Método ASTA 20.1 (A.O.A.C, 1995, A.S.T.A., 1997). Se tomó entre 70 a 100 mg de muestra y se llevó a fiola de 100 ml diluyendo con acetona. Se agitó la muestra y se tapó herméticamente dejando reposar protegido de la luz por 16 horas. Se procedió a la lectura con el espectrofotómetro comparando con un blanco (acetona pura) a la longitud de onda de 460 nm. Cada lectura obtenida de absorbancia (Abs) de las muestras se llevó a la siguiente fórmula: UnidadesdeColor ASTA Absdela muestra a 460nmx 16.4x I F Pesodela muestra (g) Donde I F es un factor de corrección del instrumento: I F Absorbancia declarada de la celda de referencia Absorbancia a 465nmdela celda de Referencia Estándar Estándar Los datos fueron evaluados mediante un arreglo factorial de 3 x 7 x 20, 3 orígenes de materia prima, 7 etapas del proceso de molienda y tamizado y 20 repeticiones, en diseño completamente al azar. Dichos datos fueron sometidos a Análisis de Variancia y a pruebas de comparación de promedios de Tukey. Trujillo (a1) Deshidratado Páprika Orígen Ica (a2) Deshidratado Páprika Deshidratada Recepción Trozado Separación de Semillas Primera molienda (1 mm) Segunda molienda (0.6 mm) Tercera molienda (0.5 mm) Peletizado Envasado Arequipa (a3) Deshidratado Primer muestreo (b1) Segundo muestreo (b2) Tercer muestreo (b3) Cuarto muestreo (b4) Quinto muestreo (b5) Sexto muestreo (b6) Séptimo muestreo (b7) Figura 1. Diagrama de procesamiento de páprika sometido a molienda y paletizado. 3. Resultados 69

83 Unidades de Color ASTA Efecto del proceso de molienda y peletizado del pimiento páprika (Capsicum annuum L.) en la pérdida de color extraíble ASTA Se aprecia que a medida que avanza el proceso de molienda y peletizado existe una disminución en la cantidad de color (grados ASTA), acentuándose más en las etapas de molienda sucesiva (Figura 2 y Tabla 1); este proceso tiene como finalidad la obtención de un polvillo fino, el cual es usado tal cual o concentrado en pasta u oleorresinas, como afirman Weissenberg et al. (1997). Las muestras de materia prima registran valores promedio de unidades de color ASTA entre (Ica) y (Arequipa). Gómez et al.. (1998) al trabajar con cultivos de páprika en invernadero obtuvo valores ASTA de 360 ± 5 y de 248 ± 4 en condiciones normales (aire libre). Nieto et al. (1999), al trabajar con 96 muestras de páprika de España, Sudáfrica y Marruecos obtuvo valores por encima de 200 unidades ASTA ( a ) en 6 muestras, en tanto que Derera (2000) cuantificó hasta 320 unidades ASTA en cultivares selectos húngaros. Varón et al. (2000), al analizar muestras de páprika de España cultivada en invernadero obtuvo valores ASTA por encima de 250 unidades; Ramesh et al. (2001) obtuvo valores entre 265 ± 9 y 413 ± 4 unidades ASTA con materia prima de Hungría. Ladrón de Guevara et al. (2002) obtuvo un máximo de 125 unidades de color en muestras de España, deshidratadas por aire caliente. Por otro lado, las variedades cultivadas en Korea alcanzan un máximo de 124 ± 2 unidades ASTA (Kim et al., 2002) b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 Etapas del Proceso Trujillo Ica Arequipa Figura 2. Unidades de color ASTA en las etapas del procesamiento del pimiento páprika. donde: b1= Muestra en la recepción de materia prima; b2 = muestra tomada luego del trozado; b3 = Muestra tomado luego de la primera molienda; b4 = muestra tomada luego de la segunda molienda; b5 = muestra tomada durante la tercerea molienda; b6 = muestra tomada luego del paletizado; b7 = muestra tomada luego del empacado Según se puede observar en las Tablas 1, 2 y 3 existen diferencias altamente significativas entre los factores evaluados (orígenes de la materia prima y etapas en el proceso de molienda y peletizado del pimiento páprika), en tanto que la interacción entre ambos factores no presentó diferencias significativas. Las diferencias registradas en las muestras según orígenes puede encontrar explicación en el manejo poscosecha del fruto, pues las diferentes prácticas culturales a que es sometido el pimiento páprika influyen notablemente en la calidad del producto final (Davies et al., 1970; Nakamaya et al., 1973; citado por Ladrón de Guevara et al., 2002), manifestándose en la cantidad de color del producto molido. Las condiciones de secado influyen en los atributos de calidad, todas las muestras trabajadas de materia prima provienen del secado al sol, al respecto Carbonell et al. (1986) citado por Daood et al., (1996) mencionan que este tipo de proceso mejora la retención de color. En el análisis de Efectos Simples mostrado en la Tabla 3, los resultados obtenidos muestran diferencias no significativas (α= 0.05) en los análisis de cada operación unitaria según orígenes, en tanto que se presentan diferencias significativas entre las etapas evaluadas en las muestras de Arequipa, y diferencias altamente significativas (α= 0.01) entre las muestras de Trujillo e Ica. En la comparación de promedios de Tukey mostrado en la Tabla 4 se aprecian diferencias no significativas (α= 0.05) en las tres comparaciones efectuadas, Trujillo e Ica (a 1 - a 2 ), Trujillo y Arequipa (a 1 - a 3 ) e Ica y Arequipa (a 2 - a 3 ), a lo largo del proceso de molienda y peletizado. Los datos muestran evidencias de no existir diferencias significativas entre las muestras de materia prima y trozado (b 1 - b 2 ) para los tres orígenes evaluados (Trujillo, Ica, y Arequipa como a 1, a 2 y a 3 respectivamente). Similares resultados se aprecian entre los promedios de materia prima y primera molienda (b 1 - b 3 ), trozado y primera molienda (b 2 - b 3 ), primera y segunda molienda, (b 3 - b 4 ), primera y tercera molienda (b 3 - b 5 ), primera molienda y peletizado (b 3 - b 6 ), segunda y tercera molienda (b 4 - b 5 ), segunda molienda y peletizado (b 4 - b 6 ), segunda molienda y empacado (b 4 - b 7 ), tercera molienda y peletizado (b 5 - b 6 ), tercera molienda y empacado (b 5 - b 7 ) y entre peletizado y empacado (b 6 - b 7 ). En las muestras de Trujillo se presentan diferencias significativas entre las comparaciones de promedios de las muestras de materia prima y segunda molienda (b 1 - b 4 ), trozado y segunda molienda (b 2 - b 4 ) y primera molienda y empacado (b 3 - b 7 ), mientras, que se presentan diferencias altamente significativas entre las muestras de materia prima y tercera molienda (b 1 - b 5 ), materia prima y peletizado (b 1 - b 6 ) y entre muestras de materia prima y empacado (b 1 - b 7 ). En las muestras de Ica se presentan diferencias significativas entre las muestras de materia prima y tercera molienda (b 1 - b 5 ) y entre las muestras de trozado y tercera molienda (b 2 - b 5 ); las diferencias altamente significativas se presentan entre las muestras de materia prima y peletizado (b 1 - b 6 ), materia prima y empacado (b 1 - b 7 ) y entre las operaciones de trozado y empacado (b 2 - b 7 ). En el An cient. 68(3) 2007, pp

84 Juan Dávila R., Marcial Silva Jaimes caso de muestras procedentes de Arequipa, se presentan diferencias significativas entre materia prima y peletizado (b 1 - b 6 ), materia prima y empacado (b 1 - b 7 ), trozado y peletizado (b 2 - b 6 ) y entre las operaciones de trozado y empacado (b 2 - b 7 ). Durante el proceso de molienda el páprika es sometido a altas fricciones y altas temperaturas durante el transporte neumático, por ello es que se aprecia una caída significativa de la cantidad de color en estas etapas; Carvajal et al. (1997) menciona que existe una fuerte influencia del calor en la degradación de los pigmentos a temperaturas cercanas a 50 C, cuya cantidad de color ASTA puede decaer a la mitad de su valor hacia las 48 horas. Las semillas son añadidas a lo largo del proceso de molienda y peletizado para su molienda; Varón et al. (2000), menciona que son usadas para evitar la formación de un polvillo demasiado fino, mejorar la apariencia visual, reducir la intensidad de color, incrementar la cantidad producida además de incrementar la estabilidad del color por la acción protectora del tocoferol y ácido ascórbico, conocidos antioxidantes (Rodrigues et al., 1998). 4. Conclusiones. Las muestras de materia prima procedentes de Ica presentaron en promedio 206,77 unidades ASTA, seguido de las muestras de Trujillo (203,53) y Arequipa (200,12). En cuanto a las semillas, el mayor valor lo obtuvo la muestra de Trujillo (9,03), seguido de Arequipa (8,71) e Ica (8,59). Los grados ASTA disminuyen durante el proceso de molienda y peletizado en 12 unidades entre la materia prima y el producto terminado en las muestras de Arequipa y 18 unidades ASTA en las muestras de Trujillo. La mayor disminución durante el proceso de molienda y peletizado se manifiesta durante los procesos de molienda sucesiva. En la etapa de trozado y en la etapa de empacado no se aprecia una pérdida de color considerable. Tabla 1. Unidades de color extraíble ASTA de muestras de pimiento paprika procedentes de Trujillo, Ica y Arequipa. Procedencia: Arequipa Materia Trozado Mol. I Mol. II Mol. III Peletizado Empacado prima b 1 b 2 b 3 b 4 b 5 b 6 b Prom Desv

85 Efecto del proceso de molienda y peletizado del pimiento páprika (Capsicum annuum L.) en la pérdida de color extraíble ASTA Procedencia: Trujillo Materia Trozado Mol. I Mol. II Mol. III Peletiz. Empac. Prima b 1 b 2 b 3 b 4 b 5 b 6 b Prom Desv Procedencia: Ica Materia Trozado Mol. I Mol. II Mol. III Peletiz. Empac. prima b 1 b 2 b 3 b 4 b 5 b 6 b Prom Desv An cient. 68(3) 2007, pp

86 Juan Dávila R., Marcial Silva Jaimes Tabla 2. Análisis de varianza de efectos principales. F.V. G.L. S.C. C.M. Fcalc. Ftab (α = 0.05) Ftab (α = 0.01) Decisión Origen ** Proceso ** Ori * Proc ns Bloques ** Error Total Tabla 3. Análisis de varianza de efectos simples. F.V. G.L. S.C. C.M. Fcalc. Ftab (α = 0.05) Ftab (α = 0.01) Decisión Ori (MP) ns Ori (Troz) ns Ori (Mol 1) ns Ori (Mol 2) ns Ori (Mol 3) ns Ori (Pel) ns Ori (Env) ns Proc (Tru) ** Proc (Ica) ** Proc (Are) * Error Exp Tabla 4. Prueba de comparación de promedios de Tukey. AES (T) ALS (T) p=.05 p=.01 p=.05 p=.01 A (b i) B (a i) b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 a1-a ns ns ns ns ns ns ns a1-a ns 3.15 ns ns ns ns ns ns a2-a ns 6.77 ns 5.93 ns 5.11 ns 4.97 ns 5.49 ns 5.14 ns ns: no significativo a 1 a 2 a 3 a 1 a 2 a 3 b1-b b1-b 2 ns ns ns b1-b b1-b 3 ns ns ns b1-b b1-b 4 * ns ns b1-b b1-b 5 ** * ns b1-b b1-b 6 ** ** * b1-b b1-b 7 ** ** * b2-b b2-b 3 ns ns ns b2-b b2-b 4 * ns ns b2-b b2-b 5 ** * ns b2-b b2-b 6 ** ** * b2-b b2-b 7 ** ** * b3-b b3-b 4 ns ns ns b3-b b3-b 5 ns ns ns b3-b b3-b 6 ns ns ns b3-b b3-b 7 * ns ns b4-b b4-b 5 ns ns ns b4-b b4-b 6 ns ns ns b4-b b4-b 7 ns ns ns b5-b b5-b 6 ns ns ns b5-b b5-b 7 ns ns ns b6-b b6-b 7 ns ns ns 73

87 Efecto del proceso de molienda y peletizado del pimiento páprika (Capsicum annuum L.) en la pérdida de color extraíble ASTA 5. Referencias bibliográficas A.O.A.C Official Method (971.26): Color in spices; spectrophotometric method. A.O.A.C. 16 th. Edition. Maryland, U.S.A. A.S.T.A American Spice Trade Association. ASTA s Analytical Methods Manual, 4th Edition. The American Spice Trade Association. Washington DC, USA A.S.T.A American Spice Trade Association official web page. CARVAJAL, M.; MARTÍNEZ, M.; MARTÍNEZ- SÁNCHEZ, F. y ALCARAZ, C Effect of ascorbic acid addition to peppers on paprika quality. Journal of the Science of Food and Agriculture no. 75 ( ). CEPES Estadística Agraria. La Revista Agraria Nº 30 - Noviembre Publicación en CSERHÁTI, T.; FORGÁCS, E.; DARWISH, Y.; MORAIS, H.; MOTA, T. y RAMOS, A Effect of reduced glutathione on the stability of pigments in paprika powders studied by multiwavelength spectrometry and highperformance liquid chromatography. Journal of Chromatography A no. 949 ( ). CSIKTUSNÁDI, K.; GERGELY, A.; FORGÁCS, E.; CSERHÁTI, T.; MOTA, T.; MORAIS, H. y RAMOS, A Optimisation of the microwaveassisted extraction of pigments from paprika (Capsicum annuum L.) powders. Journal of Chromatography A no. 889 (41 49). DAOOD, H.; VINKLER, M.; MÁRKUS, F.; HEBSHI, E. y BIACS, P Antioxidant vitamin content of spice red pepper (paprika) as affected by technological and varietal factors. Food Chemistry, vol 55, no. 4 ( ). DERERA, N Condiment páprika: breeding, harvesting and comercialisation. Rural Industries Research and Development Corporation. Sydney, Australia. GÓMEZ, R.; PARDO, J.; NAVARRO, F. y VARÓN, R Colour differences in paprika pepper varieties (Capsicum annuum L) cultivated in a greenhouse and in the open air. Journal of the Science of Food and Agriculture no. 77 ( ). KANKI, K.; NISHIKAWA, A.; FURUKAWA, F.; KITAMURA, Y.; IMAZAWA, T.; UMEMURA, T. y HIROSE, M A 13-week subchronic toxicity study of paprika color in F344 rats. Food and Chemical Toxicology no. 41 ( ). KIM, S.; PARK, J. y HWANG, I Quality attributes of various varieties of Korean red pepper powders (Capsicum annuum L.) and color stability during sunlight exposure. Journal of Food Science, vol 67, no. 8 ( ). KOCSIS, N.; AMTMANN, M.; MEDNYÁNSZKY, Z. y KORÁNY, K GC-MS investigation of the aroma compounds of hungarian red paprika (Capsicum annuum) cultivars. Journal of Food Composition and Analysis no. 15 ( ). LADRÓN DE GUEVARA, R.; GONZÁLEZ, M.; GARCÍA-MESEGUER, M.; NIETO, J.; AMO, M. y VARÓN, R Effect of adding natural antioxidants on colour stability of paprika. Journal of the Science of Food and Agriculture no. 82 ( ). MAOKA, T.; MOCHIDA, K.; KOZUKA, M.; ITO, Y.; FUJIWARA, Y.; HASHIMOTO, K.; ENJO, F.; OGATA, M.; NOBUKUNI, Y.; TOKUDA, H. Y H. NISHINO Cancer chemopreventive activity of carotenoids in the fruits of red paprika (Capsicum annuum L.). Cancer Letters no. 172 ( ). MORAIS, H.; RAMOS, A. C.; CSERHÁTI, T. y FORGÁCS, E Effects of fluorescent light and vacuum packaging on the rate of decomposition of pigments in paprika (Capsicum annuum) powder determined by reversed-phase high-performance liquid chromatography. Journal of Chromatography A no. 936 ( ). NIETO-SANDOVAL, J. ; FERNÁNDEZ-LÓPEZ, J., ALMELA, L. y MUÑOZ, J Dependence between apparent color and extractable color in paprika. Color Research and Application, Volume 24, no 2 (93-97). RAMESH, M. N.; WOLF, W.; TEVINI, D y JUNG, G Influence of processing parameters on the drying of spice paprika. Journal of Food Engineering no. 49 (63-72). RODRIGUES, P.; MORAIS, H.; MOTA, T.; OLIVERA, S.; FORGACS, E. y CSERHATI, T Use of HPLC and multivariate methods for the evaluation of the stability of colour pigments of paprika (Capsicum annuum) powder. Analytica Chimica Acta no. 372 ( ). VARÓN, R.; DÍAZ, F.; PARDO, J. y GÓMEZ, R A mathematical model for colour loss in paprikas containing differing proportions of seed. Journal of the Science of Food and Agriculture no. 80 ( ) WEISSENBERG, M.; SCHAEFFLER, I.; MENAGEM, E.; BARZILAI, M. Y A. LEVY Isocratic non-aqueous reversed-phase highperformance liquid chromatographic separation of capsanthin and capsorubin in red peppers (Capsicum annuum L.), paprika and oleoresin. Journal of Chromatography no. 757 (89-95). ZIMMERMANN, M. y SCHIEBERLE P Important odorants of sweet bell pepper powder (Capsicum annuum cv.annuum): differences between samples of Hungarian and Morrocan origin. European Food Research Technology no. 211 ( ). An cient. 68(3) 2007, pp

88 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 14/05/2007 ISSN Aceptado: 31/10/2007 Determinación de compuestos bioactivos del aguaymanto (Physalis peruviana, Linnaeus, 1753) y de su conserva en almíbar maximizando la retención de ácido ascórbico Christian Encina Z. 1, Milber Ureña P. 2, Ritva Repo-Carrasco 3 Resumen Se maximizó la retención de compuestos bioactivos por el tratamiento térmico del aguaymanto (Physalis peruviana), provenientes del valle del Mantaro (Huancayo-Perú). En la materia prima se encontró carotenos totales (1,77 mg β- caroteno/100 g), compuestos fenólicos totales (79,23 mg ácido clorogénico/100 g) y una capacidad antioxidante de 589,46 µg eq trolox/g y 249,23 µg eq trolox/g, medidos por el método de ABTS y DPPH, respectivamente. Utilizando los parámetros que maximizan la retención de ácido ascórbico en 50,54% (Encina, 2005): 93 C y 13,98 min de tratamiento térmico y un ph del almíbar de 3,0 se obtuvo 1,59 mg de β-caroteno/100g como carotenos totales, 39,23 mg ác. clorogénico/100 g como compuestos fenólicos y una capacidad antioxidante de 383,73 µg eq trolox/g y 132,12 µg eq trolox/g medidos por los métodos del ABTS y DPPH respectivamente. Palabras clave: Aguaymanto, ácido ascórbico, método Taguchi. Abstract The retention of bioactive compounds was maximized by the heat treatment of aguaymanto (Physalis peruviana), from the Mantaro s valley (Huancayo-Peru). In the raw material it was totally carotene (1,77 mg β-carotene/100 g), phenolic compounds (79,23 mg clorogenic acid /100 g) and an antioxidant capacity of 589,46 µg eq trolox/g and 249,23 µg eq trolox/g, measured by the method of ABTS and DPPH, respectively. Using the parameters that maximize the retention of ascorbic acid in 50,54 % (Encina, 2005): 93 C and 13,98 min of heat treatment and a ph of the syrup of 3,0, was obtained 1,59 mg of β-carotene/100g as totally carotene; 39,23 mg clorogenic ác./100 g as phenolic compounds and an antioxidant capacity of 383,73 µg eq trolox/g and 132,12 µg eq trolox/g measured by the methods of the ABTS and DPPH respectively. Key words: Golden Berry, ascorbic acid, Taguchi s method. 1. Introducción En las frutas y las legumbres se encuentran muchas sustancias capaces de atrapar radicales libres (responsable de diferentes tipos de daño celular), mejorando la defensa antioxidante. Numerosas investigaciones epidemiológicas y estudios experimentales han demostrado que el aumento en su consumo ayuda en la prevención de muertes por estas enfermedades, efecto beneficioso que se atribuye principalmente a sustancias con actividad antioxidante, como los compuestos fenólicos, ácido ascórbico, carotenoides entre otros compuestos, sugiriendo que estas sustancias aumentan la defensa antioxidante del organismo (Murillo, 2005). El aguaymanto (Physalis peruviana) contiene compuestos bioactivos como el ácido ascórbico, β- caroteno (provitamina A) compuestos fenólicos, entre otras vitaminas que podría proporcionar un efecto fisiológico beneficioso para la salud mayor que el proporcionado por los nutrientes sencillos que contiene, dado que se conoce que existe un efecto sinérgico entre los compuestos que presenta un alimento con estas características. Los objetivos de esta investigación fueron: determinar la capacidad antioxidante, carotenos y compuestos fenólicos presentes en el aguaymanto y en la conserva de éste en almíbar después del proceso optimizado. 1 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 3 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú Materiales y métodos 2.1 Lugar de ejecución El trabajo de investigación se realizó en los laboratorios de Físico-Química, Instrumentación y Biotecnología, Microbiología y Planta Piloto de Alimentos; instalaciones pertenecientes a la Facultad de Industrias Alimentarias de la Universidad Nacional Agraria La Molina. 2.2 Materiales y equipos Materia prima Aguaymanto (Physalis peruviana) procedente del Valle del Mantaro Insumos y envases 1. Azúcar blanca refinada. 2. Envases de vidrio de 393 ml de capacidad (C-246) con tapas metálicas F.P. de 63 mm. 3. Ácido cítrico grado alimentario con 99,5% de pureza Equipos de laboratorio 1. Autoclave vertical (Modelo 12AA10, Serie 67013) de fabricación nacional. 2. Equipo semi micro Kjeldahl, Soxleth Reactivos 1. Hexano. 2. difenil-1-picrilhidrazil (DPPH). 3. azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid), (ABTS). 4. Etileno 95%. 5. Diclorofenol-indofenol. 6. Ácido ascórbico st. 7. Reactivos diversos referidos en los análisis químicos y físico-químicos.

89 Determinación de compuestos bioactivos del aguaymanto (Physalis peruviana, Linnaeus, 1753) y de su conserva en almíbar maximizando la retención de ácido ascórbico 2.3 Métodos de análisis Análisis Fisicoquímicos 1. Proximal: análisis de humedad, proteína, grasa, fibra, ceniza, acidez total, ph, sólidos solubles, azúcares reductores (AOAC, 1995). 2. Índice de madurez (ICONTEC, 1999). 3. Análisis colorimétrico. Medida del color a través del Colorímetro Minolta. 4. Actividad de agua (a w ). Medida de la actividad de agua mediante el uso del AquaLab Análisis químico de compuestos bioactivos 1. Ácido ascórbico. Titulación volumétrica con 2,6 diclorofenol-indofenol, AOAC (1995). 2. Carotenos totales. Método Talcott y Howard (1999). 3. Compuestos Fenólicos. Método de Swain y Hills (1959). 4. Medida de la capacidad antioxidante. Método del DPPH (2,2, difenil-1-picrilhidrazil), Brand- Willians et al. (1995) y Método del ABTS (2,2 azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)), Arnao (2001) Análisis físicos 1. Tamaño y peso (ITINTEC, 1993; ICONTEC, 1999). 2. Medición del peso bruto, peso neto y peso escurrido (AOAC, 1995). 3. Medición del volumen de líquido de gobierno (AOAC, 1995). 4. Medición del vacío (AOAC, 1995) Análisis microbiológicos 1. Recuento total de microorganismos aerobios (ICMSF, 2000). 2. Recuento total de mohos y levaduras (ICMSF, 2000). 2.4 Metodología experimental Para lograr los objetivos planteados se siguieron las etapas que se presentan en la Figura 1; cabe mencionar que todos los análisis se realizaron con el estado de madurez intermedia según Norma Técnica Colombiana 4580 (Icontec, 1999) para realizar la conserva de aguaymanto en almíbar Etapa 1: caracterización de la materia prima A. Análisis físico-químicos Se determinó la composición físico-química de los frutos mediante análisis proximal, determinación de ácido ascórbico, ph, azúcares reductores, sólidos solubles y acidez total. B. Análisis químicos de compuestos bioactivos Se determinó el contenido de ácido ascórbico (AOAC, 1995), carotenos totales, compuestos fenólicos y capacidad antioxidante. C. Análisis físicos Se determinó el estado de madurez más aceptable para el fruto en almíbar (madurez intermedia) según Norma Técnica Colombiana 4580 (Icontec, 1999). D. Análisis microbiológicos Se realizó un análisis microbiológico de la materia prima antes de su ingreso al tratamiento térmico (ICMSF, 2000). Figura 1. Etapas de la investigación Etapa 2: maximización de la retención de compuestos bioactivos durante el tratamiento térmico Para maximizar la retención de compuestos bioactivos en la conserva de aguaymanto en almíbar se optimizó dicho proceso mediante Superficie de Respuesta según el diseño experimental planteado, tomando como referencia la retención de ácido ascórbico por ser más termolábil y de determinación más sencilla y de menos costo. Se utilizaron como factores de estudio los que influyeron significativamente en la retención del ácido ascórbico, hallados por el método Taguchi: ph del almíbar y la temperatura del tratamiento térmico (Encina, 2005). Al producto obtenido con los parámetros que maximizan tal retención se le determinaron el contenido de ácido ascórbico, carotenos totales, compuestos fenólicos y capacidad antioxidante Etapa 3: caracterización del producto final En el producto final, elaborado en base a los factores que maximizan la retención de ácido ascórbico, se hicieron las siguientes determinaciones: análisis proximal, acidez, ph, sólidos solubles, análisis colorimétrico, análisis de actividad de agua; control del sellado, determinación del volumen de líquido de gobierno, vacío, peso bruto, neto y escurrido según la norma NTP (1981). 2.5 Diseño experimental y análisis estadístico Para la etapa segunda se optimizó el tratamiento térmico mediante la metodología de Superficie de Respuesta (p<0,05), aplicando el diseño 3 n, donde n es el número de factores que afectan significativamente la retención del ácido ascórbico 76

90 Christian Encina Z., Milber Ureña P., Ritva Repo-Carrasco (ph del almíbar y la temperatura del tratamiento térmico) y 3 los niveles de los factores que se presentan en las Tablas 1 y 2. Los ensayos se realizaron por duplicado. Para el tratamiento de los resultados experimentales se utilizó el paquete estadístico Statgraphic. Tabla 1. Niveles de factores para la optimización de la retención de ácido ascórbico en la conserva de aguaymanto en almíbar. Nivel Temperatura del Tratamiento Térmico ( C) ph del almíbar 2 2,5 3 Tabla 2. Arreglo factorial 3 2 x2 para superficie de respuesta. Repeticiones Temperatura ( C) ph , , , , , , Resultados y discusiones 3.1 Caracterización de la materia prima Análisis físico-químico Los resultados de la composición físico-química del aguaymanto para un estado de madurez intermedia (ICONTEC, 1999) se presentan en la Tabla 3. El contenido de humedad se encuentra dentro del rango reportado por Tapia (2000) y la Comunidad Andina (2004), e inferior al reportado por Bernal (1986); diferencias debidas quizás por los distintos ecotipos del fruto que existen en toda la región de los Andes. Los contenidos de proteínas y grasa son relativamente bajos, de 1,2 y 0,2 respectivamente. Al respecto, Davies y Albrigo (1994) señalan que los frutos, en especial los que poseen características cítricas, tienen un bajo contenido de proteína y de grasa, dentro de los cuales se puede considerar al aguaymanto. Morín et al. (1985) indican que la cantidad de sólidos solubles que contiene el jugo de una fruta cítrica es también un índice del grado de madurez de la misma. La norma técnica de Colombia del aguaymnato (Icontec, 1999) establece como un grado Brix mínimo para el estado de madurez intermedia ( dos y tres ) de entre 13,2 y 14,1. Tabla 3. Composición físico-química del aguaymanto (Physalis peruviana) por 100 g de parte comestible. Componentes Contenido Humedad (%) 80,8 ± 0,02 Proteína (g) 1,2 ± 0,01 Grasa (g) 0,2 ± 0,01 Carbohidratos totales (g) 14,9 ± 0,01 Fibra (g) 1,78 ± 0,02 Ceniza (g) 1,12 ± 0,01 Acidez total (g ácido cítrico/100 ml fruto) 2,28 ± 0,03 ph 4,08 ± 0,01 Sólidos solubles (grados Brix) 12,50 ± 0,05 Azúcares reductores (g) 2,52 ± 0,04 Índice de madurez (Sólidos solubles/acidez total) 5,48 ± 0,02 Análisis colorimétrico L* a* b* 61,42 ± 0,74 10,08 ± 0,55 36,52 ± 0,81 Actividad de agua (a w ) medida a 19,4 C 0,99 ± 0, Análisis químico de compuestos bioactivos En la Tabla 4, se presentan los resultados de las determinaciones de los compuestos bioactivos presentes en el aguaymanto. Ácido Ascórbico El contenido encontrado (28,55 mg/100 g de fruto) se encuentra dentro del rango reportado por varios autores, siendo su valor menor al reportado por Tapia (2000) de 43 mg/100 g y mayor a los reportados por la Comunidad Andina (26 mg/100 g) y Bernal (20 mg/100 g). De acuerdo con Davies y Albrigo (1994), los niveles de ácido ascórbico en los frutos son variables tendiendo a disminuir estacionalmente. Estos valores pueden diferir por varios factores, entre ellos: suelo, clima, labores culturales, variedad, estado de madurez, etc. Carotenos totales En el aguaymanto se encontró en promedio de carotenoides totales 1,77 mg de β-caroteno/100g (2950 UI de vitamina A), siendo este valor mayor a lo reportado por Tapia (2000), Bernal (1986) y la Comunidad Andina (2004), pero menor a UI de vitamina A (MINAG, 2005). Rodríguez-Amaya (1999) presenta diferentes contenidos de carotenoides (mg de β-caroteno/100 g) en diversas frutas y hortalizas hallados por varios autores en todo el mundo (camote: 0,02-21,8; mango: 0,6-2,9; melón: 1,6-12,6) y en mangos brasileños, papaya, naranja brasileña y papaya roja: - 10; 1,2-6,1 y 2,1-10 mg de β- caroteno/100 g, respectivamente. An cient. 68(3) 2007, pp

91 Determinación de compuestos bioactivos del aguaymanto (Physalis peruviana, Linnaeus, 1753) y de su conserva en almíbar maximizando la retención de ácido ascórbico Compuestos fenólicos El aguaymanto en estado de madurez intermedia tuvo de 79,23 mg ácido clorogénico/100g, que es menor a los valores reportados por Lister y Podivinsky (1998) para la lechuga roja y brócoli (182 y 83,1), y por Murillo (2005) para el marañon, guayaba, tomate de árbol, mango y papaya (186, 210, 105, 102 y 60) respectivamente. Capacidad antioxidante El aguaymanto en un estado de madurez intermedia, clasificado como tal según la Norma Técnica Colombiana 4580 (ICONTEC, 1999) dado que éste fue el estado de madurez con el cual se decidió realizar el aguaymanto en almíbar, tuvo 249,23 µg eq trolox/g según el método del DPPH y 288,95 (parte hidrofílica) y 297,51 (parte lipofílica) µg eq trolox/g según el método del ABTS. Cabe mencionar que al evaluar la capacidad antioxidante mediante el método del DPPH se evaluó utilizando como solvente al metanol, es decir se cuantificó la capacidad antioxidante de compuestos hidrófilos (ácido ascórbico y compuestos fenólicos), mientras que para la evaluación con el método del ABTS se utilizó como solvente al metanol inicialmente y luego una mezcla de isopropanol/hexano, es decir, se cuantificó la capacidad antioxidante de compuestos hidrófilos (ácido ascórbico y compuestos fenólicos) y compuestos lipófilos (carotenoides), razón por la cual en el segundo caso se obtuvo una mayor capacidad antioxidante. Gordon (1990), indica que los compuestos lipofílicos (carotenoides) son mejores queladores que reductores, es decir, los métodos de cuantificación de capacidad antioxidante lipofílica tanto por ABTS como por DPPH no cuantificaría verdaderamente dicho valor, además del efecto sinérgico que existirían entre los compuestos lipofílicos e hidrofílicos presentes en el aguaymanto. Tabla 4. Análisis de los compuestos bioactivos del aguaymanto (Physalis peruviana). Componente Contenido Ácido ascórbico (mg / 100 g) 28,55 ± 0,10 Carotenos totales (mg de β-caroteno/100g) 1,77 ± 0,02 Compuestos Fenólicos (mg ácido clorogénico/100 g) 79,23 ± 0,41 Capacidad DPPH 249,23 ± 8,01 antioxidante Hidrofílica 288,95 ± 3,62 (µg eq ABTS trolox/g) Lipofílica 297,51 ± 4, Maximización de la retención de compuestos bioactivos durante el tratamiento térmico En la Tabla 5 se presentan las concentraciones de ácido ascórbico obtenidas después de cada tratamiento ensayado según diseño experimental. Estos valores fueron evaluados mediante el análisis estadístico de superficie de respuesta con lo que se obtuvo las gráficas de las Figuras 2 y 3. En ellas no se observa un óptimo para los niveles de temperatura del tratamiento térmico y ph del almíbar ensayados, pero al prolongar las curvas de nivel o contornos de la superficie, se observó una tendencia hacia un posible óptimo para niveles máximos de ph y medios de temperatura del tratamiento térmico. A partir de este análisis se concluyó que el factor B (temperatura de tratamiento térmico) es significativo (p<0,05), mientras que el factor A (ph del almíbar) no lo era. Además, se observó que no hay diferencia significativa entre las repeticiones, por tanto las formulaciones elaboradas y sus respectivas repeticiones fueron homogéneas. Los niveles de ambos factores (ph del almíbar y tratamiento del tratamiento térmico) para la característica evaluada (mayor retención de ácido ascórbico) se muestran en la Tabla 6, además se presentan los tratamientos que maximizan la retención de ácido ascórbico en la elaboración de conserva de aguaymanto en almíbar aplicando Superficie de Respuesta, niveles que se observan también en el diagrama de flujo presentado en la Figura 4. Tabla 5. Tratamiento óptimo aplicado para la elaboración de la conserva de aguaymanto en almíbar según taguchi. Factores Parámetro Nivel seleccionado Concentración del NaOH en el descerado 0,05 1 (%) Temperatura del descerado ( C) 80 1 Tiempo del descerado (s) 90 2 Grado Brix del almíbar 30 2 ph del almíbar 2,5 1 Temperatura del tratamiento térmico ( C) 95 2 Tiempo del tratamiento térmico (min) 11,52 -- Tabla 6. Tratamientos que maximizan la retención de ácido ascórbico en la elaboración de conserva de aguaymanto en almíbar aplicando superficie de respuesta. Factores Parámetro Concentración del NaOH en el Descerado (%) 0,05 Temperatura del descerado ( C) 80 Tiempo del descerado (segundos) 90 Grado Brix del almíbar 30 ph del Almíbar 3,0 Temperatura del tratamiento térmico ( C) 93 Tiempo del tratamiento térmico (minutos) 13,98 78

92 Christian Encina Z., Milber Ureña P., Ritva Repo-Carrasco Figura 2. Superficie de respuesta mayor retención de ácido ascórbico. Figura 3. Curvas de nivel de la superficie de respuesta mayor retención de ácido ascórbico. 3.3 Caracterización del producto final Análisis físico-químico Como se puede observar en la Tabla 7, el contenido de humedad (83,2%) aumentó respecto a la humedad inicial de la materia prima, esto debido a que el aguaymanto se encuentra en un medio líquido, del cual puede captar agua y por tanto aumentar su contenido. Los contenidos de proteínas y grasa son relativamente bajos: 1,1 y 0,1%, respectivamente. Ambos disminuyeron durante el proceso tecnológico de obtención de la conserva. El contenido de fibra (1,55%) disminuyó en comparación a los encontrados en el fruto del aguaymanto. El análisis colorimétrico utilizando el sistema L*, a* y b* de Hunter medidos en la conserva de aguaymanto indica cómo el procesamiento que se aplicó a este fruto influye en el color del mismo, es así que según Minolta (2003) L* corresponde a la claridad, a* define el componente rojo-verde; rojo para valores positivos y verde para valores negativos, el parámetro b* define el componente amarillo-azul; amarillo para los valores positivos y azul para los valores negativos, estos dos últimos definen la cromaticidad del producto analizado. Los valores de L* (51,33) y a* (6,35) en el aguaymanto en conserva son menores a los evaluados en la materia prima, mientras que el valor b* (40,37) aumentó. Para el valor de L*, en el aguaymanto estaría relacionado al contenido de cera presente en su superficie y dado que ésta disminuyó durante el proceso unitario de descerado su valor es menor al inicial, el valor de a* indicaría una degradación del color rojo, y el aumento del valor b* ligado al color amarillo indicaría que se ha acentuado dicho pigmento. La a w del aguaymanto medida a 19,8 C fue de 0,98. El valor de a w indica la cantidad de agua no fijada que se encuentra disponible para los microorganismos, y este valor disminuyó al de la materia prima tal vez por el incremento de los sólidos solubles en ella. Tabla 7. Análisis físico-químico de la conserva aguaymanto en almíbar. Figura 4. Diagrama de flujo para la elaboración de la conserva de aguaymanto en almíbar optimizando la mayor retención de ácido ascórbico mediante el método de superficie de respuesta. Componentes Contenido (%) Humedad 83,2 ± 0,03 Proteína (g) 1,1 ± 0,02 Grasa (g) 0,1 ± 0,01 Carbohidratos totales (g) 12,95 ± 0,01 Fibra (g) 1,55 ± 0,01 Ceniza (g) 1,1 ± 0,02 Acidez total (g ácido cítrico/100 ml fruto) 2,20 ± 0,02 ph Fruta 3,70 ± 0,03 Sólidos solubles (grados Brix) en el aguaymanto 18,0 ± 0,5 Sólidos solubles (grados Brix) en el almíbar 18,0 ± 0,5 Azúcares reductores (g) 2,85 ± 0,04 Índice de madurez (%Sólidos solubles/acidez total) 8,18 ± 0,02 Análisis colorimétrico Actividad de agua (a w) medida a 19,4 C L* a* b* 0,98 ± 0,001 51,33 ± 0,41 6,35 ± 0,82 40,37 ± 0,89 An cient. 68(3) 2007, pp

93 Determinación de compuestos bioactivos del aguaymanto (Physalis peruviana, Linnaeus, 1753) y de su conserva en almíbar maximizando la retención de ácido ascórbico Tabla 8. Análisis de los compuestos bioactivos en la conserva de aguaymanto en almíbar. Ácido Ascórbico (mg / 100 g) Componente Carotenos totales (mg de β-caroteno/100g) Compuestos fenólicos (mg ácido clorogénico/100 g) Capacidad Antioxidante (µg eq trolox/g) Contenido 14,43 ± 0,02 50,54 1,59 ± 0,03 89,83 39,52 ± 0,41 49,88 DPPH 132,12 ± 4,23 53,01 ABTS Hidrofílica 159,14 ± 3,78 55,08 Lipofílica 224,39 ± 3,47 75,42 Retención (%) Análisis químico de los compuestos bioactivos Ácido ascórbico Su determinación se realizó después del tratamiento térmico de la conserva y no después de los 15 días en los que si se realizaron los demás análisis, ya que se sabe que esta vitamina se lixivia en la solución de cubierta durante el envasado y posterior almacenamiento (Woolfe, 1987; mencionado por Obregón, 2001). En la Tabla 8 se observa una reducción del 49,45% de ácido ascórbico en el aguaymanto después de realizado todo el proceso tecnológico para la obtención de la conserva. Texeira (1983), mencionado por Obregón (2001), encontró una reducción del 45,3% durante el almacenamiento de conservas de rodajas de naranja en almíbar. Carotenos totales Los resultados promedios de carotenoides totales (1,59 mg de β-caroteno/100g, lo que equivale a 2650 UI de vitamina A) obtenidos en la conserva de aguaymanto en almíbar se presentan en la Tabla 8, lo que representa una retención del 89,83%. Rodríguez- Amaya (1999) menciona que en la cocción se pueden retener los carotenoides durante el procesamiento industrial si se siguen buenas prácticas tecnológicas. Se recomienda el procesamiento a la temperatura más baja por el tiempo más breve, pero el procesamiento a alta temperatura y tiempo corto es una buena alternativa. Edwards y Lee (1986), mencionados por Rodríguez-Amaya (1999), encontraron que arvejas y zanahoria enlatadas tenían mayores niveles de carotenoides que las muestras frescas. Chen et al. (1995), mencionados por Rodríguez-Amaya (1999), estudiaron el efecto de diversos métodos de procesamiento sobre el contenido de α y β-caroteno en el jugo de zanahoria. La más alta destrucción de los carotenos fue en retorta fija a 121 C durante 30 minutos y la menor con la pasteurización a 105 C durante 25 segundos del jugo acidifícado utilizando un sistema de laboratorio Compuestos fenólicos El contenido de compuestos fenólicos en la conserva de aguaymanto en almíbar fue de 39,52 mg ác. clorogénico/100 g, lo que representa una retención del 49,88% respecto a la materia prima inicial; valor relativamente bajo respecto al valor inicial del fruto sin tratamiento. Tal reducción puede deberse a la migración de los compuestos fenólicos hacia el almíbar, por ser estos hidrófilos y por posibles reacciones de degradación durante la aplicación del tratamiento térmico. Dewanto et al. (2002), encontraron en el procesamiento de maíz a temperaturas de esterilización un aumento en el contenido de compuestos fenólicos y posteriormente en su capacidad antioxidante, concluyendo que a una mayor temperatura y menor tiempo se obtuvieron los mayores valores de estos compuestos, enfatizando que se realizaron en procesos de esterilización y no pasteurización como en el caso de lo conserva de aguaymanto en almíbar. Capacidad antioxidante En la conserva de aguaymanto se obtuvieron los valores de 132,12 µg eq trolox/g mediante el método del DPPH y 159,14 µg eq trolox/g (parte hidrófila) y 224,39 µg eq trolox/g (parte lipófila) medidas por el método del ABTS, lo que indicaría una reducción de la capacidad antioxidante del 53,01, 55,08 y 75,42%, respectivamente. Tal disminución puede deberse al efecto que tuvo el tratamiento térmico sobre los compuestos hidrofílicos (ácido ascórbico y compuestos fenólicos), así como sobre los compuestos lipofílicos (carotenoides) presentes en el aguaymanto, los cuales siguen actuando sinérgicamente, pero con una disminución de su capacidad antioxidante respecto a la materia prima sin procesar. Existen estudios de determinación de la capacidad antioxidante en bebidas mediante la metodología del DPPH, obteniéndose valores en general que disminuyeron al realizarse el procesamiento de las frutas para obtener dichas bebidas, las que fueron sometidas también a tratamiento térmico durante su elaboración (Murillo, 2005). 4. Conclusiones 1. El contenido de compuestos bioactivos del aguaymanto en un estado de madurez intermedia fue de 28,55 mg de ácido ascórbico/100 g; 1,77 mg de β-caroteno/100g; 79,23 mg ácido clorogénico/100 g y capacidad antioxidante de 288,95 µg eq trolox/g (parte hidrofílica) y 297,51µg eq trolox/g (parte lipofílica) medido por el método ABTS y de 249,23 µg eq trolox/g medido por el método del DPPH. 2. La máxima retención de ácido ascórbico, empleando el Método Taguchi, fue de 69,11%, a un ph del almíbar (2,5); concentración de NaOH, tiempo y temperatura del descerado (0,05%, 90 s y 80

94 Christian Encina Z., Milber Ureña P., Ritva Repo-Carrasco 80 C); grados Brix del almíbar (30); temperatura y tiempo del tratamiento térmico (95 C y 11,52 min). 3. La máxima retención de ácido ascórbico, empleando el Superficie de Respuesta, fue de 50,54%, a un ph del almíbar (3,0); concentración de NaOH, tiempo y temperatura del descerado (0,05%, 90 s y 80 C); grados Brix del almíbar (30); temperatura y tiempo del tratamiento térmico (93 C y 13,98 min). 4. El contenido de compuestos bioactivos de la conserva de aguaymanto en almíbar fue 14,43 mg de ácido ascórbico/100 g; 1,59 mg de β- caroteno/100g; 39,52 mg ácido clorogénico/100 g y una capacidad antioxidante de 159,14 µg eq trolox/g (parte hidrofílica) y 224,39 µg eq trolox/g (parte lipofílica) medido por el método ABTS y de 132,12 µg eq trolox/g medido por el método del DPPH. 5. Referencias bibliográficas AOAC., Official Methods of Analysis, 16 TH edition. Association of Official Analytical Chemists. Washington DC. ARNAO, M Some methodological problems in the detrmination of antioxidant activity using chromogen radicals: A practical case. Trends in Food Science and Technology. Vol II. Pag BADUI, D Química de los Alimentos. Segunda edición. Editorial Alhambra Mexicana S.A. México. BERNAL, J Ciencia y Agricultura: Generalidades sobre el cultivo de la Uchuva. Facultad de Ciencias Agropecuarias UPTC - TUNJA. Editorial Rana y el Águila. Colombia. BRAND-WILLIANS, W., CUVELIER, M. Y BERSET, C., Use of a free Radical method to Evaluate Antioxidant Activity. Lebensm. Wiss. Tol. Vol 28. pp COMUNIDAD ANDINA, Frutas y Hortalizas Andinas para el Mundo. Disponible en: Consultada el 14 de marzo del DAVIES, F. Y ALBRIGO, G Cítricos. Editorial Acribia. Zaragoza. España. DEWANTO, V.; WU, X. Y HAI LIU, R Processed sweet corn has higher antioxidant activity. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 50, ENCINA, C Determinación de la máxima retención de ácido ascórbico de la conserva de aguaymanto (Physalis peruviana) en almíbar aplicando los métodos Taguchi y Superficie de Respuesta. Tesis para optar el título de Ing. en Ind. Alimentarias. UNALM. GORDON, M Food antioxidants. Chapter 1. The Meclianism of Antioxidant Action in vitro. Elservier Applied Science London and New York. U.S.A. ICMSF Microorganismos de los Alimentos, su significado y métodos de numeración. Segunda edición. Tomo II. Editorial Acribia. Zaragoza. España. ICONTEC Norma Técnica NTC Uchuva ( Physalis peruviana), para el consumo fresco o destinadas al procesamiento industrial. Colombia. ITINTEC. NTP Métodos de determinación de estado físico de envasados. Lima- Perú. Kirk, R.; Sawyer, E.g.a Composición y análisis de alimentos de Pearson. Segunda edición. Editorial Continental, S.A. México. LISTER, C. Y PODIVINSKY, E Antioxidant in New Zeland grown fruti and vegetables. MARFIL, R Una herramienta para el mejoramiento de la calidad. Tecnología de Alimentos. Vol. 25, N 5. México. MINAG Pagina web del Ministerio de Agricultura Visitada el 06 de febrero del MORÍN, CH.; SALAS, F. y SAN MARTÍN, A El cultivo de los cítricos. Departamento de Horticultura. UNALM. Lima-Perú. MOSSEL, D. Y MORENO, G Microbiología de Alimentos. Editorial Acribia. Zaragoza. España. MURILLO, E Actividad antioxidante de bebidas de frutas y de té comercializadas en Costa Rrica. Instituto de Alimentación y Nutrición Universidad de Panamá. OBREGÓN, A Efecto de la Temperatura sobre la Textura de Gajos de Mandarina Satsuma (Citrus unshiu) en Almíbar. Tesis para optar el titulo de Magíster en Tecnología de Alimentos, Escuela de Post-Grado. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. RODRÍGUEZ-AMAYA, D Carotenoides y preparación de alimentos: La retención de los Carotenoides Provitamina A en alimentos preparados, procesados y almacenados. Facultad de Ingeniería de alimentos. Universidad Estatal de Campiñas. Campinas SP-Brasil. TALCOTT, S. y HOWARD, L Phenolic autoxidation is responsible for color degradation in processed carrot pure. Journal of Food Chemistry. Vol 47. pag 2l TAPIA, M.E Cultivos andinos subexplotados y su aporte a la alimentación. Oficina Regional de la FAO para América Latina y el Caribe. Santiago, Chile. An cient. 68(3) 2007, pp

95 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 07/08/2007 ISSN Aceptado: 09/11/2007 Elaboración de una mezcla alimenticia a base de maíz (Zea mays) y habas (Vicia fava) José Natividad A. 1, Carlos Vílchez P. 2 Resumen El objetivo del presente estudio fue elaborar una mezcla alimenticia a base de maíz (Zea mays) y haba (Vicia fava). Se utilizó maíz amarillo duro (Zea indurada) y haba blanca de Puno. Estos fueron procesados hasta obtener harinas precocidas. Se realizaron los análisis: proximal, físico-químico, microbiológico; contenido de las vitaminas: tiamina, riboflavina y niacina; de minerales fósforo, calcio y hierro. Se formularon cuatro mezclas alimenticias en base al porcentaje de proteína que aporta el maíz amarillo y las habas, respectivamente: I (20% y 80%), II (40% y 60%), III (60% y 40%) y IV (80% y 20%) sobre el contenido de proteína total de la mezcla final. Estas fueron evaluadas biológicamente mediante la prueba de Razón de Eficiencia Proteica (PER) para lo cual se prepararon raciones isoproteícas e isocalóricas, obteniendo la mezcla II un PER de 2.54; estadísticamente no significativo con respecto al control, pero significativamente mayor a las otras mezclas cuyos valores fueron 1.92, 2.23 y 2.01 para las mezclas I, III y IV, respectivamente. Los valores del PER de cada una se contrastaron con el cómputo de aminoácidos corregido en función de la digestibilidad de la mezcla correspondiente, obteniéndose valores que corroboran los resultados del PER. Se logró una mezcla alimenticia con 13.22% de proteína, kcal/100 g y con buenas características sanitarias acorde con las normas técnicas actuales de control de calidad. Palabras clave: Maíz, habas, mezcla alimenticia, eficiencia proteica. Abstract The objective of the present study was to obtain a nutritional mix containing hard yellow maize (Zea maize) and beans (Vice fava). Both the hard yellow maize and beans were processed to produce their corresponding precooked flours. On each of the flours, proximal analysis, physical-chemical characteristics and microbiological assays were performed and thiamin, riboflavin, niacin, phosphorus, calcium and iron contents were determined. Four nutritional mixes with the same total protein and energy contents, but differing in the percentage contribution to the total protein of the mix by maize and beans, were formulated: I (20% and 80%), II (40% and 60%), III (60% and 40%) and IV (80% and 20%), and the Protein Efficiency Ratio (PER) value of each mix was determined. The highest PER value (2.54) corresponded to the combination 40% and 60% of the total protein from maize and beans respectively (Mix II), followed by Mix I (1.92), Mix III (2.23) and Mix IV (2.01). The PER value of each mix was contrasted with the amino acid profile of each mix, corrected for digestibility, with the results corroborating those of the PER values. Thus, the optimum nutritional mix contained 40% of the total protein from maize and 60% of the total protein from beans (Mix II) with 13.22% total protein and kcal/100 g, and which complies with the current quality and health standards. Key words: Maize, beans, food mix, protein efficiency ratio. 1. Introducción Debido a que el crecimiento demográfico es mayor que la tasa de incremento de la producción de alimentos, la disponibilidad de estos últimos es cada vez más crítica en nuestro país y afecta severamente a la población cuyo consumo de alimentos no cubren sus requerimientos nutricionales, tanto energéticos como proteicos. Por tanto, para satisfacer la demanda de alimentos se tiene que recurrir a importaciones crecientes, ocasionando con ello dependencia alimentaría con la consiguiente fuga de divisas. La poca disponibilidad de alimentos obliga a incrementar la producción y productividad de alimentos, así como también a buscar nuevos productos alimenticios que reúnan características nutricionales, económicas, organolépticas e higiénicas adecuadas a fin de garantizar la correcta nutrición. La búsqueda de nuevos productos nutritivos se hace en base a la disponibilidad y costo de las materias primas, entre otros factores, con el 1 Facultad de Industrias Alimentarias y Nutrición, Universidad Nacional de Educación Enrique Guzmán y Valle. Lima, Perú. 2 Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. objeto de que puedan estar al alcance de la gran mayoría de la población. El desarrollo de la ciencia, tecnología alimentaría, así como de los avances en nutrición permiten que alimentos de bajo valor nutricional puedan enriquecerse en base a la formulación de mezclas alimenticias para obtener productos de mayor valor nutritivo en relación a sus fuentes originales. El objetivo de la presente investigación es encontrar un alimento de óptimas características nutricionales, organolépticas y de bajo costo utilizando maíz y habas a fin de tratar de aumentar la disponibilidad y el uso racional de los mencionados recursos alimenticios en beneficio de las poblaciones con deficiencia en el consumo de energía y proteínas. 2. Revisión de literatura El grano de maíz tiene un valor nutritivo inferior al de otros cereales. Lewis et al. (1982), reportaron que la secuencia de aminoácidos limitantes es como sigue: 1, Lisina; 2, Triptófano; 3, Treonina; 4, Isoleucina; 5, Valina; 6, Metionina, y 7, Histidina y Fenilalanina. En cambio, en la Vicia faba L. ningún aminoácido es seriamente limitante con excepción de la metionina, deficiente en las leguminosas; sin embargo, el nivel de lisina excede los requerimientos

96 José Natividad A., Carlos Vílchez P. de la rata y explica la suplementación mutua entre cereales y habas (Carpenter, 1981). El procesamiento de los granos de cereales y leguminosas implica realizar un flujo de operaciones utilizando parámetros recomendados que permitan obtener harinas precocidas de características nutricionales, organolépticas y sanitarias adecuadas para consumo humano. Los procesamientos más comunes son: 1) remojo, que permite la hidratación y ablandamiento, 2) cocción, para destruir la mayoría de los factores antifisiológicos, tales como los inhibidores de la amilasa y de la tripsina, hemaglutininas, goitrógenos y glucósidos cianogénicos (Belitz, 1997), así como la carga microbiana, 3) Deshidratado, para reducir la actividad de agua con el objetivo principal de prolongar la vida útil de los alimentos; valores inferiores a 0.6 inhiben prácticamente toda actividad microbiana y enzimática (Fellows,1994) y 4) Molienda, facilita la mezcla íntima de las harinas lo que constituye una consideración importante en la elaboración de algunos preparados. Para la formulación de mezclas proteicas a base de alimentos vegetales se consideran principalmente los factores nutricional, tecnológico y económico; en el aspecto nutricional se evalúan el nivel proteico, el patrón de aminoácidos y el valor energético. Blanco et al. (1986), reportan que la calidad nutricional de una proteína está determinada por su disponibilidad y su composición de amino ácidos, y que ambos factores se toman en cuenta para su aprovechamiento máximo, de tal manera que la deficiencia relativa de algunos de los aminoácidos esenciales determina la escasa calidad proteica. Respecto al contenido de proteínas, Merino et al. (1983) mencionan que la calidad y cantidad de éstas en la dieta ocasionan diferencias en la ingesta de las mismas. Así, dietas de bajo contenido proteico producen un descenso en la ingesta de alimento, reducción en el tamaño de las células hepáticas y un aumento de DNA por gramo de hígado. Lewis et al. (1982), encontraron una ganancia de peso mucho mayor en ratas alimentadas con una dieta control positivo conteniendo 18% de proteína total de maíz y harina de soya en comparación a la dieta con 9%. Según Jansen et al. (1980), las calorías contenidas por unidad de volumen constituyen una de las características importantes del producto preparado para el consumo. Para determinar la calidad de las proteínas se pueden realizar pruebas biológicas. Así, Aguilar et al. (1979), encontraron en el maíz cristalino crudo un valor biológico (VB) de 66.7% y en las habas, Bender (1978) halló un VB de 60% y 70%. Sin embargo, cuando se mezclan en proporciones adecuadas los aminoacidos se complementan y constituyen una proteína de mayor VB. Miller y Bender (1955) describieron un método para la evaluación de la calidad proteica que tomaba en cuenta la ganancia de peso y la composición de la carcasa. El valor obtenido fue referido como Utilización Proteica Neta (NPU), que es la proporción de la proteína dietaria que es retenida en el cuerpo para muchos propósitos y la utilidad que tiene depende de su digestibilidad y de su VB (Bender, 1978). Según Pellet y Vernon (1980) mencionan que el PER es el método más simple para determinar el valor nutritivo y según los expertos de Food and Agriculture Organization/World Health Organization (FAO/OMS, 1973) es la prueba biológica más común que solamente permite colocar a las proteínas en orden de calidad ya que, según Bender (1978), los valores de proporción de eficiencia proteica no son proporcionales una a otra. También Jorge et al. (1980) afirman que el mejoramiento del PER se debe a la combinación de proteínas de cereales y leguminosas por una complementación de los patrones de aminoácidos. Boutrif (1991), reporta que debido a la necesidad de elaborar un procedimiento más exacto y apropiado para evaluar la calidad de las proteínas vegetales, un grupo de trabajo del Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Nutrición (CODEX) llegó a la conclusión de que el procedimiento del cómputo de aminoácidos corregido en función de la digestibilidad de las proteínas era el método más conveniente para evaluar la calidad de las proteínas los productos vegetales. 3. Materiales y métodos El estudio se realizó en los laboratorios de los Departamentos Académicos de Nutrición (Facultad de Zootecnia) y de Tecnología de Alimentos y Productos Agropecuarios (Facultad de Industrias Alimentarias) de la Universidad Nacional Agraria de la Molina (UNALM). Se realizaron dos experimentos: el primero para obtener las harinas precocidas y el segundo para la evaluación biológica de las mezclas alimenticias. Se utilizaron el maíz amarillo duro, Zea indurada y haba grano seco, Vicia fava ( haba blanca de Puno), adquiridas en el mercado Mayorista Nº 1 de Lima. 3.1 Experimento 1: obtención de harinas precocidas de maíz y habas Durante esta fase del estudio se determinaros los parámetros óptimos de procesamiento: tiempo, temperatura y humedad para la obtención de las harinas precocidas de maíz y habas. 3.2 Experimento 2: evaluación biológica de las mezclas de maíz y habas Se formularon cuatro mezclas en base al porcentaje de proteína que aporta cada una sobre el contenido de proteína total de la mezcla final, tal como reportan Vargas et al. (1982) y Contreras et al. (1981), utilizando las harinas precocidas obtenidas en el Experimento 1. Los porcentajes de contribución de la proteína de cada harina al contenido total de proteína de la mezcla se presentan en la Tabla Evaluación de las mezclas proteicas y materias primas Para la evaluación química proximal, análisis de las vitaminas: tiamina, riboflavina y niacina, y el índice de iodo se utilizaron los métodos establecidos por la Association of Official Agricultural Chemists 83

97 Elaboración de una mezcla alimenticia a base de maíz (Zea mays) y habas (Vicia fava) (AOAC, 1965). Para la cuantificación del calcio y el hierro se utilizó el método de Espectrofometría de Absorción Atómica (AOAC, 1965). El valor calórico se encontró multiplicando los factores ATWATER de 4, 9, y 4 Kcal/g correspondiente a proteína, grasa y carbohidratos, respectivamente (FAO/OMS, 1989). La acidez titulable y ph se determinaron siguiendo las indicaciones del método aplicable a las harinas por el Instituto de Investigación Tecnológica Industrial y de Normas Técnicas (ITINTEC, 1976). El análisis granulométrico se realizó utilizando el método de Análisis Granulométrico por tamizado D- 422 (American Society for Testing and Material, 1971). 3.4 Evaluación nutricional Las mezclas alimenticias formuladas a base de harinas precocidas de maíz amarillo duro y de habas que corresponden a las mezclas I, II, III, y IV, presentadas en la Tabla 1, fueron evaluadas mediante el análisis del Score Químico y la prueba biológica de Relación de Eficiencia Proteica (PER). El cómputo de aminoácidos corregido en función de la digestibilidad se determinó utilizando como Patrón de aminoácidos el recomendado por la FAO/WHO (1989) y se presenta en la Tabla 2. La composición química de las harinas pre-cocidas de maíz amiláceo, amarillo duro y de habas se presenta en la Tabla 3. Para la evaluación biológica de la proteína de las mezclas alimenticias, según el método de Razón de Eficiencia Proteica (Osborne et al., 1919) se utilizaron jaulas equipadas con bebederos de vidrio y piso de rejilla para permitir el paso de las heces y orina. El comedero fue de vidrio (frasco de boca ancha) que permitió la mínima pérdida de alimento. Se seleccionaron diez ratas albinas machos de raza Holtzman procedentes del bioterio de la UNALM, recién destetadas y 21 días de edad. Las raciones fueron preparadas en base al análisis proximal de la harina de maíz amarillo duro y de la harina de habas de acuerdo a los tratamientos presentados en la Tabla 1. Las dietas fueron isoproteicas e isocalóricas y se utilizó como estándar una dieta de caseína con 10% de proteína. La composición de las raciones se presenta en la Tabla 4. Para la determinación del PER se siguió el método descrito por la National Academic of Sciences (1963). El experimento tuvo una duración de cuatro semanas, período en el cual diariamente se registraron el consumo de alimento y semanalmente la ganancia de peso. El alimento y el agua fueron proporcionados ad líbitum. Con los registros correspondientes al consumo de proteína (g) y la ganancia de peso (g) se calculó el PER. Se realizaron análisis microbiológicos en las harinas pre-cocidas de maíz amarillo duro y de habas con el fin de garantizar la inocuidad para el consumo humano, utilizando el método de Mossel y Quevedo (1967). Para la evaluación biológica de la Razón de Eficiencia Proteica de los tratamientos mencionados se utilizó el diseño completamente al azar según el modelo: Y ij = u + T i + E ij donde: Yij = Observación. u = Efecto de la media. Ti = Efecto del i-ésimo tratamiento. Eij = Error experimental. En el análisis estadístico se realizaron las pruebas de Análisis de Variancia (ANVA) usando la función GLM del software Statistical Analysis System (SAS, 1985), las pruebas de significación de Duncan (Duncan, 1955) y se obtuvo los coeficientes de variabilidad (CV) en el peso inicial, consumo de alimento, peso final y ganancia de peso en la prueba del PER. Tabla 1. Formulación de las mezclas alimenticias de harinas precocidas de maíz amarillo duro con la de habas en base al porcentaje de proteína total de la mezcla. Mezcla Maíz amarillo % de PT Habas % de PT Total (%) I II III IV PT: Proteína Total (N x 6.25) Tabla 2. Patrón de aminoácidos esenciales y su contenido en el maíz y en las habas (mg/g proteína). Aminoácidos esenciales Patrón (*) Maíz Habas Isoleucina Leucina Lisina Total de aminoácidos azufrados Total de aminoácidos aromáticos Treonina Triptófano Valina (*) Fuente: FAO/OMS (1989). Tabla 3. Composición química de las harinas precocidas de maíz amiláceo, maíz amarillo duro y habas (%). Harina de maíz Amiláceo Harina de Maíz amarillo duro Harina de Habas Componentes BH BS BH BS BH BS Humedad Proteína total Grasa Fibra cruda Cenizas Carbohidratos An cient. 68(3) 2007, pp

98 José Natividad A., Carlos Vílchez P. BH: Base Tal como ofrecido (Húmeda); BS: Base Seca. Tabla 4. Composición de las raciones (g/100 g) para la determinación de la relación de eficiencia proteica (PER). Ingredientes Caseína Mezcla 1 I II III IV Caseína Harina de maíz amarillo Harina de Habas Mezcla de vitaminas * Mezcla mineral ** Fibra (Coronta) Azúcar Manteca vegetal Cloruro de Colina Fosfato de Sodio TOTAL Nutrientes: Proteína total, % (Analizado) E. Bruta, Kcal/100g (Calculado) 1 I: 20% PT de maíz amarillo y 80% PT de habas; II: 40% PT de maíz amarillo y 60% PT de habas; III: 60% PT de maíz amarillo y 40% PT de habas; IV: 80% PT de maíz amarillo y 20% PT de habas. * Cada kg contiene: Tiamina, 0.25 g; Riboflavina, 0.2 g; Piridoxina, 0.2 g; Pantotenato de calcio, 2 g; Niacina, 2 g; Inositol, 12 g; Ácido fólico, 0.1 g; Menadiona, 0.25 g; Biotina, g; Cianocobalamina, 0.001g; Vitamina E, 16.8 g; Rovimix (A + B2 + D3 + E), 10 g; Cloruro de Colina, 12 g; Ácido Paraaminobenzoico, 12 g; Azúcar molida, 932 g. ** Cada kg contiene: Sulfato de Alumínio, 0.17 mg; Carbonato de cálcio, g; Sulfato de Cobre, 0.9 g; Fosfato férrico, 20.5 g; Carbonato de magnésio, 25 g; Sulfato de magnésio, 16 g; Cloruro de potasio, 112 g; Ioduro de potasio, 0.11 g; Fosfato de potasio monobásico, 212 g; Fluoruro de sódio, 1 g; Sulfato de Magnésio, 0.39 g; Cloruro de sódio, 69 g. 4. Resultados y discusión Los flujos definitivos de obtención de las harinas pre-cocidas de maíz amarillo duro y habas se han obtenido siguiendo los procesos de limpieza, remojo, cocción, deshidratado y molienda utilizando los parámetros óptimos determinados y los recomendados por Candiotti (1977) y Bengoa (1981). A excepción de los procesos de clasificación y descascarado, las demás operaciones son las mismas en ambas harinas. Así, los tiempos de remojo hallados se encuentran dentro de los rangos reportados por Martínez et al. (1982) para el maíz y Satwadhar et al. (1982) para los frijoles. Respecto al tiempo de cocción, se encontró 1.33 y 0.58 horas a 100 ºC para el maíz amarillo duro y habas, respectivamente. Los parámetros más adecuados para deshidratar las muestras precocidas de maíz amarillo duro y habas son, respectivamente, 70 ºC x 5.5 h y 60 ºC x 7 hr. 4.1 Composición química de las materias primas y muestras Caracterización de las materias primas. En la Tabla 3 se presenta la composición química de las harinas pre-cocidas de maíz amiláceo, amarillo duro y de habas. Estos valores son similares o ligeramente mayores a los reportados por Collazos et al. (1996). Estas diferencias son evidentes por una serie de factores tanto genética, agrícola y tecnológica. Sin embargo, el maíz amiláceo tiene un contenido relativamente bajo de proteínas, mientras que el maíz amarillo duro presenta un porcentaje mucho mayor de proteínas que lo reportado por la literatura. La diferencia puede ser debida a los factores ya mencionados y al proceso de remojo del maíz en el cual, según Martínez et al. (1982), se produce un aumento del nitrógeno total del grano entero. 4.2 Caracterización de la mezcla óptima de maíz y habas En la Tabla 5 se presenta la composición proximal de la mezcla óptima obtenida en base a las harinas precocidas de maíz amarillo duro y de habas con la cual se obtuvo la mejor respuesta biológica. El nivel de proteínas de la mezcla óptima es similar a lo que reporta Gómez et al. (1994), quienes mencionan que los productos alimenticios más ricos en proteínas se formulan de modo que contengan de 15 a 25% de este nutriente. Los valores encontrados de tiamina y riboflavina (Tabla 6) en la mezcla óptima muestran pérdidas de estas vitaminas debido, probablemente, a la termolabilidad de dichas vitaminas, y los valores pueden ser aún mayores dependiendo de la temperatura y tiempo de procesamiento térmico. Respecto a la niacina, ésta aumentó significativamente su contenido comparado a lo reportado por Collazos et al. (1996) tal vez debido al aumento de la disponibilidad de la vitamina presente en los cereales en forma ligada que ocurre por acción enzimática durante el remojo del alimento (Bender, 1978). Se ha encontrado, además, que el fósforo y calcio han incrementado su contenido en 12.69% y 14.80%, respectivamente, en relación a los valores reportados por Collazos et al. (1996). Estos incrementos probablemente sean debidos al efecto del remojo y cocción, procesos que aumentan la disponibilidad de los minerales. En cuanto a los valores de hierro éste disminuyó en 32.95%. Tabla 5. Composición proximal de la mezcla optima de harinas precocidas de maíz amarillo duro y de habas. Componentes (%) BH BS Humedad Proteína Grasa Fibra Ceniza

99 Elaboración de una mezcla alimenticia a base de maíz (Zea mays) y habas (Vicia fava) Extracto Libre de Nitrógeno BH: Base Tal como ofrecida (Húmeda); BS: Base Seca. Tabla 6. Contenido de vitaminas y minerales y valor calórico de la mezcla óptima. Nutrientes Cantidades Calculado Analizado Diferencia Tiamina (B 1) ug ug ug Riboflavina (B 2) ug ug ug Niacina mg 29.8 mg mg Fósforo mg mg mg Calcio 21.7 mg mg mg Hierro mg mg mg Valor calórico Kcal/100g. 4.3 Evaluación nutricional Cómputo de aminoácidos corregido en función de la digestibilidad Siguiendo el método recomendado por la FAO/OMS (1989) para evaluar la calidad de las proteínas, se determinó el cómputo de aminoácidos corregido en función de la digestibilidad de la proteína de las mezclas de los cuatro tratamientos (Tabla 7). El cómputo de aminoácidos corregido en función de la digestibilidad en la Mezcla II es el más alto (71%) debido al mejor balance de aminoácidos logrado por la combinación de las harinas de maíz y habas, complementándose las deficiencias de lisina, triptófano y treonina en el maíz. Sin embargo, sería recomendable incluir en su preparación alimentos de origen animal para elevar este valor (71%) y, al mismo tiempo, incluir una mezcla vitaminas y minerales de mejor bio-disponibilidad de las que contiene las mezclas precocidas Relación de eficiencia proteica (PER) La Tabla 8, presenta los valores de la Relación de Eficiencia Proteica del Control (caseína) y de las cuatro mezclas, siendo la Mezcla II (60 % proteína total de habas + 40 % proteína total del maíz amarillo duro) el que ha obtenido el mayor valor PER (2.54) con respecto a los demás tratamientos, seguido de la mezcla control (caseína) con un PER igual a 2.46 y de las Mezclas III, IV y I con valores PER de 2.23, 2.01 y 1.92, respectivamente. Se puede afirmar que la mezcla alimenticia maíz habas del II tratamiento presenta mejor calidad proteica que las estudiadas por la FAO (1970). En la mezcla óptima, el mayor porcentaje de proteínas provenientes de las habas estaría contribuyendo a mejorar el patrón de aminoácidos de la mezcla, puesto que complementa a la proteína del maíz, la cual tiene un aminograma con varios aminoácidos esenciales deficientes (Lewis et at., 1982). Por tanto, el valor PER (2.54) y el score químico ajustado por digestibilidad (71%) obtenido con la Mezcla II, indican que es la mezcla proteica de --- mejor valor nutricional respecto a los demás tratamientos. Tabla 7. Cómputo de aminoácidos ajustado por digestibilidad de las mezclas de maíz y habas. Patrón de Aminoácidos FAO/OMS (1989) Isoleucina 28 Leucina 66 Lisina 58 Total de Aminoácidos azufrados 25 Total de Aminoácidos aromáticos 63 Treonina 34 Triptófano 11 Valina 35 Cómputo de aminoácidos Mezcla 1 I II III IV An cient. 68(3) 2007, pp Cómputo ajustado en función de la digestibilidad (%) 1 I: 20% PT de maíz amarillo y 80% PT de habas, II: 40% PT de maíz amarillo y 60% PT de habas, III: 60% PT de maíz amarillo y 40% PT de habas, IV: 80% PT de maíz amarillo y 20% PT de habas. Tabla 8. Relación de eficiencia proteica del control y tratamientos (mezclas de harinas de maíz amarillo y habas). Mezcla 1 Control I II III IV Ganancia de Peso (g) Días Total Consumo de PER (g). Proteína (g) a 1.92c 2.54a 2.23b c a Promedios con letras iguales entre tratamientos no son diferentes estadísticamente (P>0.05). 1 I: 20% PT de maíz amarillo y 80% PT de habas, II: 40% PT de maíz amarillo y 60% PT de habas, III: 60% PT de maíz amarillo y 40% PT de habas, IV: 20% PT de habas. 5. Conclusiones 80% PT de maíz amarillo y Para obtener harina pre-cocida de maíz amarillo duro es necesario remojar durante 20 horas a temperatura ambiente, cocinar a 100 ºC durante 1.33 horas, deshidratar en secador de túnel de aire caliente durante 5 horas a 70 ºC, mientras que para la harina pre-cocida de habas es necesario remojar durante 24 horas a temperatura ambiente, pelar, cocinar a 100 ºC x 35 minutos y deshidratar durante 6.5 horas a 60 ºC. Luego, en ambos casos, proceder a una molienda. Por otro lado, mezclando las harinas precocidas de maíz amarillo duro con la de habas en la proporción para que aporten el 40% y el 60% de la proteína total (PT) de la mezcla, respectivamente, se obtiene la mezcla de mejor calidad nutricional conteniendo 13.2 % de proteína total y 350 kcal/100 g. Se recomienda que la mezcla óptima pueda ser mejorada con la inclusión de un ingrediente de origen animal y de una mezcla de apropiada de vitaminas y minerales, constituyéndose en un alimento potencial

100 José Natividad A., Carlos Vílchez P. para programas de alimentación complementaria dirigido a niños preescolares. 6. Referencias bibliográficas AGUILAR, T., CH. MANRIQUE, y V. ROJAS. 1979, Valor Biológico del Maíz Opaco-2 en Cancha y Mote. Archivos Latinoamericanos de Nutrición V. XXIV, Nº 3. A.O.A.C Official Methods of Analysis of the Association of Official Agricultural Chemistry. Edit, AOAC. Washington D.C., U.S.A. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIAL Análisis granulométrico por Tamizado D-422. U.S.A. BELITZ, H., W. GROSCH Química de los Alimentos. Segunda Edición Editorial Acribia, S.A. Zaragoza-España. BENDER ARNOLD, E Food Processing and Nutrition; Academic Press, London York. San Francisco. BENGOA, G Elaboración de sopas deshidratadas a partir de arroz (Orizae Sativa), Quinua (Chenopodium quinoa willd y frijol castilla (Vigna sinensis). Tesis U.N.A. La Molina. BLANCO, A., A. NAVARRTE, R. BRESSANI, J. BRAHAM, G. EDGAR y L. ELIAS Composición Química y evaluación de la calidad de la proteína del fríjol en humanos adultos por el método del balance nitrogenado de corto tiempo. Archivos Latinoamericanos de Nutrición V. XXXVI, Nº1. BOUTRIF, E Recent developments in protein quality evaluation. FAO, Rome. FNA /ANA, 2/3, Vol. 1. CANDIOTTI, M Estudio técnico para la elaboración de harinas precocidas a partir de frijoles Caraola (Phaseoleus vulgaris) y Castilla (Vigna sinensis). Lima, Tesis U.N.A. La Molina. CARPENTER, K The Nutritional Contribution of Dry Beans (Phaselous vulgaris) in Perspective. Food Technology. V. 35, Nº 3. COLLAZOS, C. CH La composición de Alimentos de Mayor Consumo en el Perú. 6ta Ed. Ministerio de Salud Instituto Nacional de Nutrición. Banco Central de Reserva. Lima-Perú. CONTRERAS, G., L. ELIAS, y R. BRESSANI Efecto de la Suplementación con Vitaminas y Minerales sobre la Utilización de la Proteína de Mezclas de Maíz y Frijol (INCAP). Archivos Latinoamericanos de Nutrición. V. XXXI, Nº 4. DUNCAN, D.B Multiple range and multiple F tests. Biometrics. 11: 1-42 FAO/OMS Evaluación de la calidad de las proteínas.estudio FAO. Alimentación y Nutrición 51. FELLOWS, P Tecnología del Procesado de los Alimentos. Editorial Acribia, S.A. Zaragoza España. GOMEZ, C., H. LASTARRIA y Z. REYNOSO Alimento complementario para niños: Fase A. Programa de Investigación en Alimentos. U.N.A. La Molina. ITINTEC Normas Técnicas. Harinas Sucedáneas Procedente de Cereales, Lima JANSEN G. y J. HARPER Método Económico de Cocción por Extrusión de los Alimentos de Destete en los Programas de Alimentación Complementaria. FAO Parte 2.V.6, Nº 2. JORGE J., L. ELIAS y R. BRESSANI Efecto del Proceso de Cocción-Extrusión Sobre el Valor Nutritivo de Mezclas Elaboradas a Base de Frijol Caupi-Yuca. INCAP. V. XXX. Nº4. LEWIS A., M. BARNES, D. GROSBACH, y E. PEO Sequence in which the amino acids of corn (Zea mays) become limiting for growing rats. Journal of Nutrition V Nº 4. MARTINEZ, A., R. GOMEZ y R. BRESSANI Relación del contenido de lisina y triptófano con el de Zeína durante la germinación del grano de maíz y su posible vinculación con el ciclo vegetativo de la planta. INCAP. Guatemala. Archivos Latinoamericanos de Nutrición. V. XXX. Nº 4. MERINO, G., L. LAREO y R. BRESSANI Evaluación del Potencial Nutricional del Pescado en Dietas a base de frijol (Phaseolus vulgaris) y un cereal: Maíz (Zea mays) y/o Arroz (Oryza sativa). INCAP. V.XXXIII. Nº 3. MILLER, D. y A. BENDER Determination of the Net Utilization of Protein by a Shortened Method. Brit Journal of Nutrition 9:382. MOSSEL, D.A. y F. QUEVEDO Centro Microbiológico de los Alimentos. Centro latino americano de enseñanza e investigación de bromatología alimentaria. UNMSM. Lima, Perú. NATIONAL ACADEMIC OF SCIENCES National Research Council Evaluation of protein quality. Pub OSBORNE, T.B., L.B. MENDEL y E.L. FERRY A Method of Expressing Numerically the Growth Promoting Value of Protein. J. Biol. Chem. 27: 223. PELLET. R. y Y. VERNON Evaluación Nutricional de Alimentos Proteínicos. Universidad de las Naciones Unidas. Tokyo. SAS INSTITUTE SAS User s Guide. Statistics. 5 th. Edition. Cary. N.C. SATWADHAR, P., S. KADAM y D. SALUNKHE Effects of Germination and Cooking on Polyphenols an in Vitro Protein Digestibility of Horse Gram and Moth bean. Journal of Food Science. V. 47. Nº2. VARGAS, E., R. BRESSANI, L. ELIAS y J. BRAHAM Complementación y Suplementación de Mezclas Vegetales a Base de Arroz y Fríjol. Archivos Latinoamericanos de Nutrición. V. XXXII. Nº 3. 87

101 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 05/04/2007 ISSN Aceptado: 15/11/2007 Cinética de secado durante la fritura de chips de ñame (Dioscórea sp.) y estimación de vida útil por simulación Juan Araujo V. 1, Alberto Huamani H. 2 Resumen Se estudió la cinética de deshidratación de los chips de ñame (Dioscórea sp.) durante el proceso de fritura y asimismo la evaluación de vida útil por simulación. El proceso de fritura fue llevado a cabo a temperaturas de 150 C, 160 C, 170 C, 180 C y 190 C respectivamente. Los chips no muestran un periodo de velocidad de secado constante bajo durante la fritura las condiciones experimentales y exhiben solamente un periodo de velocidad decreciente, de manera que, el proceso total de secado durante la fritura es gobernado únicamente por el mecanismo de difusión dentro de los chips. El tiempo de fritura fue de 160 s, 130 s, 120 s, 110 s y 100s a 150 ºC, 160 ºC, 170 ºC, 180 ºC y 190 ºC respectivamente para una humedad final menor de por ciento en base húmeda. El coeficiente de difusión del agua de los chips de ñame fue estimado por un método derivado de la ley de Fick. El coeficiente de difusión de agua (D) es influenciado por la temperatura de fritura mostrando la disminución de las resistencias internas de secado con el aumento de la temperatura. En el proceso de fritura a 150 ºC y 160 ºC el producto muestra mejor calidad en cuanto a color y humedad residual de 1.0%. La vida útil de los chips de ñame experimental se asemeja a los valores determinados por los modelos matemáticos de las isotermas. Los periodos de vida útil fueron de 26 días, 27 días y 122 días para una humedad crítica de 3 por ciento en base seca, para las condiciones ambientales a 30 C/80%HR, 40 C/90%HR y 20 C/75% HR respectivamente en el empaque metalizado de permeabilidad de g agua/m 2 -día-mmhg a 30 C/80% HR; g agua/m 2 -día-mmhg a 40 C/90% HR y g agua/m 2 -día-mmhg a 20 C/75% HR. Palabras clave: Dioscórea sp., Ñame, fritura, vida útil, simulación. Abstract The objective of the present investigation work is the study of the kinetics of dehydration of the yam chips (Dioscórea sp.) during the frying process and also the evaluation of useful life by simulation. The frying process was carried out to temperatures of 150 C, 160 C, 170 C, 180 C and 190 C respectively. The chips doesn t show a period of constant drying velocity during the fritter under the experimental conditions and they exhibit only a period of falling speed, so that, the total process of drying during the frying is only governed by the diffusion mechanism inside the chips. The time of frying was of 160 s, 130 s, 120 s, 110 s and 100s at 150 ºC, 160 ºC, 170 ºC, 180 ºC and 190 ºC respectively for a final humidity smaller than percent in wet basis. The coefficient of diffusion of the water of the yam chips was estimated by a method derived of the law of Fick. The coefficient of diffusion of water (D) it is influenced by the frying temperature showing the decrease of the internal resistances of drying with the increase of the temperature. In the fritter process at 150ºC and 160ºC the product shows better quality as for color and residual humidity of 1.0%. The useful life of the chips of experimental yam resembles other values determined by the mathematical models of the isotherms. The periods of useful life were of 26 days, 27 days and 122 days for a critical humidity of 3 percent in dry basis, at the environmental conditions of 30 C/80%HR, 40 C/90%HR and 20 C/75% HR respectively in the metalized packing of permeability of g agua/m2-daymmhg at 30 C/80% HR; g agua/m2-day-mmhg to 40 C/90% HR and g agua/m2-day-mmhg at 20 C/75% HR. Key words: Dioscórea sp., Yam, fritter, useful life, simulation. 1. Introducción Ante la necesidad de aumentar la producción de los recursos alimenticios, es de esperar que se le presente mayor atención al cultivo, consumo e industrialización de raíces y tubérculos tropicales. El tubérculo más procesado industrialmente es la papa, en especial como snack o pasapalos fritos. El término snack es difícil de definir y se refiere a alimentos cocidos ricos en almidón, de diversas formas, el cuales se sirven en pequeñas porciones manejables y su propósito es satisfacer en un tiempo corto el hambre. La fritura es considerada un proceso de deshidratación de alimentos, más exactamente como un procedimiento de extracción de agua por 1, 2 Facultad de Industrias Alimentarias, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. convección con cambio de estado, del cual se obtiene un efecto preservativo resultante de la destrucción de microorganismos, enzimas y de la reducción en la actividad del agua en la superficie del alimento. El ñame (Dioscórea sp) es una planta de la zona tropical poco conocida en el Perú. Es conocida como ñame en la selva. El ñame es una raíz amilácea de la familia de las Dioscóreas que contienen cientos de especies, y son rizomas ricos en carbohidratos, vitaminas y sales minerales. El tubérculo más procesado industrialmente es la papa, en especial como snack o pasapalos fritos. A partir de esta tecnología se ven alternativas interesantes de diversificación y estabilidad en el caso de la producción de chips de Arracacha (Arracacia xanthorrhiza), Ñame (Dioscórea alata) y Cubios (Tropaeolum tuberosum), donde las

102 Juan Araujo V., Alberto Huamani H. experiencias industriales no se han expandido comercialmente en forma significativa. Los objetivos del presente estudio son: evaluar la cinética de deshidratación durante la fritura de chips de ñame, Evaluar la vida útil de estos chips de ñame a través de una simulación, considerando la pérdida de textura (crocantez) como el criterio de falla seleccionado. 2. Revisión de literatura Tangduangdee et al. (2003), definen a la fritura como un proceso de cocción y deshidratación, en el cual el alimento es sumergido en aceite comestible a una temperatura encima del punto de ebullición del agua contenida en el alimento; la temperatura del aceite esta en el rango de 130 C a 200 C, pero generalmente durante la fritura su proceso está entre 170 C a 200 C. Mittelman et al. (1984) citado por Bhat y Bhattacharya (2001), definen como un proceso de cocción y secado completo en contacto con el aceite caliente. Además, el fenómeno de deshidratado comprende simultáneamente un mecanismo de transferencia de transferencia de masa y calor. Durante la fritura ocurren, de forma simultanea, la pérdida de humedad desde el producto y el ingreso del aceite caliente al producto en un corto tiempo. El calor es transportado hasta el alimento por convección y conducción. La masa de agua es transportada por difusión y evaporación (Bhat y Bhattacharya, 2001). Método de fritura profunda en aceite o grasa es la inmersión del producto dentro del aceite a una alta temperatura, mayor que el punto de ebullición del agua. El contacto del producto con el medio caliente induce la apariencia de una serie de reacciones físicas y químicas que rigen para los cambios en color, textura, desarrollo de chocantes y de olor y, mas importante, ocurre la alta velocidad de transferencia de calor y masa (Da Silva et al., 2004). Otro parámetro fundamental en el éxito de los productos tipo snack es el color final desarrollado, el cual está en función de las características del producto natural y del proceso de fritura. Se sabe que el color final de un snack freído es desarrollado en el último 10 % de la cocción. El contenido de humedad, el aceite contenido y el color son factores que determinan la calidad y el costo de los chips (Grant, 1997). Bhat y Bhattacharya (2001) y Segnine et al. (1999) reportaron en sus investigaciones resultados satisfactorios, de deshidratación mostrando solamente el periodo de velocidad de secado decreciente visible en un periodo de tiempo muy corto de 100 a 280 segundos, no siendo notorios los otros periodos. Generalmente, el deterioro químico y microbiológico de los alimentos está relacionado con la actividad de agua y contenido de agua de los alimentos. Los factores relacionados con la estabilidad de los alimentos son: cambios microbianos; reacciones enzimáticas y no enzimáticas; cambios físicos y estructurales y destrucción de nutrientes, aroma y gusto (Barbosa y Vega, 2000). La calidad de productos secos esta estrictamente relacionada a su contenido de agua. Usualmente, cuando estos productos son empacados, la actividad de agua dentro del empaque es generalmente muy baja. Después, durante la distribución y almacenamiento del producto, debido a la diferencia entre la actividad de agua dentro y exterior del empaque, moléculas de agua permeadas guiados a través del empaque incrementan la actividad de agua interna. Esto causa un aumento del contenido de agua del producto empacado y consecuentemente un desmedro de la calidad (Del Nobile et al., 2003). Guillard et al. (2003), mencionan que varios modelos matemáticos se han usado para predecir la transferencia de humedad en alimentos. Algunos autores usaron un procedimiento numérico para resolver ecuaciones diferenciales de la segunda ley de Fick y simulando la distribución de humedad en alimentos. Konopack et al. (1998), reportan que una actividad de agua debajo de 0.12 en chips de manzana demuestra una excelente crocantez y de alta aceptabilidad por el consumidor y un límite de aceptabilidad de 0.18, como se observa en la Figura 3. En alimento similar a un snack fue reportada su actividad de agua crítica de a w 0. 18, menor que para alimentos snack crocantes basados sobre una mixtura de almidón/ proteína que presenta una actividad de agua crítica a Segnine et al. (1999) priorizan la medida de la textura como variable importante de calidad durante la fritura, y ellos reportan una humedad para una textura ideal en los chips de papa un valor de menor a 2.0 por ciento. Algunos investigadores han discutido sobre el contenido límite de humedad en el cual la calidad textural de un producto snack comienza a ser organolépticamente inaceptable. Así para los chips de papa cuando el contenido de humedad excede más del 3% de humedad son considerados invendibles, para las galletas más del 3,5%. (Segnine et al., 1999). 3. Materiales y métodos 3.1 Materia prima Ñame (Dioscórea sp.) de la variedad blanca. 3.2 Materiales de empaque Polietileno de baja densidad (PEBD (25 m)); con Tasa de permeabilidad al vapor de agua entre a (g agua/m 2 -día-mmhg) de dimensiones 16 cm x 10 cm. Polopropileno (celofán + polietileno) (PPBO/PEBD (30/50n )), con tasa de permeabilidad al vapor de agua entre a (g agua/m 2 - día-mmhg) de dimensiones 16 cm x 10 cm. Material metalizado PETmet /PEBD (15/40n ), con tasa de permeabilidad al vapor de agua entre a (g agua/m 2 -día-mmhg) de dimensiones 16 cm x 10 cm. w c 89

103 Cinética de secado durante la fritura de chips de ñame (Dioscórea sp.) y estimación de vida útil por simulación 3.3 Análisis Tasa de permeabilidad al vapor de agua de los empaques. La tasa de permeabilidad al vapor de agua de los empaques se determinó mediante el método ASTM E96-80 citado por Atencia y Fonseca (1999). 3.4 Diseño experimental para la cinética de eliminación de agua El diseño experimental que se llevó a cabo fue el que se muestra en la Figura 1. Pretratamiento de materia prima Proceso de fritura T = 150 C T = 160 C T = 170 C T = 180 C T = 190 C Empacado Polietileno Polipropileno Metalizado Almacenado 20 C,75%HR 30 C, 80% HR 40 C, 90 % HR Figura 1. Diseño experimental para el proceso de fritura. 3.5 Proceso de fritura Para llevar a cabo el proceso se siguió el flujo que se siguió los siguientes procedimientos de: lavado del tubérculo, cortado en laminas de 2 mm de espesor, lavado para eliminar el almidón de la superficie, freído a las temperaturas indicadas en el diseño experimental, enfriado a temperatura ambiente, empacado en los empaques en estudio, y almacenado a las condiciones de estudio fijado. 3.6 Cinética de eliminación de agua Se determinó la humedad inicial del producto fresco mediante el método de la A.O.A.C. (1998). Con este valor de humedad (g de agua) y por diferencia de peso se determinó la cantidad de materia seca existente en el producto. La muestra fue pesada antes de freír, frito y después de someter a secado en estufa, y realizando el balance de materia se procedió a determinar la cantidad de agua residual, cantidad de aceite retenido, en cada intervalo de tiempo. La humedad se expresó en base seca y aceite absorbido con la siguiente expresión matemática utilizada por Da Silva et al. (2004). g de agua X * (1) (g masa seca g aceite) donde: X* = contenido de humedad expresada en (g agua/ g masa seca + g aceite). 3.7 Determinación de la cinética de eliminación de agua Segnine et al. (1999) y Tangduangdee et al. (2003) describen la transferencia de materia (humedad) dentro de los productos fritos a través de la segunda ley de Fick. El cambio de humedad (X) por ambas capas de la lámina de espesor L es expresado por: x 2 (2) An cient. 68(3) 2007, pp X t D 2 X L La anterior ecuación es una simplificación de la ecuación: C C C C D( ) t X X 3.8 Determinación de la difusividad efectiva durante el proceso de fritura Segnine et al. (1999) y Tangduangdee et al. (2003) en transferencia de masa y calor durante la fritura profunda con desnaturalización de proteína como índice de calidad, describen la transferencia de materia (humedad) dentro de los productos fritos a través de la segunda ley de Fick asumiendo que no existe resistencia másica en la capa durante el proceso y asumen constante la difusividad de humedad. El cambio de humedad (X *) en ambas capas de las láminas se expresan por: X * X 0 X eq X eq 8 1 exp 2 n 1 2 (2 n 1) (2n Z 2 1) 2 4L 2 D i t i (3) Donde: X * = humedad (g agua/ (g masa seca+g aceite)) del alimento en el tiempo (t) de freído. X = Humedad del alimento en el equilibrio (se eq considera cero ya que es un valor muy pequeño y no es una limitante en la eliminación de la totalidad de agua). X = Humedad inicial del alimento. t o D = Difusividad efectiva del vapor de agua en el proceso de freído. t = tiempo de fritura. L = espesor del producto a freír. n = número de términos de la serie. Para el cálculo de la difusividad se siguió el siguiente procedimiento: 1) A partir de los datos experimentales de humedad en base húmeda (X*) versus tiempo (t), se calcularon los correspondientes valores de humedad adimensional (X*/ X 0 ) para cada tiempo. Se consideró X 0) 2) Haciendo uso de ( e un procedimiento iterativo, como el método numérico

104 Juan Araujo V., Alberto Huamani H. de ecuaciones no lineales método de Newton, se calcularon los valores de D i para los diferentes tiempos. La serie infinita fue truncada en el decimoquinto término para todos los casos, puesto que los valores obtenidos son despreciables. 3.9 Diseño experimental para simular vida útil El diseño experimental que se llevó a cabo fue el que se muestra a continuación en la Figura Determinación de humedad de equilibrio en función de actividad de agua, para las diferentes temperaturas de almacenamiento Con la finalidad de conocer la humedad de equilibrio para las condiciones de almacenamiento se determinaron las isotermas de sorcion. Para ello se prepararon atmósferas controladas en desecadores creadas por soluciones salinas saturadas de Cloruro de litio, Acetato de potasio, Cloruro de magnesio, Bicromato de sodio, Nitrito de sodio, Cloruro de sodio y Cromato de potasio a las temperaturas de 20, 30 y 40 C respectivamente, de acuerdo con la metodología descrita por Bell y Labuza (2000) Cálculo de vida útil Para identificar la vida útil se ha considerado el factor de calidad de la pérdida de crocantes ello a través de la ganancia de humedad durante el almacenamiento como indican Katz y Labuza (1981) en un rango de 0, 35 0,5 de A w para snacks (con una humedad crítica de 3 agua/100 g ms). Para determinar la vida útil de los chips de ñame se siguió la metodología indicada en la Figura3. Valores experimentales de X, Aw Actividad de agua versus humedad Determinación de los parámetros para los modelos: GAB, Lineal, Henderson, Smith, Oswin Método de integración de Simpson Método de ecuaciones diferenciales ordinarias (EDO) Simulación de vida útil(días) Simulación de humedad (bs.) vs tiempo de almacenamiento (días) dx/dt Simulación de actividad de agua vs Tiempo de almacenamiento (días) d(aw)/dt Figura 2. Diseño experimental para la simulación de vida útil. INICIO Datos del Alimento: Peso, humedad inicial, humedad crítica, humedad de equilibrio (X) en función de aw Datos del empaque: Area, espesor Condiciones de almacenamiento: T, HR CALCULAR: Parámetros para el modelo de : GAB, Lineal, Henderson, Smith y Oswin t Calculo de tiempo de vida por Método Integración (Simpson) m k 100. AP. s L s. ( días) X X Xc Xi dx a a ( x) we wi Calcular x( g de agua /100 g s.s.) absorvido por (Método Runge-Kuta) dx dt k L A.100. Ps a m s a ( x) w e w i Cálculo de aw por el método de Runge-Kuta d( aw ) PA s..100 k aw e dt X Ckm.. L m s a 1 ka. w w 1 ka k ( C 1) a 2 w w cka.. w 2 Imprimir : Tiempo de vida, humedad (b.s.) y aw Fin Figura 3. Diagrama de flujo para estimar la vida útil de los chips fritos. 91

105 Cinética de secado durante la fritura de chips de ñame (Dioscórea sp.) y estimación de vida útil por simulación Tomando como referencia la primera ley de Fick dc J D y ley de Henry C S. P de ecuación dz de difusión de transferencia de humedad a través de un film. Y asumiendo que el equilibrio de humedad es rápido entre el producto y el espacio libre del empaque y el equilibrio entre el espacio libre del empaque y el medio exterior son iguales, obtenemos la siguiente expresión matemática: dt k z m s 100. A. P s a w e dx a wi ( x) (4) Donde: t= tiempo; ms= masa seca; (k/z)= tasa de permeabilidad; A= área del empaque; X = humedad en base seca; a we = actividad de agua externa; a wi(x) = actividad de agua interna en función de la humedad de equilibrio; Ps= presión de vapor saturado. Integrando la ecuación (4) desde un tiempo: t = 0 hasta un tiempo t = t y una humedad inicial X i = g agua/ (100 g masa seca) humedad de los chips de ñame para t = 0 hasta una humedad crítica (X c = 3 g agua/ (100 g masa seca) para un tiempo t, podemos predecir el tiempo (t) de vida útil (días) de los chips de ñame, ecuación similar a lo usado por Alves y Bordin (1998) en la vida útil de café soluble empacado: X X m c s dx t( días) (5) k a a ( x) 100. A. P X X w w s i ext i z Donde: z k = Permeancia (Constante característico del empaque usado, dato); m s = materia seca (24.744g); x i = humedad inicial en base seca de los chips de ñame (< a g de agua/ 100g de masa seca) similar a lo que refieren Segnine et al. (1999); x c = humedad crítica de los chips de ñame en base seca ( 3g de agua/ 100g de masa seca) tal como refiere Park (1996); A = área de transferencia (0.032m2); P s = Presión de vapor saturado (calculado por la ecuación 6); (x) = actividad de aw i agua del alimento en función de la humedad (Calculado con las ecuaciones: 7, 8, 9, 10 y 11 respectivamente para cada modelo). El valor de presión de vapor saturado (P s ) será estimado para la temperatura deseada, por la ecuación usada por Yoon (2001) tal como lo fue usada en la solución de un modelo computarizado de vida en anaquel como es la ecuación 6: P s ( mmhg) * Exp( 5269/( T )) (6) Donde: T = temperatura del medio ambiente en C Podemos obtener el valor de actividad de agua aw i (x) del alimento en función de la humedad de equilibrio del alimento despejando a w de cada modelo y llegar a las siguientes funciones matemáticas: Para el modelo de GAB, despejando a w de la ecuación del modelo GAB X C. K. aw y llegando a la X m 1 K. aw 1 K. aw C. K. aw ecuación (7) igual a lo citado por Labuza (1999b): (( x m / x) 1) * c) 2 (( x m / x) 1) * c) 2 * k * (1 c) * c An cient. 68(3) 2007, pp w int (2 (2 a (7) Para el modelo de Lineal despejando a w del modelo X b. aw c, llegamos a a w en función de X: X c a w (8) b Para el modelo de Henderson despejando a w del k1 modelo 1 a w exp k2 X e, llegamos a a w en función de X: k1 a 1 exp k (9) w 2 X e Para el modelo de Smith despejando a w del modelo X k k Ln 1 a, llegamos a a 2 1 w w en función de X: X k2 k1ln 1 a w (10) Para el modelo de Oswin despejando a w del k1 modelo X e k2 aw 1 aw, llegamos a a w en función de X: k1 X k2 a w 1 a w (11) 4. Resultados y discusión 4.1 Materia prima y producto final El contenido de humedad inicial del ñame (Dioscórea sp) fue en promedio de 71.68%. La humedad final del chips para la aceptabilidad de calidad del color amarillo claro fue por ciento (base húmeda) o g de agua/100 g masa seca. En cuanto a la cantidad de grasa los chips fritos retuvieron por ciento. Estos resultados son cercanos a los reportados por Noguera y Pacheco (1999) que reportan una retención de 23 por ciento fritas en manteca vegetal y 17 por ciento a 21 por ciento fritas en aceite, en hojuelas fritas de arracacha, Bouchon et al. (2003) reportan la absorción del 19 por ciento, Bhat y Bhattacharya (2001) señalándose esta diferencia en la adsorción de aceite posiblemente se deba a que los grupos lipofílicos que al combinarse con los grupos no polares del tubérculo incrementan la retención de la grasa durante la fritura. 4.2 Caracterización de los empaques Los resultados presentados en la Tabla 1 de la tasa de permeabilidad al vapor de agua (TPVA) a 20 4

106 Juan Araujo V., Alberto Huamani H. C/75 por ciento de HR, 30 C/80 por ciento de HR, 40 C/90 por ciento de HR del PEBD y PPBO son los normalmente encontrados para esos tipos de materiales. Generalmente la TPVA de estructuras de PET met/ PEBD varían entre 0.5 a 5.0 g de agua/m2 día a 38 C/90 por ciento de HR (Alves y Bordin, 1998). Tabla 1. Tasas de permeabilidad de vapor de agua de los materiales de empaque. TPVA (g agua/m2-día-mmhg) Empaque 20 C/75% HR 30 C/80% HR 40 C/90% HR PEBD (25 m) PPBO/PEBD (30/50 n ) PETmet/PEBD (15/40 n ) Cinética de eliminación de agua Se plotearon los resultados del contenido de humedad (g agua/(g masa seca + g aceite)) versus tiempo (Figura 4) durante el proceso de fritura para los cinco tratamientos evaluados. Observándose la variación de contenido de humedad en base seca (g agua/(g masa seca+g aceite)) hasta una humedad final cercano a cero. Se puede observar que la proporción es más rápida cuando el contenido de humedad es elevado y que disminuye conforme decrece la cantidad de agua contenida en el producto. Barboza y vega (2000) refieren que este proceso continúa hasta que se alcance el equilibrio, Da Silva et al. (2004) reporta cero humedad de equilibrio en el freído de batata. El perfil de las curvas encontradas es concordante a lo reportado por Signine et al. (1999) para chips de papa, por Bhat y Bhattacharya (2001) y Da silva et al. (2004) en el proceso de fritura. Se obtuvieron curvas diferentes para cada tratamiento de temperatura. Figura 5. Difusividad efectiva versus tiempo en chips de ñame para diferentes temperaturas de freído. La difusividad para niveles de temperatura del aceite a 150 C, 160 C, 170 C, 180 C y 190 C, respectivamente se muestra en la Figura 6. En ella observamos una variación de difusividad de humedad entre las temperaturas, debido a la variación del contenido de humedad y temperatura del aceite caliente. La tendencia de incrementar la difusividad de humedad con el incremento de la temperatura es claramente notoria para las temperaturas extremas, este efecto es admitido por la mayoría de trabajos en este campo. De acuerdo a nuestros resultados, los valores de la difusividad de humedad están entre 5.41x10-10 y x10-10 m 2 /s. Efectos de contracción no se presentaron para los tamaños y forma en estudio de los chips, probablemente debido a que durante la fritura el calor proporciona la energía necesaria para romper los enlaces del almidón ocasionando hinchamiento por absorción de agua (Kokini et al., 1982); citado por (Noguera y Pacheco, 2000). Figura 4. Variación de humedad (base seca) en función del tiempo(s) para diferentes temperaturas de aceite durante el proceso de fritura de chips de ñame. 4.4 Difusividad efectiva del agua durante el proceso Los valores de difusividad efectiva versus tiempo de freído, calculados a partir de los datos experimentales de fritura, se ilustran en la Figura 5. Figura 6. Difusividad efectiva en función de humedad (g agua/ (g masa seca + g aceite) en chips de ñame para diferentes temperaturas de freído. 4.5 Contenido de aceite y su relación con humedad 93

107 Cinética de secado durante la fritura de chips de ñame (Dioscórea sp.) y estimación de vida útil por simulación En la Figura 7 observamos que, a medida transcurre el tiempo de fritura, se va absorbiendo aceite hasta un valor máximo para cada temperatura. Bouchon et al. (2003), muestra resultados de absorción de aceite hasta un valor de 25 por ciento en la fritura de papas. El resultado del presente estudio muestra valores menores al 30 por ciento, Pangloli et al. (2002) reportan en chips entre 30 a 40 por ciento. Confirmando lo referido por Da Silva et al. (2004) la absorción del aceite está directamente relacionado con la pérdida de humedad y que esta relación puede ser expresado con una ecuación de segundo orden. Da silva et al. (2004) refieren que, durante el proceso de freído, el vapor es formado y comienza a difusionar a través del material abriendo orificios y cavidades en la estructura del alimento debido a la presión del vapor de agua, el aceite adherido a la superficie del material también fomenta la apertura de poros y canales. Relacionando estos dos fenómenos en el final del proceso, cuando la presión de vapor de agua es muy baja aproximadamente cero, la pérdida de agua no influencia la ganancia de aceite. Basándose sobre el equilibrio de contenido de humedad a una actividad de agua dada, los resultados de la curva de adsorción para los chips de ñame para las temperaturas de 20 C, 30 C y 40 C se pueden observar en la Figura 8. Tabla 2. Humedad de equilibrio experimental para los chips de ñame en función de la temperatura (20 C, 30 C y 40 C) y la actividad de agua. aw 20 C 30 C 40 C X eq aw X eq aw X eq Figura 7. Relación de absorción de aceite y pérdida de humedad a diferentes temperaturas durante la fritura de chips de ñame. 4.6 Humedad de equilibrio para almacenamiento Para conocer el valor de monocapa de los chips sé determinó la humedad de equilibrio a las temperaturas de 20 C, 30 C y 40 C respectivamente como es mostrado en la Tabla 2. Según este análisis se determinó para el modelo de GAB, Lineal, Henderson, Oswin y Smith (dentro los modelos con el parámetro temperatura) como los que presentan mejores ajustes a las isotermas. Los datos obtenidos se ajustaron para el modelo GAB desarrollando un programa computacional en Microsoft Visual Basic aplicando el método numérico de regresión polinomial de mínimos cuadrados, para los modelos Lineal, Henderson, Oswin y Smith se desarrolló un programa de regresión lineal. Dicho programa nos permitió conocer con facilidad el valor de monocapa y las constantes de GAB, los valores de humedad de equilibrio ajustados y las constantes de cada modelo Figura 8. Isoterma de adsorción para los chips de ñame a diferentes temperaturas. Las isotermas muestran una curvatura típica para el cambio entre monocapa y multicapa y corresponde a la del tipo III, según la clasificación de Brunawer y son característicos para los productos deshidratados (Konopacka et al., 2002). Segnine et al. (1999) reportan una humedad de equilibrio en muestras de 5 g de chips de papa fritos que tiene 2 por ciento de humedad lo siguiente: para a = 0.11, 0.23 y 0.33; para una humedad de equilibrio de 3 por ciento, 4.4 por ciento y 4.4 por ciento respectivamente. Los valores reportados en este trabajo para las mismas condiciones de fritura y humedad inicial de por ciento son menores tal como se puede observar en la Tabla 3 de resultados. La humedad de monocapa hallada se encuentra dentro de los valores reportados por Labuza et al. (1992) citado por Barboza y vega (2000), quienes indican que los valores de la monocapa para la mayor parte de los alimentos se An cient. 68(3) 2007, pp w

108 Juan Araujo V., Alberto Huamani H. hallan en el intervalo de 3 a 10 gramos de agua por cada 100 gramos de materia seca. Tabla 3. Valores de los parámetros de los modelos de isotermas de chips de ñame frito. Modelo Constante 20 C 30 C 40 C GAB Henderson Smith Oswin Lineal K C Xm R2 RMS % k1 k2 R2 RMS % k1 k2 R2 RMS % k1 k2 R2 RMS % b c R Estimación de vida útil En lenguaje de computación de Microsoft Visual Basic versión 6.0, se desarrolló el programa de computo que permitieron calcular los parámetros de la ecuación de GAB, estimación del tiempo necesario para alcanzar el nivel de humedad crítica, estimación de la humedad durante el tiempo de almacenamiento y finalmente el comportamiento de la a w durante el periodo de almacenamiento hasta llegar a la humedad crítica. Fueron utilizados para el desarrollo matemático de la ecuación de GAB, para el cálculo del tiempo de vida útil, comportamiento de humedad de equilibrio durante el tiempo de almacenamiento, comportamiento de actividad de agua del producto con el tiempo de almacenamiento. En la Figura 9, se muestra el resultado de la ventana del programa elaborado en Visual Basic versión 6.0. En la construcción de la isoterma de adsorción de humedad de los chips observamos que la actividad de agua crítica del producto para una humedad crítica de 3 por ciento es de: a = para 20 C, a = para 30 C y a w c w c w c = para 40 C. Así mismo, desarrollando por el método numérico de integración de Simpson para la ecuación X X c ws dx t( días) en el k a X X i w a ext wi 100. A. Ps z intervalo comprendido entre la humedad inicial de (base seca) y un valor de la humedad crítica de 3 por ciento (base seca), obtenemos los periodos de vida útil que representamos en la Tabla 4. Observándose que los periodos de vida útil verificados en el estudio real está muy próximo de los estimados por los modelos en estudio. Los periodos de vida útil de los chips almacenados a las condiciones ambientales de 20 C y 75 por ciento de humedad relativa presentan 5 días en empaques de polietileno de baja densidad, 27 días almacenados en empaques de polipropileno y 122 días almacenados en empaque metalizado. 95

109 Simulado Experimental Simulado Experimental Simulado Experimental GAB Lineal Henderson Oswin Smith Cinética de secado durante la fritura de chips de ñame (Dioscórea sp.) y estimación de vida útil por simulación Figura 9. Ventana en Visual Basic para la determinación de vida útil. Tabla 4. Periodos de vida útil (días) de chips de ñame. Empaque PEBD 20 C/75%HR 30 C/80%HR 40 C/90%HR PPBO 20 C/75%HR 30 C/80%HR 40 C/90%HR PETMetalizado 20 C/75%HR 30 C/80%HR 40 C/90%HR Vida útil (días) Validación de la simulación Para la validación de la simulación del tiempo de vida, los chips de ñame se empacaron en los empaques en estudio y fueron almacenados a las condiciones de 20 C de temperatura y humedad relativa de 70 por ciento durante 120 días. Fueron evaluados en los intervalos de tiempo a través del contenido de humedad tal como es mostrado el resultado en la Tabla 5. Los resultados experimentales con los simulados tienen una aproximación muy próxima en resultados de humedad y actividad de agua. Tabla 5. Valores simulados y experimental de humedad en chips de ñame almacenados a 20 C/ 70 % HR. Tiempo (días) X *( g agua / 100 g masa seca) PEBD PPBO PETmet/PEBD total de eliminación de agua durante la fritura es gobernado únicamente por difusión dentro de los chips. 2. La difusividad de vapor de agua durante la fritura disminuye de 5.41 x m 2 /s a x m 2 /s a 150 C de temperatura del aceite, de x m 2 /s a x m 2 /s a 160 C, de x m 2 /s a x m 2 /s a 170 C, de x m 2 /s a x m 2 /s a 180 C y de x m 2 /s a x m 2 /s a 190 C debido a que la medida del contenido d humedad disminuye por el aumento del valor de contenido de grasa. 3. En la temperatura de fritura de 160 ºC y 170 ºC el producto muestra mejor calidad en cuanto a color y humedad residual de 1.0%. 4. Las ecuaciones de GAB, Lineal, Henderson, Smith y Oswin fueron las que mejor se ajustaron a los datos experimentales para toda las temperaturas estudiadas, pudiendo ser escogidas para representar en la simulación de vida útil de los chips de ñame. 5. La vida útil de los chips de ñame experimental se asemeja a los valores determinados por los modelos matemáticos. 6. Los periodos de vida útil fueron de 26 días, 27 días y 122 días para una humedad crítica de 3 por ciento en base seca, para las condiciones ambientales a 30 C/80% HR, 40 C/90% HR y 20 C/75% HR respectivamente en el empaque metalizado de permeabilidad de g agua/m 2 -día-mmhg a 30 C/80%HR; g agua/m 2 -día-mmhg a 40 C/90% HR; g agua/m 2 -día-mmhg a 20 C/75% HR. El criterio de falla para el cálculo de vida útil que se eligió fue la pérdida de textura (crocantes) del snack, como consecuencia de la ganancia de humedad. 6. Referencias bibliográficas ALVES, R.V. y BORDIN, M.R Estimativa da vida útil de café soluven por modelo matemático, Cien.Tecnol.Aliment. vol.18, nº 1, (online). Disponible en la World WideWeb. :http://www.scielo.br/scielo.php?scrip=sci_artext& pid=s &lng=es&nrm=iso.issn A.O.A.C Oficial métodos of analisis of the association the official agricultural chemists. Board. USA. ATENCIA ELI ESPINOZA Y FONSECA FARIA JOSE DE ASIS Control de calidad de envases y embalajes de alimentos. Publicación de la Universidad Nacional Jose Basadre Grohmann Escuela de Postgrado. BARBOSA CÁNOVAS, G - VEGA MERCADO, H Deshidratación de alimentos. Editorial Acribia S.A. Zaragoza España. 296 p. BELL L. N. y LABUZA T. P Moisture sorption. Practical Aspect of Isotherm Measurement and Use. 2da ed.. American 5. Conclusiones 1. Los chips no muestran el periodo de velocidad de eliminación de agua constante bajo las condiciones experimentales y exhiben solamente un periodo de velocidad decreciente. De manera que el proceso An cient. 68(3) 2007, pp

110 Juan Araujo V., Alberto Huamani H. Association of Cereals Chemists, Inc. Minesscota. 122 pp. BHAT KESHAVA K. & BHATTACHARYA SUVENDU Deep fat frying characteristics of chickpea flour suspensions. International Journal of Food Science and technology.36, BOUCHON P., AGUILERA J.M. Y PYLE D.L Structure oil-absorption relationships During deep-fat Frying. Journal of Food Science, vol 68, N 9, pp DA SILVA D.P., RUDOLPH V. y TARANTO O. P Precedings of the 14 th International Drying Symposium (IDS) Sao Paulo, Brazil, 22-25, vol. B pp DEL NOBILE M. A., BUONOCORE G.G., LIMBO S., y FAVA P Shelf life Prediction of Cereal-Base Dry Foods Packed in Moisture sensitive Films. Journal of Food Science. Vol 68 Nº 4.pag GRANT, R Desing and Mantenance of Fryers for Snack Food Production. Understanding Deep fat Frying. GUILLARD, V.; BROYART, B.; BOZZANI, C.; GUILBERT, S.; and GONTARD, N Preventing moisture transfer in a composite food using edible films: Experimental and mathematical study. Journal of Food Science. Vol 68 Nº 7.pag KATZ, E.E., Y LABUZ, T.P Effectof water actiorty on the sessony (inspnens and Mechanical Deormation of snack Food Products. J. Sci.Vo. 46, Nº pp. KONOPACK D., PLOCHARSKI W. y SZYMCZAK J Quality of apple chips in relation to raw material characteristics. Proceeding of the 11 th International Drying Symposium (Drying 98) Thessaloniki, Grece, august LABUZA, T.P. 1999b. Creation of Moisture Sorption Isotherm for Hygroscopic Materials. pp NOGUERA Y. y PACHECO DE DELAHAYE E Caracterización Física, Química y Sensorial de hojuelas fritas de arracacha. Journal of the American Oil Chemists Society; 71(12): pp. PANGLOLI P., MELTON S. L., COLLINS J. L., PENFIELD M.P., y SAXTON A. M Flavor and Storage Stability of Potato Chips Fried in Cottonseed and Sunflower oils and Palm Olein /Sunflower oil Blends. J. Food. Sc. Vol 67, N pp. PARK J.W., TESTIN R.F., VERGANO P.J., PARK H.J., y WELLER C. L Application of Laminated Edible Films to Potato Chip Packaging. Journal of Food Science. Vol. 61, No. 4, pp SEGNINI, S.; DEJMEK, P. y OSTE, R Reproductible texture analysis of potato chips. Journal of Food Science. Vol 64 Nº 2.pp TANGDUANGDEE CHAIRATH,* BHUMIRATANA SAKARINDR y TIA SUVIT Heat and Mass Transfer during Deep-Fat Frying of Frozen Composite Foods with Thermal Protein Denaturation as Quality Index. YOON SEUNGYIL A Computer Solution Model for Dissolution Shelf Life. School of Packaging, Michigan State University. 97

111 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 10/07/2006 ISSN Aceptado: 17/10/2006 Efecto del tratamiento térmico de la extrusión sobre la calidad proteica del frijol (Phaseolus vulgaris L.) del tipo panamito Giovanna B. Rojas B. 1, María E. Villanueva E. 2 Resumen Se presentan los resultados obtenidos al evaluar la inhibición de la actividad de la ureasa del frijol Phaseolus vulgaris que fue molido, acondicionado a 18% y 13% de humedad y cocido en un extrusor bajo tres programas de temperatura (140 C, 150 C y 160 C). El frijol extruido fue molido para la obtención de la harina. Se evaluó la calidad de la proteína al producto extruído a 140 C y 13% de humedad, la cual fue caracterizada en sus propiedades físicas, químicas y funcionales. La calidad proteica del frijol se determinó en ratas mediante la digestibilidad aparente (72.82 %), valor biológico aparente (58.67%) y razón proteica neta (1.52). Los resultados demuestran que la extrusión produce una buena destrucción del inhibidor de tripsina, mejorando así su calidad proteica. Palabras clave: Ureasa, frijol, proteína, extrusion, tripsina. Abstract The results obtained on evaluating the inactivation of urease activity from bean Phaseolus vulgaris were roll-miller, conditioned to 13 % or 18 % moisture and cooked in a extruder at three temperature programs (140 C, 150 C y 160 C). The extruded beans were roll-milled into flour. Was evaluated the protein quality at extruded flour to 140 C and 13 % moisture and characterized for their physical, chemical and functional properties. The protein quality of bean was found out in rats by apparent digestibility (72.82 %), apparent biological value (58.67 %) and net protein ratio (1.52). The results prove that extrusion cooking was greater a good destruction of trypsin inhibitor, thus improving their protein quality. Key words: Urease, bean, protein, extrusion, trypsin. 1. Introducción El frijol común Phaseolus vulgaris L. del tipo Panamito es una de las leguminosas que ocupa un lugar predominante como alimento de consumo en zonas rurales y urbanas del Perú, ya que constituye un aporte importante de proteínas para el nivel socioeconómico bajo y porque forma parte de los hábitos alimentarios de la población. El frijol común se caracteriza por poseer un alto contenido proteico y energético. Sin embargo, la presencia de factores antinutricionales (inhibidores de tripsina, hemaglutininas, taninos etc.) y el bajo contenido de aminoácidos azufrados hacen que disminuya la calidad proteica. En muchos casos las condiciones severas de cocción causan la disminución de la calidad proteica del alimento, debido principalmente al daño de aminoácidos esenciales susceptibles al tratamiento térmico, tal es el caso de la lisina. Por tanto es necesario investigar e identificar los diferentes métodos de cocción como la extrusión para su utilización tecnológica de modo que se pueda satisfacer la demanda constantemente creciente de proteínas alimenticias, eliminar factores antinutricionales y conservar la calidad de la proteína; además de conocer el efecto que ejercen los tratamientos tecnológicos sobre la calidad nutritiva. Teniendo en cuenta que el frijol Panamito contiene inhibidores de tripsina que se inactivan por acción del calor, la desnaturalización de estos inhibidores frente al tratamiento térmico de extrusión sucede conforme se incrementa la temperatura. 1 Escuela de Post Grado, Maestría en Nutrición, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. La temperatura y humedad de procesamiento para desnaturalizar el inhibidor de tripsina tendrán un efecto negativo sobre algunos aminoácidos esenciales altamente susceptibles, dañando así parte de la proteína del producto en estudio. En consecuencia el objetivo principal de la presente investigación es comprobar si la extrusión es eficiente en la destrucción de factores antinutricionales como los inhibidores de tripsina, además de preservar la calidad de la proteína. 2. Material y métodos Se estudió el frijol del tipo Panamito. La muestra fue cosechada en el departamento de Ancash (a 90 m sobre el nivel del mar) y obtenida en el programa de Leguminosas y Oleaginosas de la UNALM, Lima. La muestra fue molida (módulo de partícula = 2.07), se acondicionó a dos humedades (13 % y 18 %) y se extruyó a tres temperaturas (140 C, 150 C y 160 C); seguidamente el producto fue sometido a una molienda fina. Los rangos de temperatura fueron establecidos en función de la viabilidad industrial. Los análisis de actividad ureásica, químico proximal, aminoácidos e índice de gelatinización se realizaron según las técnicas tradicionales descritas por la AOAC (1984, 2000), el contenido de taninos condensables según ABNT (1990), la isoterma de sorción según Stitt (citado por Martínez, 1978), el índice de solubilidad según Salazar y Pardo (1973) y la granulometría según el método descrito por Rosales (1997). En el análisis de resultados de actividad ureásica se utilizó un diseño completamente al azar con arreglo factorial 3 x 2 (temperatura vs. Humedad) con 3 repeticiones para cada uno. Las medias se compararon por el método de la diferencia mínima de

112 Giovanna B. Rojas B., María E. Villanueva E. significación (DMS) a un nivel de significación de 5 %. La calidad biológica de la proteína de frijol se evaluó en la muestra que presentó la mejor destrucción de actividad ureásica con las mejores características organolépticas. Se utilizaron ratas en crecimiento de la raza Holtzman de la colonia de la UNALM. Se empleó el método de digestibilidad aparente (DAp) de acuerdo con Pellet y Young (1980). La dieta fue preparada sobre la base del análisis proximal del frijol según los requerimientos del animal. Se elaboraron dietas isocalóricas e isoproteicas a un nivel de 10% de proteína total. Para evaluar la calidad de la proteína del frijol se empleó el método de la razón proteica neta (NPR), descrito por Pellet y Young (1980). 3. Resultados Los resultados del análisis de actividad ureásica del frijol extruído a tres temperaturas (140 C, 150 C y 160 C) y dos humedades (13 % y 18 %) se presentan en la Tabla 1. Los valores de actividad ureásica encontrados, de 0.01 a 0.05, para todos los frijoles extruídos se encuentran dentro del límite de seguridad para la torta de soya que según la NTP 9 es de El análisis estadístico y la prueba de comparación demostraron que no existe significación entre humedades, además que la mayor destrucción ( = 0.05) de actividad ureásica se produjo en el tratamiento de extrusión a 160 C. Sin embargo los tratamientos a 140 C y 150 C fueron los mejores, por ocasionar menor daño a la proteína. Las mejores características visuales de expansión y color las tuvo el tratamiento de extrusión a 140 C y 13% de humedad (Figura 1). El resultado del análisis proximal de la harina del frijol panamito crudo y extruido a 140 C de temperatura y 13% de humedad, se muestra en la Tabla 2, estos resultados concuerdan con los estudios de otros investigadores. En la Tabla 3 se detallan los resultados del perfil de aminoácidos del frijol crudo y extruído. Estos resultados nos muestran ligeras pérdidas de aminoácidos esenciales, siendo los más sensibles al tratamiento la metionina, lisina y triptofano. El valor de la monocapa según BET ( E- 02 g agua/g ms) y GAB ( E-02 g agua/g ms), demuestra que el producto extruído a 140 C y 13 % de humedad es muy estable al almacenamiento. El resultado del índice de solubilidad e índice de gelatinización almidón en agua (Tabla 4) de la harina de frijol extruido fue de % y % respectivamente, estos resultados reflejan el porcentaje de sólidos solubles del producto y la modificación que ha sufrido el almidón. Estos resultados exponen que el producto es medianamente soluble y que está cocido y apto para el consumo. Los resultados de razón proteica neta (1.52), digestibilidad aparente (72.82 %) y valor biológico aparente (58.67 %) determinados para el frijol extruído se muestran en la Tabla 5. Estos valores son ligeramente superiores a los encontrados para el frijol común cocinado por otros métodos convencionales reportados en la literatura, lo que indica que la calidad proteica puede ser incrementada en caso se utilice la extrusión como una alternativa de cocción. Figura 1. Frijol panamito extruído a temperaturas 140 C, 150 C y 160 C y humedades 13 % y 18 %. 99

113 Efecto del tratamiento térmico de la extrusión sobre la calidad proteica del frijol (Phaseolus vulgaris L.) del tipo panamito Tabla 1. Efecto de la temperatura de extrusión y el contenido de humedad en la inactivación de la actividad ureásica. a b1 y b2 c1 y c2 d1 y d2 b y c Temperatura ( C) Humedad (%) Repetición N Actividad ureásica (ph) Promedio de actividad ureásica a b b c c d d Actividad ureásica del frijol crudo Valores de actividad ureásica, no significativos (α = 0.05), del frijol extruido a 140 C. Valores de actividad ureásica, no significativos (α = 0.05), del frijol extruido a 150 C. Valores de actividad ureásica, no significativos (α = 0.05), del frijol extruido a 160 C. Valores de actividad ureásica, no significativos (α = 0.05), del frijol extruido a 140 C y 150 C. Tabla 2. Análisis químico proximal y contenido de taninos del frijol panamito crudo y extruido (140 C y 13% de humedad), en base seca. COMPOSICIÓN Frijol crudo Frijol extruido Materia seca (%) Proteína (%) Grasa (%) Fibra (%) Ceniza (%) ELN*(%) Taninos (mg. eq. catequina 100 g. de frijol) *Extracto libre de nitrógeno Tabla 3. Perfil de aminoácidos del frijol crudo y extruido a 140 C y 13% de humedad. Aminoácidos (g/100g de proteína Frijol crudo cruda) Frijol extruido Aminoácidos (g/100g de proteína cruda) Frijol crudo Frijol extruido Ácido Aspártico Tirosina Ácido Glutámico Valina Serina Metionina Glicina Isoleucina Histidina Leucina Treonina Fenilalanina Alanina Lisina Arginina Triptofano Prolina Tabla 4. Solubilidad y gelatinización del almidón. Análisis Repetición Promedio Solubilidad (%) An cient. 68(3) 2007, pp

114 Giovanna B. Rojas B., María E. Villanueva E. Gelatinización del almidón (%) Tabla 5. Digestibilidad aparente, valor biológico aparente y razón proteínica neta del frijol extruido a 140 C y 13% de humedad Prueba biológica Repetición Promedio Dap(%) VBAp(%) NPR Discusión La actividad ureásica disminuye conforme incrementa la temperatura de extrusión. El valor de actividad ureásica del tratamiento de extrusión a 160 C resultó ser el menor, pero esto no significa que fue el mejor tratamiento, ya que éste no sólo está en función a la destrucción del inhibidor de tripsina sino también al daño que puede causar la severidad del tratamiento térmico; que ocasionaría la disminución de la disponibilidad biológica de varios aminoácidos, especialmente la lisina (Prieto citado por Mustacas, 1994). Es por ello que los tratamientos de extrusión a 140 C y 150 C son los mejores tratamientos que producen una buena destrucción de inhibidores de tripsina y un menor daño a la proteína. El resultado de la composición proximal de la harinas de frijol crudo y extruido (Tabla 2), es típico de los frijoles Phaseolus vulgaris, es decir, con un bajo contenido de grasa, alto contenido de carbohidratos y contenido promedio de proteínas Gómez y Brenes (1997). Las ligeras variaciones que se observan en el contenido de nutrientes se deben principalmente a la severidad, propia de la cocción (Bressani, 1991 y Collazos et al. 1996). La reducción del contenido proteico de la muestra de frijol luego de la extrusión, se debe principalmente al tratamiento térmico intenso y fuerza de cizalla al que ha sido sometido el producto. Según Fennema (1997), los productos alimenticios con alto contenido proteico sometidos a tratamientos térmicos y mecánicos intensos, conducen a la formación de productos no digeribles y a una desaminación, afectando así al valor nutricional y al contenido de nitrógeno total. La disminución del contenido de grasa se debe a la pérdida por oxidación, ruptura de enlace C C, ruptura de enlace C O que puede dar lugar a la formación de isómeros de posición de los hidroperóxidos, a la epoxidación, formación de dehidroperóxidos, ciclación intramolecular y dimerizaciones además de un gran número de otras posibles reacciones de descomposición que ocurren simultáneamente durante y después del proceso (Belitz y Grosch, 1997). El contenido de fibra cruda disminuyó debido a que los procesos térmicos y mecánicos intensos pueden romper enlaces fuertes de algunos oligosacáridos (Amaya et al., 1991). La celulosa por ejemplo necesita de una enzima específica para degradarse a unidades de glucosa, pero el enlace ( 1-4) puede ser roto por las fuerzas de cizalla durante la extrusión. En cuanto a los resultados del contenido de taninos condensables, a pesar de ser resistentes al calor, se observa una variación luego de la cocción por extrusión, estos valores concuerdan con los reportados por Delgado (2000), quien al evaluar el contenido de taninos en frijoles Phaseolus vulgaris de color blanco, rojo y negro; encontró que el frijol blanco además de poseer el menor contenido de taninos condensables, reduce su contenido de taninos condensables luego de la cocción. Asimismo Huamán (1992) presenta valores de taninos condensados en frijol carioca de tipo Phaseolus vulgaris antes y después de su cocción y refiere que la cocción hace que el contenido disminuya, por un cambio estructural de las catequinas convirtiéndolas en epicatequinas y otros compuestos digeribles. El alto o bajo contenido de taninos del producto es reflejado también por una evaluación de digestibilidad in vitro o en vivo, (Mehansho et al. citado por Huamán, 1992). El perfil de aminoácidos del frijol, antes y después del procesamiento, nos muestra ligeras pérdidas de aminoácidos esenciales. Los aminoácidos que resultaron ser más sensibles al tratamiento fueron la metionina, lisina y triptofano. La pérdida de lisina del frijol común por la extrusión es menor a las pérdidas ocasionadas por un autoclavado y por una cocción convencional (3.5 h, 97 C) de 22% (Amaya et al., 1991). El valor de solubilidad del frijol extruido (Tabla 4) encontrado en el presente trabajo es menor a los valores de solubilidad de maíz (41%) y arroz (38%) extruídos, debido a que los cereales contienen menos proteína que el frijol común. Además, se encontró que los porcentajes de solubilidad reportados para el frijol Phaseolus vulgaris extruido a 100 C varían en un rango de 24.8 a 34.6% y a 140 C de 26.1 a 38.4%, podemos apreciar que la solubilidad obtenida de 34.6% se encuentra en ese rango (Casas, 1996). 101

115 Efecto del tratamiento térmico de la extrusión sobre la calidad proteica del frijol (Phaseolus vulgaris L.) del tipo panamito El resultado obtenido de índice de gelatinización del almidón fue de %, como se muestra en la Tabla 4, siendo superior al mínimo establecido en 95 % por la normatividad del Instituto Nacional de Salud, INS, para aceptación de productos extruidos para el programa nacional de desayunos escolares. Valores menores, indican que el producto no está cocido y por lo tanto no es apto para el consumo directo. (INS, 2001) El valor biológico aparente obtenido de 58.67% concuerda con el 58 % reportado por la FAO (1970) para el frijol común donde el mayor valor corresponde a la albúmina con 93.7 %. Díaz (1999), encontró valores de DAp. (64.9 %), VBAp. (57 %) y NPR (1.37) en frijol Phaseolus vulgaris, hervidos por 2.5 h en condiciones normales. Estos valores son ligeramente inferiores a los valores encontrados por la extrusión a 140 C y 13% de humedad. La digestibilidad aparente, muestra que el hervido fue menos eficiente que la extrusión para eliminar los factores antinutricionales. El valor biológico aparente del frijol hervido es menor que el extruido y esto demuestra que la cocción prolongada causa disminución del valor biológico de la proteína. El resultado de razón proteínica neta (1.52) obtenido en el presente trabajo concuerda con el valor reportado por Bressani et al. (1991), para el frijol cocido en autoclave (1.50) quien indica además que no existe ninguna relación entre la digestibilidad de la proteína y su calidad medida como razón proteica neta. La temperatura (140 C), la húmedad (13 %) y el corto tiempo de tratamiento usados en el cocimiento por extrusión son capaces de completar la cocción, destruir factores antinutricionales como los inhibidores de tripsina y preservar el valor nutritivo de la proteína. La pérdida de lisina durante la extrusión (12%), es menor al 22% reportado en la literatura para la cocción en autoclave. La temperatura de 140 C y la humedad de 13% constituyen las mejores condiciones por su efecto sobre la inhibición de antinutrientes preservando la calidad nutricional del producto. 6. Referencias bibliográficas ASSOCIATION OF OFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS (AOAC) Official Methods of Analysis, 9th ed. Arlington, VA. USA. ASSOCIATION OF OFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS (AOAC) Official Methods of Analysis, 14th ed. Arlington, VA. USA. ASSOCIATION OF OFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS (AOAC) Official Methods of Analysis, 21th ed. Arlington, VA. USA.NORMAS TECNICAS PERUANAS (NTP) INDECOPI ASOCIACIÓN BRASILERA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT) Chemical Abstracts Service Source Index. NB66/78. MARTINEZ, F Estudio de la relación humedad: actividad de agua en algunos alimentos. Separata de Anales Científico de la UNALM. Vol. V Julio Diciembre 1967 Nos. 3-4 Lima, Perú. SALAZAR DE BUCKLE, T., PARDO, C. A Estudio de seis modelos analíticos para la medida de grado de modificación del almidón en harinas precociadas. Rev. Tecnología E.T.T. N 82 Marzo- Abril. Colombia. ROSALES, H Manual de Laboratorio de Mecánica de Suelos de la UNALM-Perú. PELLET, P. y V. YOUG, Evaluación Nutricional de Alimentos Proteínicos. Universidad de las Naciones Unidas. Suplemento N 4 Food and Nutrition Bulletin. 5. Conclusiones NORMAS TECNICAS PERUANAS (NTP) La actividad ureásica para todas las condiciones INDECOPI estudiadas, se encuentra dentro del límite de MUSTAKAS, G Production and Nutritional seguridad para la torta de soya que según la NTP Evaluation of Extrusion-Cooked full-fat soybean (1987) es de 0.05 flour. J. Am. Oil Chem. Soc. 41: Los índices de solubilidad y de gelatinización del GÓMEZ, M. y BRENES, I Cambios en la almidón de la harina de frijol extruido muestran que composición Química y valor nutritivo del frijol el producto es medianamente soluble y que está común y otras leguminosas durante la preparación cocido y apto para el consumo. casera. INCAP Los resultados de razón proteica neta (1.52), BRESSANI, R Papel de los granos digestibilidad aparente (72.82 %) y valor biológico leguminosos comestibles tropicales en los alimentos aparente (58.67 %), son mayores que los reportados y la nutrición. Instituto de Nutrición de América para otros métodos tradicionales de cocción Central y Panamá. INCAP. En: Canavalia indicando una mejor calidad nutricional del producto. Ensiformis D.C pp. El contenido de fibra cruda disminuyó pues al ser COLLAZOS, C.; P. WHITE; E. VIÑAS; A. la extrusión un proceso térmico y mecánico intenso QUIROZ; A. ROCA; D.M. HEGSTED; R. puede romper enlaces fuertes de algunos BRADFIELD; N. HERRERA; A. FACHING; N. oligosacáridos. ROBLES y M. ARIAS Tablas Peruanas de Composición de Alimentos. Ministerio de Salud, El perfil de aminoácidos del frijol, antes y después Instituto Nacional de Salud y Centro Nacional de del procesamiento, muestra ligeras pérdidas de Alimentación y Nutrición. Séptima edición, Limaaminoácidos esenciales, siendo la metionina, lisina y Perú. triptofano, los más sensibles al tratamiento. An cient. 68(3) 2007, pp

116 Giovanna B. Rojas B., María E. Villanueva E. FENNEMA, O Química de los Alimentos. 2da. Edición. Editorial ACRIBIAS.A. Zaragoza- España BELITZ, A. y GROSCH, S Química de los Alimentos. 3ra. Edición. Editorial ACRIBIA S.A. Zaragoza-España. AMAYA, H.; E. ACEVEDO, y R. BRESSANI, Efecto del recalentamiento sobre el valor nutritivo de la proteína del frijol negro (Phaseolus vulgaris L.) cocido. INCAP Guatemala. Arch. Latinoamer. de Nutr. Vol. 41(2): DELGADO I Evaluación de las Características Físico Químicas de los Frijoles Nativos UNAGEM 1, UNAGEM 2 en comparación con el Red Kidney y su relación con el contenido de Taninos. Tesis MSc. Tecnología de Alimentos UNALM. HUAMÁN, V Interação de Procianidinas com a Faseolina Nativa e Desnaturada: Efeito na Digestibilidade in vitro. Dissertação para obtenção do grau de Mestre. Universidade de São Paulo. Faculdade de Ciencias Farmacêuticas. Curso de Pós-Graduação em Ciencia dos Alimentos. Ärea de Bromatología. Brasil. CASAS SANTOS, J Evaluación de los Parámetros de Extrusión de una Mezcla de harinas usando el método de superficie de respuesta. Tesis de Magíster en Tecnología de Alimentos. UNALM- Perú. INSTITUTO NACIONAL DE SALUD - INS Programa de Desayunos Escolares. Lima-Perú FAO, Amino Acid Content of Foods and Biológical Data on Proteins. FAO, Rome, Italy. En: Evaluation of Protein for Humans. Edited by C.E. BODWELL, Ph. D. Protein Nutrition Laboratory Nutrition Institute USDA, ARS Maryland, USA pp. DIAZ, J Evaluación de la Calidad de la Proteína en cinco variedades de frijol común (Phaseolus vulgaris) y su relación con el contenido de Taninos. Tesis para optar el grado de Magíster Scientiae. UNALM. Lima-Perú. 103

117 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 01/09/2004 ISSN Aceptado: 20/10/2005 Histopatología causada por larvas de Poecilancistrium caryophyllum (cestode: Trypanorhyncha) en el músculo esquelético de la corvina Micropogonias furnieri (Desmarest, 1823) Julio G. Gonzales Fernández 1, João C. Brahm Cousin 2 Resumen Fueron necropsiados 190 ejemplares de la corvina, Micropogonias furnieri (Desmarest, 1823) procedentes de 3 ambientes acuícolas del litoral de Río Grande del Sur entre octubre de 1996 y noviembre de Las alteraciones histopatológicas ocurridas en los diferentes tejidos también fueron descritos, con la finalidad de conocer y; analizar la correlación entre la intensidad de infección (II) y el índice hepato-somático (IHS) y, la correlación entre la II y el factor de condición (K). Los hospederos fueron divididos, según la longitud estándar en tres clases de muestras. Fueron registrados blastocistos de Poecilancistrium caryophyllum en el músculo estriado esquelético y musculis conifici. Las alteraciones histopatológicas encontradas, son discutidas y comparadas con los resultados obtenidos por otros autores. La primera respuesta como resultado de la infección, fue la presencia de tejido conjuntivo al rededor de los blastocistos, seguido de necrosis de las fibras musculares. La cantidad y el tamaño de los centros melano-macrofágicos (CMM) son indicadores de la salud en la corvina; estos centros fueron observados en mayor actividad en el músculo, cuando fue comparado con el hígado. Los blastocistos encontrados en el músculo esquelético presentaron diferentes estadios de desintegración, sugiriendo una respuesta inmunitaria del hospedero. Una respuesta semejante no fue encontrada en el hígado. Palabras clave: Histopatología, degeneración de tejido, Micropogonias furnieri. Abstract From october 1996 to november 1997 samples from 190 specimens of white croaker corvinas, Micropogonias furnieri (Desmarest, 1823) from three different fresh water enviroments on the coast of Rio Grande do Sul State were necropsied. The histopathologic alterations in the different tissues were also described and were analized the correlations between the intensity of infection and: a) the hepatosomatic index (HSI); and, b) the condition coefficient (K). The hosts were divided by standard length into three classes. Blastocist from Poecilancistrium caryophyllum were found in the striated esqueletic muscle and musculis conifici. A histopathologic alterations found in this tissue are discussed and compared with results obtained from other studies. The first response found in the infected tissues was the presence of conective tissue around the blastocist followed by necrosis of muscle fibers. The amount and the size of melanomacrophagic centers were found to be indicative of the health status of the croaker. These centers exhibited higher activity in the muscle as opposed to the liver. The blastocists found in the muscle exhibited different stages of degeneration suggesting that the host had an immunologic response to cestoid infection. This kind of response did not occur in infested livers. Key words: Histopathologie, degeneration of the blastocist, Micropogonias furnieri. 1. Introducción Micropogonias furnieri (Desmarest, 1823), es un recurso mas abundante y de mayor importancia comercial del Atlántico Sur Occidental. Es un sciaénido que, ha sido intensamente investigad en cuanto a su biología, ecología, actividad alimentaria, reproducción, parasitosis, captura y estructura poblacional (Isaac, 1988; Vazzoler, 1991; Vazzoler, 1975; Juras, 1984; Reis, 1992; Reis et al., 1994; São Clemente, 1986b; Pereira, 1993; Haimovici y Umpierre, 1996). En el sur del Brasil, la corvina es explorada comercialmente por la flota industrial durante todo el año (Haimovici et al., 1989). El rápido desarrollo de la pesca costera llevó a la preocupación sobre un posible impacto de la sobrepesca de esta especie en la región de Río Grande (Haimovici y Umpierre, 1996). 1 Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Departamento de Ciências Morfo-Biológicas (DCMB), da Fundacão Universidade de Rio Grande FURG. Rio Grande Do Sul Brasil. En el músculo de peces de esta familia se localizan blastocistos de Poecilancistrium caryophyllum que son conocidos como parásitos cosmopolitas (Chandler 1935a; Robinson 1965; Schlicht & McFarland 1967; Overstreet 1978a, 1983; Collins et al., 1984; Palm et al., 1994). Por la forma alargada que presentan en este tejido, son llamados spaghetti worms. En cuanto a la patología en el músculo, P. caryophyllum, además, de causar alteraciones, podría afectar la vitalidad de los peces, aumentando la susceptibilidad a la depredación (Overstreet, 1978a, 1983; Sprengel y Lüchtenberg, 1991; Palm et al., 1994). Sindermann (1990), Bauer (1991) y Grabda (1991) consideran que las altas infecciones producen mudanzas patológicas en el tejido muscular, reducen el crecimiento e incrementan la mortalidad en los peces y, que las regiones teciduales infectadas, se tornan flácidas y supuradas. Actualmente en el Brasil, se conocen pocos trabajos sobre céstodes que causan patologías en peces. Pavanelli (1992) registró larvas de proteocefalideos en el estómago de Loricarichthys

118 Julio G. Gonzales Fernández, João C. Brahm Cousin platymetopon provocando nódulos en el canal gastroentérico, hígado, bazo y peritoneo. Sin embargo, Overstreet (1977, 1983) no encontraron diferencias significativas en los valores del factor de condición (K), entre ejemplares de C. nebulosus parasitados con más de cinco plerocercoides y con dos o menos parásitos. Collins et al. (1984), encontraron una correlación positiva en la prevalencia y en la intensidad de infección cuando fue comparada con la longitud estándar, indicando en este segundo caso, que no existe una respuesta inmune a P. caryophyllum. Los mismos autores, también encontraron una correlación negativa significativa entre la intensidad de infección y el factor de condición (K). La finalidad del trabajo es: caracterizar el complejo de lesiones causadas por blastocistos de P. caryophyllum en el músculo esquelético; determinar el índice hepato-somático (IHS), el factor de condición (K) y; establecer el grado de correlación existente en estos índices y la intensidad de infección. 2. Material y métodos Fueron muestreados 190 ejemplares procedentes de la región oceáica costera (OCE, n=128), de la región estuarina de la Laguna de Los Patos (ELP, n=40), y de la Laguna Mirim (LMI, n=22), desde octubre 1996 hasta noviembre Todos los peces colectados estuvieron ligeramente congelados y fueron necropsiados inmediatamente después de la biometría necesaria. El hígado fue extraído y pesado separadamente para establecer el índice hepatosomáico (IHS). Los hospederos fueron divididos según la longitud estándar (Ls) en tres clases de muestras: clase I (hasta 30 cm); clase II (entre 30,5 y 50 cm) y la clase III (superior a 50 cm). Los filetes musculares una vez analizados, se procedieron a retirar los blastocistos con la zona muscular afectada. Las muestras de tejidos fueron lavadas en agua destilada y fijada en formol al 10% tamponado o en solución de Bouin. Las piezas histológicas fueron deshidratadas, diafanizadas e impregnadas en parafina, los cortes entre 5 y 7 m fueron realizados con el micrótomo. Fue empleado hematoxilina-eosina (H.E.) en la coloración y el montaje con la resina bálsamo del Canadá. Las láminas histológicas fueron analizadas y fotografiadas en el microscopio de Carl Zeiss, en microscopio de contraste interferencial (Nomarski) Olympus BX50 y en microscopio estereoscópico Olympus SZ H10. El Índice Hepato-somático (IHS), y el Factor de Condición (K) fueron establecidos según Overstreet (1983). Fue aplicado el teste U de Mann-Whitney para la comparación del índice hepato-somático (IHS) y del Factor de Condición (K) según la localidad. La mayoría de las pruebas estadísticas fueron direccionadas solo para las corvinas procedentes del océano por ser las que presentaron el mayor índice de infección. La comparación del Factor de Condición (K) entre las corvinas parasitadas y las no parasitadas según el color de la piel fue aplicado el test U de Mann-Whitney. 3. Resultados y discusión De los 190 hospederos muestreados (68 machos y 122 hembras) cuya longitud estándar (Ls) varió entre 19,5 y 67cm se encontró 25 peces parasitados y un total de 64 larvas, alcanzando una prevalencia de 13,15% y una intensidad media de infección (IMI) de 2,56. P. caryophyllum se distribuye por el tejido muscular esquelético, inclusive en el musculis conifici, conforme fue descrito por Aguilera (1987). La mayor cantidad de blastocistos fue encontrada entre los miómeros, en la parte dorsal de los peces, en áreas adyacentes a la columna vertebral. El tamaño registrado para la vesícula varió entre 5,8 y 12,0 mm en su eje mayor por 3,7 a 6,0 mm en su eje menor. La mayoría de los blastocistos fueron encontrados en pleno desarrollo, también fueron observados blastocistos con manchas de color marrón en respuesta de la gran cantidad de centros melanomacrofágicos (CMM) y de la fuerte pigmentación. Estos blastocistos, ya presentaban señales de destrucción. Fueron encontrados aún blastocistos de color negro, después de haber retirado la membrana que envuelve al parásito, observándose en el interior del blastocisto una estructura compacta resultante de la muerte del parásito. La mayoría de los peces parasitados fueron oriundos de la región oceánica. Solamente 1 pez de la Laguna de Los Patos se encontró parasitado y, en los peces procedentes de la Laguna Mirim, no fue encontrado ningún parásito en los tejidos y órganos analizados. A través de la prueba U de Mann- Whitney, el IHS (p=0,0001) fue significativamente diferente para las corvinas procedentes de la Laguna de Los Patos y para las corvinas de la Laguna Mirim. También fueron significativamente diferentes el IHS (p=0,0060) y el factor de condición (K) (p=0,0001), cuando fueron comparados con las corvinas del océano. Las corvinas de la región oceánica se diferencia, en cuanto a la coloración de su piel: ya que algunos son claras y con una pigmentación normal distribuida uniformemente por todo el cuerpo, las otras (44 ejemplares) son oscuras y presentan manchas negras. Tabla 1. Índice hepato-somático médio (IHS) y factor de condición medio (K) según la clase de intensidad de infección (II), de blastocistos de Poecilancistrium caryophyllum en el músculo esquelético de Micropogonias furnieri, procedente del Océano; n=muestras. Clase de II N IHS K ,175 1, ,067 1, ,177 1, ,664 1,785 > = 5 2 1,244 1,657 Total 128 1,141 1,

119 Histopatología causada por larvas de Poecilancistrium caryophyllum (cestode: Trypanorhyncha) en el músculo esquelético de la corvina Micropogonias furnieri (Desmarest, 1823) En la Tabla 1, donde aparece la clase de intensidad de infección (II), producida por blastocistos de P. caryophyllum y los valores obtenidos del IHS y del factor de condición (K), se observa que no ocurre correlación entre la II y los valores obtenidos, como debería de esperarse el que fue confirmado a través de la prueba de correlación de órdenes de Spearman. Al margen de eso, cuando se empleó la prueba U de Mann-Whitney, en lo que se refiere al factor de condición (K) entre corvinas oscuras parasitadas y no parasitadas, se encontró que no fue significativo. Las alteraciones histopatológicas mas frecuentemente encontradas en los músculos estudiados, pueden ser agrupadas en cuatro (4) situaciones. El primer conjunto de alteraciones ocurre de la infestación por blastocistos de P. caryophyllum que presentan un potencial de actividad bien desarrollado. Se verifica la formación de tejido conjuntivo alrededor del parásito, aumento de tejido, aislamiento de las fibras musculares y también fibras en proceso de degeneración, presencia de paquetes de glóbulos sanguíneos, y de centros melanomacrofágicos (CMM) al rededor del parásito. En casos agudos, fue observado un aumento de irrigación sanguínea y presencia de tejido conjuntivo denso con abundante cantidad de fibras colágenas. Un segundo cuadro de lesiones bien típico, ocurre de la respuesta del hospedero y se caracteriza por la presencia de una gran cantidad de centros melanomacrofágicos (CMM) de gran tamaño; presencia de tejido hematopoyético y el parásito ya presenta señales de desintegración, iniciado por la cola. En (Vicente et al. 1989) hasta el sur de Argentina. P. caryophyllum constituye el tripanorrinquideo de mayor prevalencia estudiado en los sciaénidos y, el ciclo biológico de este parásito donde M. furnieri actuaría como hospedero secundario, aún no es conocido el hospedero primario que albergue a la larva procercoide. La amplia distribución de los blastocistos de P. caryophyllum en diferentes localizaciones del músculo esquelético de la corvina posibilitó la obtención de datos sobre la patología provocada por su presencia y un conocimiento más profundo sobre su ecología. Esta distribución también fue descrita por Schlicht & McFarland (1967) en Micropogon undulatus y por Overstreet (1977) en Cynoscion nebulosus. La mayor frecuencia de ocurrencia registrada en este estudio, que fue para la musculatura, lateral a la columna vertebral, es semejante al que fue descrito por Overstreet (1977). La reacción hiperplásica del tejido conjuntivo propiamente dicho y del tejido adiposo, acompañado de la degeneración de fibras, es observado cuando ocurre la presencia de larvas desarrolladas en el músculo esquelético, ello es una evidencia de que el parásito es reconocido como un cuerpo extraño por parte del hospedero. Este hallazgo, confirma los datos observados en otras especies por Körting (1977), Sakanari & Moser (1986), Eiras et al. (1986) y Raptapoulou & Lambertsen (1987). Las pruebas de correlación utilizados en el trabajo, muestran una correlación significativa (prueba de Spearman p<0,01) en lo que se refiere a la prevalencia en relación al tamaño, es concordante con los resultados obtenidos por Collins et al. (1984). Collins et al. (1984), también hallaron correlación entre la intensidad y el tamaño (p<0.005), del mismo modo que Boertje (1976). La ausencia de correlación entre la intensidad y el tamaño, encontrado por Overstreet (1977), presupone la existencia de una respuesta inmune en las infecciones. En este sentido podríamos pensar que se desarrolla una respuesta inmunitaria por parte del hospedero, ya que la presencia de blastocistos encontrados en diferentes estadios de desintegración, como también fue descrito por Overstreet (1977) en C. nebulosus, sería una evidencia suficiente de que las corvinas presentaran una respuesta inmunitaria desencadenada después de una determinada intensidad de infección. También encontraron resultados semejantes Sakanari & Moser (1986), Pavanelli (1992) e Rigby & Dufour (1996), para diferentes especies. La presencia de centros melano-macrofágicos parece ser una constante en los peces parasitados, pues también fueron descritos por Agius (1979ª; 1979 b ), Agius y Roberts (1981), y Wolke et al. (1985). Estos autores consideran que el número de centros melano-macrofágicos puede variar dependiendo del tamaño, estado nutricional y la salud de los peixes; afirman aun que el aumento en número y tamaño de estos centros, ocurre cuando los peces este caso los blastocistos son de color marrón y fuertemente pigmentados. Alrededor se constata necrosis de las fibras musculares, presencia de tejido conjuntivo alrededor del blastocisto, abundantes capilares sanguíneos y una gran cantidad de linfocitos. La cantidad de tejido adiposo es mucho menor que en el primer caso. En un estadio de respuesta más avanzado se verifica que el parásito ya fue totalmente destruido, quedando una masa tecidual amorfa sin configuración. Se destaca la presencia de gran cantidad de glóbulos sanguíneos, algunos centros melano-macrofágicos pequeños, con tejido conjuntivo rico en fibras colágenas al rededor. Los restos teciduales del parásito son invadidos por linfocitos y células macrofágicas. En este caso, se puede observar el inicio de la regeneración de las fibras musculares afectadas. En el cuarto caso, fue observado solamente un espacio en medio de la masa muscular, indicando una destrucción total del blastocisto. Alrededor de los espacios, se verifica una gran cantidad de linfocitos y eritrocitos. También aparece el tejido adiposo pero en menor cantidad si comparamos con los casos anteriores. En lo que se refiere a las fibras musculares, algunas de ellas presentan aún señales de necrosis, en cuanto otras habrían iniciado el proceso de regeneración. P. caryophyllum es un parásito casi exclusivo del músculo esquelético de la corvina y que tiene una gran distribución, ya que ocurre desde Venezuela presentan una enfermedad con aumento del An cient. 68(3) 2007, pp

120 Julio G. Gonzales Fernández, João C. Brahm Cousin catabolismo tecidual. Wolke et al. (1985) resaltan inclusive la importancia del uso de los centros melano-macrofágicos como posibles indicadores del estado de salud en peces silvestres. Ferguson (1989), considera que los centros melano-macrofágicos, también son encontrados en el interior de las cápsulas como respuesta a muchos cuerpos extraños o a parásitos enquistados dentro del músculo o en la piel, donde reciben el nombre popular de puntos negros. El factor de condición (K) y el peso del hígado de corvinas parasitadas en el músculo, no difiere significativamente de las no infectadas y que corroboran los encontrados por Overstreet (1977,1978ª, 1983). Este autor sostiene que los parásitos no causan daños serios a los peces adultos, mas considera que posiblemente P. caryophyllum tenga un efecto negativo en lo que se refiere al consumo de oxígeno. Sprengel & Lüchtenberg (1991), demostraron que la velocidad de natación en peces puede ser grandemente reducida por la infestación por helmintos en la vejiga gaseosa o en la musculatura. Palm et al. (1994), también consideran que P. senegalensis podría tener reacciones semejantes debido a la presencia de P. caryophyllum en el músculo. Debemos considerar que las lesiones musculares y necrosis observadas causan, en especial en los peces con muchos parásitos una condición de desventaja en términos de sobrevivencia si se compara con los no parasitados. La correlación de la presencia de larvas como la alteración del padrón cromático de las corvinas oscuras puede ser interpretado como una posible estrategia del parásito, en el sentido de disminuir la eficacia de camuflarse en el hospedero, facilitando la depredación y por consiguiente la transmisión del parásito hacia el hospedero definitivo. Pavanelli (1992), halló que el factor de condición (K) mostró valores mas altos para los peces no parasitados cuando fueron comparados con los peces parasitados y también, cuando comparó el tamaño y el peso medio, siendo muy superiores en los peces no parasitados. 4. Referencias bibliográficas AGIUS, C. 1979ª. The role of melano-macrophage centres in iron storage in normal and diseases fish. J. Fish Dis. 2, AGIUS, C. 1979b. Aspects of the melanomacrophage centres in fish. Ph.D. Thesis, University of Stirling, vi+165 pp. AGIUS, C. & R.J. ROBERTS Effetcs of starvation on the melano-macrophage centres of fish. J. Fish Biol. 19: AGUILERA, O Musculatura estriada de roncadores. Pisces: Sciaenidae. UNEFM, Venezuela. pp.: 36. BAUER, O. N Spread os parasites and diseases of aquatic organisms by acclimatization: a short review. J. Fish Biol. 39: CHANDLER, A.C.A. 1935a. A new tetrarhynchid larva from Galveston Bay. J. Parasitol. 21(3): COLLINS, R.M.; M.J. MARSHALL & C.A. LANCIANI The distribution of Poecilancistrium caryophyllum (Trypanorhyncha) plerocercoids in spot, Leiostomus xanthurus Lacèpéde, and spotted seatrout, Cynoscion nebulosus (Cuvier). J. Fish Biol. 25:63-68 EIRAS, J.C.; REGO, A.A. AND PAVANELLI, G.C Histopathology in Paulicea luetkeni (Pisces: Pimelodidae) resulting from infections with Megathylacus brooksi and Jauella glandicephalus (Cestoda: Proteocephalidae). J. Fish Biol. 28: FERGUSON, H.W Systemic pathology of fish: A text and atlas of comparative tissue responses in diseases of teleosts. Iowa State Univ. Press, Ames, pp GRABDA, J Marine Fish Parasitology. PWN Polish Scientific Publisheres, Warszawa (Poland), 306pp HAIMOVICI, M.; PEREIRA, S. E VIEIRA, P La pesca demersal en el sur de Brasil en el periodo Frente Maritimo vol. 5, sec.a: HAIMOVICI, M. & UMPIERRE, R.G Variaciones estacionales en la estructura poblacional del efectivo pesquero de corvina blanca Micropogonias furnieri (Desmarest, 1823) en el extremo sur de Brasil. Atlântica, Rio Grande, 18: ISAAC, V. J Synopsis of biological data on the whitemouth croaker, Micropogonias furnieri (Desmarest, 1823). FAO Fish. Symp. 150:35. JURAS, A. A Estudo sobre reprodução, regime alimentar e crescimento de Micropogonias furnieri (Desmarest, 1823) (Teleostei:Scianidae), capturada no litoral da Ilha de Sao Luiz do Maranhão-Brasil. Tese Doctorado, Universidade de São Paulo. pp KÖRTING, W Las reacciones del hospedador frente a algunos parásitos de los peces, pgs In: Trabajos sobre histopatología de los peces, Reichenbach-Klinke, H.-H., (traduc.) J.C. Urgel. 100pp. OVERSTREET, R. M Poecilancistrum caryophyllum and other trypanorhynch cestode plerocercoide from the musculature of Cynoscion nebulosus and other sciaenid fishes in the Gulf of Mexico. J. Parasitol. 63(5): OVERSTREET, R. M. 1978a. Trypanorhynch infections in the flesh of sciaenid fishes. Mar. Fish. Rev. 40(10): OVERSTREET, R. M Aspects of the biology of the spotted seatrout, Cynoscion nebulosus, in Mississippi. Gulf Res. Rep. Supplem. 1:1-43. PALM, H.; A. OBIEKEZIE AND MÖLLER, H Trypanorhynchid cestodes of commercial inshore fishes of the West African coast. Aquat. Living Resour. 7, PAVANELLI, G.C Conheça alguns helmintos causadores de patologias em peixes do Rio Paraná, PR. Bol. Inform. Abrapoa, São Paulo, 2,3:

121 Histopatología causada por larvas de Poecilancistrium caryophyllum (cestode: Trypanorhyncha) en el músculo esquelético de la corvina Micropogonias furnieri (Desmarest, 1823) PEREIRA, Jr. J O complexo de espécies de Trypanorhyncha (Cestoda), em corvinas Micropogonias furnieri do litoral do Rio Grande do Sul. Arq. Fac. Vet. UFRGS, Porto Alegre, V.21: RAPTOPOULOU A.F. & R.H. LAMBERTSEN Parasite-associated pathology of the dolphin fish, Coryphaena hippurus L., from Florida waters. Journ. of Fish Dis. 10: REIS, E. G An assessment of the explotation of the white croaker Micropogonias furnieri (Pisces,Sciaenidae) by the artisanal and industrial fisheries in coastal waters of Southern Brazil. thesis Doctorado Univ. East Anglia, Norwich- England. pp Apend. REIS, E.G.; P.C. VIEIRA & DUARTE, V.S Pesca artesanal de teleósteos no estuário da Lagoa dos Patos e costa do Rio Grande do Sul. Atlântica, Rio Grande, 16: RIGBY, M.C. AND DUFOUR, V Parasites of coral reef fish recruits, Epinephelus merra (Serranidae), in french polynesia. J. Parasitol.82(3): ROBINSON, E. S Cestoda (Tetraphyllidae and Trypanorhyncha) from marine fishes of New South Wales. Rec. Aust. Mus. 26: SAKANARI, J.A. & M. MOSER Infectivity of, and laboratory infection with, an elasmobranch cestode, Lacistorhynchus tenuis (Van Beneden, 1858). J. Parasitol. 71(6): SÀO CLEMENTE, S.C. 1986b. Prevalência e intensidade média de infecção de plerocercos de trypanorhyncha parasitando corvina Micropogonias furnieri (Desmarest) no litoral do Estado do rio de Janeiro. Atas da Sociedade de Biologia do Rio de Janeiro. 26: SCHLICHT,.F.G. & McFARLAND Incidence of Trypanorhynchan Plerocercoids in some Texas Coast Scienid Fishes. Contr. Mar. Sci. Univ. Texas., 12: SINDERMANN, C. J Principal diseases of marine fishes and shellfish. Vol. 1. Diseases of marine fish. Acad. Press, Inc. California, USA. 521pp. SPRENGEL, G. AND LÜCHTENBERG, H Infection by endoparasites reduces maximum swiming speed of European smelt Osmerus eperlanus and European eel Anguilla anguilla. Dis. Aquat. Org. 11, VAZZOLER, A.E.A. DE M Síntese de conhecimentos sobre a biología da corvina, Micropogonias furnieri (Desmarest, 1823) da costa do Brasil. Atlântica, Rio Grande, 13(1): VAZZOLER, G Distriuiçao da fauna de peixes demersais e ecologia dos sciaenidae da plataforma continental brasileira, entre as latitudes S (Torres) e S (Chuí). Bolm. Inst. Oceangr., S. Paulo, 24: WOLKE, R. E; R. A. MURCHELANO; C. D. DICKSTEIN AND C. J. GEORGE Preliminary evaluation of the use macrophage aggregates (MA) as fish health monitors. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 35: An cient. 68(3) 2007, pp

122 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 16/08/2006 ISSN Aceptado: 19/10/2006 Influencia de dos niveles de proteína y energía digestible en el comportamiento productivo de alevines de tilapia roja (Oreochromis spp.) Jessie Vargas C. 1, Jorge Montoya 2, Elsa Vega G. 3 Resumen Se llevo a cabo un experimento para determinar el efecto de dos niveles de proteína (45 y 40%) y de energía digestible (3 500 y kcal/kg) sobre el crecimiento, utilización del alimento y la composición corporal de alevines de Tilapia Roja (Oreochromis spp.). Se utilizaron 4 dietas experimentales con tres repeticiones que fueron suministradas tres veces al día (8 h 00, 12 h 00 y 16 h 00) a alevines con un peso promedio inicial de g. El período experimental abarcó 11 semanas, en un sistema de recirculación de agua. Los peces alimentados con el 40% de proteína y kcal/kg de energía digestible lograron el mejor incremento de peso, conversión alimenticia (CA) y tasa de eficiencia proteica (TEP). El incremento del nivel de energía de a kcal/kg mejoró los valores de conversión alimenticia para ambos niveles proteicos (45 y 40%). La mayor tasa de eficiencia proteica (TEP) fue obtenida con el menor porcentaje de proteína (40%) y el mayor nivel energético (3 500 kcal/kg) la composición corporal se vio afectada tanto por el nivel de proteína como de energía digestible. El nivel de energía mantuvo una correlación positiva con la cantidad de lípidos corporales encontrados en los alevines; observándose el mismo comportamiento con los niveles de proteína en las dietas y en la carcasa de los peces. Palabras clave: Energía digestible, alimento balanceado, conversión proteíca. Abstract A feeding essay was conducted to determine the effect of two levels of protein (45 and 40%) and digestible energy (3500 and 3200kcal/kg) among growth, feed conversion rated body composition, protein efficiency ratio of Red Tilapia fry (Oreochromis spp.). Four practical diets were tested. The diets were suministrated in three replicates of tilapia weighing g three times daily (8 h 00, 12 h 00 and 16 h 00) for 11 weeks in a recirculating, filtered rearing system. Fish fed 40% protein and 3500 kcal./kg exhibited the best weigh gain, feed conversion ratio (FCR) and protein efficiency ratio (PER). Increasing the energy level from to kcal/kg resulted in improvements in feed conversion ratio (FCR) in both protein level (45 and 40%). The best Protein efficiency ratio (PER) was achieved with the low protein level 40%, and the highest energy level 3 500kcal/kg. Body composition was affected by both protein dietary and energy levels. At each energy level the content of body lipids was positively correlated, the same behavior occurs with the protein level and the body protein content. Key words: Digestible energy, balanced food, conversion of protein. 1. Introducción En estos últimos años se han presentado en el Perú los factores catalizadores para el desarrollo del cultivo de la tilapia. Por un lado, el sorprendente incremento de su demanda en el mercado internacional principalmente en los Estados Unidos de Norteamérica y por otro la crisis en la industria langostinera, provocada por condiciones sanitarias en los campos de cultivo en el norte del país y la actual promoción por parte de la Vice Ministerio de Pesquería del Ministerio de la Producción que contempla lineamientos para el desarrollo del cultivo de tilapia roja y tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus) a niveles semiintensivo y/o intensivo en la costa del país, y el cultivo de tilapia del Nilo en ambientes artificiales en el departamento de San Martín. Por otro lado, en el aspecto nutricional al saberse que la proteína es el nutriente mas caro en las dietas para peces, ha tenido la prioridad la investigación de sus niveles de inclusión. Sin embargo, las concentraciones óptimas de ésta en las dietas para peces, están marcadas por un delicado balance entre la proteína y la energía. 1, 2, 3 Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. De hecho, dietas con bajos niveles de energía y que no cubren los requerimientos de mantenimiento y de crecimiento ocasionan la utilización energética de los aminoácidos, lo cual no es deseable desde el punto de vista de los índices de conversión y rentabilidad de la dieta. En tal sentido, debido a la ausencia de estudios en nuestro medio concernientes a estos importantes aspectos nutricionales, el presente trabajo tiene como objetivo evaluar la relación proteína-energía, para alevines de tilapia roja (Oreochromis spp.) al trabajar 2 niveles de proteína (40 y 45%) en combinación con 2 niveles de energía digestible (3 500 y kcal/kg). 2. Materiales y métodos 2.1 Condiciones experimentales 340 alevines revertidos sexualmente de tilapia roja (Oreochromis spp.) fueron obtenidos de un centro de producción de semilla, localizado en Castilla-Piura; y recepcionadas en el Laboratorio de Acuicultura de la Facultad de Pesquería de la Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM). Se mantuvieron en un tanque de aclimatación de 0.5 m 3 por 15 días.posteriormente fueron distribuidos en el Sistema de Recirculación de Agua del Laboratorio (RAS), aleatoriamente en 12 acuarios de 61 L de volumen. 20 peces por unidad experimental con pesos y tallas de g y cm respectivamente,

123 Influencia de dos niveles de proteína y energía digestible en el comportamiento productivo de alevines de tilapia roja (Oreochromis spp.) equivalente a una densidad de carga de peces/m 3. Los parámetros ambiéntales de T se mantuvieron en un rango de ºC, el oxigeno disuelto en mg/l, el Amoniaco (NH 3 ) entre mg/l, los nitritos (NO 2 ) entre mg/l y el ph en El experimento se desarrollo durante los meses de verano del año 2001, tuvo una duración de 11 semanas hasta un peso promedio de 50 g correspondiente a la etapa de alevinaje (Berman, 1998). El alimento se suministró manualmente durante los 7 días de la semana con una frecuencia de 3 veces al día a las 8 h 00, 12 h 00 y 16 h 00 horas Los controles biométricos se efectuaron semanalmente, determinando el peso y la longitud total de los peces. La tasa de alimentación utilizada varió del 10 al 5% del peso corporal, conforme incremento el peso de los peces (Berman, 1998). La evaluación de la calidad del alimento se realizó a través de la Tasa de Crecimiento (g día -1 ); Conversión Alimenticia (CA); Tasa de Eficiencia Proteica (TEP) y utilización neta de proteina (UNP), Tacon (1987). 2.2 Evaluación de la carcasa en peces Con la finalidad de evaluar la mayor retención de grasa, así como la utilización neta de proteína, se practicaron análisis proximales de la carcasa, al inicio y al final del experimento en los peces, alimentados con las 4 diferentes dietas. El primer análisis se efectuó antes del inicio del experimento con un peso promedio por pez de 0.87 g y una muestra total de 450 g. Para el análisis, al finalizar el periodo de crecimiento, se mantuvo sin alimento a los peces por un periodo de 20 horas, luego se tomó al azar una muestra de 2 peces por unidad experimental (6 peces por tratamiento), los cuales fueron sacrificados mediante un golpe térmico. Se examinaron visualmente las vísceras, con el propósito de advertir la presencia de algún trastorno por efecto de la inclusión de lípidos, en el hígado, estómago u otros órganos, según cada tratamiento. El registro de la mortalidad se realizó diariamente, retirando los peces muertos de las unidades experimentales. Los peces descartados por presentar un peso y talla muy por debajo del promedio (S 2 >10), donde S 2 corresponde a la desviación estándar, también fueron contabilizados dentro de la mortalidad. 2.3 Dietas experimentales 2 niveles dietarios de proteína 45 y 40% fueron utilizados en este estudio. Para cada nivel de proteína se tuvo 2 niveles de energía digestible y Kcal/kg, haciendo un total de 4 dietas experimentales que fueron formuladas mediante el método del tanteo. La composición de estas dietas, así como su análisis proximal se pueden ver en la Tablas 1. La humedad, proteína cruda, extracto etéreo, ceniza y fibra se determinaron de acuerdo con la metodología AOAC (1980). Los valores de energía digestible fueron estimados utilizando los siguientes coeficientes de digestibilidad (kcal/g): proteína animal (4.25), proteína vegetal (3.86), lípidos (8), carbohidratos de leguminosas (2), carbohidratos de no leguminosas (3). (INPA, 1996). Todos los insumos fueron tamizados hasta obtener un tamaño de partícula de 300, posteriormente se mezclaron y pelletizaron; el secado se efectuó en secadores verticales por un periodo de 20 horas a una temperatura de 40 ºC hasta peso constante. Tabla 1. Composición de las dietas experimentales (%). Insumos Harina de Pescado Torta de Soya Harina de Maíz Harina de Trigo Afrecho Aceite de Pescado Premix Vitamínico Fosfatodicalcico Antioxidante Cloruro de Colina Carboximetil celulosa D.L. Metionina Contenido nutricional Humedad (%) Proteína Cruda (%) Extracto etéreo (%) Fíbra cruda (%) Ceniza (%) ELN(%) Metionina (%) Met.-Cis. (%) Lisina (%) Calcio (%) Fósforo Disponible (%) Metionina (%) Met.-Cis. (%) Lisina (%) Ácidos grasos 6 (%) * Ácidos grasos 3 (%)* E.D. (kcal./100g) ** Proteína/Energía Digestible (mg/kcal.) *Valores calculados en base al porcentaje de lípidos totales en la dieta. ** La relación P/ED se obtuvo mediante el siguiente cálculo (Steffens, 1987): P/ED= proteína (mg)/energía Digestible (kcal). 2.4 Diseño experimental El experimento evaluó 2 niveles de proteína combinados con 2 niveles de energía digestible obedeciendo a un análisis factorial 2 x

124 Tasa de Crecimiento (g. Día) Jessie Vargas C., Jorge Montoya, Elsa Vega G. La combinación de estos factores dio lugar a 4 tratamientos o dietas experimentales. Cada tratamiento se realizó por triplicado, obteniéndose 12 unidades experimentales con 20 peces cada una, las cuales fueron distribuidas aleatoriamente en el sistema de recirculación. Para el análisis estadístico de la tasa de crecimiento semanal se aplicó un Diseño Factorial en Bloques Completamente al Azar. Mientras que para la conversión alimenticia y la tasa de eficiencia proteica se realizó un Diseño Factorial Completamente al Azar. Los datos fueron evaluados mediante el análisis de varianza (ANVA) con un 95% de confianza para determinar si los niveles de proteína como los de energía digestible y la interacción de estos influían significativamente en el crecimiento de los alevines de tilapia roja. Posteriormente se realizó el análisis de efectos principales (Calzada, 1972) con la finalidad de dar a conocer cual de los factores (Proteína o Energía Digestible) afectó en mayor grado los resultados obtenidos. Para comprobar la existencia de diferencias significativas entre tratamientos se efectuó la prueba estadística de comparación de medias de Duncan. 3. Resultados y discusiones En la Tabla 2, se muestran los resultados de GP, TEP, y CA para las 4 dietas experimentales. 3.1 Tasa de crecimiento La Figura 1, muestra las tasas de crecimiento promedio para todo el periodo experimental, La prueba estadística de comparación de medias de Duncan indica que, el Tratamiento 3 (40% proteína y kcal/kg) obtuvo el valor más alto en cuanto a tasa de crecimiento (0.76 g/pez/día), presentando diferencias significativas con respecto a todos los demás tratamientos. Al efectuar el análisis de varianza para un nivel de significación de 0.05 muestra que tanto el porcentaje de proteína como el nivel de energía digestible de los tratamientos presentan diferencias significativas sobre la tasa de crecimiento de los alevines de tilapia roja (Oreochromis spp.) más no así, la interacción Pt / ED como se observa en la Tabla 2. Tabla 2. Efecto de la proteína y los niveles de energía en ganancia de peso, conversión alimenticia y tasa de eficiencia proteica. Dieta Energía Relación P/E Ganancia de TEP CA (Kcal/100g) (mg/kcal) peso (g) 45% de proteína b 1.87 ab 1.21ª c 1.83 b 1.27ª 40 % de proteína ª 2.14ª 1.16ª bc 1.97 ab 1.27 a T1 T2 T3 T Inicio Semanas Figura 1. Tasa de crecimiento promedio semanal (g día-1) por tratamientos. La tasa de crecimiento especifica fue significativamente mayor al incrementarse el nivel energético de a kcal/kg; (0.71 y 0.76 g respectivamente) relación que no ocurrió al aumentar el porcentaje de proteína en la dieta. Resultados similares fueron obtenidos por El Sayed y Teshima (1992), quienes al analizar 15 dietas con 5 niveles de proteína (30, 35, 40, 45 y 50) y 3 niveles de energía aportados por lípidos (300, 400, y 500 kcal. (Energía Bruta)/100 g) en tilapia del Nilo, hallaron los mejores resultados de crecimiento, conversión alimenticia, tasa de eficiencia proteica y tasa de supervivencia, en las dietas con mayor contenido de energía (400 y 500 kcal./100 g). Siendo, la dieta con 45% de proteína y 400 kcal/100g de energía la que logró el mejor crecimiento y eficiencia alimenticia. Por otro lado, en dicho estudio los peces alimentados con la dieta con 50% de proteína no exhibieron ninguna mejoría en el crecimiento bajo cualquier nivel de energía. Así también, en el An cient. 68(3) 2007, pp

125 C. A. Influencia de dos niveles de proteína y energía digestible en el comportamiento productivo de alevines de tilapia roja (Oreochromis spp.) presente experimento se pudo constatar que el exceso de energía en la dieta tanto proteica como no-proteica interfiere en el crecimiento de los peces, esto ocurrió con el Tratamiento 1 (45% de proteína y kcal/kg) el cual, mostró un menor crecimiento que el Tratamiento 3 con menos contenido de proteína (40% de proteína y kcal/kg). Iguales efectos, se apreciaron en alevines de tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus) al incrementar la energía digestible no-proteica (lípidos y de carbohidratos), obteniendo resultados mas bajos de crecimiento con 40% de proteína en la dieta, que con el 30% (Teshima et al., 1985; citados por El Sayed and Teshima, 1992). Jauncey (1982) citado por Shiau and Huang (1990) reportó como óptimo el 40% de proteína en la dieta, para conseguir el máximo crecimiento en alevines de tilapia (O. mossambicus), con una relación P/ED de 116,6 mg/kcal. Valores muy próximos a los presentados por el Tratamiento 3 con 40% de proteína y una relación P/ED de mg/kcal. Shiao y Huang (1990), en un experimento llevado con alevines de tilapia híbrida (O.niloticus x O. aureus) con un peso promedio de g, cultivadas en agua de mar, probaron dos niveles de proteína (24 y 21%) con seis niveles de energía aportado por los lípidos (190, 230, 270, 310, 350 y 390 kcal/100g); encontrando que los peces alimentados con las dietas con 21% de proteína, y los niveles de energía más altos (310, 350, 390 kcal/100g) obtuvieron significativamente mejores resultados de incremento de peso y conversión alimenticia que con las dietas con menor contenido de energía. Igualmente los peces alimentados con 24% de proteína lograron un mayor crecimiento con niveles de energía mayores a 190 kcal/100g. Así también se observó que el crecimiento fue proporcional al porcentaje de lípidos en las dietas (6, 9, 12, 15, 18 y 21%; tanto para el 21 y 24% de proteína); sin embargo, no se observo ninguna mejoría en el crecimiento cuando el porcentaje de lípidos excedió el 15% en las dietas con 21% de proteína o el 9% en las dietas con el 24% de proteína. Un comportamiento similar se observó en el presente experimento donde los mayores porcentajes de lípidos para ambos niveles de energía (3 200 y kcal/kg) incremento la tasa de crecimiento manteniendo estos resultados una relación inversa al porcentaje de proteína. Esto probablemente es debido a que las tilapias a pesar de ser omnívoras-herbívoras han reportado utilizar los lípidos más eficientemente que los carbohidratos para fines energéticos y por tanto la inclusión de estos en su dieta puede ahorrar mayor cantidad de proteína para destinarla hacia el crecimiento (El Sayed y Teshima, 1991). Chou y Shiau (1996), con el propósito de determinar el óptimo nivel de lípidos en tilapia híbrida (O. niloticus x O. aureus) utilizaron 5 dietas isoenergéticas e isonitrogenadas con porcentajes de 0 a 20% de lípidos, con un incremento del 5% por dieta. Llegando a determinar que, el mejor nivel para el máximo crecimiento de tilapia híbrida es de 12%, siendo, el 5% el requerimiento mínimo para su crecimiento. Esto podría ayudar a discutir el pobre resultado, del Tratamiento 2, que a pesar de poseer un alto nivel de proteína en la dieta (45%) presenta el menor nivel de lípidos (4.16%) que fue menor requerimiento considerado como mínimo para las tilapias, lo que quizás ocasionó que la proteína fuese destinada para fines energéticos y no para el incremento de peso en estos peces. En la Figura 2 se pueden observar los resultados de la conversión alimenticia T1 T2 T3 T4 Tratamientos Figura 2. Valores de conversión alimenticia (C.A) por tratamientos. Estadísticamente tanto el porcentaje de proteína dietaria (Pt), el nivel de energía digestible en la dieta (ED), así como la interacción Pt. X ED, no mostraron diferencias significativas con respecto a la conversión alimenticia Los mejores valores de conversión alimenticia en ambos niveles proteicos (40% y 45%), se obtuvieron al incrementar la cantidad de energía digestible de kcal/kg a kcal/kg con 1.21 y 1.16 respectivamente. Aunque la prueba de Duncan señala que no existen diferencias significativas entre los 4 Tratamientos, la mejor conversión alimenticia fue 1.16, reportada en los peces alimentados con el Tratamiento 3 (40% de proteína y kcal/kg), seguida por el Tratamiento 1 (45% de proteína y kcal/kg) con un valor de 1.21 y los Tratamientos 2 (45% de proteína y kcal/kg) y 4 (40% de proteína y kcal/kg) con el mismo valor de conversión alimenticia (1.27). Los resultados de la conversión alimenticia también se vieron afectados por el consumo de alimento, que evidencia en su análisis estadístico que no existieron diferencias significativas entre ninguno de los Tratamientos. No obstante, el mayor consumo de alimento, g, se dio en los peces alimentados con el Tratamiento 3 seguido por los Tratamientos 1, 4 y 2 con valores de g, g y g respectivamente. Page y Andrews (1973), Rozin y Mayor (1961) y Lee y Putman, (1973); citados por Gutiérrez (1999) encontraron que altos niveles de proteína y energía resultan en un decrecimiento del consumo de alimento a diferencia de una dieta con el mismo nivel 112

126 TEP energético pero menor nivel de proteína, tal como sucedió con el Tratamiento 1 (45% y kcal/kg) con respecto al Tratamiento 3 (40% y kcal/kg). Esto podría atribuirse a que, un exceso de energía, a menudo detiene la ingesta, antes de que se consuma suficiente cantidad de proteínas para el crecimiento del pez, entendiéndose que el total de energía (Proteica y no-proteica) esta dada en la dieta (Page and Andrews, 1973; Peter, 1979; citados por De la Higuera, 1986). Los mayores valores de conversión alimenticia para los Tratamientos 2 y 4, sugieren un desgaste de las funciones plásticas de la proteína en la dieta por su escaso contenido de energía, la cual debería aportar un ahorro de proteína, reemplazando una fracción de proteína que de otra forma habría de ser catabolizada y utilizada como energía, desviándola de su principal función, el crecimiento (Page y Andrews, 1973; Takeuchi et al., 1979; Shimeno et al., 1980; citados por De la Higuera, 1986). El alto porcentaje de carbohidratos en todo los Tratamientos, (entre el y 42.95%) no influyó negativamente en el aprovechamiento del alimento, ya que, al parecer las especies omnívoras y de aguas cálidas como la tilapia del Nilo (Popma, 1982) y el bagre del canal (Wilson y Poe, 1973) utilizan eficientemente el aporte de carbohidratos en su dieta, llegando a digerir el 70% de la energía bruta como almidón crudo, mientras que la trucha arco iris, carnívoro de agua fría posiblemente digiere menos del 50% (Cho y Slinger, 1979), además, Nagayama y Saito, (1968) citados por Zamora y Echevarria (1986) encontraron un efecto positivo de los azucares (glucosa, sacarosa, dextrina y almidón) con respecto a una mejor digestión, tanto en la tilapia como en la carpa, produciendo un mejor crecimiento, el cual se mantuvo e incluso aumentó, al elevar el nivel de los mismos en la dieta, hasta valores próximos al 40%, debido a que en estas especies hay una mayor cantidad de amilasa, cosa que no ocurre en la trucha. Los resultados de la tasa de eficiencia proteica (TEP) se muestran en la Figura T1 T2 T3 T4 Tratamientos Figura 3. Valores de la tasa de eficiencia proteica (TEP) por tratamientos. Jessie Vargas C., Jorge Montoya, Elsa Vega G. porcentajes aumentó la TEP al elevar el nivel energético de kcal/kg a kcal/kg. Este comportamiento es similar al descrito por Shiau y Huang (1990); citado por Gutiérrez (1999) quienes encontraron valores de la TEP en tilapia híbrida de 2.38 y 2.53 con dietas de 24% de proteína y 230 kcal. EB/100 g y 21% de proteína y 310 kcal EB/100g respectivamente, observándose una mayor TEP al disminuir el porcentaje de proteína y aumentar el nivel energético. En la tilapia del Nilo (0.8g), alimentadas con 40% de proteína cruda se reportó un valor de TEP de 1.32; mientras, que el valor correspondiente para peces de 40 g de la misma especie, alimentados con un 30% de proteína fue de 1.93 (Siddiqui et al., 1988; citados por Twibell and Brown, 1998). Similar reducción de la TEP fue encontrado cuando se incrementaron los niveles de proteína en otras especies de tilapia (Siddiqui et al., 1988; Teshima et al., 1985; Mazid et al., 1979; y Jauncey, 1982; citados por Gutiérrez, 1999). Según la prueba de Duncan, sólo se encontró diferencias significativas entre el Tratamiento 3 con la máxima tasa de eficiencia proteica, 2.14 y el Tratamiento 2 con un valor de Los bajos resultados de la TEP en el Tratamiento 2 podrían atribuirse al déficit de aceite de pescado en esta dieta experimental, el cual según Chou y Shiao(1996) señalan que 5% seria el mínimo. En cuanto a la evaluación corporal Los resultados de los análisis proximales de la composición corporal de los peces al inicio y final del experimento se muestran en la Tabla 3. Tabla 3. Análisis proximal de la carcasa de los peces (%) al inicio y final del experimento, para los 4 tratamientos. Componente (%) Inicio kcal/kg El análisis de varianza de la tasa de eficiencia proteica, indica que tanto el porcentaje de proteína, el nivel de energía digestible, como la interacción PxED no presentaron diferencias significativas en cuanto a TEP. Se puede observar que la reducción de 45% a 40% de proteína provocó un incremento de la tasa de eficiencia proteica y dentro de cada uno de estos An cient. 68(3) 2007, pp Final 45% Prot. 40% Prot kcal/kg kcal/kg kcal/kg T1 T2 T3 T4 Humedad Proteína Cruda (Nx6.25) Extracto etéreo UNP (%) Consumo alimento El aumento del nivel de energía de kcal/kg a 3 500, en ambos niveles proteicos (45% y 40%) aumentó el porcentaje de lípidos en el cuerpo. Estos resultados concuerdan con otro experimento llevado a cabo con alevines de tilapia híbrida (O. niloticus x O. aureus), utilizando 12 dietas con 24% y 21% de proteína y 190, 230, 270, 310, 350 y 390 kcal/100 g de energía, encontrándose un porcentaje significativamente mas elevado de lípidos en el cuerpo, en las dietas con mayor contenido energético (310, 350 y 390 kcal/100g), para ambos niveles de proteína. (Shiau y Huang, 1990). El porcentaje de lípidos encontrados en el cuerpo de los peces mostró una relación directa a la cantidad

127 Influencia de dos niveles de proteína y energía digestible en el comportamiento productivo de alevines de tilapia roja (Oreochromis spp.) de lípidos de las dietas (ver Tabla 2). El mayor contenido lipídico corporal lo presentó el Tratamiento 3 con un 8.61%, mientras que el menor porcentaje fue 6.52, en el Tratamiento 2. El contenido de proteína en el cuerpo de los peces resultó ser mayor al incrementarse el porcentaje de proteína de 40 a 45%, y para cada nivel proteico, este aumentó con el mayor nivel de energía (3 500 kcal/kg). Según Twibell y Brown, (1998), las tilapias alimentadas con al menos 30% de proteína exhiben un significativo incremento en el contenido de proteína en el músculo que los peces alimentados con una menor cantidad de ésta. Siddiqui et al. (1988), citados por Twibell y Brown (1998) observaron una relación similar entre la proteína dietaria y el contenido de proteína en la carcasa de O. niloticus de 6.8 g; sin embargo, con tilapias de 40 g en el mismo estudio obtuvieron un menor contenido de proteína en la carcasa al alimentar con dietas de 50% de proteína, que cuando se les alimento con 30% o 40% de proteína. Respecto al contenido de humedad en el cuerpo esta disminuyó tanto para el 40% y 45% de proteína al incrementar el nivel de energía de kcal/kg a kcal/kg. 4. Conclusiones No se observó relación alguna entre el porcentaje de humedad en el cuerpo y el contenido de lípidos en la dieta, aunque en estudios previos el contenido de humedad y el nivel de lípidos exhibieron una relación inversa (Winfree and Stickney, 1981; Jauncey, 1982; citados por Twibell and Brown, 1998). La cantidad de ceniza hallada en el cuerpo de los peces no mostró relación alguna respecto a los porcentajes tanto de proteína como de energía. La observación de las vísceras no mostró ninguna diferencia entre los diferentes tratamientos, encontrándose, en todos los casos, los órganos en condiciones normales, sin características de acumulación grasa o algún trastorno en el hígado, estómago u otros órganos. 5. Referencias bibliográficas AOAC (Association of Official Analytical Chemists) W. Horwitz (editor), Official Methods of Analysisi. 13 th edn. Washington, DC 1018p BERMAN, Y., Producción Intensiva de Tilapia en Agua Fluyente. Aqua corporación international S.A.. Cañas-Costa Rica. En: IV Simposio Centroamericano de Acuacultura Cultivo de Camarón y Tilapia. Tegucigalpa-Honduras pp. CALZADA, J Métodos Estadísticos Para La Investigación. Editorial Limusa. Lima Perú. 424 pp. Cho, C.Y; Slinger, S.J In: Nutrient Requirements of Fish. National Research Council (NRC), pp. CHOU, B; SHIAU, S Optimal Dietary Lipid Level for Growth of Juvenile Hybrid Tilapia, Oreochromis niloticus x Oreochromis aureus. Aquaculture 143 (2) pp. DE LA HIGUERA, M Requerimientos de Proteína y Aminoácidos en Peces. En: Espinoza de los Monteros, J. y Labarta, U. (Editores), Nutrición en Acuicultura vol. II. Comisión Asesora de Investigación Científica y Técnica (CAICYT). Plan de Formación de Técnicos Superiores Programa especial de I + D de Acuacultura. Zaragoza-España pp. EL SAYED, A.M; TESHIMA, S Tilapia Nutrition in Aquaculture. Reviews in Aquatic Science, 5(3-4): GUTIÉRREZ, F.W Efectos de Diferentes Niveles de Energía Digestible y Proteína sobre el Comportamiento Productivo y la Utilización de la Energía de la Gamitana Colossoma macropomum Pisces Characidae. Tesis Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima-Perú. 129 pp. INSTITUTO NACIONAL DE PESCA Y ACUICULTURA (INPA) Fundamentos de Nutrición y Alimentación en Acuicultura. Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural. Soler J., M.; Rodríguez, H.; Daza P., (Editores). Santa Fe de Bogota-Colombia. 342 pp. MARTÍNEZ, C.A; CHÁVEZ DE MARTÍNEZ, M.C Algunos Aspectos de la Nutrición de las Tilapias. Acuavisión, Revista Mexicana de Acuacultura 15:4-5. POPMA, T. J., In: Nutrient Requirements of Fish. National Research Council (NRC), pp. SHIAU, S., and Huang, S Influence of Varying Energy Levels with two Protein Concentrations in Diets for Hybrid Hilapia (oreochromis niloticus x o. aureus) Reared in Sea water. Aquaculture 91(2): STEFFENS, W., Principios Fundamentales de la Alimentación de los Peces. Editorial Acribia S.A. Zaragoza-España pp. TACON, A.G.J Nutrición y Alimentación de peces y camarones cultivados. Manual de capacitación (en linea). Brasilia, BR, Consultado 17 mar Disponible en 2S00.htm#TOC TWIBELL, R.G; BROWN, P.B. MARZO Optimal Dietary Protein Concentration for Hybrid Tilapia Oreochromis niloticus x O. aureus Fed all- Plant Diets. Journal of the World Aquaculture Society, vol. 29, Nº 1 Pardue University, Department of forestry and Natural Resources, Indiana-USA. 151 pp. ZAMORA, S. y ECHEVARRIA, G Los Hidratos de Carbono en la Nutrición de los Peces. En: Espinoza de los Monteros, J. y Labarta, U. (Editores), Nutrición en Acuicultura vol. II. Comisión Asesora de Investigación Científica y Técnica (CAICYT). Plan de Formación de Técnicos Superiores Programa especial de I + D de Acuacultura. Zaragoza-España pp. 114

128 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 29/08/2006 ISSN Aceptado: 08/11/2006 Mercurio total en cinco especies de peces, agua y sedimento en la cuenca del río Malinowsky causada por la minería aurífera aluvial, departamento de Madre de Dios, Perú Henry Orrego A. 1, Giancarlo Barbieri N. 2 Resumen El presente estudio, tuvo como finalidad la determinación de mercurio total en peces, agua y sedimento de la cuenca del río Malinowsky; debido a la actividad minera aurífera aluvial, presente en esta cuenca desde hace varias décadas. El continuo incremento de la actividad minera en esta cuenca en los últimos años, ha traído consigo el aumento de la extracción de oro con la consecuente utilización y posterior emisión del mercurio hacia el medio ambiente, en forma metálica y/o en forma de vapor de mercurio. Para la determinación de mercurio total en peces se usó el método de espectrometría de emisión atómica con plasma acoplado inductivamente. Se muestrearon 5 especies: Doncella (Pseudoplatystoma fasciatum), Huasaco (Hoplias Malabaricus), Boquichico (Prochilodus nigricans), Carachama (Pterigoplicchthys sp.) y Sardina (Triportheus emargiantus). Se tomaron muestras de agua y sedimento y se analizaron usando el método de espectrometría de emisión atómica. Los análisis mostraron un alto grado de contaminación en sedimentos, que en la totalidad sobrepasan los límites máximos permisibles recomendados por la OMS de 0.1 ppm. Algunos especímenes sobrepasaron el límite máximo permisible recomendado por la OMS de 0.5 ppm; pero en promedio se encuentran en un rango permisible o seguro. Palabras Clave: Mercurio total, minería aurífera, río Malinowky, contaminación, Perú. Abstract The present study has the purpose the determination of total mercury in fish, water and sediment of the basin of the river Malinowsky; due to the alluvial auriferous mining activity present in this zone for several decades. In the last years, the continuous increment of the mining activity in this basin has brought the increase of the extraction of gold with the consequent use and emission of the mercury in the environment, such as metallic form and vapor of mercury. The determination of total mercury in fish was used the method of spectometria of atomic emission with plasm coupled inductively; It was sampled five species: Doncella (Pseudoplatystoma fasciatum), Huasaco (Hoplias Malabaricus), Boquichico (Prochilodus nigricans), Carachama (Pterigoplicchthys sp.) y Sardina (Triportheus emargiantus). The samples of water and sediment were analyzed using the method of spectometria of atomic emission. The analyses showed a high grade of contamination in sediments that surpass the permissible maximum limits recommended by the OMS of 0.1 ppm. Some specimens surpassed the permissible maximum limit recommended by the OMS of 0.5 ppm, but on the average they are in a sure range. Key Words: Total Mercury, auriferous mining, river Malinowsky, pollution, Perú. 1. Introducción El desarrollo de las actividades antropogénicas como la minería, industria química y energética ha traído consigo impactos negativos sobre los ecosistemas y sus recursos naturales en la amazonía. Uno de esos impactos es la contaminación, que se produce por la adición de compuestos químicos o fenómenos físicos al ecosistema en cantidades que sobrepasan los niveles de absorción o depuración del mismo, produciendo un daño estructural. La explotación aurífera en Madre de Dios es un problema muy delicado debido a que en este departamento se encuentran varias zonas de Reservas y Parques naturales como el Parque Nacional Manu, Zona Reservada Amarakaeri, Zona Reservada Alto Purus, Parque Nacional Bahuaja-Sonene y la Reserva Nacional Tambopata (Inrena, 2001). La mayor preocupación en relación con el proceso de extracción de oro, tanto desde el punto de vista ambiental como de salud, es debido a la utilización de mercurio y su consecuente emisión en grandes cantidades hacia el medio ambiente (Rosario et al., 1997). 1, 2 Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. La importancia del presente estudio radica principalmente en que no se han realizado estudios detallados de contaminación por mercurio en esta zona geográfica del Perú donde se ha desarrollado la actividad minera aurífera aluvial desde los años 60 y también por presentar el río Malinowsky una zona de frontera natural entre la Reserva Nacional Tambopata y la Zona de Amortiguamiento, lugares de gran importancia tanto biológica como cultural que alberga distintas especies de flora y fauna típica de la zona. En base a estas consideraciones, el objetivo principal que persigue el presente estudio es la determinación de mercurio total en peces, agua y sedimento, en la cuenca del río Malinowsky; así como determinar las especies y los lugares más contaminados por este metal a lo largo del mencionado río. 2. Revisión de literatura El mercurio es un metal líquido, brillante y pesado, que se obtiene generalmente a partir del cinabrio (sulfuro de mercurio) (Brack et al., sin año). El mercurio forma fácilmente aleaciones con muchos metales ejemplo: el oro, la plata, el estaño, denominadas amalgamas y precisamente la facilidad con que se amalgama con el oro se utiliza para

129 Mercurio total en cinco especies de peces, agua y sedimento en la cuenca del río Malinowsky causada por la minería aurífera aluvial, departamento de Madre de Dios, Perú obtener el metal precioso de sus fuentes (Rendiles, 2002). El mercurio es un metal pesado que existe en tres formas básicas según el estado de valencia en que se puede presentar y los compuestos que puede formar con otros elementos: elemental, inorgánico y orgánico y el peligro inminente radica en la forma en que su ciclo global puede alterarse debido a otras emisiones producidas por el hombre. La Figura 1 presenta el ciclo del mercurio y la forma como ocurre el intercambio de las diferentes especies mercuriales de acuerdo al medio en que se encuentran (Hruschka, 2000). El mercurio está ampliamente distribuido en el medio ambiente debido a las emisiones naturales y a su utilización por el hombre. En el medio ambiente se puede encontrar como mercurio metálico, formando parte de una sal inorgánica o como un compuesto órgano-mercurial. La presencia de una u otra forma depende de diversos factores, y además tanto en el medio ambiente como en el organismo se pueden transformar unas en otras mediante reacciones de óxido-reducción y de metilación, reacciones en las que pueden intervenir algunos microorganismos (Biopsicología, 2003). El mercurio se utiliza en la industria para la manufactura de equipos eléctricos y científicos. Su uso en conservadores de semillas, pinturas y cosméticos se han restringido en algunos países, pero todavía existen muchas compañías que lo utilizan (Konigsberg, sin año). Es usado ampliamente en la industria para la fabricación de cloro y soda, como componente para el tratamiento de semillas, en la industria electrónica, y en la separación del polvo de oro en los lavaderos de ese metal (Brack et al., sin año). En la agricultura se elaboran fungicidas en base a compuestos organo-mercuriales (Geocities, 2001). El mercurio se usa en los instrumentos de laboratorio como termómetros, barómetros, bombas de difusión y otros instrumentos. Como aplicaciones eléctricas, se usa para la fabricación de lámparas de vapor de mercurio para iluminación y anuncios luminosos, interruptores líquidos y otros dispositivos electrónicos (Jiménez, 2001). Figura 1. Esquema del ciclo de mercurio (Hruschka, 2000). La minería a pequeña escala, donde el mercurio se usa para ayudar a extraer oro y plata, es otra fuente principal de contaminación, liberando entre 400 y 500 toneladas de mercurio cada año (Mundo acuático, 2003). Datos oficiales implican que por cada kilogramo de oro extraído, al final 1,32 kilogramos de Hg son arrojados al medio ambiente (Ambio, 1990). La contaminación del medio ambiente por mercurio es producida por industrias químicas que producen cloro, fábricas de fungicidas y de pinturas contra hongos, de plásticos, por minas de cinabrio (sulfuro de mercurio, HgS), en la extracción de oro y de plata por el método de amalgamación y por las refinerías del petróleo (Geocities, 2001). En el Departamento de Madre de Dios la modalidad de minería que más se practica es la minería artesanal. Esta minería es migratoria, es decir cuando se agota el recurso los mineros artesanales migran hacia zonas donde todavía no se ha explotado el recurso o donde recién se esta comenzando a explotar (Pautrat, 2001). La zona aurífera de Madre de Dios comprende las cuencas y las sub-cuencas del río Madre de Dios, Inambari, Colorado, Tambopata y Malinowsky (Mora, 1995). Según Llosa (1995), la contaminación por mercurio es el principal daño ambiental que ocasionan los mineros artesanales del río Malinowsky. Esta se produce por el deficiente manipuleo del mercurio durante el proceso metalúrgico y el supuesto desconocimiento de los daños que ocasiona a la salud y al medio ambiente. El oro forma una amalgama que puede ser separada y la amalgama separada, es quemada para volatilizar el mercurio dando como resultado mercurio que entra en la atmósfera (García et al., 2003). La Figura 2 nos muestra en forma resumida el ciclo que sigue el mercurio durante su utilización en la minería aurífera. La Tabla 1 nos muestra los límites estipulados tanto por la Ley General de Aguas de Perú para el uso de agua N VI (en el ítem referido a mercurio en el agua); y los límites establecidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS) para mercurio en peces y sedimento. 116

130 Henry Orrego A., Giancarlo Barbieri N. Figura 2. Ciclo del mercurio liberado en el medio ambiente debido a la minería aurífera aluvial. Tabla 1. Límites máximos permisibles para agua, peces y sedimento según la OMS y la Ley General de Aguas de Perú. Límite máximo permisible (Hg) Agua Ley General de Aguas (uso N VI) Perú. Peces Organización mundial de la Salud. Sedimento Organización mundial de la Salud mg/l 0.5 mg/kg 0.1 mg/kg Los límites máximos permisibles de mercurio total para peces en diferentes países del mundo se presentan en la Tabla 2. Tabla 2. Límites máximos permisibles para distintos países con referencia al mercurio en peces. País Tipo de Concentración de organismo Mercurio (ug/kg) Estados Unidos Pez Estándar 1000 Brasil Pez Estándar 500 Canadá Pez Estándar 500 Dinamarca Pez Estándar 500 Ecuador Pez Estándar 1000 Finlandia Pez Estándar 1000 Francia Mariscos Alemania Pez Estándar 1000 Grecia Pez Estándar 700 India Pez Estándar 500 Italia Pez Estándar 700 Japón Pez Estándar 300 Países Bajos Mariscos 1000 España Pez Estándar 500 Suecia Pez Estándar 1000 Suiza Pez Estándar 500 Tailandia Pez Estándar 500 Venezuela Mariscos 500 Zambia Pez Estándar 300 Australia Pez Estándar 500 *Perú Peces 500 *El dato de Perú ha sido insertado a la tabla original. Fuente: Nauen, (1983). El mercurio es uno de los contaminantes más peligrosos por su capacidad de biomagnificación; es decir, sus efectos se acumulan y se transmiten de unas especies biológicas a otras (Konigsberg, sin año). La mayor ingestión de mercurio por parte de los seres humanos generalmente corresponde al consumo de pescado y mariscos (Miller, 2002). El mercurio tiene un número de efectos sobre los humanos, que pueden ser todos simplificados en las siguientes: Daños al sistema nervioso, a las funciones del cerebro, al ADN y cromosoma, reacciones alérgicas, irritación de la piel, cansancio, dolor de cabeza; también causa efectos negativos en órganos encargados de la reproducción, daño en el esperma, defectos en nacimientos y abortos (Lentech, sin año; DEQ, 1994). La forma orgánica del mercurio más nociva o peligrosa para los seres vivos es la del metilmercurio que es generado por la metilación del mercurio producida por bacterias y hongos (INANDES, 1999). El metilmercurio, debido a su alta solubilidad en lípidos, se distribuye a través de todo el organismo, debido a su facilidad para atravesar todas las membranas. Los niveles en la sangre se equilibran con los niveles en los tejidos, por lo que la sangre es un buen indicador clínico. Cerca del 90% de todo el metilmercurio presente en la sangre, se encuentra en los glóbulos rojos, también se concentra en el hígado, el riñón, el cerebro, el cabello y la epidermis (Hruschka, 2000). Se ha demostrado que el mercurio y algunos compuestos inorgánicos de mercurio pueden ser metilados (formar metil-mercurio, H 3 C-Hg-CH 3 ) por bacterias anaerobias y aeróbicas en el lodo del fondo de los lagos y también por los peces y los mamíferos (Geocities, sin año). 3. Materiales y métodos El río Malinowsky está ubicado a lo largo de los Distritos de Mazuco y Laberinto, en la Provincia de Tambopata, Departamento de Madre de Dios. Las An cient. 68(3) 2007, pp

131 Mercurio total en cinco especies de peces, agua y sedimento en la cuenca del río Malinowsky causada por la minería aurífera aluvial, departamento de Madre de Dios, Perú coordenadas geográficas de este río abarcan desde los S, W hasta los S, W. Las ubicaciones de las estaciones de muestreo (Figura 3) se hicieron siguiendo las pautas establecidas en el Protocolo de Monitoreo de Agua del Ministerio de Energía y Minas y también tomando en cuenta la geografía de la zona y su accesibilidad. Las estaciones de muestreo se ubicaron antes de cada centro minero y después de los mismos, así mismo se ubicaron estaciones antes y después de cada confluencia de cada río de volumen importante. Las estaciones de muestreo seleccionadas para evaluar la concentración de Mercurio total se presentan en la Tabla 3. Figura 3. Ubicación geográfica del río Malinowsky y las estaciones de muestreo. Tabla 3. Estaciones de muestreo a lo largo del río Malinowsky. Lugar Coordenadas UTM. Cabecera Malinowsky 19L Río Pumahuaca 19L Confl. río Malinowsky- Pumahuaca 19L R. medio Malinowsky 19L Boca río Malinowskillo 19L Confl. río Malinowsky Malinowskillo 19L Asentamiento minero APAYLOM 19L Boca río Malinowsky 19L Río Tambopata 19L Confl. río Malinowsky Tambopata 19L Estación Muestreos Peces Sedimento Agua A X X X B X X X C X X D X X X E X X X F X X G X X H X X X I X X X J X X Los parámetros físico-químicos medidos en cada una de las estaciones fueron: temperatura, ph, conductividad, sólidos totales disueltos, sólidos totales suspendidos y oxígeno disuelto. Los equipos utilizados para evaluar la calidad de agua fueron: Kit de oxigeno disuelto modelo LM7417-LaMotte, Phmetro digital modelo PW1- Oakton, conductímetro digital modelo TDSTetr 3- Oakton, termómetro SinKin modelo TH21, medidor de sólidos disueltos totales modelo TW1-LaMotte. Se usó acido nítrico (HNO3) al 1% para la preservación de las muestras de agua. Para el análisis de mercurio total en el músculo de los peces se seleccionaron 5 especies de gran consumo y comercialización por los pobladores de la cuenca de este río y a nivel departamental (Mocchco, 118

132 Henry Orrego A., Giancarlo Barbieri N. 2001), con diferentes regímenes alimenticios, piscívoro, detritívoro y omnívoro. Régimen piscívoro: Doncella (Pseudoplatystoma fasciatum, Linnaeus, 1776) y Huasaco (Hoplias Malabaricus, Bloch 1794) (Chang, 1991); Régimen detritívoro: Boquichico (Prochilodus nigricans, Agassiz 1821) y Carachama (Pterigoplicchthys sp) (Deza, 1996) y Régimen omnívoro: Sardina (Triportheus emargiantus, Bloch 1794) (Ortega et al., 1992). Para la determinación de mercurio en muestras de agua y peces se usó el método de Espectrometría de Emisión Atómica con plasma acoplado inductivamente (ICP-GH), basado en el método EPA, 200.7; Rev. 4.4 Mayo (Envirolab, 2003). Limite de detección de mg/l. Para la determinación de mercurio en muestras de sedimento se usó el método de inducción de Plasma Acoplado con Espectrometría de Emisión Atómica (ICP-GH), basado en el método EPA 6010B; Rev. 2 Enero del 1995, (Envirolab, 2003). Limite de detección de 0.01mg/kg. Para la determinación de los sólidos en suspensión en el agua se usó el método SM 2540-D (Sólidos suspendidos totales secados a C), (Envirolab, 2003) con limite de detección de 5 mg/l. Se realizaron 5 salidas de muestreo en el río Malinowsky y sus afluentes desde Diciembre del 2002 a Junio del Las muestras fueron tomadas en la época de creciente de los ríos debido a las fuertes lluvias que se presentan en esta época del año en toda la región amazónica y es cuando se incrementa la actividad minera. La metodología usada para el muestreo de los parámetros de calidad de agua es la recomendada por el Protocolo de Monitoreo de Calidad de Agua del Ministerio de Energía y Minas, Dirección General de Asuntos Ambientales. Las muestras de agua fueron tomadas en las botellas de 1 litro y preservadas con ácido nítrico al 1%, luego fueron rotuladas según el lugar de muestreo y posteriormente fueron almacenadas con hielo. Se colectaron 50 muestras de agua en las 10 estaciones de muestreo ubicadas a lo largo del río. Las muestras de sedimentos fueron colectadas con las botellas de 0.5 litros de boca ancha tanto en los bordes del río como en el medio mismo haciendo un total de 15 muestras por estación. Posteriormente fueron rotuladas según el lugar de muestreo y almacenadas. Se colectaron 150 muestras de sedimento en las 10 estaciones de muestreo ubicadas a lo largo del río. Las muestras de peces fueron obtenidas utilizando aparejos de pesca de la zona. La utilización de los mismos varió de acuerdo a cada especie y dependiendo tanto de las características físicas del pez como de su hábito alimenticio. Para cada especie hidrobiológica se extrajo un número variable de individuos, debido principalmente a factores como abundancia de cada especie, estacionalidad temporal y espacial de cada especie, dificultad de captura, clima y nivel de río. Inmediatamente posterior a su pesca se separó el músculo dorsal del pez para luego ser introducido en bolsas herméticas sin aire en su interior, rotuladas y colocadas en un recipiente aislante con hielo para su refrigeración a menos de 4 ºC. En la ciudad de Puerto Maldonado, las muestras fueron congeladas y luego se enviaron a la ciudad de Lima para su determinación analítica en el laboratorio en un plazo menor a 20 días contados desde su captura hasta su arribo al laboratorio; el protocolo de muestreo de tejidos biológicos pone como máximo de tiempo 30 días desde el muestreo hasta la determinación analítica. Fueron colectadas 125 muestras de músculo de pescado. 3.1 Análisis estadístico La información fue sometida a un análisis estadístico demostrativo, hallándose parámetros de estimación central como la tabla de distribución de frecuencias en las que se han tabulado los individuos tanto por pesos como por las concentraciones de mercurio total para poder analizar y relacionar ambas variables (Véliz, 2000). La Media aritmética se utilizó para obtener un valor promedio de las concentraciones de mercurio total para cada especie (Rubio, 1995). La desviación estándar fue hallada para indicarnos la heterogeneidad u homogeneidad de los valores de la información recopilada (Véliz, 2000). El Rango nos indicó la diferencia entre la mayor concentración de mercurio total y la menor concentración de mercurio total (Rubio, 1995). Los Histogramas de las variables que se representan gráficamente fueron elaborados para obtener patrones que indiquen la distribución y tendencia de los mismos. Con los datos expresados en gráficos se podrá observar con mayor claridad los valores de concentración de mercurio total para cada especie y las tendencias de los mismos (Véliz, 2000) y la Regresión lineal fue elaborada para indicar la relación y/o dependencia entre las variables: peso del pez y concentración de mercurio total del mismo (Rubio, 1995). 4. Resultados y discusión 4.1 Mercurio en el agua La Tabla 4 nos muestra los resultados obtenidos en las mediciones de los parámetros físico-químicos en el río Malinowsky. Los valores de los parámetros de calidad de agua y de sus afluentes se han mantenido dentro de los rangos que ha venido monitoreando EMAPAT (Empresa Municipal de Agua Potable y Alcantarillado) de Puerto Maldonado, así como de su planta de producción o de tratamiento y también por parte del Ministerio de Salud con sede en este mismo departamento. Tabla 4. Resultados promedios de los parámetros físico-químicos del río Malinowsky. Parámetro Rango Promedio Temperatura C 27.3 C Oxigeno disuelto mg/l 6.9 mg/l Conductividad us 14.1 us Sólidos disueltos totales ppm 8.3 ppm ph Sólidos en suspensión * mg/l 372 mg/l * Este valor resulta extremadamente alto y la muestra fue tomada después de una fuerte lluvia en la cual hubo bastante erosión del sedimento de las riberas y del cauce del río Malinowsky. An cient. 68(3) 2007, pp

133 Mercurio total en cinco especies de peces, agua y sedimento en la cuenca del río Malinowsky causada por la minería aurífera aluvial, departamento de Madre de Dios, Perú La Tabla 5, nos muestra las concentraciones de mercurio obtenidas en los análisis de agua de acuerdo a las ubicaciones de los puntos de muestreo. Los resultados de los análisis de mercurio en agua no arrojaron concentraciones mayores a mg/l. En ninguna de las estaciones de muestreo se encontró concentraciones de mercurio, la cual se puede deber probablemente a las características propias del río, características físico - químicas del mercurio, y del clima circundante a esta cuenca como es la fuerte y continua precipitación que podría estar lavando o limpiando las aguas del río. Tabla 5. Concentración de mercurio total en agua. Ubicación Clave Concentración de mercurio (mg/l) Cabecera río Malinowsky A < Río Pumahuaca B < Conf. río Malinowsky- Pumahuaca C < Río Malinowsky medio D < Río Malinowskillo E < Conf. Río Malinowsky- Malinowskillo F < Asentamiento APAYLOM G < Boca Malinowsky H < Río Tambopata I < Conf. río Tambopata- Malinowsky J < La densidad del mercurio al ser bien alta (13.6 g/cm 3 ) genera que las partículas de mercurio que ingresan al río, ya sea porque es desechada directamente por los mineros o por que ingresa al medio acuático por medio de la lluvia, se sedimenta bien rápido no permaneciendo mucho tiempo en la columna de agua por lo que seria una de las causas por las cuales no se ha encontrado trazas de mercurio en el agua. El río Malinowsky presenta una escasa profundidad por lo que el recorrido de la partícula de mercurio en la columna de agua es de tiempo muy corto y sobretodo si tenemos en cuenta la alta densidad del mercurio que acelera el proceso de sedimentación. Otro motivo sería que el río Malinowsky presenta constantes crecidas en su caudal generada por aguas de lluvia de la cabecera lo que podría estar diluyendo la concentración de mercurio en el agua haciéndola indetectable para los equipos utilizados para su detección. El resultado de no encontrar trazas de mercurio en agua en ninguna muestra analizada, (inclusive cuando es evidente la minería aurífera aluvial y el obligado uso de mercurio), se da según estudios similares debido a que las muestras fueron tomadas en la época de creciente de agua (Diciembre Julio), por lo que seria conveniente realizar un monitoreo de agua en la estación seca (Agosto Octubre) en donde los ríos han bajado su caudal y así se podrá determinar si hay presencia de mercurio en las aguas del río Malinowsky, debido a que aumentaría la concentración de éste en las aguas del río. Un resultado muy parecido ocurrió también en un estudio similar en el río Madeira en Brasil (Pfeiffer et al., 1993); en el que se analizó muestras de agua, peces, cabello humano y sedimento donde se encontraron trazas de mercurio en peces, sedimento y cabello humano en concentraciones en algunos casos mayores y en otros casos menores a los permisibles; pero en agua, los resultados fueron bajos y en algunos casos nulos no se encontró ninguna traza; a lo que los investigadores citaron como una de las causas la creciente de agua producto de las lluvias con la correspondiente remoción de sedimento, que ocurrió en el momento de la toma de muestras, y que debido a este fenómeno natural, el mercurio se diluyó en el agua produciéndose una concentración muy por menor a la verdadera concentración presenten el medio. En el caso del río Inambari muestreado por Medina en el 2001, la concentración de mercurio alcanzó bajas concentraciones excepto una muestra que alcanzó 71.6 ppm debido a que fue tomada en un punto de amalgamación y en época de vaciante; es por este motivo que el valor es exageradamente alto tanto por el lugar de toma de la muestra como por las condiciones propias que presenta la época de vaciante. 4.2 Mercurio en peces La Tabla 6, muestra el número total de ejemplares muestreados de cada especie para el análisis de mercurio en el músculo de peces y la Tabla 7 presenta las diferentes concentraciones promedio de mercurio total para cada especie hidrobiológica analizada. Tabla 6. Número total de muestras para cada especie de pez. Nombre común Nombre científico Doncella Pseudoplatystoma fasciatum 20 Huasaco Hoplias malabaricus 37 Boquichico Prochilodus nigricans 23 Carachama Pterigoplicchthys sp 28 Sardina Triportheus emarginatus 17 Total 125 Número de ejemplares muestreados La OMS ha recomendando para el Perú el límite máximo permisible para la concentración de mercurio en el músculo de los peces para consumo humano de 500 ug/kg. En la Tabla 7 se observa una diferencia significativa en los niveles del mercurio total entre algunas de las especies seleccionadas; los valores promedios más altos se presentaron en los peces Doncella y Huasaco con 274 ug/kg y 276 ug/kg respectivamente (ambos piscívoros); la especie que presenta el valor promedio mas bajo es el de la Carachama con 130 ug/kg (detritívoro). Las especies piscívoras Huasaco y Doncella presentan por su posición en la cadena trófica una mayor concentración de mercurio, debido probablemente, al 120

134 efecto de bio-acumulación y bio-magnificación, ya que al ser piscívoros están ingiriendo peces en su dieta diaria contaminados con Hg. Tabla 7. Concentración promedio de mercurio total en el músculo dorsal de los peces. Especie Habito alimenticio Concentración de Hg (ug/kg). Variables Prom. S.d. Rango Henry Orrego A., Giancarlo Barbieri N. Peso prome dio del pez (g) Doncella Piscívoro 274 ± Huasaco Piscívoro 276 ± Boquichico Detritívoro 240 ± Carachama Detritívoro 130 ± Sardina Omnívoro 198 ± Todas las especies de peces analizadas presentan una tendencia creciente o positiva de acumular mayor cantidad de mercurio con la edad; todas las especies presentan a una mayor cantidad de peso (que está en relación directa con la edad) una mayor cantidad de mercurio total presente en el músculo, así lo indica la líneas de tendencia en la Figura 3 para las diferentes especies analizadas. De acuerdo a las ecuaciones de regresiones lineales entre las variables peso y la concentración de mercurio total para cada especie, el grado de correlación r 2 es variable siendo el mayor para la especie doncella con 0.93 y el menor valor corresponde a la especie sardina con La Figura 4, nos muestra para cada especie de pez los histogramas de distribución de frecuencias según los rangos de concentración de mercurio de las especies analizadas. La especie Boquichico que presenta una concentración de mercurio medianamente alta (promedio 240 ug/kg) es un pez detritívoro y migratorio que sirve de alimento tanto a las especies piscívoras como a los seres humanos por lo que al migrar de un lugar a otro podría estar contaminando otros ambientes acuáticos al ser parte de la cadena trófica. La especie sardina, según los resultados estadísticos en cuanto a peso y concentración de mercurio, se observa que absorbe rápidamente el mercurio. Debido a que es una especie de talla pequeña el crecimiento es mas rápido por lo que los especímenes muestreados, a pesar de tener un peso de adulto ( g) (com. per. Blgo. Pesquero Cañas Carlos, 2003) tienen poco tiempo de vida en comparación con el resto de las especies pescadas y presentan una concentración de mercurio alta en comparación a las demás especies. Este hecho nos indica que probablemente debido a que la especie sardina es de orden omnívoro y sus hábitos alimenticios son amplios (desde arenilla hasta semillas y frutos pasando por peces pequeños e invertebrados), el ecosistema que esta aledaño o que se encuentra en el entorno de este río presenta contaminación por mercurio. Figura 3. Concentración de mercurio total en función al peso del pez. An cient. 68(3) 2007, pp

135 Mercurio total en cinco especies de peces, agua y sedimento en la cuenca del río Malinowsky causada por la minería aurífera aluvial, departamento de Madre de Dios, Perú Figura 4. Distribución de frecuencias para cada especie según los rangos de concentración de mercurio. Las concentraciones promedio de mercurio total en todas las especies, se encuentra por debajo del máximo permisible dictaminado por la OMS pero hay que tomar en cuenta que el agente contaminante mercurio es bioacumulable y biomagnificable manteniéndose en concentraciones cada vez mayores por lo que a mediano plazo, en base a los resultados obtenidos en este estudio, se podría estar hablando de concentraciones de mercurio en el músculo de los peces por encima de los limites máximos permisibles. Para el caso de Perú, en peces la concentración máxima permisible es de 500 ug/kg (Deza, 1996), tanto para peces marinos como para peces de agua dulce; en comparación con los estándares para otros países, nuestro limite se ubica dentro del promedio de países como Canadá, Dinamarca, Brasil, India, Suiza y Venezuela en donde el consumo de pescado es moderado; en cambio es alto en comparación del límite que mantiene Japón y Zambia (300 ug/kg), esta diferencia se ha debido principalmente a las costumbres alimenticias de cada país, en donde a mayor consumo percapita de pescado, el limite máximo permisible es menor, a diferencia de los países que consumen pescado con menor frecuencia como Estados Unidos, Países Bajos, Suecia, Alemania, Grecia, Finlandia y Grecia; los cuales presentan un limite máximo permisible entre µg/kg Doncella La doncella que es un depredador en la cima de la cadena trófica cuyo peso corporal fluctuó ampliamente entre los kg. Esta especie desplegó los valores de concentración de mercurio más altos llegando hasta 890 ug/kg y un promedio de 274 ug/kg ± 249 SD para 20 ejemplares muestreados. El 20% de las muestras de este pez piscívoro están por encima del límite permisible. Los demás especimenes de la misma especie debido a su pequeño tamaño y consiguiente corta edad no alcanzan valores peligrosos de mercurio total. En la Figura 3 se muestra para esta especie el valor de correlación entre el peso y la concentración de mercurio, el valor de correlación es alto 93.9% lo que nos da a entender que hay una fuerte relación entre el peso del pez y la concentración de mercurio, haciendo que para un mayor peso de este pez la concentración de mercurio es mayor. La mayor frecuencia de concentración de mercurio en esta especie se dio entre las concentraciones [ ] con una frecuencia de 7 individuos; seguidos de la concentración [ ] con 5 individuos (Figura 4). Pfeiffer et al. (1993), informan en el río Madeira de niveles altos de concentración de mercurio para esta especie de hasta de 2100 µg/kg para un pez de 20 kg de peso; en el río Jaci Parana que es un tributario al río Madeira se ha encontrado especímenes de la misma especie que contenían hasta 2700 ug/kg para un peso corporal de 685 g y en el río Jamari se encontró un individuo que contenía 70 ug/kg de mercurio total y pesaba 1.13 kg. Estas grandes concentraciones son debido a que de la actividad minera a lo largo del río Madeira es mayor que en el área de Malinowsky (Deza, 1996). Sin embargo para el año 1995 Padovani et al. (1995) encuentran en el mismo río Madeira dos ejemplares que presentaban concentraciones de mercurio total en el orden de 700 ug/kg y de 1030 ug/kg. IMA, 1995 informó de otra alta concentración de mercurio en la doncella en el río Madre de Dios con 790 ug/kg. La preocupación con referencia al alto contenido de mercurio en los peces carnívoros, es debido, a su alto consumo por parte de la población de Puerto Maldonado y casi el 37% está compuesto por estos grandes bagres conjuntamente con los Brachyplatistomas spp (Deza, 1996). Martinelli et al. (1988) encontró en el río Madeira en Porto Vello, Brasil concentraciones de mercurio total en la doncella de 500 ug/kg en un espécimen de 4.1 kg, que sería semejante a los resultados obtenidos en el presente estudio para especimenes del mismo peso. Maurice Bourgion et al. (1999) encontraron para la misma especie doncella, concentraciones de 857 ug/kg en el río Beni en Bolivia; donde se especifica que el mayor riesgo de contaminación por mercurio para las personas que viven cerca de lugares donde se extrae oro es la ingesta de grandes peces piscívoros (bagres) que presentan mercurio en su organismo. En cuanto a la región del Manu, Gutleb et al. (1993), encuentran en el río Madre de Dios para el pez doncella concentraciones de mercurio total de 1, ug/kg y en el mismo año; en río La Torre encontró para esta misma especie concentraciones de 122

136 Henry Orrego A., Giancarlo Barbieri N. 467 ug/kg. Mas para el año 1993 encontró en el río Manu que es un río que esta dentro del Parque Nacional Manu un individuo que contenía 51 ug/kg de mercurio total en su músculo dorsal, lo que nos certifica que si bien este resultado no está por encima de lo permisible ya que no hay minería en este río; las especies migratorias como son los grandes bagres son un importante vector de contaminación ya que, en sus largas travesías migratorias, por la búsqueda de alimento o lugares de desove, conllevan dentro de ellos todo el mercurio bioacumulado y/o biomagnificado a lo largo de su vida. Según Siamazonia (2002), en el río Napo se halló para un ejemplar de doncella una concentración de 5 ug/kg que es relativamente bajo en comparación a los resultados obtenidos para el río Malinowsky Huasaco El Huasaco es un pez predador y residente de la zona (Chang, 1991). Comparte la más alta concentración promedio de mercurio con un promedio de 276 ±171 SD para 37 ejemplares muestreados. El valor más alto detectado para esta especie es de 760 ug/kg para un pez de 600 g de peso corporal. El Huasaco es un pez que se ubica en la cima de la cadena trófica conjuntamente con la especie Doncella, ya que presenta pocos depredadores a excepción del lobo de río, el caimán y el hombre. De los 37 individuos capturados 5 ejemplares (13% del total) superaban el limite permisible y 10 del resto de ejemplares capturados las concentraciones de mercurio variaron entre ug/kg que si bien no exceden el limite máximo permisible si se encuentran cercanos a este. Los pesos de estos ejemplares variaron entre 55 y 410 g, lo que indica que desde pequeñas tallas y cortas edades, al ser un pez piscívoro, está concentrando mercurio total presente en la biota acuática, especialmente proveniente de pequeños peces y crustáceos. En la Figura 3 se muestra para esta especie el valor de correlación entre el peso y la concentración de mercurio, el valor de correlación es medianamente alto 77.4% lo que nos da a entender que hay una fuerte relación entre el peso del pez y la concentración de mercurio, haciendo que para un mayor peso de este pez la concentración de mercurio es mayor. La mayor frecuencia de concentración de mercurio en esta especie se dio entre las concentraciones [ ] con una frecuencia de 10 individuos; seguidos de la concentración [ ] y [ ] con 8 individuos cada uno (Figura 4). Deza, 1996 encontró individuos que fueron extraídos del río Madre de Dios que contenían 50 ug/kg ±15 SD de mercurio total en el músculo dorsal y sus pesos se encontraban entre g, que nos indica en comparación con nuestros resultados que los Huasacos del río Malinowsky presentan una mayor contaminación para el mismo peso. Deza (1996) además, muestreó especímenes de Huasaco del mercado de Puerto Maldonado que provenían de otros lugares y encontró para este pez concentraciones de 44 ug/kg ±36 SD y presentaban un peso promedio de g. En el río Paraíba do Sul en Brasil en el año 1986 se analizó también a la especie Huasaco alcanzando el mercurio niveles superiores al recomendado por la OMS para el consumo humano. La acumulación se dio preferentemente en el tejido muscular (CEPIS, 1997). Padovani et al. (1995) encuentra en el río Madeira 12 especímenes de Huasaco que contenían mercurio total en un promedio de 200 ug/kg y el rango de los mismos era de ug/kg. DIGESA (2001) en el río Nanay, encontró para esta especie una concentración de 20 ug/kg de mercurio total, que si bien no es alta representó la más alta concentración para dicho estudio donde se analizaron 5 especies Boquichico El Boquichico es el pez mas comercializado al nivel de toda la amazonía peruana y es altamente comercializado en el mercado de Puerto Maldonado cualquiera que sea su procedencia dentro de Departamento de Madre de Dios, (Deza 1996 y Mocchco, 2003). De acuerdo a los resultados obtenidos esta especie representa el tercer puesto en contaminación por mercurio total obteniendo un promedio de 240 ug/kg ±222 SD para 25 ejemplares muestreados. En la Figura 3 se muestra para esta especie el valor de correlación entre el peso y la concentración de mercurio, el valor de correlación es alto 74.6% lo que nos da a entender que hay una medianamente fuerte relación entre el peso del pez y la concentración de mercurio, haciendo que para un mayor peso de este pez la concentración de mercurio es mayor. La mayor frecuencia de concentración de mercurio en esta especie se dio entre las concentraciones [ ] con una frecuencia de 10 individuos; seguidos de la concentración [ ] y [ ] con 4 individuos cada uno (Figura 4). Deza (1996), encontró en el río Manu para una muestra de 10 ejemplares de esta especie, un promedio de concentración de mercurio total del orden de 55 ug/kg ±35 SD para individuos de peso corporal entre los 713 1,616 g; lo que indica que en comparación con los peces del Malinowsky estos últimos presentan una contaminación mayor ya que los ejemplares capturados en el presente estudio varia entre los 45 1,300 g de peso corporal y presentan mayor concentración de mercurio. Igualmente (Padovani et al., 1995) encontraron en el río Madeira (Brasil) 17 ejemplares que en promedio tenían 120 ug/kg ±100 SD en el río Guajará-Mirim y 4 individuos con una concentración promedio de 110 ug/kg ±30 SD de mercurio total. En un área más cercana a Madre de Dios, Gutleb et al. (1996) mencionan que en el año 1992 encontraron en el mercado de Puerto Maldonado 5 ejemplares de Boquichico que presentaban en promedio una concentración de mercurio total de 125 µg/kg que está por debajo de los resultados obtenidos en este estudio, lo que nos llevaría a afirmar que el An cient. 68(3) 2007, pp

137 Mercurio total en cinco especies de peces, agua y sedimento en la cuenca del río Malinowsky causada por la minería aurífera aluvial, departamento de Madre de Dios, Perú río Malinowsky está posiblemente contaminado con mercurio. En la cuenca del Beni en Bolivia, Maurice Bourgoin et al. (1999) encontraron en el río Quiquibey, 01 individuo que presentaba 39 ug/kg de mercurio total; en el río Tuichi 02 individuos que presentaban 55 ug/kg ±20 SD; para el área de Rurrenabaque (no se especifica el río de donde se muestreo) 02 individuos en los que se halló 102 ug/kg y 64 ug/kg respectivamente. Por ultimo en el río Sane se encontraron 8 individuos que en promedio contenían una concentración de mercurio total de 37 ug/kg ±10 SD. Es notoria la diferencia de concentraciones de mercurio total para esta especie en el río Beni en comparación a las del río Malinowsky; las del río Malinowsky presentan mayor contaminación en todas las muestras analizadas. Según Siamazonia (2002) en el río Napo, se halló para un ejemplar de Boquichico una concentración de 10 ug/kg que es relativamente bajo en comparación a los resultados obtenidos para el río Malinowsky. De igual manera Pfeiffer et al. (1993) en el río Madeira en Brasil, encontraron 01 ejemplar de esta especie de 343 g que presentaba una concentración de mercurio total de 100 ug/kg, y Padovani et al. (1995) en la zona de Pucurui encontraron para esta especie una concentración de 70 ug/kg. Definitivamente todos los ejemplares de Bocachico analizados en este estudio superan notablemente la concentración de mercurio total presente en otros ejemplares analizados en los diferentes estudios revisados Carachama Esta especie presentó la más baja concentración de mercurio total en las 5 especies estudiadas, en las 28 muestras analizadas para esta especie se encontró un promedio de concentración de mercurio de 130 ug/kg ±110 SD. En la Figura 3 se muestra para esta especie el valor de correlación entre el peso y la concentración de mercurio, el valor de correlación para esta especie es medianamente bajo 58.6% lo que nos da a entender que no existe una fuerte relación entre el peso del pez y la concentración de mercurio, demostrando que para un mayor peso mayor de este pez la concentración de mercurio no siempre sea mayor. La mayor frecuencia de concentración de mercurio en esta especie se dio entre las concentraciones [ ] con una frecuencia de 20 individuos; seguidos de la concentración [ ] con 4 individuos (Figura 4). Deza (1996) encontró para una especie de la misma familia Loricariidae y de los mismos hábitos alimenticios una concentración promedio de 29 ug/kg ±12 SD para 30 individuos, los cuales pesaban entre g. El presente estudio demuestra resultados de concentraciones mayores a tamaños menores lo que indica que la contaminación del río Malinowsky es mucho mayor que la del río Manu. Por otra parte Martinelli et al. (1998), reportó para esta especie una concentración de 50 ug/kg en el lago Macaco cercano al río Madeira en Brasil, este espécimen pesaba 180 g. Asimismo se colectó en el mismo lago huevos de la misma especie con los que halló una concentración de 470 ug/kg en una muestra y en otra de 3810 ug/kg. La información con referencia a contaminación por mercurio total para esta especie es muy escasa por lo que no se han podio encontrar mayores datos para discusión Sardina Pez de la familia Characidae presenta hábitos omnívoros por excelencia y de poca migración por lo que se considera un pez residente, presenta una relativa abundancia en los ríos de la Amazonía. Esta especie presento una concertación promedio de 198 ug/kg ±194 SD para los 17 individuos colectados. En la Figura 3 se muestra para esta especie el valor de correlación entre el peso y la concentración de mercurio, el valor de correlación para esta especie es medianamente bajo 50.7% lo que nos da a entender que no existe una fuerte relación entre el peso del pez y la concentración de mercurio, haciendo que para un mayor peso de este pez no siempre la concentración de mercurio total de la sardina va a ser mayor. La mayor frecuencia de concentración de mercurio en esta especie se dio entre las concentraciones [ ] con una frecuencia de 7 individuos; seguidos de la concentración [ ]; [ ] y [ ] con 3 individuos respectivamente cada uno (Figura 4). Deza (1996), encuentra para una especie muy similar Triportheus spp y de la misma familia una concentración media de 29 ug/kg ±12 SD en 30 ejemplares capturados en el río Manu. Martinelli et al. (1998), encontraron un ejemplar en Costa do Milagre, río Madeira en Brasil que pesaba 80 g y contenía 570 ug/kg de mercurio total, de igual manera Maurice-Bourgion et al. (1999) encuentra en el río Quiquibey cuenca del Beni Bolivia, un individuo de Triportheus sp. Un individuo que no se menciona su peso que presentaba una concentración de mercurio total de 129ug/kg. Ambos especimenes están por debajo del promedio encontrado en el río Malinowsky lo que indicaría que este río estaría más contaminado que los ríos Quiquibey y del río Madeira. Este pez al ser de pequeño tamaño sirve de alimento a una gran variedad de especies piscívoras como peces, aves caimanes e inclusive el hombre que las aprovecha debido a su apreciable sabor lo que conllevaría a pensar que este pez sirve potencialmente a la continuidad del mercurio en la cadena trófica ya sea en forma de bioacumulación en primera instancia y luego de biomagnificación cuando es ingerido por otra especie predadora. Al igual que la carachama, la sardina presenta poca bibliografía a consultar y por consiguiente la discusión es escasa. 4.3 Mercurio en Sedimentos La Tabla 8 nos muestra las concentraciones promedio de mercurio total en sedimentos para cada estación de muestreo, así como sus correspondientes desviaciones estándar. 124

138 Henry Orrego A., Giancarlo Barbieri N. Ubicación Tabla 8. Concentración de mercurio total en sedimentos. Estación de muestreo Número de muestras Concentración promedio de mercurio (ug/kg) Cabecera río Malinowsky A Río Pumahuaca B Confluencia río Malinowsky- Pumahuaca C Río Malinowsky medio D Río Malinowskillo E Desviación estándar Confluencia Río Malinowsky- Malinowskillo F Asentamiento APAYLOM G Boca Malinowsky H Río Tambopata I Confluencia río Tambopata- J Malinowsky Valor Máximo permitido según la OMS: 100 ug/kg. En la Tabla 9 se presentan las frecuencias de las concentraciones de mercurio total para cada estación de muestreo. La Figura 5 nos muestra la tendencia de menor a mayor concentración de mercurio a medida que se va recorriendo el río Malinowsky desde su cabecera hacia la desembocadura en el río Tambopata. Este comportamiento nos indica la progresiva y constante acumulación de mercurio en los sedimentos. La cita de Nriagu (1991) mas del 90% del mercurio presente en los sistemas lacustres se encuentra en los sedimentos, se comprueba en este trabajo debido a que en todas las muestras de sedimento que han sido analizadas en el laboratorio han contenido mercurio y en cantidades por encima de lo permisible. En la cabecera del río Malinowsky las concentraciones de mercurio están por encima de las permisibles aunque en menor grado que las demás indicando la presencia de mercurio desde las parte más altas de la cuenca, esta presencia de mercurio en los sedimentos se daría principalmente a la actividad minera en las nacientes del río Malinowsky (Qda. Chiforongo) y a la actividad minera de la asociación minera AMABACO de los colonos y nativos Kotzimba. Tabla 9. Tabla de frecuencias con los valores críticos y no críticos para cada estación de muestreo. Concentración de Hg Total (ug/kg) Estaciones de muestreo A B C D E F G H I J Promedio [ ] VNC [ ] VC [ ] VC [ ] VC Total de muestras VNC: Valor No Crítico. VC: Valor Crítico. Figura 5. Concentración de Hg en sedimentos en relación a las estaciones de muestreo en la zona. An cient. 68(3) 2007, pp

139 Mercurio total en cinco especies de peces, agua y sedimento en la cuenca del río Malinowsky causada por la minería aurífera aluvial, departamento de Madre de Dios, Perú La mayor concentración de mercurio encontrada en las muestras de sedimento se ubica en el asentamiento minero APAYLOM (estación G), el cual presenta una concentración promedio de 303 ug/kg, presentando un 200% más sobre el límite permisible por la OMS (100ug/kg), una de las razones fundamentales de esta gran concentración se da debido que en esta zona se ha trabajado la minería en forma constante desde hace mas de 30 años cuando ingresaron los primeros mineros que luego formaron la asociación APAYLOM. Aquí se puede ver como claramente el mercurio se ha ido acumulando progresivamente en los sedimentos y no se ha dado una recuperación o limpieza del medio ya que aun permanece esta zona contaminada. Según los resultados de los análisis hay dos ríos que presentan una relativamente baja concentración de mercurio el río Pumahuaca y el río Malinowskillo, en ambos ríos se ha constatado la presencia de mineros en menor cantidad tanto en el tiempo de estudio como desde años atrás porque según lo que comentan los pobladores de la zona no existe mucho oro en sus riberas (Com. per. Alfonso Espinoza, Febrero 2003). Todos los resultados de mercurio total en sedimentos, ha sobrepasado indiscutiblemente los limite permisibles, y estos resultados están directamente relacionados con la utilización de mercurio en la minería aurífera aluvial presente en este río hace por lo menos 50 años. Estudios similares se han realizado en el río Madeira en Brasil Martinelli et al. (1998), encontraron para el río Madeira diversas concentraciones de mercurio para diversos puntos de estudio haciendo un promedio de 27.5 ug/kg para toda la cuenca de este río; concentraciones que resultan muy por debajo de las encontradas en el río Malinowsky. Sin embargo para el año 1993 Pfeiffer et al., en el mismo río Madeira, colectaron 26 muestras y encontraron trazas de mercurio en concentraciones en un rango de 130 ug/kg ±110 SD. En pequeños arroyos que vierten sus aguas al río Madeira encontraron concentraciones para 27 muestras, de 1020 ug/kg ±3003 SD, lo que demuestra que las concentraciones de mercurio total de este río en lo que se refiere a sedimento se encuentran muy por encima de las encontradas en el río Malinowsky y hubo simplemente una variación temporal entre ambos estudios de 2 años. Para el río San Jorge en Colombia donde también se realiza minería aurífera aluvial se analizaron en la estación de verano 10 muestras de sedimento encontrándose entre ug/kg de mercurio total y para la estación de invierno se encontró para 5 muestras de sedimento una concentración entre ug/kg (Hruschka, 2000). Los valores de mercurio en sedimentos, aguas abajo de la boca del río Inambari; se encuentran entre 10 y 185 ug/kg. Las muestras recolectadas aguas arriba de la boca del río Inambari muestran valores entre 100 y 820 ug/kg, que coinciden con el área de mayor actividad minera, donde incluso se informa excepcionalmente de una muestra con 2560 ug/kg. Otros estudios realizados para la determinación de mercurio en sedimentos arrojaron los siguientes resultados: Rio Huarinilla, 2 km abajo de la confluencia con el Rio Chairo, Bolivia: 284,7 ug/kg; Rio Chairo, 20 m arriba de Mina Esperanza, Bolivia: 407,0 ug/kg; Rio Chairo, 30 m abajo de Mina Esperanza, Bolivia: 578,1 ug/kg; Rio Amarillo, Ecuador 330-3,56 ug/kg; Rio Pindo, Ecuador: ug/kg; Quebrada Chachajal, Colombia: ug/kg; Quebrada Piscoyaco, Colombia: ug/kg. La gran mayoría de estos resultados excede en gran medida a los resultados encontrados en el río Malinowsky y se da debido a que en estos ríos participan ya no simplemente minería artesanal y pequeña minería sino más bien una minería de mayor tamaño. 5. Conclusiones La cuenca del río Malinowsky presenta para peces una contaminación moderada de mercurio total, siendo el Huasaco el que mostró en promedio el valor más alto de 276 ug/kg y el valor mas bajo correspondió a la Carachama con 130 ug/kg. Solo 12 especímenes del total muestreado (125), los cuales reportaron valores por encima del límite establecido por la OMS (500 ug/kg) y corresponden a las especies Doncella (4), Huasaco (5) y Boquichico (3). Los peces piscívoros Doncella y Huasaco que se encuentran en la cima de la cadena trófica presentan las concentraciones más altas de mercurio total encontradas en el presente estudio: 890 y 760 ug/kg respectivamente. El pez Boquichico, si bien no presenta un alto grado de contaminación en promedio, para ciertos tamaños con pesos mayores a 1000 g, arroja valores críticos que oscilan entre 600 y 750 ug/kg. Las especies que en ningún caso superaron el límite permisible señalado por la OMS fueron la Sardina y la Carachama, las cuales no arrojaron valores preocupantes o críticos. En todas las especies de peces en este estudio existe la tendencia que a mayor peso del pez es mayor la concentración de mercurio total acumulado en el músculo dorsal. Los niveles de mercurio total presentes en los sedimentos exceden en todos los casos los límites permisibles dictaminados por la OMS (100 ug/kg) por lo que se estaría tratando de un caso de contaminación grave que afectaría directamente a toda la biota acuática. En sedimentos es claro el incremento de la carga contaminante del mercurio desde la cabecera del río Malinowsky (198 ug/kg) hasta su desembocadura en el río Tambopata (230 ug/kg) presentando el asentamiento minero APAYLOM (ubicado en la rivera del río Malinowsky) el lugar donde se ubicó la más alta concentración de mercurio total (303 ug/kg). En el recurso agua no se encontraron trazas de mercurio total en ninguna muestra colectada, lo que 126

140 Henry Orrego A., Giancarlo Barbieri N. se puede ser probablemente debido a la baja concentración de mercurio en la misma ya sea por factores naturales como precipitación, bajo nivel de las aguas y fuerte corriente del mismo. 6. Referencias bibliográficas AMBIO, Mercury Pollution Due to Gold Mining in the Madeira River Basin, Brazil. Vol. 19 N 1, Febrero, BIOPSICOLOGIA, Tratado multidisciplinar sobre la actividad cerebral, los procesos mentales superiores y nuestro comportamiento. Consultado 17 Nov Disponible en net/fichas/page_7257.html BRACK et al, sin año. El Mercurio y la Salud. (En línea) Consultado 23 Oct Disponible en CHANG, Ictiofauna de la Zona Reservada Tambopata, Madre de Dios _ Perú. Tesis de Bachiller, Universidad Ricardo Palma, Lima. 111 p. DEQ, Alerta de Mercurio. Consultado 10 Oct Disponible en mercurycd-mercury AlertBilingual.pdf DEZA, N La acumulación del mercurio en los peces del rio Madre de Dios. Tesis de Magister en Ciencias. Universidad Estatal de Oregon. 40 p DIGESA 2001 D`lTRI, F El ciclo de metilmercurio y otros metales pesados en ambientes lacustres. Ingenieria Hidraulica en Mexico. Mayo / Diciembre ENVIROLAB, Informe técnico de muestras de laboratorio. 16p GARCIA, I; DORRONSORO, C Contaminación por metales pesados. (En línea). Consultado 15 Dic Disponible en conta/tema15/ casos.htm GEOCITIES, Contaminación por metales. (En línea). Consultado 17 Dic Disponible en GERENCIAAMBIENTAL, Toxicidad con el mercurio. (En línea). Consultado 28 Nov Disponible en /78higiene,cuandosalud.asp GUTLEB, A., SCHENCK, C. and STAIB, E Total mercury and methylmercury levels in fish from Peru. IUCN Otter Specialist Group Bulletin, 8: HRUSCHKA, F Proyecto GAMA "Una Propuesta Integral para la Minería Artesanal en el Perú. Boletín informativo. 8 p. INANDES, Contaminación Ambiental por Explotación Aurífera y sus Efectos en la Salud. Opciones IMA (Instituto para el Medio Ambiente), Efectos de la Contaminación por Mercurio en la Explotación Aurífera Aluvial en Madre de Dios. Instituto de manejo del Medio ambiente. Cuzco 45 p. INRENA, Boletín Informativo de áreas naturales protegidas a nivel nacional. 18 p JIMENEZ, A Mercurio. (En línea). Consultado 15 Dic Disponible nmarcos/elementos/hg.html KONIGSBERG, M. sin año. El sombreo de loco. (En línea). Consultado13 Oct Disponible en LENNTECH, sin año. Mercurio. (En línea). Consultado 24 Nov Disponible en LLOSA, G Evaluación ambiental del río Malinowsky e impacto de la minería aurífera. Memoria del programa de desarrollo basado en la convención en Tambopata PRODESCOT; CI - Peru, MARTINELLI, L; FERREIRA, J; FOSBERG, B; VICTORIA, R Contaminación por Mercurio en la AmazonÍa: Una consecuencia de la Arremetida del Oro. Ambio Vol Nº 17: MILLER, S Informe final de evaluación de riesgos del derrame de mercurio ocurrido en el Norte del Perú. 154 p. (En línea). Consultado 10 Vov Diponible en MOCCHCO, O Estudio de la comercialización de peces de río en el departamento de Madre de Dios. 67 p MORA, C La contaminación mercurial en madre de Dios. Convenio pesquería - IMA. Cuzco 39p MUNDO ACUATICO, Calentamiento global puede agravar contaminación mercurio: ONU. (En línea). Consultado 16 Nov Disponible en ntamientoglobal.htm NAUEN, C Compilación de los Límites Legales para Sustancias Peligrosas en Peces y Productos de Pesca. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, Roma. 22 p. NJDEP (New Jersey Department of Environmental Protection), Se le Urge al Público Limitar Consumo de Ciertos Peces de Agua Dulce debido a Contaminación de Mercurio. (En línea). Consultado 27 Octubre Disponible en htm NRIAGU, J La contaminación mundial del medio ambiente con metales tóxicos. 68 p. ORTEGA, H; CHANG, F Ictiofauna del Santuario Nacional Pampas del Heath Madre de Dios. Perú. 221 p. PADOVANI, C; FOSBERG, B; PIMENTEL, T Contaminación por Mercurio en peces del río Madeira: Resultados y Recomendaciones para Consumo Humano. Acta Amazónica 20 p. PAUTRAT, L Informe sobre la Caracterización de la Explotación Aurífera en el An cient. 68(3) 2007, pp

141 Mercurio total en cinco especies de peces, agua y sedimento en la cuenca del río Malinowsky causada por la minería aurífera aluvial, departamento de Madre de Dios, Perú Departamento de Madre de Dios y su Influencia en la Biodiversidad 46 p. PFEIFFER, W.C., L de LACERDA, W. SALOMONS, O. MALM, El destino medioambiental de la minería de oro en al amazonía brasileña. Environ Rev, 1: RENDILES, H Patología laboral relacionada con mercurio. (En línea). Consultado 28 Octubre 2003). Disponible en RENDILES/MERCUSOS.html ROSARIOI, J; KAULT, S Reducing the environmental and Health impacts of Mercury and Cyanide in Gold Mining in Nicaragua. EHP, Activity report Nº 33 RUBIO, J Estadística Aplicada. 179 p. SIAMAZONIA, Impactos en la producción pesquera por contaminación. (En línea). Consultado 12 Dic Disponible en os_hidrobiologicos/impactos%20p.htm VELIZ, C Estadística aplicaciones. 410 p. 128

142 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 18/10/2006 ISSN Aceptado: 08/11/2006 Efecto de la inclusión de dos niveles de harina de maca (Lepidium peruvianum G. Chacón) en el alimento de inicio de alevines de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) Fernando Galecio R. 1, Víctor Vergara R. 2, Pablo Robles S. 3 Resumen Se evaluó la inclusión de harina de maca (Lepidium peruvianum G. Chacón), en la dieta de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss), durante el segundo alevinaje, sus efectos sobre la conversión alimenticia, la tasa de crecimiento y la dispersión de tallas; además de evaluar los costos de alimentación. El experimento se llevó a cabo en las instalaciones del Centro Piscícola El Ingenio, situado en el Valle Azul, a orillas del río Chiapuquio, distrito de Ingenio, provincia de Huancayo, departamento de Junín, a 36 km de la ciudad de Huancayo y a una altura de 3452 msnm por un periodo de 75 días. Se utilizaron tres tratamientos, cada uno con dos repeticiones, resultado de la combinación de dos niveles de inclusión de harina de maca (10 y 15%) y un testigo o control. Los alevines de trucha arco iris utilizados fueron con un peso y talla inicial de 1.87 g y cm respectivamente. Los resultados obtenidos mostraron que la tasa de crecimiento presentó diferencias significativas entre los tratamientos con Maca en niveles de 10 y 15%, respecto al control o testigo. Entre los tratamientos con Maca 10 y 15 % no se obtuvieron diferencias significativas, sin embargo el tratamiento con 15 % fue el que mostró mejores resultados. Con respecto a la conversión alimenticia, se obtuvieron diferencias significativas entre el control y los tratamientos con Maca en los niveles de 10 y 15%, asimismo, existieron diferencias significativas entre niveles de Maca, siendo el de mejor resultado el tratamiento con 15% de harina de maca. En cuanto a la supervivencia y a la dispersión de tallas al final del experimento, la inclusión de harina de maca no mostró diferencias significativas entre los tratamientos. Finalmente el análisis de costos reflejó que a pesar de existir diferencias significativas entre los tratamientos y el control o testigo, la inclusión de harina de maca resulta ser en la actualidad un ingrediente mas costoso que la harina de trigo. Palabras clave: Maca, trucha, dieta animal. Abstract The inclusion of maca (Lepidium peruvianum G. Chacón) flour was evaluated, in the diet of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), during the second fingerling state, their goods on the conversion and the growth rates and the dispersion of sizes; besides evaluating the feeding costs. The experiment was carried out in the facilities of the Fishery Center El Ingenio, located in the Blue Valley, beside the river Chiapuquio, district of Genius, county of Huancayo, department of Junín, to 36 km. of the Huancayo city and to a height of 3452 msnm for a period of 75 days. Three treatments were used, each one with two repetitions, result of the combination of two levels of inclusion of maca flour (10 and 15%) and a witness or control. The rainbow trout fingerlings utilized were with a weight and initial size of 1.87 g. and cm. respectively. The obtained results showed that the rate of growth presented significant differences among the treatments with maca in levels of 10 and 15%, regarding the control or witness. Among the treatments with maca 10 and 15% significant differences were not obtained, the treatment with 15% the one that showed better results was however. With regard to the conversion rate, significant differences were obtained between the control and the treatments with maca in the levels of 10 and 15%, also, significant differences existed among levels of maca, being that of better result the treatment with 15% of maca flour. As for the survival and to the dispersion of sizes at the end of the experiment, one can say that the inclusion of maca flour didn t show significant differences among the treatments. Finally the analysis of costs reflected that in spite of existing significant differences between the treatments and the control or witness, the inclusion of maca flour is not justified since it turns out to be at the moment an ingredient but expensive with regard to the wheat flour. Key words: Maca, trout, animal diet. 1. Introducción La trucha bajo condiciones de crianza intensiva depende del alimento balanceado, que contribuye con los nutrientes necesarios para un eficiente crecimiento, reproducción y conversión alimenticia. (Blanco, 1996) La maca, es un tubérculo que crece en las zonas alto andinas del Perú, cuyo aprovechamiento en harina, es un insumo de fama reconocida como antioxidante y revitalizante rico en hierro, calcio, 1,3 Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. fósforo y vitaminas, además de contener 9 de los 10 aminoácidos esenciales para los salmónidos. En tal sentido, estas propiedades podrían ayudar a mejorar la tasa de crecimiento en alevines de trucha y estimular la ingesta de alimento por parte del pez, evitando así la pérdida de alimento no ingerido y por lo tanto mejorar la conversión alimenticia. (Obregon, 1998) En el presente trabajo de investigación se probó dos niveles de inclusión de harina de maca, con la finalidad de evaluar el comportamiento productivo en cuanto a la tasa de crecimiento, conversión alimenticia y reducción de costos, que beneficie a la actividad acuícola.

143 Efecto de la inclusión de dos niveles de harina de maca (Lepidium peruvianum G. Chacón) en el alimento de inicio de alevines de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss). 2. Revisión de literatura El cultivo de Lepidium peruvianum G. Chacon conocido como Maca se ha incrementado significativamente en los últimos años a pesar de haberse cultivado durante 200 años y hasta hace una década era un cultivo prácticamente desconocido (Gómez et al., 2001). Se ubica en determinadas áreas de la zona central del Perú (Departamentos de Junín y Pasco) por encima de los 3700 a 4500 metros sobre el nivel del mar. (Huguet, 1995) Desde el punto de vista nutricional, es conocida la deficiencia de aminoácidos esenciales en tubérculos y raíces en general, sin embargo en el caso de la maca se observa la presencia de prácticamente todos los aminoácidos en una proporción óptima. (Dini, 1994; Días, 1996) El análisis químico revela contenido de esteroles como acetato de sitoesterol 45.5% en la mezcla de esteroles, además de glucosinolatos, leucoantocianinas, saponinas, terpenoides y esteroides, alcaloides, isotiocianatos, etc, compuestos que contribuyen a dar su característica de poderoso reconstituyente y de complemento alimenticio totalmente natural. (Dini, 1994) Es muy interesante en cuanto a cantidad de contenido de minerales como el fierro con 16.6, el cobre con 5.9 y el calcio con 150 mg por 100 g de materia seca respectivamente. (Dini, 1984) Así mismo se han hecho diversos análisis fitoquímicos, Yllesca (1994); citado por Obregón (1998), observó la presencia de compuestos químicos como: esteroides y/o triternos, compuestos fenólicos, flavonoides y/o cumarinas, tainos, glicosidos, saponinas, aminoácidos libres, aminas secundarias alifáticas, aminas terciarias; en un estudio similar realizado por Cárdenas (1995) encontró alcaloides, antocianinas, flavonoides, terpenoides (esteroides) y dextrina. En un estudio realizado en la Universidad Nacional Mayor San Marcos y El Instituto de Fitoterapia (1997), se encontraron alcaloides, flavonoides y saponinas y glicosinolatos. Todo estos resultados nos indican la complejidad de la composición de la maca la cual va más allá de su composición proximal y hace necesario realizar investigaciones complementarias. El contenido de grasa esta representado por el 40.1% de ácidos grasos saturados y 52.7% de insaturados, en base a estos datos muestra una buena composición de ácidos grasos insaturados, teniendo altos porcentajes de ácidos grasos derivados del ester de metilo como: esadecenoico (palimitico) 23.8%, 9,12-octadecenoico (linoleico) 32.6 %, 9- octadecenoico (oleico) 11.4%. (Dini, 1984) 3. Materiales y métodos El presente trabajo de investigación, se realizó en las instalaciones del Centro Piscícola El Ingenio, situado en el Valle Azul, a orillas del río Chiapuquio, distrito de Ingenio, provincia de Huancayo, departamento de Junín, a 36 km de la ciudad de Huancayo y a una altura de 3,452 msnm. Dicho centro piscícola pertenece a la Dirección Regional de Pesquería Junín. Previo al inicio del experimento se prepararon las unidades experimentales o estanques, los cuales fueron acondicionados (limpieza, desinfección y encalado), el alimento fue pesado y tamizado y se realizó una distribución al azar de los alevines de truchas seleccionadas previamente, para por último regular los caudales. Los peces seleccionados tenían una talla promedio de cm y un peso unitario promedio de 1.87 g; se contaron y pesaron 2000 peces para cada unidad experimental y luego trasladados aleatoriamente, obteniéndose en cada unidad una carga inicial promedio de 1, 25 kg/m 3. El trabajo experimental tuvo una duración de 78 días. Para los controles biométricos se tomaron muestras de 100 peces por cada unidad y se registró la talla y peso unitario. Asimismo se obtuvieron datos de biomasa total y la cantidad de peces por kilo de cada unidad experimental. Estos muestreos se realizaban cada 17 días: 15 días de alimentación, un día de ayunas para evitar la mortalidad por manejo y, por último, el día del muestreo. La composición porcentual y el análisis proximal de las dietas se presentan en las Tablas 1 y 2. Tabla 1. Ingredientes utilizados en las dietas. Ingredientes Control (%) Maca 10 (%) Maca 15 (%) Harina de pescado prime Harinilla de trigo Torta de soya Premezcla * Aceite semirrefinado * La premezcla contiene 0, 10 y 15 % de harina de maca respectivamente, además de vitaminas, minerales y aditivos. Tabla 2. Análisis proximal de la dieta. Componente Porcentaje Humedad Proteína total Extracto etéreo 7.55 Fibra cruda 2.25 Ceniza 9.44 ELN Energía 3.6 MCal/kg Incremento de peso Fue determinado mediante la formula descrita por Heinsbroek (1990). donde: G = Wt Wo G : Incremento de peso (g) W t : Peso final (g) W o : Peso inicial (g) 130

144 Fernando Galecio R., Víctor Vergara R., Pablo Robles S. Tasa de crecimiento Heinsbroek (1990): donde: GR = W t W 0 T GR : Tasa de crecimiento. (g/d) W t : Peso final (g) W o : Peso inicial (g). t : Tiempo transcurrido entre el peso W o y W t Conversión alimenticia Diaz et al. (1996). donde: CA = F/(W f W o ) CA : Conversión Alimenticia F : Cantidad de alimento (g) ingerido. (W f W o ) : Incremento de peso (g) 3.1 Diseño experimental y evaluación estadística El diseño utilizado fue completamente al azar (DCA), de tres tratamientos y dos repeticiones, manteniendo condiciones homogéneas referente a: que todas las dietas fueron isoproteicas e isocalóricas, peces procedentes de un mismo lote seleccionados según peso y talla, densidad de carga iguales, manejo y dimensiones de las unidades experimentales igualmente. Los datos de las evaluaciones de campo fueron sometidos al análisis de variancia (ANVA) y la comparación de las medias de los tratamientos a la prueba de comparaciones múltiples de Tukey a un nivel = 0.05 (Calzada, 1987). 3.2 Relación ganancia/costo del alimento Indica la cantidad neta ganada en peso vivo por cada dólar invertido en el alimento. Se determina en función al alimento consumido, costo del alimento y ganancia de peso durante el periodo de evaluación. R G/CF = Ganancia neta (S/.) Costo del alimento consumido (S/.) Para la evaluación de los parámetros de calidad de agua se utilizo un kit de oxigeno, amoniaco, termómetro y un ph-metro digital. 4. Resultados y discusión 4.1 Tasa de crecimiento El análisis de variancia para un nivel de significación de 0.05 muestra que los tratamientos con inclusión de maca 10% y maca 15%, presentan diferencias significativas con respecto al control o testigo sobre la tasa de crecimiento de trucha arco iris. Estos resultados fueron corroborados con un análisis comparativo de Tukey, que mostró, que existían diferencias significativas entre el control o testigo con los tratamientos, pero no existieron diferencias entre los tratamientos de maca 10% y maca 15% como se indica en la Tabla 3. Esta diferencia puede ser ocasionada por la calidad de las proteínas a la que se refería Higuera (1987) como la cantidad de aminoácidos esenciales que contenía cada insumo, asimismo gracias al proceso de precocción al que fue sometida la harina de maca esta tendría mejor digestibilidad que otras fuentes de origen vegetal como la harina de trigo. Otra explicación de la mejora en la tasa de crecimiento es la presencia de fitoestrogenos como sitoesterol y otros fitoquímicos como queracitin e isotiocinolatos que estimulan la hormona de crecimiento del pez como lo afirman Mellanen et al. (1996) y Trembley y Van Der KraaK (1998) citados por Dabrowski (1999). Con lo cual quedaría demostrado un efecto positivo en la inclusión de harina de maca en el alimento para alevines de trucha arco iris. Parámetros Tabla 3. Análisis Tuckey de parámetros biométricos. Tasa de Crecimiento (g/d) Tratamientos Maca 10 Maca Control % 15% a b b Conversión Alimenticia a b c Supervivencia (%) 97.88ª a 98.30ª Dispersión de Tallas 0.502ª 0.483ª 0.453ª = 0.05 Exponentes iguales no existen diferencias significativas. ** Exponentes diferentes existen diferencias significativas. 4.2 Conversión alimenticia El análisis de variancia para un nivel de significación de 0.05 muestra que los tratamientos con inclusión de maca 10% y maca 15%, presentan diferencias significativas con respecto al control o testigo sobre la conversión alimenticia en trucha arco iris, estos resultados fueron corroborados con un análisis comparativo de Tukey, que mostró que existían diferencias significativas entre el control o testigo con los tratamientos e inclusive entre los tratamientos de maca 10% y maca 15%. Ver Tabla 3. Esta diferencia favorable en la conversión alimenticia debe estar ocurriendo por causa de la calidad de la proteína y además de la alta digestibilidad de la harina de maca precocida con respecto a la harina de trigo; por otro lado según Dabrowski (1999), la mejora en la conversión viene a estar dada por la alta aceptabilidad de las truchas a la harina de maca, impidiendo de esta manera la perdida de alimento no consumido. Un factor importante a tomar en cuenta es la influencia de la maca sobre los niveles de estrés de algunos animales lo que favorecería el metabolismo de los peces alimentados con la harina de maca. 4.3 Supervivencia El análisis de variancia para un nivel de significación de 0.05 muestra que los tratamientos con inclusión de maca 10% y maca 15%, no presentan diferencias significativas con respecto al control o testigo sobre la supervivencia en las unidades experimentales en trucha arco iris, estos An cient. 68(3) 2007, pp

145 Efecto de la inclusión de dos niveles de harina de maca (Lepidium peruvianum G. Chacón) en el alimento de inicio de alevines de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss). resultados fueron corroborados con un análisis comparativo de Tukey, el cual mostró que no existen diferencias significativas entre el control o testigo con los tratamientos y no existen diferencias entre los tratamientos de maca 10% y maca 15% (Tabla 3). 4.4 Dispersión de tallas Al final del periodo de experimentación se realizó un muestreo para determinar la dispersión de tallas, para ello se obtuvo la desviación estándar en cada unidad experimental y a esta se le sometió a un análisis estadístico ANVA que dio como resultado que no existían diferencias significativas entre ninguno de los tratamientos; para corroborarlo se le aplico la prueba comparativa de Tukey que arrojó los mismos resultados. Por lo tanto, quedo demostrado que en el trabajo de investigación la inclusión de harina de maca no tiene influencia sobre la dispersión de tallas (Tabla 3). 4.5 Análisis de costos A pesar de los buenos resultados obtenidos en cuanto a la tasa de crecimiento y conversión alimenticia, sin embargo, el punto de partida de toda producción de alimento es la rentabilidad y los resultados mostraron que no era beneficioso usar harina de maca en reemplazo de la harina de trigo por su mayor precio comparativo. (Tabla 4) Tabla 4. Valorización de los tratamientos. Control Maca Maca 10% 15% Conversión alimenticia Costo de alimentación por kilo de carne (S/.) Parámetros de calidad de agua Durante todo el periodo que duró el experimento la temperatura del agua para todos los tratamientos se mantuvo en un rango de ºC a ºC; la concentración de oxigeno disuelto entre 7.7 mg/l y 7.0 mg/l; el potencial hidrogeno (ph) entre 7.2 y 7.6 y la concentración de amoniaco se mantuvo en mg/l. Todos estos valores estuvieron dentro del rango permisible para la crianza de truchas arco iris. 5. Conclusiones La inclusión de harina de maca en la dieta de alevines de trucha arco iris en los niveles de 10 y 15% mejoró significativamente la tasa de crecimiento con respecto a la dieta sin maca, no reportando diferencias significativas entre los tratamientos de 10 y 15%, siendo este ultimo el mejor resultado. La conversión alimenticia de mejor resultado se obtuvo con el tratamiento que tuvo una inclusión de 15% de harina de maca. En lo referente a la supervivencia de los alevines de trucha arco iris, se apreció a lo largo del experimento que no hubo diferencias significativas entre los tratamientos que contenían harina de maca y los carentes de este insumo. La inclusión de harina de maca eleva el costo de alimentación, que a pesar de los buenos resultados obtenidos no justifica el gasto, vale decir no es rentable producir dietas con este insumo por el momento (Tabla 4). Siguiendo el interés que existe por mejorar las dietas en el cultivo de truchas, seria recomendable realizar el mismo experimento pero en la etapa de primer alevinaje, donde el alevín de trucha aprovecha mejor la proteína y los carbohidratos. Es necesario seguir investigando a la maca como insumo, utilizando el subproducto de la elaboración de harina de maca con la finalidad de abaratar los costos de la fabricación del alimento. 6. Referencias bibliográficas BLANCO, C La trucha Cría Industrial. Ediciones Mundi Prensa. Madrid España. 503 pp. CALZADA, J Métodos Estadísticos Para la Investigación. Editorial Limusa. Lima Perú. 424 pp. DABROWSKI K The effects of maca meal on growth and sex differentiation of juvenile rainbow trout Oncorhynchus mykiss Ohio - USA DIAS, F; SOLER, M Fundamento de nutrición y alimentación en acuicultura. INPA: Colombia. 342 pp. DINI A., 1994 Chemical composition of Lepidium Meyenii. Rev. Food Chemistry. Italy. 49: GOMEZ G. J., NIETO A., SURCO, F Evaluación del contenido de calcio, fosforo, hierro magnesio, potasio, zinc en maca (Lepidium peruvianum G. Chacón) y sus derivados procesados. UNALM. Lima Perù HIGUERA, M. YOUNG CHO, C Nutrición en Acuicultura. Volumen I y II. Caicyt. Madrid España. 307 pp. HEINSBROEK, L Growth and Feeding of Fish. Department of Fish Culture and Fisheries. Wageningen Agricultural University. The Netherlands. 93 pp. HUGUET A., 1995, Economía y Cultura en la producción de la Maca en los Andes Resumen del Proyecto de investigación realizado en el Instituto de Investigaciones Económicas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima pp. OBREGON, L Maca planta medicinal y nutritiva del Perú. Ltda. Instituto de Fitoterapia Americano. Lima Perú. 182 pp. 132

146 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 18/10/2006 ISSN Aceptado: 08/11/2006 Evaluación del promotor de crecimiento orgánico SP604 en dietas de alevinos de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) Fernando Galecio R. 1, Víctor Vergara R. 2, Anna K.Gambini G. 3 Resumen El presente trabajo se realizó en el Centro Piscícola de El Ingenio perteneciente a la Dirección Regional de Pesqueria - Junín. El objetivo fue evaluar el efecto de la inclusión de diferentes niveles de una fórmula comercial de oligosacáridos de mananos, selenio orgánico, cromo orgánico y extracto de Yucca schidigera (SP604 ) en la dieta de alevines de trucha arco iris por un periodo de 75 días desde la primera alimentación, sobre el comportamiento productivo, la mortalidad y la relación beneficio-costo. Se utilizaron 120,000 alevines de 2 cm. El tratamiento 1 recibió una dieta basal, y los tratamientos 2, 3 y 4 recibieron SP604 a razón de 1.5, 2.0 y 2.5 kg/tm de alimento, respectivamente. Para el análisis de los datos se utilizó el Diseño Completo al Azar. Los resultados del estudio mostraron mayores diferencias significativas a favor del alimento suplementado con SP604 en el nivel de 2.5 kg/tm para incremento de peso y biomasa en el orden del 7%; en la eficiencia alimenticia de 3%, lo que generó finalmente un incremento en las utilidades del 5%. Palabras clave: Crecimiento orgánico, trucha, dieta animal, SP604. Abstract The present work was carried out in the Fishery Centre El Ingenio belonging to the Regional Direction of Fishery - Junín. The objective was to evaluate the effect of the inclusion of different levels of a commercial formula of oligosacáridos of you flow us, organic selenium, chrome organic and extract of Yucca schidigera (SP604 ) in the diet of rainbow trout fingerlings for a period of 75 days from the first feeding, on the productive behavior, the mortality and the relationship benefit-cost. 120,000 fingerlings of 2 cm. length were used. The treatment 1 received a basal diet, and the treatments 2, 3 and 4 received SP604 to reason of 1.5, 2.0 and 2.5 kg/tm of food, respectively. For the analysis of the data the Complete Design was used at random. The results of the study showed bigger significant differences in favour of the supplemented food with SP604 in the level of 2.5 kg/tm for increment of weight and biomass in the order of 7%; in the nutritious efficiency of 3%, what generated an increment finally in the utilities of 5%. Key words: Organic growth, trout, animal diet, SP Introducción La etapa de alevinaje es un periodo crítico en la producción de la trucha arco iris. El cambio de la alimentación endógena por la exógena, es decir por alimento artificial, ausencia de buenas condiciones del ambiente de cultivo, la susceptibilidad a infecciones microorganismos patógenos, ponen en peligro la salud del alevín y su rendimiento productivo. Con la finalidad de hacer el cultivo más rentable y crear nuevas estrategias de producción, la biotecnología viene realizando evaluaciones de nuevos productos que permitan obtener mejores rendimientos, favorezcan la salud del pez y permitan reducir los costos de producción. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de la inclusión de diferentes niveles de un promotor de crecimiento orgánico, compuesto por oligosacáridos de mananos, selenio orgánico, cromo orgánico y extracto de Yucca schidigera (SP604 ) en la dieta de alevines de trucha arco iris por un periodo de 75 días desde la primera alimentación, sobre el comportamiento productivo, la mortalidad y la relación beneficio-costo. 2. Revisión de literatura Los oligosacáridos de mananos (MOS) son componentes extraídos de la pared celular de ciertas 1, 3 Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Zootecnia, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. levaduras. Los MOS tienen un gran potencial de aplicación en la disminución del impacto de organismos patógenos en peces a través de mecanismos de defensa no especificos: estimulación de la respuesta inmune, y bloqueo de la colonización intestinal de patógenos. (Robertson, et al.1990; Lyons y Jacques, 1994) El extracto de Yucca schidigera contiene saponinas que tienen propiedades inmunoestimuladoras, antifúngicas, e inhiben ciertas bacterias gram positivas. Adicionalmente se ha observado que tiene un efecto sobre el metabolismo del nitrógeno, a través de la reducción de los niveles séricos de urea y amoniaco, mejorando el estado general y por lo tanto el crecimiento (Cheeke, 1999). Las truchas son incapaces de utilizar grandes cantidades de carbohidratos para obtener energía metabólica, por lo que deben depender de la grasa. Sin embargo, debido a las grandes cantidades de grasas contenidas en los alimentos de estos peces, la generación de peróxidos es mayor que en los mamíferos. En los peces, el papel principal del selenio es como cofactor de la enzima glutatión peroxidasa, que destruye los peróxidos resultantes del metabolismo de los lípidos (Feeding Times, 1999). Adicionalmente se han reportado mejoras en la respuesta inmune y reducciones en la mortalidad (Lovell, 1997; citado por Lyons, 1997). El cromo trivalente ha mostrado influenciar el metabolismo de los carbohidratos (Mertz, 1993), el de los lípidos (Abraham et al., 1991; citados por

147 Evaluación del promotor de crecimiento orgánico SP604 en dietas de alevinos de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) Engle, 2001), y la absorción y el metabolismo de las proteínas (Okada et al., 1983; citados por Ingle, 2001; Kornegay et al., 1997). Con la finalidad de estimular la tasa de alimentación del langostino, se han realizado estudios con SP604 en nivel de 0.2% en una dieta comercial, encontrándose un incremento en la tasa de crecimiento de 0.52 a 0.67 g/semana, representando una reducción en el costo de alimentación (Griffith, 1996). 3. Materiales y métodos El experimento se llevó a cabo en las instalaciones del Centro Piscícola El Ingenio, perteneciente a la Dirección Regional de Pesquería - Junín, ubicado en el distrito de Ingenio, provincia de Concepción, evaluándose por un periodo de 75 días a partir de la reabsorción del saco vitelino (día 1). Se trabajó con 120,000 alevines de trucha arco iris de 2 cm, que fueron agrupados en 12 pilas con dimensiones de 0.47 x 3.40 x 0.60 m y una densidad de siembra de 12,500 peces por m 3. Se evaluaron cuatro tratamientos, un tratamiento control que recibió una dieta basal y los otros recibieron SP604, en niveles de 1.5, 2.0 y 2.5 kg/tm de alimento, respectivamente. Se utilizó un alimento peletizado de inicio que fue suministrado de acuerdo a la tabla de alimentación recomendada por el Programa de Alimentos de la Universidad Nacional Agraria La Molina. Se controló el peso unitario (g), la biomasa (kg), la talla (cm), la conversión alimenticia, la mortalidad (%) y la relación beneficio-costo (US $). Para el análisis de los datos se utilizó un Diseño Completo al Azar con cuatro tratamientos y tres repeticiones. El análisis de varianza y la prueba de Duncan se llevaron a cabo usando el programa Statistical Analysis System (SAS). 3.1 Tamaño de muestra Para la determinar del tamaño de muestra a seleccionar de la población se utilizó un margen de error de 0.098, una máxima variación de 0.5 y un nivel de confianza de 95%. El tamaño de la muestra obtenido fue de 100 alevinos por pila de tratamiento; se calculó mediante la siguiente fórmula: n* = n / 1 + ((n 1) / N) (Calzada, 1987) n = Z 2 x σ 2 / δ 2 donde: n* = Tamaño final de la muestra N = Tamaño total de la población n = Tamaño de la muestra Z = Grado de confianza σ = Máxima varianza δ = Margen de error 3.2 Producto a evaluar Se evaluó una mezcla de oligosacáridos de mananos, selenio orgánico, cromo orgánico y extracto de Y. schidigera (SP604 ). El producto SP604 es una fórmula comercial que esta compuesta en un 56% por oligosacáridos de mananos, 0.015% por selenio orgánico, 0.020% por cromo orgánico y en un 25% por el extracto de Y. schidigera, formando una mezcla de color blando que puede ser suministrado a través del alimento o el agua. 3.3 Tratamientos Se evaluaron tres tratamientos y un control, que fueron definidos de la siguiente manera: T1 : Control, 0 kg de SP604 / tm de alimento T2 : Medicado con SP604 a 1.5 kg / tm de alimento T3 : Medicado con SP604 a 2.0 kg / tm de alimento T4 : Medicado con SP604 a 2.5 kg / tm de alimento 3.4 Alimentación Para la alimentación, se utilizó un alimento comercial tipo pellet que fue suministrado de acuerdo a la tabla de alimentación recomendada por el Programa de Alimentos de la Universidad Nacional Agraria La Molina, se empleo una tasa de alimentación de 6% de su peso corporal y se utilizaron cuatro dietas diferentes (una para cada tratamiento), las cuales estuvieron conformadas por una misma dieta basal, diferenciándose únicamente en el nivel del promotor orgánico de crecimiento contenido. Tabla 1. Composición porcentual de la dieta basal. Insumos (%) Dieta basal Harina de pescado prime (65% Pt) Harinilla de trigo Torta de soya Aceite semirefinado de pescado 3.00 Sal 0.30 Premix de trucha¹ 0.20 Cloruro de colina 0.10 Total ¹. Composición por 3 kg de premezcla: Vit. A: ,000 U.I.; Vit. D3: 2 800,000 U.I.; Vit. E: 140,000 U.I.; Vit. K3: 8 g; Tiamina (B1): 18 g; Riboflavina (B2): 20 g; Niacina: 150 g; Acido Pantoténico: 50 g; Piridoxina (B6): 15 g; Biotina: 0.8 g; Acido Folico: 4 g; Acido Ascorbico: 600 g; Vit. B12: 0.03 g; Cloruro de Colina: 600 g; Manganeso: 40 g; Hierro: 20 g; Zinc: 20 g; Cobre: 1.5 g; Iodo: 1.5 g; Selenio: 0.3 g; Cobalto: 0.15 g; B.H.T.: 120 g; Excipiente c.s.p.: 3, g. 3.5 Comportamiento productivo Conversión alimenticia La conversión alimenticia fue calculada en función al consumo diario de alimento y a la ganancia diaria de peso vivo observada en las etapas I, II, III, IV y V. El índice de conversión alimenticia se calculó mediante la siguiente fórmula: CA = F / (Wf Wo) (Mugrditchian et al., 1981) donde: F Wo Wf = Cantidad de alimento ingerido = Peso inicial = Peso final 134

148 Fernando Galecio R., Víctor Vergara R., Anna K.Gambini G. Tabla 2. Aporte nutricional calculado de la dieta basal empleada. Nutriente Unidad Dieta Basal Materia Seca % Proteína total % Fibra % 3.31 Grasa total % 9.22 Energía digestible kcal/kg Lisina % 3.11 Metionina % 1.06 Cistina % 0.5 Arginina % 2.82 Histidina % 1.12 Isoleucina % 2.08 Leucina % 3.38 Fenilalanina % 1.96 Tirosina % 1.49 Treonina % 1.83 Triptofano % 0.54 Valina % 2.25 Metionina + Cistina % 1.57 Fenialanina + Tirosina % 3.44 AC. GS. n-3 % 2.67 AC. GS. n-6 % 0.11 Fósforo total % 1.44 Calcio % 1.76 Sodio % 0.59 Potasio % 1.20 Colina ppm Tasa de crecimiento La tasa de crecimiento se calculó en función al incremento de peso y el tiempo observado en cada etapa de evaluación. La información presentada en el presente estudio sobre la tasa de crecimiento, esta expresada en gramos por día (g/día). La tasa de crecimiento fue determinada mediante la siguiente fórmula: GR = (Wf Wo)/t (Heinsbroek, 1990) donde: GR = Tasa de crecimiento (g) Wf Wo = Incremento de peso (g) t = Tiempo (días) Supervivencia La mortalidad fue registrada diariamente por cada unidad experimental, pudiéndose así evaluar la supervivencia. Los datos obtenidos en el presente estudio están expresados en porcentaje (%) Relación beneficio costo Se calculó la relación Beneficio Costo (RBC) en todos los periodos de evaluación en función a la inversión total realizada (alimento consumido) y a la ganancia potencial capitalizada en peso vivo al final del periodo experimental respectivo. Indica el monto neto potencialmente ganado, en peso vivo, por cada dólar invertido en el alimento. La información sobre Relación Beneficio Costo está expresada en dólares americanos (US$). 3.6 Diseño estadístico El diseño utilizado para el experimento fue el Diseño Completamente al Azar (DCA), con cuatro tratamientos y tres repeticiones. El análisis de varianza de los datos se llevó a cabo usando el programa Statistical Analysis System (SAS) y la diferencia de medias se realizó usando la prueba de Duncan (Calzada, 1987; SAS Institute, 1985). El Modelo Aditivo Lineal para un DCA aplicado a todas las variables evaluadas fue el siguiente: Yij = U + Ti + Eij donde: Yij = Variable respuesta U = media general Ti = efecto del i-ésimo tratamiento (i = 1,2,3,4 ) Eij = Error experimental (j = 1, 2, 3) 4. Resultados y discusión Se encontraron diferencias significativas (P<0.05) para los incrementos de peso unitario y de biomasa, obteniéndose mejoras de 2, 5 y 7% para el incremento de peso, y de 2, 5 y 8% en el incremento de biomasa, con los niveles de 1.5, 2.0 y 2.5 kg/tm de SP604, respectivamente. El incremento de talla no mostró diferencias significativas, sin embargo ésta se incrementó en 2, 4 y 5% con el uso de SP604 en niveles de 1.5, 2.0 y 2.5 kg/tm, respectivamente. Los tres niveles de SP604 convirtieron el alimento más eficientemente (P<0.01) que el grupo control, encontrándose mejoras del 1, 2 y 4% con el uso de SP604 en niveles de 1.5, 2.0 y 2.5 kg/tm, respectivamente. El índice de supervivencia observado en los diferentes periodos de evaluación del presente estudio fue alto en todos los tratamientos. La mayor relación beneficio-costo fue observada en el mayor nivel de SP604. Éstos resultados concuerdan con lo observado en langostinos al evaluar SP604, donde se mejora la tasa de crecimiento y la retribución económica del alimento (Griffith, 1996). An cient. 68(3) 2007, pp

149 Evaluación del promotor de crecimiento orgánico SP604 en dietas de alevinos de trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) Tabla 3. Efecto de diferentes niveles de SP604 sobre el comportamiento productivo de alevines de trucha Arco Iris y relación Beneficio-Costo. Tratamiento* Parámetro SP604 SP604 SP604 Control 1.5 kg/tm 2.0 kg/tm 2.5 kg/tm Incremento de Peso Unitario, (g) 3.58 c 3.65 bc 3.74 ab 3.83 a Incremento de Biomasa, (kg) c bc ab a Incremento de Talla, (cm) 4.5 a 4.6 a 4.7 a 4.8 a Suministro de Alimento, (kg) a a a a Conversión Alimenticia d c b a Supervivencia, (%) b ab a a Relación Beneficio-Costo 1, (US $) Monto neto ganado, en peso vivo, por cada dólar invertido en alimento. a,b,c,d Promedios con letras iguales (filas) no son estadísticamente diferentes (Duncan, =0.05) 5. Conclusiones El uso de SP604 en niveles de 1.5, 2.0 y 2.5 kg/tm en dietas para alevines de trucha arco iris mejoro su performance siendo el incremento de peso en 2, 5 y 7%, respectivamente y el de biomasa en 2, 5 y 8%, respectivamente. Igualmente tuvo efectos positivos en el incremento de talla y conversión alimenticia. El nivel de 2.5 kg/ TM de SP604 generó la mayor relación beneficio-costo. Se recomienda utilizar el nivel de 2.5 kg/tm de SP604 en alimento de truchas arco iris durante la etapa de alevinaje como un promotor orgánico de crecimiento. Se recomienda investigar los efectos de esta suplementación de SP604 sobre la respuesta de la trucha arco iris en otras etapas productivas así como su aplicación en otras especies acuícola de importancia económica. 6. Referencias bibliográficas CHEEKE, P. R Actual and potential applications of Yucca schidigera and Quillaja saponaria saponins in human and animal nutrition. Proceedings of the American Society of Animal Science. ENGLE, T. E The role of trace minerals in immunity and lipid metabolism in cattle. En: Science and Technology in the Feed Industry, Proceedings of the Alltech s17th Annual Symposium. FEEDING TIMES, Corrección de las variaciones del selenio en los alimentos para peces. Feeding Times Vol. 3, Nº 4. GRIFFITH, D Shrimp production in Ecuator: overcoming environmental constraints. Biotechnology in the Feed Industry, Proceedings of Alltech s Twelfth Annual Symposium. KORNEGAY, E. T., Z. WANG, C. M. WOOD y N. D. LINDEMANN Supplemental chromium picolinate influences nitrogen balance, dry matter digestibility and carcass traits in growing and finishing pigs. J. Anim. Sci. 75:1319. LYONS, T. P. y JACQUES, K. A Biotechnology in the Feed Industry. Proceedings of Alltech s Tenth Annual Symposium. LYONS, T. P Una nueva era en la producción animal: La llegada de alternativas naturales científicamente demostradas. Memorias de la Séptima Ronda Latinoamericana y del Caribe. MERTZ, W Chromium in human nutrition: A review. J. Nutr. 123:626. URL: MUGRDITCHIAN, J., R. HARDY and W. JWAOKA Linssed oil and animal fat as alternative lipid sources in dry diets for Chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha). Aquaculture. 25: ROBERTSON, B. G. RORSTAD, R. ENGSTAD, y J. RAA, Enhancement of nonspecific disease resistance in atlantic salmon, Salmo solar, by a glucan from Sacharomyces cerevisiae cell walls. J. Fish Diseases. 13:

150 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 19/09/2006 ISSN Aceptado: 15/11/2006 Análisis de las exportaciones pesqueras tradicionales durante 1990 al 2005 María B. Olaya M. 1 Resumen Las exportaciones pesqueras tradicionales representaron en promedio el 12.4% del valor nacional durante el periodo de 1990 al Las exportaciones pesqueras tradicionales han crecido en el orden del 6% durante este periodo, habiendo generado 1,303 millones de dólares en el La harina de pescado fue el producto pesquero tradicional que generó la mayor cantidad de divisas. A los principales países que se exportó fueron: China (36%), Japón (9%) y Taiwán (6%). Palabras clave: Exportación, pesca, harina de pescado, productos tradicionales. Abstract The traditional fishery exports represented an average of 12.4% of the total national exports during The traditional fishery exports have grown 6% during this period, having generated 1,303 million of american dollars in Fishmeal was the most important fishery product generating the major exports, in value. The main importers were: China (36%), Japan (9%) and Taiwan (6%). Key words: Export, fishing, fishmeal, traditional products. 1. Introducción El sector pesquero es considerado de gran importancia económica en el Perú por ser el segundo generador de divisas. Los productos exportados en dicho sector se agrupan en tradicionales y no tradicionales. Los productos tradicionales lo conforman la harina y aceite de pescado los cuales son destinados para consumo humano indirecto y se obtienen a partir del procesamiento de los recursos pelágicos principalmente la anchoveta. Dentro de este contexto resulta imprescindible realizar un análisis de la cantidad de divisas que han generado las exportaciones pesqueras tradicionales a fin de determinar el real comportamiento del mencionado subsector y de esta manera contar con una herramienta importante para la toma de decisiones en el sector. En el presente trabajo de investigación se analiza la evolución de las exportaciones pesqueras tradicionales durante el periodo 1990 al Por otro lado, en los mencionados años en nuestro país se implementó el modelo de desarrollo liberal; es decir, la implementación de una política comercial de mercados abiertos para favorecer la libre movilidad de los bienes, servicios y capitales a fin de que la inversión privada nacional y/o extranjera promuevan el desarrollo de la actividad exportadora y a través de él nuestro país logre el desarrollo económico. Para analizar las exportaciones tradicionales se evaluará las siguientes variables: las capturas de los pescados para uso industrial, el valor FOB y las cantidades de los principales productos exportados pesqueros tradicionales, los precios promedios por productos exportados, los principales mercados de destino y las principales empresas exportadoras. En el desarrollo del presente trabajo se utilizó información estadísticas proporcionada por las instituciones 1 Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. vinculadas con el tema. Dicha información y los resultados obtenidos en el presente estudio se refieren a cifras del periodo 1990 al Por lo expuesto, los objetivos y las hipótesis planteadas en el presente estudio fueron: Objetivo general Analizar la oferta exportable de los productos pesqueros tradicionales durante el periodo 1990 al Objetivo específicos: a. Analizar el valor de las exportaciones pesqueras tradicionales con respecto al valor de las exportaciones pesqueras totales durante 1990 al 2005 b. Determinar la tasa de crecimiento del valor de las exportaciones tradicionales del sector pesquero durante 1990 al 2005 c. Cuantificar y analizar el valor de los principales productos pesqueros tradicionales exportados e identificar los principales mercados de destino. d. Identificar y analizar el comportamiento de las cantidades exportadas y precios de exportación de los principales productos pesqueros tradicionales. e. Identificar y cuantificar las exportaciones de las principales empresas pesqueras tradicionales del país en el Hipótesis General El valor de las exportaciones pesqueras tradicionales se ha incrementado significativamente. a. El valor de las exportaciones pesqueras tradicionales ha representado un porcentaje significativo con respecto al valor total de las exportaciones totales. b. La tasa de crecimiento del valor de las exportaciones pesqueras tradicionales se ha incrementado en forma significativa. c. El valor de las exportaciones que ha generado el principal producto pesquero tradicional se ha incrementado en forma significativa.

151 Análisis de las exportaciones pesqueras tradicionales durante 1990 al 2005 d. Los precios de los productos tradicionales ha permitido el incremento de la generación de divisas. La mayor cantidad de divisas se ha generado en pocas empresas exportadoras de productos pesqueros tradicionales en el Perú. 2. Revisión de literatura En el Perú, el sector pesquero es un sector estratégico por ser la segunda fuente generadora de divisas habiéndose exportado 1,625.5 millones de dólares en el 2005 (B.C.R.P, 2006). Esta tradicional actividad está sustentada, principalmente por la abundancia de los recursos pesqueros marinos pelágicos, sobretodo la anchoveta, así como, la sardina, el jurel y la caballa que han posibilitado el crecimiento y desarrollo de la industria harinera manteniendo a esta actividad en una de las más importante en el ámbito mundial (MINISTERIO DE PESQUERIA, 1999). En los años en que ocurrió el fenómeno de El Niño se ha observado una disminución en las cantidades de divisas que generó el sector pesquero tradicional (MINISTERIO de PESQUERIA, 1998) En el 2005, el valor de las exportaciones pesqueras tradicionales ascendió en 1,303 millones de dólares generando el 80% de divisas representando ser la mayor cantidad generada en todo el periodo en estudio (B.R.C.P, 2006) Marco teórico La corriente económica que impera en el mercado internacional otorga mayor importancia a la oferta exportable; por lo tanto, si una empresa desea permanecer en el mercado interno y/o externo, no sólo debe ser capaz de producir un producto de alta calidad sino que debe saber comercializarlo de tal manera que pueda convertirlo en un activo totalmente líquido como es el dinero en el menor tiempo (Olaya, 2005). Según Ferrari (1993) la actividad exportadora depende tanto de la demanda como de la oferta representando el precio que recibe el productor el principal factor que promueve la mencionada actividad; es decir, a mayores precios recibidos por los productores y a menores costos de producción mayor será la oferta; asimismo, estará influenciado por la capacidad de producción, la tecnología empleada y la inversión realizada. El presente trabajo de investigación se sitúa dentro del ámbito de las ventajas comparativas debido a que las condiciones naturales de nuestro país hacen posible la existencia de grandes cantidades de recursos hidrobiológicos; asimismo, el actual modelo de desarrollo implementado sobre la política comercial de mercados abiertos para el capital lo que está promoviendo es el ingreso de la inversión extranjera las cuales preferentemente se están orientando hacia aquellos sectores en donde los recursos son mas abundantes. En este sentido, se afirma que dentro de las especies pesqueras, las pelágicas son las más abundantes en comparación a las demersales. Es necesario indicar que dentro de las ventajas comparativas existe la corriente de la pesca responsable y/o sostenibilidad la que se sustenta en que la extracción del pescado deben realizarse en un nivel en la cual no origine la depredación de este recurso debido a que es un recurso agotable; por lo cual, el desarrollo pesquero sostenible es aquel que satisfaga las necesidades de la generación presente, sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades. El éxito de la actividad exportadora está condicionada por el desarrollo de las ventajas comerciales que predominan en ese momento en el mercado internacional el cual permitirá que cada unidad productiva de cada país pueda aventajar a sus competidores logrando primero, que sus productos tengan una mayor participación en el mercado nacional e internacional y segundo, alcancen sostenibilidad con el tiempo. (Olaya, 2005). Las ventajas comerciales están relacionadas directamente con las teorías económicas y han sido estas últimas las que han dado origen a las primeras. Después de la segunda guerra mundial se han creado tres ventajas comerciales en las cuales se planteó las ventajas comparativas. Una ventaja comparativa es toda superioridad que posee una empresa como consecuencia de estar ubicada en una zona geográfica donde abundan y/o se encuentran a un precio más bajo los siguientes factores de producción: recursos naturales, mano de obra, infraestructura física, capital. Además, se consideran las condiciones ambientales, el tipo de cambio, la cercanía al mercado, el incentivo de gobierno, el nivel de desarrollo del país, etc. (Olaya, 2005). 3. Materiales y métodos 3.1 Metodología Tratamiento de la información El campo de estudio del presente trabajo comprende el ámbito de las exportaciones pesqueras tradicionales de nuestro país. En el Perú las transacciones internacionales se registran en subpartidas siendo las más importantes Harina de Pescado sin desgrasar, impropio para la alimentación humana, con contenido de grasa mayor al 2% en peso Harina de Pescado desgrasada con proteína mayor al 68% y grasas hasta 2% Grasas y Aceites de Pescado y sus fracciones excepto aceite de hígado, en bruto Grasas y Aceites de Pescado y sus fracciones, refinados a. Fuente de información Las fuentes de información se consideraron teniendo en cuenta la variable en estudio relacionada con el modelo. Con respecto a los datos de la variable en estudio se recurrió a la información secundaria y datos estadísticos referente a: 138

152 María B. Olaya M. - Cantidad y valor FOB de las exportaciones pesqueras tradicionales del Perú. - Cantidad y valor FOB de los principales productos pesqueros tradicionales de exportación. - Precios promedios de los principales productos pesqueros tradicionales - Identificación y cuantificación de las principales empresas exportadoras de productos pesqueros tradicionales. Para lo cual se recopiló información de las siguientes instituciones: - SUNAT, Banco Central de Reserva del Perú (BCRP). Asociación de Exportadores (ADEX) y PROMPEX 3.2 Técnica De la información obtenida se analizó cada objetivo específico de la siguiente manera: a) Se determinó la participación porcentual del valor de las exportaciones pesqueras tradicionales con respecto a las exportaciones totales. b) Se determinó la propensión marginal a exportar de los productos pesqueros tradicionales utilizando el modelo de regresión lineal simple empleando el programa Excel el cual el tiempo; es decir, los años se le consideró como la variable independiente. Mientras que, el valor de las exportaciones corresponde a la variable dependiente comprendiendo desde 1990 al El modelo fue el siguiente: y = + b 0. x 1 donde: y = Variable dependiente = Valor FOB de las exportaciones pesqueras tradicionales. = Intercepto. b 0 = Propensión Marginal a exportar x 1 =Variable independiente = año de exportación El ajuste del modelo de la tasa constante de crecimiento del valor de las exportaciones pesqueras tradicionales por mínimos cuadrados se utilizó el análisis de regresión semilogarítmica con respecto a la variable dependiente que corresponde al valor de las exportaciones pesqueras: ln y = + b 0. X 1 Modelo recomendado por Damador Gujarati en su libro denominado Econometría Básica para el caso de exportaciones de bienes debido a que: b = Cambio relativo de y = pendiente Cambio relativo de x El modelo es el apropiado en situaciones donde para un cambio absoluto de x 1, y cambia en un porcentaje constante. El modelo es llamado Modelo de Crecimiento (constante) y es utilizado para medir la tasa de crecimiento de las exportaciones en el tiempo. a) Se realizó una comparación del valor de divisas y las cantidades exportadas de los productos pesqueros tradicionales durante 1993 al 2005 y se identificó los principales mercados de destino según el valor de las exportaciones de los productos pesqueros tradicionales. b) Se identificó las 20 principales empresas peruanas exportadoras de productos pesqueros tradicionales y se cuantificó los valores que exportan. 4. Resultados y discusión 4.1 Análisis del valor de las exportaciones pesqueras tradicionales durante el periodo de 1990 al 2005 En la Tabla 1 se muestra el valor de las exportaciones totales, el valor de las exportaciones pesqueras totales y las pesqueras tradicionales durante el periodo de 1990 al 2005 determinándose que las exportaciones del sector pesquero total y las pesqueras tradicionales representaron en promedio el 15.5 y el 12.4% de las exportaciones totales respectivamente. Asimismo, las exportaciones pesqueras tradicionales generaron 345 millones de dólares en 1990 y 1,303.1 millones de dólares en el 2005; es decir, en 16 años el valor de las exportaciones pesqueras tradicionales se incrementó en millones de dólares; sin embargo, durante el periodo no se ha registrado un crecimiento sostenido, donde en el año de 1992 disminuyó en 4.02% debido a la ocurrencia del fenómeno El Niño moderado; así como, en el año de 1998 disminuyó en 63.58%% debido a la ocurrencia del fenómeno El Niño calificado como fuerte. Asimismo en los años del 2001, 2002 y 2003 se observaron una disminución en el valor de las exportaciones de 2.98, 3.69 y 7.96% debido a que descendió la producción; así como, los precios. La harina y aceite de pescado son los dos productos pesqueros tradicionales de exportación representando ser la harina de pescado la que ha generado la mayor cantidad de divisas calculándose en 11,344.2 millones de dólares durante el periodo de 1990 al 2005, donde en 1990 se generó millones de dólares y en los años siguientes se ha incrementado aunque no sostenidamente, así en 1997 y en el 2005 se exportaron 1,030.9 y 1,147.5 millones de dólares. Mientras que, las exportaciones de aceite de pescado generaron 1,082.3 millones de dólares durante 1990 al 2005 aunque se exportó en menor cantidad a comparación de la harina de pescado pero con una tendencia creciente habiéndose exportado 6.7 y millones de dólares en 1990 y 2005 respectivamente. La contribución de la harina de pescado en la generación de divisas dentro del sector pesquero ha sido bastante elevada; sin embargo, se observa una disminución dado que en 1990 representó el 98.1% de las divisas totales; mientras que, en el 2005 fue el 88.1%. Por otro lado, la tendencia del valor de las exportaciones de aceite de pescado se ha incrementado desde 1990 el cual tuvo una An cient. 68(3) 2007, pp

153 Análisis de las exportaciones pesqueras tradicionales durante 1990 al 2005 participación del 1.9% y aumentó al 11.9% en el Tasa de crecimiento de las exportaciones pesqueras tradicionales En la Tabla 2 se muestra los ajustes de los datos del valor de las exportaciones pesqueras tradicionales durante el periodo de 1990 al Los resultados obtenidos por la función estadística del Excel se muestra en la Tabla 3. El modelo ajustado por mínimos cuadrados empleando la regresión: ln y = X La variable predeterminada o exógena (tiempo) explica en 51% la corrección del valor de las exportaciones pesqueras tradicionales y según la prueba de F el F calculado es mayor que el F tabular (16.6 > 4.6), b 0 = 0.06 mide la pendiente de la recta e indica que dentro del rango de x entre 1 y 16; es decir, entre 1990 al 2005, a medida que la variable independiente aumenta en una unidad, el aumento estimado en el valor medio o promedio de incremento de las exportaciones pesqueras tradicionales es 6%. Año Tabla 1. Valor de las Exportaciones Pesqueras Totales y Tradicionales (millones de dólares americanos). Exportación Total (Millones US$) Exportación Pesquera Total (Millones US$) % Part Pesq Exportación Pesquera Tradicional (Millones US$) % Partic Pesq Trad Var (%) anual Exportaciones Pesqueras Tradicionales Harina de Aceite de Pescado Pescado , Eventos Acuerdos Comercial Fenómeno de El Niño , Niño , Moderado (9 meses) , ,424, A partir de Agosto , , , , , , , , Niño Fuerte , (9 meses) , , , , , ATPA , , A partir del , , Agosto ATP/DEA , , , , , , , Prom , ,082.3 Fuente: BCRP (2006), SUNAT (2006) Elaboración propia Tabla 2. Valor de las exportaciones pesqueras tradicionales. Año X=años Y= Valor Ln y Exportado , , ,

154 María B. Olaya M. Tabla 3. Estadística de la regresión. Coeficiente de Correlación múltiple Coeficiente de determinación R R 2 ajustado Error Típico Observaciones 16 Grado Libertad de Suma Cuadrados Análisis de Varianza de Promedio de los Cuadrados F Valor omitido de F Regresión Residuos Total Coeficientes Error Típico Estadístico t Probabilidad Intercepción E-16 Variable x Fuente: Elaboración propia (2006) El coeficiente de determinación es 0.54 significa que aproximadamente el 54% de la variación del valor de las exportaciones pesqueras tradicionales es explicado por la variación del año. 4.3 Análisis del valor de las exportaciones de los principales productos pesqueros tradicionales e identificación de los principales mercados de destino En la Tabla 4 se muestra los valores, las cantidades de las exportaciones, los precios por tonelada de los dos productos pesqueros tradicionales y el porcentaje de participación durante el periodo 1990 al 2005 donde se aprecia que la harina de pescado fue el principal producto pesquero tradicional de exportación generando la mayor cantidad de divisas representando en promedio el 92.3% del valor de las exportaciones pesqueras tradicionales durante el periodo en estudio; mientras que, el aceite de pescado representó el 7.7%. En la Tabla 5 se aprecia los valores FOB y las cantidades de los principales productos pesqueros según su presentación durante el periodo 1993 al 2005 y en el Cuadro 6 se muestran los principales mercados de destino de los productos pesqueros tradicionales La partida arancelaria que generó la mayor cantidad de divisas fue la harina de pescado sin desgrasar impropia para la alimentación humana con contenido de grasa mayor al 2% en peso, generando 10,129 millones de dólares exportándose la cantidad total de 22,191.8 miles de TM durante 1993 al 2005 observándose fluctuaciones en las cantidades exportadas. Asimismo, los periodos en que registraron la mayor cantidad de divisas fue en los años de 1997 y 2005 registrándose en 1,030.9 y 1,147.5 millones de dólares respectivamente. El incremento de divisas en estos años se debió al efecto de la cantidad exportable y el precio obtenido. Por otro lado, en 1998 se generó la mayor cantidad de divisas como consecuencia de la mayor cotización del producto que fue de dólares aunque se presentó una disminución significativa de la cantidad exportada, por el efecto negativo de la ocurrencia del fenómeno El Niño (Ver Tabla 5). Los principales mercados de destino de la harina de pescado sin desgrasar fueron: China (36%), Alemania (11.5%) y Japón (8.4%). (Ver Tabla 6) El aceite de pescado y sus fracciones en bruto se ubicó en el segundo lugar generando millones de dólares exportándose la cantidad de 2,906.6 miles de TM (Ver Tabla 5). Los principales mercados de destino del aceite de pescado sin refinar fueron: Chile (17%), Noruega (16.4%) y Países Bajos (9.8%). (Ver Tabla 6) El aceite de pescado y sus fracciones refinados se ubicó en el tercer lugar generando millones de dólares exportándose la cantidad de miles de TM (Ver Tabla 5). Los principales mercados de destino del aceite refinado fueron: Chile (22.4%), Canadá (21.6%) y Noruega (20.6%). (Ver Cuadro 6) La harina de pescado desgrasada se ubicó en el cuarto lugar generando millones de dólares exportándose la cantidad de miles de TM (Ver Tabla 5). Los principales mercados de destino de la harina desgrasada fueron: Ecuador (15%) China (11.6%) y SudAfrica (10%). (Ver Tabla 6) Finalmente, los tres principales mercados de destino de los productos pesqueros tradicionales fueron: China (36%), Japón (9%) y Taiwán (6%) durante el periodo de 1993 al An cient. 68(3) 2007, pp

155 Análisis de las exportaciones pesqueras tradicionales durante 1990 al 2005 Tabla 4. Exportaciones de los productos pesqueros tradicionales durante 1990 al Producto Millones US$ Harina Miles de de TM Pescado Precio US$/TM Aceite de Pescado Total Millones US$ Miles de TM Precio US$/TM Millones US$ Participación de la Harina y Aceite de Pescado con respecto al valor total de las Exportaciones Pesqueras Tradicionales (%) Harina de Pescado Aceite de Pescado Fuente: B.C.R.P (2006) y PROMPEX (2006). Elaboración propia Tabla 5. Exportaciones de los productos pesqueros tradicionales según presentación durante 1993 al Producto Harina de Millones Pescado sin US$ desgrasar, con Miles de contenido de TM grasa mayor al US$/TM % en peso. Harina de Millones Pescado desgrasada con US$ Miles de proteína mayor al TM 68% y grasas U/S$/TM hasta el 2% Grasas y Aceites Millones de Pescado y sus US$ fracciones en Miles de bruto TM U/S$/TM Grasa y Aceites de Pescado y sus fracciones refinados Fuente: ADUANAS (2006). Elaboración propia Millones US$ Miles de TM U/S$/TM Tabla 6. Principales Mercados de los Principales Productos Pesqueros Tradicionales durante el periodo 1993 al Productos Harina de Pescado sin desgrasar, impropio para la alimentación humana, con contenido de grasa mayor al 2% en peso. Harina de Pescado desgrasada con proteína mayor al 68% y grasas hasta el 2% Grasas y Aceites de Pescado y sus fracciones en bruto Millones US$ 1º 2º 3º 4º 5º 10,129 China (36%) Alemania Japón (8.4%) Taiwán (6.2%) Indonesia (11.5%) (2.9%) Ecuador (15%) China (11.6%) Sudáfrica (10%) Chile (17%) Noruega (16.4%) Países (9.8%) Bajos Alemania (9%) Japón (8.7%) Japón (3.7%) Canadá (7.6%) Grasa y Aceites de Pescado y sus fracciones refinados Fuente: ADUANAS (2006) Chile (22.4%) Canadá (21.6%) Noruega (20.6%) Japón (5%) Países Bajos (3.6%) 4.4 Análisis de las exportaciones de las principales empresas pesqueras tradicional en el 2005 En la Tabla 7 se muestra la cantidad total del valor exportado que ha generado las veinte principales empresas exportadoras pesqueras tradicionales en el 2005 determinándose en 1, ,596 dólares representando el 82% del total del subsector tradicional estableciéndose que existe una alta concentración en pocas empresas dedicadas en la actividad exportadora pesquera tradicional. La principal empresa exportadora pesquera tradicional fue el Grupo Sindicato Pesquero del Perú S.A. (SIPESA) que generó ,008 dólares en el 142

156 María B. Olaya M representando el 13.18% del valor total de los productos pesqueros tradicionales. Tabla 7. Exportaciones de las principales empresas pesqueras tradicionales en el N Principales Empresas Valor % (US$) Particip 1 Grupo Sindicato Pesquero del Perú S.A , Austral Group S.A.A , Tecnología de Alimentos S.A , Pesquera Hayduk S.A , Pesquera Diamante S.A , Corporación Pesquera Inca S.A , Alexandra S.A.C , Pesquera Exalmar S.A , Corporacion Fish Protein S.A , Pesquera Rubí S.A , Compañía Pesquera del Pacífico Centro S.A , Epesca S.A , Pesquera Polar S.A , Conservera Garrido S.A , Corporación Pesquera Coishco S.A , Pesca Perú Chimbote Norte S.A , Colpex Internacional S.A.C , Consorcio Malla S.A , Pacific Sunny Foods S.A.C , Pesquera Industrial El Angel , Total de las Exportaciones Pesqueras Tradicional de las Veinte 1, , Principales Empresas Total de las Exportaciones Pesqueras Tradicional 1, , Fuente: ADEX (2006). 5. Conclusiones Las conclusiones del presente trabajo de investigación fueron las siguientes: El valor de las exportaciones pesqueras tradicionales representaron el 12.4% del valor total durante el periodo de 1990 al La harina de pescado fue el producto que generó la mayor cantidad de divisas habiéndose exportado 11,344.2 millones de dólares. La tasa de crecimiento del valor de las exportaciones pesqueras tradicionales ha sido muy baja habiendo crecido en el orden del 6% durante 1990 al La harina de pescado sin desgrasar con contenido de grasa mayor al 2% en peso, generó la mayor cantidad de divisas habiéndose exportado 10,129 millones de dólares durante el periodo de 1993 al 2005 influenciado por el efecto de las cantidades exportadas y el precio. Los principales mercados de destino de los principales productos pesqueros tradicionales fueron: China (36%), Japón (9%) y Taiwán (6%) durante el periodo de 1993 al El valor de las exportaciones tradicionales generado por las veinte empresas pesqueras representó el 82% del valor del subsector. 6. Referencias bibliográficas ADEX, Perú Exporta. Revista Nº 330-Abril Lima Perú 116 pp ADUANAS, Estadísticas de Exportación por partidas y mercados de 1993 al B.C.R.P Estadísticas anuales de Lima- Perú. F.A.O, Estadísticas en Pesca FERRAR.I Comercio Exterior y Desarrollo Perú Fundación Friedrich, Ebert. GUJARATI, D Econometría Básica. Editorial Latinoamericana S.A. Bogotá. Colombia. MINISTERIO DE LA PRODUCCION, Estadìstica del ViceMinisterio de Pesqueria MINISTERIO DE PESQUERIA, Evaluación del Comportamiento de las Exportaciones de Productos Pesqueros Oficina General de Economía Pesquera, 42 pp MINISTERIO DE PESQUERIA, Desenvolvimiento del Sector Pesquero en Eventos del Niño y Oficina General de Economía Pesquera, 30 pp OLAYA, M., OLAYA J. y A.N.R Agroexportando Valores. Primera Edición Impreso en Gráfica El Rosario A. Mejía E.I.R.L. Lima. Perú. 304 pp. PROMPEX, Exportaciones del Subsector Pesca en Perú. An cient. 68(3) 2007, pp

157 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 20/07/2007 ISSN Aceptado: 09/08/2007 Cálculos para la implementación del sistema de propulsión de una embarcación pesquera artesanal de 10 Ton de capacidad de carga en bodega Oscar Malpica Moreno 1 Resumen En el litoral peruano, las embarcaciones pesqueras artesanales, principalmente las embarcaciones menores de 12 m de eslora, son implementadas en forma empírica, sobre la base de referencias de embarcaciones similares construidas, razón por la que estas embarcaciones no tienen el rendimiento y eficiencia esperados durante la navegación y las operaciones de pesca. El presente trabajo tiene como objetivo, establecer los principales criterios que faciliten el cálculo de los elementos que intervienen en el sistema de propulsión y gobierno de una embarcación pesquera artesanal de 10 ton de capacidad de carga en bodega. La eficiencia óptima de funcionamiento de los elementos que conforman el sistema de propulsión de la embarcación, presupone una mínima resistencia friccional del casco y formas hidrodinámicas. En el presente trabajo, sobre la base de 10 ton como capacidad de carga en bodega, se calcula: la potencia del motor principal; el diámetro y paso de la hélice; el diámetro del eje intermedio y eje de cola para 1000 rpm; la separación máxima que debe existir entre los descansos y el tamaño de la pala del timón y el diámetro del eje o mecha. Palabras clave: Pesquería artesanal, embarcaciones pesqueras, propulsión de embarcaciones. Abstract In the Peruvian coast, the artisanal fishing boats, mainly those whose length is less than 12 m, are implemented in empirical form, on the base of references from similar boats that is why these boats do not have the expected output and efficiency during the navigation and fishing operations. The principal objective of this working research is to establish the main criteria that facilitate the design and calculation of the elements for propulsion and steering of the artisan fishing boats in the Peruvian coast, for a 10 ton fish hold load capacity. In this type of boats, the minimum frictional resistance of the hull and its hydrodynamics forms provide optimal propulsion efficiency. In the present work it calculate: the main dimensions for a 10 ton fish hold load capacity boat; the engine power; the diameter and pitch of the propeller; the intermediate and tail shaft diameter for 1000 rpm; the maximum permitted distance between bearings in the intermediate shaft and the rudder blade area and its shaft diameter. Key words: Artisanal fisheries, fishing boats, fishing boats propulsion. 1. Introducción La pesca artesanal o de pequeña escala, sigue siendo el método de producción de alimentos que requiere mayor intensidad de trabajo y utilización de mano de obra; depende, casi en su totalidad, del uso de embarcaciones con motores de combustión interna. Estas embarcaciones aportan con casi la mitad de la producción mundial de pescado para consumo humano directo (Wilson, 2005). La pesca artesanal en el Perú es una actividad muy variada en la extracción de los recursos hidrobiológicos, utiliza diversas artes y métodos de pesca, a bordo de embarcaciones cuyo volumen de bodega no supera a 32 m 3. Aproximadamente 6300 embarcaciones conforman la flota pesquera artesanal en el Perú, en su totalidad construidas por carpinteros navales en astilleros artesanales sin mucho criterio técnico. Del total de estas embarcaciones, el 99% son construidas de madera y el 1% de fibra de vidrio. El 65% son propulsadas por hélices accionadas por un motor, y el 35 % propulsado por remos y velas. Por las condiciones de trabajo que realizan y el significativo aporte a la economía nacional, están consideradas como embarcaciones muy especializadas; su tamaño, equipamiento de cubierta, capacidad de carga, acomodación, maquinarias y 1 Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. equipos, forman parte de un sistema donde debe existir una sincronización técnica y funcional. Se plantea como objetivo general: - Establecer los principales criterios que faciliten el cálculo y diseño de los elementos que intervienen en la propulsión y gobierno de una embarcación pesquera artesanal de 10 ton de capacidad de carga en bodega. Objetivos específicos: - Cálculo de la potencia requerida del motor principal optando por la metodología de mayor aplicabilidad en el medio. - Cálculo de las dimensiones de los ejes y la hélice acorde con el tamaño y ubicación del motor principal. 2. Revisión de literatura Carreño (1992), manifiesta que toda embarcación es la unión de varios sistemas de ingeniería que, al unirse permiten al hombre navegar con relativa confianza a través de mares, ríos o lagos. Cada una de los sistemas involucra una red compleja entre la necesidad a cubrir y la tecnología disponible para satisfacerla. Para el diseño y el proceso de construcción y equipamiento de embarcaciones, existen muchas metodologías; al respecto, Rawson y Truper (1968), recomiendan utilizar la espiral de diseño, como un método iterativo que permite comprobar y/o modificar parte del diseño conforme se avanza en él. El alto precio de los combustibles hoy en día, particularmente el diesel está llevando a las flotas

158 Oscar Malpica Moreno pesqueras a situaciones difíciles por su incidencia en el costo de operación de las embarcaciones, ya que los gastos en combustible superan el 30% de los costos de operación. Las embarcaciones muchas veces consumen combustible más de lo debido, al respecto, Gilbert (1983) manifiesta que las causas principales, por orden de prioridad, son: a) los seres humanos, principalmente los armadores; b) las hélices de diámetro o paso incorrectos; c) los motores que no corresponden a las características de la reductora y de la hélice; y, d) la inadecuación o mala utilización del motor. Con relación al consumo de energía de las embarcaciones en su travesía normal, Wilson, (2005), manifiesta que de la energía que llega a la hélice, el 35% se utiliza para hacerla girar; el 27% para vencer la resistencia debida a la formación de olas; el 18% para contrarrestar el rozamiento del casco; el 17% para contrarrestar la resistencia de la estela y la turbulencia que provoca la hélice contra el casco; y el 3% para vencer la resistencia del aire. Gefaell, (2005), menciona que la solución para reducir los gastos de operación de las embarcaciones pesqueras, es buscar y aplicar soluciones que van desde el rediseño de las formas del casco, hasta la aplicación de mejores pinturas para que estos cascos sean más lisos y disminuyan la resistencia del agua. Para esto recomienda: 1. Un buen mantenimiento de la hélice, que puede reducir el gasto hasta un 5%. 2. Disminuir la fricción del agua en la obra viva, que puede reducir hasta un 34%. 3. Optimizar las rutas de navegación, que puede reducir hasta un 4%. 4. Optimizar el diseño de las formas del casco, que puede reducir hasta un 3%. 5. Incrementar la eslora (manteniendo la misma manga y la misma potencia del motor) que puede reducir hasta un 30%. Siendo el motor principal la unidad fundamental para la propulsión y el funcionamiento de las embarcaciones, Borgernstam (1967), considera de mucha importancia tener presente las siguientes recomendaciones: Peso moderado del motor, con una relación Peso/HP entre 25 y 35. Seleccionar el motor de menor tamaño posible. Disminuir la vibración del motor utilizando soportes de jebe en lugares claves pre establecidos. Seleccionar un motor con gran fuerza de tracción. De preferencia elegir hélices de gran tamaño y paso pequeño. Es necesario realizar un buen mantenimiento del motor después de períodos largos de funcionamiento. Contar con los conocimientos y las facilidades para poder realizar el mantenimiento del motor a bordo. El motor debe tener un sistema de enfriamiento por agua, pudiendo ser por toma directa de agua de mar o por un sistema de intercambiador de calor tipo keel cooler. En la búsqueda de un trabajo eficiente del sistema de propulsión de una embarcación, el acople y alineamiento del motor con el eje intermedio y el eje de cola, Silvester, y Shenker, (1974), manifiestan que un buen alineamiento del motor y los ejes de transmisión se consigue utilizando los acoples rígidos, para poder soportar los esfuerzos de torque, tracción y flexión. Del mismo modo recomiendan que el alineamiento de los ejes y motor, así como los ajustes finales de los pernos y seguros de anclaje, deban realizarse cuando la embarcación se encuentra en el agua. Con referencia a los criterios de selección del motor, Mutton (1981), propone tener en consideración las siguientes características: potencia; revoluciones por minuto; dimensiones y peso; sentido de rotación del cigüeñal; tipo de caja de reducción; toma de fuerza requerida; sistema de enfriamiento y las dimensiones de la hélice. Describe también los diferentes sistemas de enfriamiento que existen en los motores marinos utilizados en las embarcaciones pesqueras. La fuerza más significativa que las embarcaciones tienen que vencer es la resistencia del agua, al respecto, Mandelli (1960), manifiesta que esta resistencia está en función de numerosas variables, las cuales considera muy importantes como son: la velocidad de avance de la embarcación, su forma y tamaño, la densidad y viscosidad del fluido donde navega, la suavidad de la superficie del casco etc. Para calcular esta resistencia, es necesario recurrir a los tanques de experiencias hidrodinámicas, utilizando modelos a escala. Explica que la resistencia total R del modelo está representada por la relación: R Rf R r, donde R f es la resistencia de fricción del agua contra el casco, el cual se disipa en calor; R r es la resistencia por formación de olas y torbellinos que quedan tras el modelo al avanzar éste en el agua, que se disipa en calor. Según Froude la resistencia de fricción obedece a la siguiente relación: R f f x S xv S 1,825 donde: R f, resistencia de fricción en libras (1 lb = kg). S, superficie mojada en pies cuadrados (1 ft = m). Vs, velocidad de arrastre en nudos. f, coeficiente que depende de la eslora de la placa (variando de para una eslora de 10 ft a para una eslora de 1000 ft). Sobre la base de las estadísticas acerca de estudios de embarcaciones de diferentes tamaños, Fayson (1985), propone en forma detallada los factores que intervienen en el cálculo de la potencia requerida del motor para la propulsión de embarcaciones pesqueras de tamaño mediano. Manifiesta que es muy importante el número de Froude y el número de 145

159 Cálculos para la implementación del sistema de propulsión de una embarcación pesquera artesanal de 10 Ton de capacidad de carga en bodega Reynolds en el cálculo de la resistencia de residual y la resistencia de fricción respectivamente. Para el cálculo aproximado de la potencia requerida del motor para embarcaciones pequeñas (de hasta 11 m de eslora) utilizadas en la pesca con métodos pasivos de pesca, Gulbrandsen (1988), recomienda considerar de 5 a 6 HP por cada tonelada de desplazamiento. Para calcular, en forma muy aproximada, la velocidad de una embarcación que utiliza un motor diesel central, funcionando éste al 80% del valor continuo máximo, se debe recurrir a la siguiente relación: Vs 2.16 Lf donde Vs es la velocidad de la embarcación en nudos y Lf es la eslora de flotación en metros. Doust, 1967, expone los parámetros relacionados a la forma del casco, que influyen significativamente sobre la resistencia de fricción: 1. La relación eslora /manga (L/M). 2. La relación manga /calado (M/H). 3. Coeficiente de sección maestra (Cm). 4. Coeficiente prismático (Cp). 5. Posición longitudinal del centro de carena (XB). 6. La mitad del ángulo de entrada de la línea de agua. 7. La mitad del ángulo de carrera. 8. La inclinación de la popa. 9. El asiento (t). En el cálculo del diámetro de los ejes intermedios, debe considerarse los efectos de torsión, flexión o ambas combinadas. En ejes relativamente largos, la flexión es muy considerable, para lo cual los asientos o descansos adecuadamente ubicados solucionan el problema (Creamer, 1976). Con respecto al material apropiado para el eje intermedio y el eje de cola, Fyson (1985), recomienda el bronce o el acero inoxidable de no menos de 4409 kg/cm 2 de tensión a la rotura, siendo necesario la certificación correspondiente cuando los ejes superen los 75 mm de diámetro. Las hélices, por el trabajo que realizan, deben ser muy resistentes, al respecto, La Compañía RICE PROPELLERS, (http://www.ricepropulsion.com/tnls/propbroncea luen.htm), en su artículo: Propiedades del bronce alumínico (ba) comparado con el bronce manganeso (bm) en la fabricación de hélices marinas, expone que las bondades de la primera (ba) son mucho mejores que la segunda (bm) en los siguientes aspectos: 4. Alta resistencia a las fallas bajo impactos de corte. 5. Tienen poco mantenimiento, por su alta resistencia a la flexión, al rompimiento y a la fatiga. 6. Es fácilmente reparable por el proceso de soldadura MIG. 7. Permite la fabricación de hélices con pesos más reducidos (aproximadamente 9%). El tamaño y el número de palas de una hélice, influyen de gran manera en su eficiencia; al respecto, Berg (1982), en un estudio monográfico bien documentado, encontró que en una embarcación de pesca, la sustitución de la hélice convencional por una hélice de mayor diámetro, produjo una reducción de 30% en el consumo de combustible a una velocidad de crucero, también incrementó en un 27% la tracción sobre la fuerza máxima de remolque. Wilson (2005), manifiesta que uno de los problemas que aquejan a las hélices es la cavitación, que disminuye la fuerza de empuje, por lo que los pilotos recurren a forzar más la máquina a fin de mantener la misma velocidad y fuerza de tracción. La distancia entre la hélice y el casco porta hélice influye mucho en la eficiencia de funcionamiento de la hélice, produciendo vibración; a este respecto, Wilson (2005) propone las siguientes alternativas: 1. establecer una nueva angularidad del eje (para lo cual se debe remontar el motor). 2. utilizar una prolongación mayor del eje (para lo cual a menudo se debe desplazar el timón más a popa). 3. instalar una hélice con una mayor relación áreadisco. En el cálculo para el diámetro de ejes sólidos, Creamer (1976), propone la siguiente relación: 3 J SS d 63000( EHP) T SS r 16 N y 16 T 126 EHP 20 S S N Su superficie se mantiene suavemente pulida por 3. Materiales y métodos largo período de tiempo, por ello mantiene su alto factor de eficiencia. 3.1 Cálculo de las principales dimensiones de 2. Numéricamente el aumento en eficiencia podría la embarcación andar en el orden del %, con resultados Para el cálculo de las dimensiones principales de la en ahorro de combustible. embarcación, materia del presente estudio, se 3. Es aproximadamente un 10 % más ligero que el utilizará la ecuación de regresión lineal propuesta por bronce manganeso, y puede diseñarse hélices de Carreño (1992), como resultado del procesamiento de palas más delgadas por su alta resistencia. los datos de 72 embarcaciones: An cient. 68(3) 2007, pp d S donde: T = torque (in-lb). SS = esfuerzo de diseño en corte (psi). J = momento de inercia polar (in4). r = distancia desde el eje neutral hasta la fibra más extrema (in). d = diámetro del eje (in). EHP = potencia (HP). N = número de revoluciones por minuto (rpm). S

160 Oscar Malpica Moreno n P K Lf M H donde: P = parámetro; K = constante de proporcionalidad; Lf x M x H = producto de la eslora de flotación, manga y calado de diseño; n = exponente. Parámetro Constante K Variable Exponente n Eslora de flotación (Lf) Lf x M x H Manga (M) Lf x M x H Puntal (P) Lf x M x H Volumen de bodega (Vb) Lf x M x H Peso de bodega (Wb) Lf x M x H Fuente: Carreño, (1992). Como patrón de referencia de una embarcación pesquera de 10 ton de capacidad real de carga en bodega, se considera la embarcación UNA I Don Fico de propiedad de la Universidad Nacional Agraria La Molina, construida sobre la base de los planos presentados por Gurtner (1959), destinada a la pesca en países en vías de desarrollo. Las características son: Nombre : UNA I Don Fico Material de construcción : Madera Eslora total (Lt) : m Eslora de flotación (Lf) : m Manga (M) : 3.60 m Puntal (P) : 1.60 m Calado de diseño (H) : 1.50 m Cb : 0.41 Lf x M x H : m 3 Vc : 22.7 m 3 Δ : ton 3.2 Cálculo de la potencia del motor La potencia necesaria para propulsar una embarcación depende fundamentalmente de la resistencia que opone el agua durante su desplazamiento a una determinada velocidad. Para efecto de los cálculos se asumirá una velocidad de 8 nudos. Para el cálculo de la potencia del motor para embarcaciones pesqueras en nuestro litoral se recurre a metodologías empíricas basadas en las comparaciones y las referencias de embarcaciones similares. El Diagrama de velocidad y potencia de salida propuesto en Yanmar Diesel Engine- Instruction book 3 Merine (Yanmar Diesel Engine Co. Ltd.) (Figura 1), es una muy buena alternativa de cálculo de la potencia efectiva del motor (EHP) para embarcaciones menores de 12 m de eslora. Durante el proceso se calculará primero Vs y con este valor Lf se determinará la relación EHP utilizando la curva V Lf EHP FIGURA N 1 : Diagrama de Velocidad de la embarcación, vs Potencia requerida del motor principal, para embarcaciones mayores de 7 m y menores de 15 m de eslora. (Fuente: Yanmar Diesel Engine Instruction Book 3 Marine). Curva 1: corte transversal "muy bueno" (embarcaciones pesqueras) Curva 2: corte transversal "bueno" (embarcaciones pesqueras) Curva 3: corte transversal "fino" (cruseros, patrulleras etc.) 3.3 Cálculo del tamaño de la hélice (Diámetro D y Paso P ) Para el cálculo del tamaño de la hélice existen muchas propuestas y metodologías basadas en experimentos realizados en canales hidrodinámicos. Para el cálculo se utilizarán las curvas de Trost (Figura 2), en donde la escala de la abscisa representa los coeficientes de salida Bp, denominado también el Coeficiente de Taylor; en el eje de las ordenadas se calculará la relación P D. Bp N EHP 2.5 Va Va 1 w Vs w 0.5 Cb 0.05 donde: Bp = coeficiente de salida. N = rpm de la hélice. EHP = Potencia efectiva en el eje de la hélice (HP) Va = Velocidad de avance de la hélice (nudos). 147

161 0.61 Cálculos para la implementación del sistema de propulsión de una embarcación pesquera artesanal de 10 Ton de capacidad de carga en bodega Vs = Velocidad de la embarcación (nudos). w = Coeficiente de estela. Cb = Coeficiente de block de la embarcación. Para calcular el diámetro y el paso de la hélice, en la curva, con el valor obtenido de Bp, se obtendrá el valor de (coeficiente de diámetro) y en el eje de las ordenadas se obtiene la relación P D. El diámetro se obtendrá reemplazando el valor de en: Va D N = 30 p = P D Bp FIGURA N 2: Diagrama Bp para hélices de 3 palas con 50 % de área por pala. FUENTE: Trost "Open water test with modern propeller forms". NECIES, vol 67, FBW. 3.4 Dimensiones del codaste porta hélice La distancia entre la hélice y el casco influye en la eficiencia de funcionamiento de la hélice y afecta a la intensidad de la vibración causada por la hélice. En la Figura 3 se muestran las principales distancias consideradas, cuyos valores mínimos se expresa en la Tabla 1, los que se tomarán en cuenta en el presente trabajo. Tabla 1. Valores mínimos de las distancias entre el casco y la hélice dentro del codaste porta hélice. Código Abertura Leyenda a Mayor o igual al 12 % de D b Mayor o igual al 5 % de D D = Diámetro de la Mayor o igual al 12 % de c hélice. D dt = diámetro del eje de Mayor o igual al 20 % de d cola D e Menor o igual a 4 veces el FIGURA N 3: Recomendaciones para la abertura dt del codaste porta hélice a D b c d e dt FUENTE: Fayson (1985) Figura 3. Recomendaciones para la abertura del codaste porta hélice. 3.5 Cálculo del diámetro de los ejes (Eje intermedio y Eje de cola) Para el cálculo de los diámetros propone las siguientes relaciones (Fyson, 1985): EHP d C 3 ; dt 1.05 d D N donde: d = diámetro del eje intermedio (mm). dt = diámetro del eje de cola (mm). C = factor obtenido de la tabla. EHP = Potencia efectiva del motor (HP). N = RPM del eje a un máximo EHP. D = diámetro de la hélice (mm). Tabla 2. Factor C para el cálculo del diámetro del eje intermedio. N de cilindros del motor Motores diesel Motores a gasolina y/o kerosén 2 4 tiempos tiempos tiempos 4 tiempos An cient. 68(3) 2007, pp

162 Oscar Malpica Moreno 1 1 Considerando el tamaño de la embarcación, y para efecto de los cálculos, se considera que el motor calculado es un motor Diesel de 4 tiempos y 4 cilindros. Cálculo del número de descansos en el eje intermedio. Para el efecto del cálculo del número y colocación del los descansos en ejes intermedios largos, se calculará mediante la relación (Fyson, 1985): Z d 3 2 donde: Z = Distancia máxima entre descansos (m). d = Diámetro del eje intermedio (mm). Al margen de la longitud del eje intermedio, se considerarán dos descansos fijos, uno en proa a una distancia equivalente a 12 veces el diámetro intermedio del eje, medido hacia popa desde la brida de acople a la salida de la caja de reducción; y otra en popa a una distancia equivalente 4 veces el diámetro intermedio del eje, medido hacia proa, desde la brida de acople con el eje de cola (Figura 4) HELICE BOCINA BRIDA DE ACOPLE DE POPA EJE INTERMEDIO 4 x d 12 x d REDUCTOR EJE DE COLA DESCANSO DESCANSO BRIDA DE ACOPLE DE PROA Figura 4. Ubicación de los descansos a partir de las bridas de acople en proa y popa del eje intermedio. FIGURA N 4: Ubicación de los descansos a partir de las bridas de acople en proa y popa del eje intermedio Cálculo del diámetro de la mecha del 1 n 1 Lf M H ( Wb) Lf M H 10 timón n k Con referencia a la mecha del timón, para 3 embarcaciones entre 10 m y 12 m de eslora, NKK Lf M H m (1980), propone que el diámetro no deberá ser menor al calculado mediante la siguiente fórmula: d Sp XG Vs y Sp m Al 100 donde: d m, diámetro de la mecha del timón (cm). Sp, superficie de una de las caras de la pala (m 2 ). XG, distancia del centro de gravedad de la pala al eje de la mecha (m). Vs, velocidad máxima de la embarcación (nudos). Al, superficie lateral de la carena de la embarcación (m 2 ). 4. Resultados y discusión 4.1 Dimensiones de la embarcación objetivo Para una embarcación pesquera artesanal de 10 ton de capacidad de bodega, el producto Lf x M x H es: Siguiendo la misma metodología, las dimensiones principales obtenidas se muestran en la Tabla 3. Tabla 3. Dimensiones principales de la embarcación sobre la base de una capacidad de bodega de 10 ton. Atributo Eslora máxima (Lm) Eslora entre perpendiculare s (Lpp) Eslora de flotación (Lf) Relación de cálculo Valor calculad o Lm Lf Lf m Lpp Lf Lf m Lf m Manga (M) M m Puntal (Pt) Pt m Calado (H) Volumen de carena ( Vc) Desplazamient o ( ) H 1.25 m Vc m m ton / m 23 ton 149

163 Cálculos para la implementación del sistema de propulsión de una embarcación pesquera artesanal de 10 Ton de capacidad de carga en bodega Coeficiente de 22.3 Cb 0.54 block (Cb) Si se comparan los resultados obtenidos para las dimensiones de la embarcación materia del presente estudio con las dimensiones de la embarcación UNA I Don Fico, se observa que no existe variación significativa que pueda motivar un cálculo de corrección; por lo tanto, los datos obtenidos se consideran para los efectos de los cálculos. 4.2 Cálculo de la potencia efectiva del motor Con las dimensiones de la embarcación, obtenidas en la Tabla 3, y utilizando las curvas de velocidad potencia de YANMAR se calcula: Vs ; Lf Con este valor obtenemos en el diagrama de velocidad - potencia el valor de la relación: EHP 4 EHP HP. 4.3 Cálculo del diámetro de la hélice Utilizando las curvas de Trost (Figura 2) se calcula diámetro y paso de la hélice: Coeficiente de estela w w 0.5 Cb 0.05 w Velocidad de avance de la hélice Va Va ( 1 w) Vs Va (1 0.22) nudos Potencia en el eje de la hélice HPa Desde la salida del motor hasta el eje de la hélice, sufre una pérdida de potencia del 5%. HPa 0.95 EHP HPa HP Coeficiente de salida Bp Bp N HPa Va Bp Coeficiente de diámetro y la relación D H H D Cálculo del diámetro D y el paso H Va D D 0.71 m P m n 1000 Considerando el valor obtenido para el diámetro de la hélice, las dimensiones mínimas de holgura de la hélice dentro del codaste porta hélice son (Figura 3): (a) mayor o igual a 8.52 cm (b) mayor o igual a 3.55 cm (c) mayor o igual a 8.52 cm (d) mayor o igual a cm (e) menor o igual a cm Diámetro del eje de cola: dt 1.05 d D mm Las fundas son necesarias para la protección de los ejes en lugares de mayor desgaste. El espesor de estas fundas se calcula mediante la siguiente relación: Fe d K mm mm donde: Fe, espesor mínimo de la funda (mm). d, diámetro del eje (mm). K, constante que varía entre 120 y 230 (dependiendo del material); K = 230 para el bronce. 4.5 Cálculo de la distancia máxima entre los descansos en el eje intermedio Z d Z m L a distancia mínima entre descansos es de 0.51 m, por tratarse de un eje relativamente de pequeño diámetro, susceptible a flexión. 4.6 Cálculo del diámetro de la mecha del timón Realizando las aproximaciones del caso se tiene que: Al 0.82 Lf H m 3 Al Sp m dm cm 5. Conclusiones Las dimensiones de la embarcación pesquera artesanal con una capacidad de carga en bodega de 10 TM son: L = m; Lf = m; Lpp = m; M = 3.12 m; Pt = 1.43 m; H = 1.25 m; Vc = 22.3 m 3 ; = 23 ton; y Cb = La eficiencia de la hélice calculada (D = 710 mm, P = 372 mm) desarrollará la potencia de empuje y velocidad de diseño, siempre que exista sincronismo entre los elementos que conforman el sistema de propulsión (forma del casco, desplazamiento, potencia de propulsión y velocidad esperada). Las experiencias realizadas en otras embarcaciones demuestra que cuanto mayor es el diámetro de la hélice, se requiere menos rpm para desarrollar la misma fuerza de propulsión. En consecuencia, una hélice eficiente, no solamente debe tener el mayor diámetro posible sino también que las rpm sean mas lentas (menores de 1000 rpm). 6. Referencias bibliográficas AEGISSON, G. & ENDAL, A Energy conservationprogram in the Indian Fisheries. 4.4 Cálculo del diámetro de los ejes de Energy Conservation Program. IND 38. Ref. transmisión Marintek, Norway Diámetro del eje intermedio: ALCEDAN, L.E. y AYESTA, A Mantenimiento, pruebas e instalación de motores EHP 92 d C mm N 1000 An cient. 68(3) 2007, pp

164 Oscar Malpica Moreno marinos Caterpillar, CIP Capítulo de Ingeniería Mecánica y Eléctrica. Lima - Perú. BERG, A Full-scale experiences with propeller re-installation on a purse seiner. Paper presented at the International Conference on Propulsion for Small Craft. London, Royal Institution of Naval Architects. BORGENSTAM, CURT Engines types and machinery installations Fishing Boats of the World 3, pp ( ). CARREÑO CARO, RAÚL I Consideraciones de diseño en embarcaciones de madera para pesca artesanal. Tesis para Ingeniero Mecánico. Universidad Nacional de Ingeniería. Lima. Perú. CREAMER, ROBERT H Machine Design. Addison Wesley Publishing Company. Menlo Park, California. London. DOUST, D. J A statistical análisis of FAO resistance data for fishing craft. FAO, Fishing Report N 40, vol 2. FYSON J. F Design of small fishing vessels., FAO. Fishing News Books. ed. Ref. N Rome. GEFAEL, GUILLERMO Nuevas tecnologías para la propulsión de pesqueros? artículo presentado en noviembre en: rte1.htm. GILBERT, L Fishing vessel fuel control. New Zealand, Fishing Industry Training Council. HOLLIN, D. & WINDH, S Cutting fuel costs: Alternatives for comercial fishermen. USA, Texas A ym University Sea Grant College Program. The Kansas Society of Naval Architects (K. S. N. A.) Merchant Ship Design Hand Book. Vol 2, 3, 6 y 7. JICA Maritime Technology and Safety Bureau Ministry of Transport- OSCC. Japan. MANDELLI, ANTONIO Elementos de Arquitectura Naval. Librería y Editorial Alsina. Buenos Aires. Argentina. MUTTON, BRIAN Instalación y mantenimiento de Embarcaciones Pesqueras pequeñas. FAO. Documento Técnico de Pesca N 196. Roma. RAWSON, K.J & TRUPER, E.C Basic Ship Theory. USA SILVESTRE, G.M. & Shenker, H.A Minimum specification for building Wooden Fishing Vessels. Technical Report Series of the Industrial Development Branch N 82. Canada. WILSON, J.D.K Medidas de ahorro de combustible y costos para armadores de pequeñas embarcaciones pesqueras. FAO Documento Técnico de Pesca. No Roma, FAO p. YAMAMOTO, S Stern equipment for small fishing boats. Training Department. Ref. TD/TRB/No. 24. Southeast Asian Fisheries Development Center. YAMAHA, (DIESEL MARINO). Manual de Selección del motor y hélice. Yamaha Motor Co. Ltd. Japan. YANMAR. Yanmar Diesel Engine Instruction Book 3 Marine Yanmar Diesel Engine Co. Ltd. Japan.. 151

165 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 26/12/2007 ISSN Aceptado: 04/09/2007 Determinación de las propiedades termo físicas de concha de abanico (Argopecten pupuratus), calamar (Loligo vulgaris), tilapia (Oreochromis niloticus) y trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) Domingo Sánchez A. 1, Fabiola Olivares 2 Resumen El presente trabajo de investigación tiene como objetivo principal el cálculo de las propiedades termo físicas más comunes como calor específico (Cp), conductividad térmica (k), difusividad térmica( ) y gravedad específica (Gs), de especies que actualmente son de importancia comercial y de cultivo. Las especies estudiadas son: concha de abanico (Argopecten pupuratus), calamar (Loligo vulgaris), tilapia (Oreochromis niloticus) y trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss). Las propiedades termo físicas han sido determinadas experimentalmente y a partir de ecuaciones matemáticas empíricas, las cuales son normalmente utilizadas en los cálculos de ingeniería para los procesos térmicos. Los valores de calores específico para las especies en estudio, fluctúan experimentalmente entre 0,82 y 0,85 cal/g-ºc y teóricamente entre 0,81 a 0,84 cal/g-ºc, correspondiendo los valores relativamente más altos a la concha de abanico y calamar, especies con elevado contenido de agua. La difusividad encontrada está en el orden de 10-8 m 2 /s, mientras que la conductividad térmica oscila entre 0,19 y 0,24 W/m-ºC; ambas relacionados directamente con el contenido de humedad e inversamente proporcional al contenido de grasa de las especies estudiadas. Los valores de gravedad específica experimental fluctúan entre 0,98 y 1,09. Palabras clave: Propiedades termo físicas, concha de abanico, calamar, tilapia, trucha arcoiris. Abstract The present work of investigation has like primary target the calculation of the more common physical thermo properties like heat capacity (Cp), thermal conductivity (k), thermal diffusivity ( ) and specific gravity (Gs), of species that at the moment are of commercial importance and culture. The studied species are: Peruvian scallop (Argopecten pupuratus), calamary (Loligo vulgaris), tilapia (Oreochromis niloticus) and trout rainbow (Oncorhynchus mykiss). The thermo physical properties have been determined experimentally and from empirical mathematical equations, which normally are used in the calculations of engineering for the thermal processes. The values of heat capacities for the species in study, fluctuate experimentally between 0,82 and 0,85 cal/g-ºc and theoretically between 0,81 to 0,84 cal/g-ºc, corresponding the values relatively highest to the Peruvian scallop and calamary, species with elevated water content. The diffusivity is in order of 10-8 m 2 /s, whereas the thermal conductivity oscillates between 0,19 and 0,24 W/m-ºC; both related directly to the content of inversely proportional humidity and to the fat content of the studied species. The values of experimental specific gravity fluctuate between 0,98 and 1,09. Key words: Physical thermo properties, peruvian scallop, calamary, tilapia, troutrainbow. 1. Introducción El conocimiento y cálculo de las propiedades termofísicas de las especies hidrobiológicas, en especial las destinadas al consumo humano, es de gran importancia para las operaciones que implican transferencia de calor (refrigeración, congelación, descongelación, cocción, entre otros). En tal sentido, es fundamental el desarrollo de modelos matemáticos que permitan el cálculo y diseño adecuado de los procesos térmicos así como aquellos procesos que impliquen la preservación y manipuleo de las especies, a bordo y en tierra. En la mayoría de los casos, las especies hidrobiológicas, son sometidas a procesos de enfriamiento o extracción de calor y calentamiento, generándose una demanda de métodos rápidos que aseguren la correcta determinación de la conductividad térmica (k), difusividad térmica ( ), calor específico (Cp) entre otros; propiedades 1 Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. necesarias para el diseño de equipo y optimización de procesos térmicos de alimentos. Debido a la variabilidad en la composición química de las especies hidrobiológicas se hace necesario establecer modelos para calcular las diferentes propiedades térmicas. Actualmente entre las especies que tienen importancia comercial tanto a nivel de producción, exportación y de cultivo, son: la concha de abanico, calamar, pota, trucha y tilapia (Prompex, 2006). Una búsqueda intensiva de literatura ha revelado, que los datos de las propiedades termo físicas de las especies hidrobiológicas en general, son escasos inclusive inexistentes para algunas especies. El presente estudio tiene por objetivos: 1. Determinar las propiedades termo físicas más comunes como: conductividad térmica, difusividad térmica, calor específico y gravedad específica de Concha de abanico (Argopecten purpuratus), Calamar (Loligo vulgaris), Tilapia gris (Oreochromis niloticus) y Trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss). 2. Comparar, en la mayoría de los casos, los valores de estas propiedades obtenidas en forma experimental y los determinados teóricamente a partir de modelos matemáticos.

166 Domingo Sánchez A., Fabiola Olivares P. 2. Revisión de literatura 2.1 Características generales de la materia prima La concha de abanico (Argopecten purpuratus) es uno de los recursos de mayor demanda en el litoral, y presenta una amplia distribución en las costas de Perú y Chile. En nuestro país, los bancos naturales más importantes de este recurso se encuentran en la Bahía Independencia, Bahía de Sechura, Isla Lobos de Tierra, Bahía de Samanco, Bahía de Paracas, Isla San Lorenzo, Isla El Frontón, Los Chimus, Isla Blanca, entre otros. Es una especie bentónica que habita los fondos arenosos y areno fangosos con presencia de algas y/o conchuela, hasta los 40 m de profundidad. Puede alcanzar la talla comercial (65 mm de altura valvar) en un año o año y medio en condiciones normales y en seis meses a un año en condiciones cálidas o eventos como El Niño. En este último caso, la distribución del recurso se amplía y se incrementan su disponibilidad y abundancia, principalmente en el período post Niño (IMARPE, 2000). El calamar (Loligo vulgaris), posee el cuerpo alargado, con la cabeza muy desarrollada, provista de un par de complejos ojos laterales; la boca se encuentra armada de dos poderosas mandíbulas. El pie está transformado como suceden en todos los cefalópodos, en un embudo ventral y diez brazos, de los que los ocho orales son de menor longitud y no retráctiles; los dos restantes, en cambio, son más largos y pueden retraerse por completo dentro de una especie de bolsillos del manto. En el interior de la cavidad paleal se encuentran un par de branquias bien desarrolladas. Presenta dos aletas triangulares laterales dispuestas en el tercio posterior del cuerpo. El calamar tiene una alimentación carnívora, a base de peces, crustáceos y moluscos pequeños. Los calamares son generalmente animales pelágicos, se presentan en grandes concentraciones a lo largo de la costa peruana en aguas poco profundas, y lejos de la costa en menor cantidad. Geográficamente se encuentra desde el Perú hasta el estrecho de Magallanes en Chile (Shirasaka y Arakaki, 1973). La tilapia nilótica (Oreochromis niloticus) es originaria de África occidental. El tamaño y peso máximo es de 80 cm y hasta 5 kg. La edad máxima es de 9 años, son especies de agua dulce, salobre con rango de profundidad alrededor de 5 m. Viven en climas tropicales de 14 a 33 ºC. Su biología ocurre en una amplia variedad de habitats de agua dulce como ríos, lagos, canales de las aguas residuales y canales de irrigación. Se alimentan principalmente de fitoplacton o algas bénticas. La temperatura de su habitat está en un rango de 8-42 ºC y para su cultivo es de ºC (Trewavas, 1983) La trucha (Oncorhynchus mykiss) habita en los cursos superiores de los ríos, lagos con aguas transparentes, frías y bien oxigenadas. Son peces de tamaño grande y vientre redondeado, con el cuerpo cubierto por numerosas escamas pequeñas. Provistos de una aleta adiposa por detrás de la dorsal. Dorsal y anal de base corta. Aleta caudal recta o ligeramente cóncava. Boca grande con dientes cónicos, su dorso es oscuro con reflejos verde-oliváceos, con motas negras igual que en los flancos. Vientre claro. Una franja purpúrea longitudinal, desde el ojo hasta la aleta caudal, más notable en los ejemplares maduros, carácter que los distingue de los demás salmónidos; de aleta dorsal y caudal moteadas. Pesan y miden hasta 12 kg y 650 mm de longitud total y se distribuyen en ríos y lagos de aguas frías. La temperatura óptima para su desarrollo se encuentra entre 10 y 20 ºC. (Del Valle y Núñez, 1990). En la Tabla 1, se observan los valores de composición química reportados para las diferentes especies utilizadas en el presente estudio. Tabla 1. Composición química proximal teórica de la materia prima en estudio. Muestra %Humedad %Gras a %Proteí na %Ceniz a Concha de abanico (1) 78,20 1,80 15,90 2,20 Calamar (2) 78,32 1,34 17,33 1,26 Tilapia (3) 77,53 2,20 14,61 5,66 Trucha (4) 75,80 3,10 19,50 1,20 Fuente: (1) Shirasaka y Arakaki (1973) y Tosso (1978) (2) IMARPE-ITP (1996) (3) Paz (1992) (4) Huayllani (2003) 2.2 Calor específico Singh y Heldman (1998), estudiaron el calor específico aparente de los alimentos, y establecieron que esta propiedad en un alimento congelado a una temperatura de 20ºC por debajo del punto inicial de congelación o inferior, no difiere significativamente del calor específico del producto sin congelar. Mohsenin en 1980, mencionado por Radhakrishnan (1997), divulgó que la necesidad de datos sobre el calor específico del alimento había sido reconocida desde Por otro lado, Siebel en 1892, para proporcionar algunos valores experimentales para alimentos como carne, huevo y frutas, calculó el calor específico basado en la asunción que el alimento estaba compuesto principalmente por agua y sólidos. Así pues, que el calor específico del material fue calculado como la suma del calor específico del agua y de la materia sólida (Radhakrishnan, 1997). De acuerdo con los valores calculados, él propuso una ecuación para el calor específico a temperaturas por encima de cero grados de los alimentos, así: Cp = 0.008ª (1) Donde Cp es el calor específico de la sustancia que contiene a por ciento de agua. Asimismo, se asumió que el valor de 0,2 representaba de forma uniforme el calor específico de la materia sólida. Para el caso de alimentos congelados, puesto que el calor específico del agua congelada es casi la mitad que la del agua, propuso su cálculo a partir de la siguiente ecuación (Radhakrishnan, 1997): Cp = 0.003ª (2) Posteriormente, diversos modelos matemáticos utilizados para el cálculo del calor específico, fueron 153

167 Determinación de las propiedades termo físicas de concha de abanico (Argopecten pupuratus), calamar (Loligo vulgaris), tilapia (Oreochromis niloticus) y trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) modificados, todos ellos basados en la composición química del alimento. Siguiendo esta línea, Radhakrishnan (1997), estableció el siguiente modelo para el cálculo del calor específico en especies marinas: Cp = 1,5050 0,0024T + 0,0258F + 0,0252M (3) donde: Cp = Calor específico (kj/kg-k) T = Temperatura ( C) F = Contenido de grasa (%) M = Contenido de agua (%) Por otro lado, Stroshine y Hamann (1994), manifiestan que otra ecuación comúnmente usada para estimar el calor específico de los alimentos en kj/kg-k, toma en cuenta la fracción de masa (X) de todo el componente del sólido del producto. Y para esto se ciñe a la siguiente ecuación: Cp = 4.180Xw Xp Xf Xc Xa (4) donde: X w = Fracción de agua (%) X p = Fracción proteína (%) X f = Fracción grasa (%) X c = Fracción carbohidratos (%) X a = Fracción cenizas (%) 2.3 Difusividad térmica Singh y Heldman (1998), mencionan que la difusividad térmica aumenta progresivamente al disminuir la temperatura por debajo del punto de congelación del producto. En general, los valores obtenidos para productos congelados son muy superiores a los de productos sin congelar. Yánez et al. (2001), afirma que la difusividad térmica ( ) es la propiedad térmica menos estudiada, quizás debido a la escasez de equipos comerciales destinados a tal fin. Esta propiedad proporciona la medida de cómo fluye el calor por el material, y generalmente su valor se estima a partir de mediciones de conductividad térmica (k), capacidad calorífica (Cp) y densidad ( ). El autor, presenta un trabajo en el cual muestra un dispositivo que permite medir la difusividad térmica desde temperaturas criogénicas hasta 473 K. Este equipo trabaja tanto en vacío como en atmósfera inerte y realiza mediciones en muestras de gran tamaño y de variada geometría, siempre y cuando el espesor de las muestras sea como mínimo de un orden menor que sus otras dos dimensiones. Las dimensiones óptimas son espesores del orden de 2 mm y las otras dimensiones mayores a 40 mm. La medición de la dependencia de la difusividad térmica ( ) con la temperatura tiene especial importancia práctica, ya que permite hacer cálculos que involucran flujo transitorio de calor. Además, su determinación resulta útil en la selección y caracterización de materiales. Físicamente, la difusividad térmica indica como fluye el calor por el material, cuanto más alta es la difusividad de una sustancia, más alto es el ritmo de propagación del perfil de temperatura; es decir, la difusividad relaciona el flujo de energía con la gradiente de energía (Yánez et al., 2001). La difusividad térmica ( ), conductividad térmica (k) y el calor específico (Cp) se encuentran estrechamente relacionados. Según Kreith y Bohn (2001), la difusividad térmica es una propiedad del material y la velocidad con que cambia la temperatura depende su valor numérico. Cuantitativamente en un material que combina una baja conductividad térmica con un calor específico grande ( pequeña), la razón de cambio de la temperatura será menor que en un material con difusividad térmica grande. Según Stroshine y Hamann (1994) la difusividad térmica de los alimentos puede ser estimada basándose en sus fracciones porcentuales de los pesos de sus componentes. Para el cálculo se utiliza la siguiente ecuación: α = 0.146*10-6 X w *10-6 X f *10-6 X p *10-6 X c (5) donde: X w = Fracción de agua (%) X p = Fracción proteína (%) X f = Fracción grasa (%) X c = Fracción carbohidratos (%) 2.4 Densidad Según Singh y Heldman (1998), la densidad es un indicativo de cómo la materia está organizada en un cuerpo; así los materiales con estructura molecular más compacta tienen mayor densidad. Cuando se habla de alimentos, existe tres tipos de densidad: densidad del sólido, densidad de partícula y densidad a granel; sus valores dependen de como se consideren los poros del interior del material. Si se descuenta el volumen de los poros se estaría considerando la densidad del sólido que en la mayoría de los elementos sólidos excepto los grasos o muy salados, está entre 1400 y 1600 kg/m 3. La densidad de partícula da una idea de la porosidad, se define como la relación entre la masa y el volumen real de la partícula. Finalmente, la densidad a granel se define como la masa de una unidad de volumen de un lecho de partículas. Asimismo, Singh y Heldman (1998), manifiestan que la densidad del agua en estado sólido (hielo) es menor que la densidad del agua líquida. La densidad del alimento congelado será por tanto, menor que la del producto no congelado, existiendo una dependencia con la temperatura. El cambio gradual en la densidad se debe al cambio gradual en la proporción de agua congelada en función de la An cient. 68(3) 2007, pp

168 Domingo Sánchez A., Fabiola Olivares P. temperatura. El cambio de densidad es proporcional a la humedad del producto. 2.5 Gravedad específica La gravedad específica esta definida como el peso unitario del material dividido entre el peso unitario del agua destilada a 4 ºC; se representa por Gs, y también se puede calcular utilizando cualquier relación de peso de la sustancia con el peso del agua, siempre y cuando se consideren volúmenes iguales de material y agua (Sigh y Heldman, 1998). Ds Ps Gs (6) Dw Pw donde: Ds = Densidad del alimento Dw = Densidad del agua Ps = Peso específico del alimento Pw = Peso específico del agua 2.6 Conductividad térmica Según Holman (1998), la conductividad térmica es la capacidad de los materiales para dejar pasar el calor. En otras palabras, la conductividad térmica es la capacidad de los elementos de transferir el movimiento cinético de sus moléculas a sus propias moléculas adyacentes o a otros elementos cercanos. Cuando se calienta la materia varía el comportamiento de su estado molecular, incrementándose su movimiento, es decir, las moléculas salen de su estado de inercia o reposo y adquieren un movimiento cinético provocado por el aumento de temperatura. Si a un elemento o cuerpo se le incrementa la temperatura por cualquier medio, decimos que la materia se calienta, este calor se desplaza desde la zona más caliente hasta el punto más alejado del foco calórico, variando su temperatura en la distancia de desplazamiento del calor y en el tiempo que transcurre en recorrer desde el punto más caliente hasta el lugar más frío. La inversa de la conductividad térmica es la resistividad térmica, que es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor. De acuerdo a la Ley de Fourier, la conducción del calor desde una zona hacia todos los puntos interiores de un sólido y en cualquier dirección, demuestra que el flujo de calor es proporcional a la variación de temperatura en dicha dirección. Si denominamos t a la variable tiempo (segundos), S (m 2 ) al elemento de superficie normal al eje X, que es la dirección considerada como referencia, resulta la siguiente expresión (Holman, 1998): dq/dt = - [K S (dt/dx)] (7) Donde la cantidad de calor absorbido o cedido se denomina: Q = dq/dt, la unidad de medida para dq en el sistema SI es el julio [J] y en el sistema técnico es la caloría [cal] o la kilocaloría [kcal]. Por lo tanto, la unidad de medida de Q (calor transferido por unidad de tiempo) es el [W] ó [J]/[s]. El coeficiente de conductividad térmica de la materia K y, sus unidades de medidas en el sistema SI serán: [W/m.K], siendo W (vatios) la potencia trasmitida, m (metro) la unidad de longitud, K (kelvin) la escala de medición de la temperatura. El gradiente térmico (Gt) entre planos paralelos con un plano influido por un foco calorífico y se calcula de la siguiente manera: Gt = dt/dx = [ºC/m] (8) Donde dt=t, es el componente de variación de temperatura y su unidad de medida en el sistema SI serán los kelvin (K) o grados centígrados (ºC), y dx=x, es el componente de variación de la longitud y su unidad de medida en el sistema SI será el metro (m). Quedando la ecuación como: Q = -K S Gt [W ó cal] (9) Si se despeja el coeficiente de conductividad térmica, tenemos: K = -(Q/S Gt) [W/m.K] (10) El signo negativo del segundo miembro de la ecuación de Fourier, indica que cuando el gradiente de temperatura es positivo (la temperatura disminuye con la distancia), el flujo de calor es hacia fuera del material (negativo) es decir que el material cede calor. Cuando el gradiente de temperatura es negativo (la temperatura aumenta con la distancia) el flujo de calor es hacia adentro (positivo) del material, es decir que el material absorbe calor. Cada elemento en la naturaleza tiene su propio coeficiente de conductividad térmica. Sahriri et al. en (1981), mencionado por Radhakrishnan (1997), en la determinación de la conductividad térmica de diferentes especies de pescado tales como machete, tilapia y sardinas, utilizó la siguiente expresión: K = W (11) donde: K = Conductividad térmica (W/m-ºC) W = Contenido de humedad (decimal) En el mismo estudio, Radhakrishnan (1997), desarrolló un modelo matemático en el cual se combinaba el efecto del contenido de agua y grasa en el cálculo de la conductividad térmica, debido a que estos componentes evidenciaban una influencia significativa en el valor de dicha propiedad. La ecuación propuesta es la siguiente: K= 0,2223 0,0036F + 0,0035M (12) donde: K = Conductividad térmica (W/m-K) F = Contenido de grasa (%) 155

169 Determinación de las propiedades termo físicas de concha de abanico (Argopecten pupuratus), calamar (Loligo vulgaris), tilapia (Oreochromis niloticus) y trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) M = Contenido de agua (%) Determinación del calor específico (Cp) 3. Materiales y métodos El método empleado fue el sugerido por Caro (2006), y tiene su fundamento en el cálculo de 3.1 Lugar de ejecución balance de energía. De acuerdo al fundamento de las El presente trabajo de investigación se desarrolló mezclas, la cantidad de calor absorbida por la en el Laboratorio de Ingeniería Pesquera y muestra (pescado o molusco) debe ser igual a la Laboratorio de Química de Recursos Hidrobiológicos cantidad de calor perdida por el agua y por el de la Facultad de Pesquería de la Universidad calorímetro, conforme a las ecuaciones siguientes: Nacional Agraria La Molina. Calor ganado la muestra = Calor cedido por el agua + Calor cedido por el calorímetro 3.2 Materia Prima Q 1 = Q 2 + Q 3 Se utilizaron las siguientes especies: Concha de En el equilibrio tenemos: abanico (Argopecten purpuratus), Calamar (Loligo vulgaris), Tilapia gris (Oreochromis niloticus) y Cm.(T equiibrio -T muestra fría ) = m.cp.(t agua caliente -T equilibrio ) Trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss). Las especies + C(T calorímetro T equilibrio ) (13) marinas fueron adquiridas del Terminal de Villa María del Triunfo y las especies de aguas donde: continentales del Supermercado Metro de la Molina. Para todas las muestras se realizó la evaluación C = Capacidad calorífica del calorímetro (cal/ C). sensorial con la finalidad de determinar el estado de Cp = Calor especifico del agua (1 cal/g- C). frescura. Para la evaluación análisis se tomó en Cm = Capacidad calorífica de la muestra (cal/ C). cuenta las características generales de cada especie de M = Masa del agua (100 g). acuerdo a lo recomendado por Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (1998). Para el cálculo del calor específico de la muestra, se utilizó la siguiente expresión: 3.3 Equipos, materiales y reactivos Cm = Masa muestra x Cp Equipos Despejando: Calorímetro de mezclas, marca THERMOS. Botella para medición de gravedad específica, capacidad 500 ml. Cm cal Cp (14) Baño maría, marca MEMMERT. Masa dela muestra g º C Termómetros digitales, marca HANNA. Balanza analítica, marca SAUTER. El procedimiento seguido para el cálculo de la Balanza digital, marca OHAUS. capacidad calórica de las muestras, se detalla a Estufa, marca MEMMERT. continuación: Mufla, fabricación Nacional. Colocar en el calorímetro 100 ml de agua Equipo soxhlet, FORTUNA, NS 45/40, destilada a temperatura ambiental. Esperar 5 Alemania. minutos y registrar la temperatura del agua; este Digestor Kjeldahl. valor corresponderá a la temperatura de agua Destilador Kjeldahl. caliente y temperatura del calorímetro (Tagua 3.4 Materiales caliente y Tcalorímetro). Tubos de ensayo con tapón, vasos de precipitado, baguetas, probetas, placas petri, otros materiales (cuchillos, tablas de picar, etc.) Reactivos Acido sulfúrico p.a % de pureza Hidróxido de sodio p.a. 98% de pureza Eter etílico p.a. 98% de pureza Sulfato de sodio anhidro p.a. 99% de pureza 3.5 Métodos de control Paralelamente, preparar la muestra fría, anotar peso y temperatura, este valor corresponderá a la temperatura de la muestra fría (Tmuestra fría). Colocar la muestra fría al calorímetro y agitar constantemente. Registrar la temperatura cada 5 minutos hasta temperatura constante, este valor corresponderá a la temperatura de equilibrio (tequilibrio) Determinación calórica del calorímetro Para las determinaciones experimentales se han Para la determinación de la capacidad calórica del seleccionado métodos de fácil operación y cálculo; en calorímetro, se utilizó la siguiente expresión (Caro, cada caso se analiza la composición química de las 2006): muestras para relacionarlas con las características físicas calculadas a partir de fórmulas empíricas. m.cp.(t equiibrio -T agua fría ) = m.cp.(t agua caliente -T equilibrio ) + C(T Análisis químico proximal calorímetro T equilibrio ) (15) El análisis químico proximal se llevó a cabo para donde: cada uno de las especies estudiadas; cada análisis se C = Capacidad calorífica del calorímetro (cal/ C). realizó por duplicado y siguiendo las Cp = Calor especifico del agua (1 cal/g- C). recomendaciones de la AOAC (2000). M = Masa del agua (60 g). An cient. 68(3) 2007, pp

170 Domingo Sánchez A., Fabiola Olivares P. El procedimiento seguido se detalla a continuación: Colocar en el calorímetro 60 ml de agua destilada a temperatura ambiental. Esperar 5 minutos y registrar la temperatura del agua; este valor corresponderá a la temperatura de agua caliente y temperatura del calorímetro (Tagua caliente y Tcalorímetro). Paralelamente, preparar 60 ml de agua fría (4-6 C), este valor corresponderá a la temperatura del agua fría (Tagua fría). Colocar el agua fría al calorímetro y agitar constantemente. Registrar la temperatura cada segundos hasta temperatura constante, este valor corresponderá a la temperatura de equilibrio (Tequilibrio) Determinación del calor especifico por cálculo Se utilizó la fórmula empírica sugerida por Radhakrishnan (1997), que relaciona el calor específico con el contenido de humedad y grasa de la especie, así como, con la temperatura de trabajo. Cp = 1,5050 0,0024T + 0,0258F + 0,0252M (16) donde: Cp = Calor especifico (kj/kg-k) T = Temperatura ( C) F = Contenido de grasa (%) M = Contenido de agua (%) Determinación de la difusividad térmica ( ) El método empleado fue el sugerido por Ibarz et al. (2000), se utilizó la siguiente expresión: 1,017 2,512 log Y log 2, a r cf. c t (17) donde: r c = Radio del cilindro (m). a = Mitad del espesor de la lámina infinita (m). α = Difusividad (m 2 /s). T = Temperatura del baño maría (ºC). T = Temperatura variable a los tiempos respectivos (ºC). T o = Temperatura inicial (ºC). El procedimiento seguido fue el siguiente: Con un tubo de prueba grande al cual se le ha acondicionado una tapa por donde penetra un termómetro hasta la altura del centro geométrico, llenar la muestra y se colocar en un baño maría a temperatura constante. Para cada tiempo tomar los valores de temperatura y calcular el valor de Ycf correspondiente, de acuerdo a la siguiente expresión: T T Ycf To T Luego graficar en papel milimetrado (Log Ycf vs Tiempo) y se obtener la pendiente la que se iguala a la pendiente de la difusividad anterior. Encontrar el valor de difusividad a partir de la gráfica e igualando al término equivalente a la pendiente de la difusividad de la ecuación (17) Gravedad especifica Se utilizó el método sugerido por Casimir en 1967 y citado por Cárdenas et al. (1979), adaptado a las condiciones del laboratorio. El procedimiento a seguir se detalla a continuación: Pesar aproximadamente 10 g de muestra homogénea. Registrar los siguientes pesos: Peso de la botella vacía y seca, peso de la botella llena de agua, peso de la botella con agua y muestra y peso de la botella y de la muestra cuya gravedad especifica va a determinarse. Para los cálculos se utilizó la siguiente expresión: Z X Gs (18) ( Y X ) ( W Z) donde: X = Peso de la botella vacía y seca (g). Y = Peso de la botella llena de agua (g). W = Peso de la botella con agua y muestra (g). Z = Peso de la botella y de la muestra cuya gravedad específica va a determinarse (g). Determinación de la gravedad especifica por cálculo Se utilizó la ecuación empírica sugerida por Cárdenas et al. (1979), que relaciona el peso específico con la composición química de la muestra. P p = P w X + P a Y + P s (1 X - Y) (19) donde: P p = Peso específico de la muestra. P w = Peso especifico del agua contenida (1000 kg/m 3 ). P a = Peso especifico del aceite contenido (920 kg/m 3 ). P s = Peso especifico de los sólidos totales (1300 kg/m 3 ). X = Porcentaje de agua contenida en la muestra. Y = Porcentaje de aceite contenido en la muestra. (1-X-Y) = Porcentaje de sólidos totales Conductividad térmica La conductividad térmica de las muestras fue obtenida de manera indirecta por cálculo, conocidos los valores de las demás variables. Se utilizó la expresión sugerida por Carslaw y Jaeger en 1959, mencionada por Ibarz et al. (2000). 157

171 Determinación de las propiedades termo físicas de concha de abanico (Argopecten pupuratus), calamar (Loligo vulgaris), tilapia (Oreochromis niloticus) y trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) K (20) Cp donde: K = Conductividad térmica (KJ/s-m-ºC). = Difusividad térmica (m 2 /s). = Densidad (kg/m 3 ), obtenida a partir de la gravedad específica. Cp = Calor específico (KJ/kg-ºC). Determinación de la conductividad térmica por cálculo Se utilizó la fórmula empírica sugerida por Radhakrishnan (1997), que es el resultado de diferentes mediciones de alimentos marinos que incluyen pescados azules, langostinos, caballa española, salmones, tilapias, túnidos, entre otros moluscos. La ecuación propuesta es la siguiente: K= 0,2223 0,0036F + 0,0035M (21) donde: K = Conductividad térmica (W/m-K) F = Contenido de grasa (%) M = Contenido de agua (%) 4. Resultados y discusión 4.1 Composición química proximal de la materia prima Los resultados de la composición química proximal, se muestran en la Tabla 2, en el que se observa que los valores son similares a los obtenidos por los autores mencionados en las fuentes respectivas. Adicionalmente, se evaluó la calidad de las materias primas obteniéndose un calificativo de fresco para todos los casos (Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, 1998). Tabla 2. Resultado de la composición química proximal de la materia prima. Muestra Concha de abanico Humedad % Grasa % Proteína % Ceniza 79,70 0,31 15,30 2,10 Calamar 79,10 1,07 18,30 1,10 Tilapia 71,20 3,91 14,30 4,80 Trucha 71,60 4,04 19,10 1,10 experimental no difieren mayormente de los valores calculados a partir de fórmulas teóricas empíricas. Tabla 3. Calor específico (Cp) para las materias primas en estudio. Muestra Concha de abanico C M (cal/ C) Experimental* Cp (cal/g- C) Cp (kj/kg - C) Cp (cal/g - C) Teórico Cp (kj/k g- C) 3,33 0,85 3,56 0,83 3,49 Calamar 8,83 0, ,84 3,50 Tilapia 4,74 0, ,81 3,37 Trucha 1,67 0,83 3,48 0,81 3,38 * Resultados obtenidos de análisis por duplicado. Al respecto, Rahman (1993) reporta valores de calor especifico entre 3,29 y 3,79 kj/kg-ºc para calamar, pulpo, gambas y scallops frescos a un temperatura de 17 ºC, observándose que los valores obtenidos experimentalmente para las especies marinas en estudio se encuentran dentro de este rango. Para el caso de trucha y tilapia, Radhakrishnan (1997), reporta valores entre 3,1 y 3,8 kj/kg-ºc, que también se encuentran dentro de los valores obtenidos experimentalmente. Para el cálculo de esta propiedad térmica, es necesario tener en cuenta la composición proximal de la especie, así como, la temperatura a la que fue realizada la determinación. En este sentido, Radhakrishnan (1997) establece que los valores de calor específico decrecen con el incremento de la temperatura, y que este comportamiento se encuentra influenciado por el contenido de agua de la especie. Tomando en cuenta este análisis, establece un modelo matemático que permite calcular el calor específico tomando en cuenta el contenido de agua, grasa y la temperatura de la muestra. Ecuación que ha sido utilizada para el cálculo teórico de esta propiedad, obteniéndose resultados muy cercanos a los experimentales. 4.3 Determinación de la difusividad térmica ( ) La difusividad térmica fue medida entre C. Los valores obtenidos estuvieron en el orden de 10-8 m 2 /s para las diferentes especies en estudio, tal como lo muestra la Tabla 4. En general, los valores de difusividad térmica son encontrados raramente en la literatura, lo que dificulta una comparación directa. * Resultados obtenidos de análisis por duplicado. 4.2 Determinación del calor específico (Cp) En la Tabla 3, se muestran los valores de calor específico Cp (cal/g-ºc), en el cual se observa que los resultados obtenidos mediante el método Tabla 4. Difusividad térmica ( ) para las materias primas en estudio. Muestra Experimental* (m 2 /s) Concha de abanico 4,85 x 10-8 Calamar 7,10 x 10-8 An cient. 68(3) 2007, pp

172 Log Ycf Log Ycf Domingo Sánchez A., Fabiola Olivares P. Tilapia 6.57 x 10-8 Trucha 5,82 x 10-8 * Resultados de determinaciones por duplicado. En las Figuras 1, 2, 3 y 4, se muestran las gráficas para la obtención de la pendiente necesaria para la aplicación de la ecuación (17) sugerida por Ibarz et al. (2000) y así obtener la difusividad térmica de las especies en estudio Figura 3. Determinación de pendientes para el cálculo de la difusividad térmica de tilapia (Oreochromis niloticus) y = x R 2 = =5,8215E =4,8509E-08 y = x R 2 = Tiempo (s) Figura 4. Determinación de pendientes para el cálculo de la difusividad térmica de la trucha (Oncorhynchus mykiss). Tiempo (s) Figura 1. Determinación de pendientes para el cálculo de la difusividad térmica de la concha de abanico (Argopecten purpuratus). =7,1049E-08 Figura. 2. Determinación de pendientes para el cálculo de la difusividad térmica del calamar (Loligo vulgaris). =6,5749E-08 Kumbhar et al. (1981), reportó valores de difusividad para 12 especies diferentes de peces, dentro de un rango de 1,086 a 1,875 x 10-7 m 2 /s. Cabe mencionar que las especies evaluadas en el presente trabajo, no están incluidas en esta relación; sin embargo, estos valores pueden ser tomados de manera referencial para realizar la comparación con los obtenidos experimentales, debido a que el estudio en mención estuvo referido a especies de agua dulce como salmón y tilapia roja. Por otro lado, Radhakrishnan (1997) determina la poca influencia de los parámetros de humedad y grasa en la determinación de la difusividad, razón por la cual no se propuso un modelo matemático para su determinación. 4.4 Determinación de la gravedad específica (Gs) Los resultados se muestran en la Tabla 5, donde se puede apreciar que los valores adimensionales experimentales y teóricos son parecidos, en base a estos resultados podemos determinar el peso específico de las muestras. Muestra Concha de abanico Tabla 5. Gravedad específica (Gs) para las materias primas en estudio. Experimental* Gravedad Específica (Adimensional) Peso Específico (kg/m 3 ) Teórico (Cálculos) Gravedad Específica (Adimensional) 1, ,8 1,05 Calamar 0,98 933,44 0,93 Tilapia 1, ,54 1,07 Trucha 1, ,84 1,06 * Resultados de determinaciones por duplicado. La gravedad específica al estar en íntima relación con el peso específico proporciona la idea de la 159

173 Determinación de las propiedades termo físicas de concha de abanico (Argopecten pupuratus), calamar (Loligo vulgaris), tilapia (Oreochromis niloticus) y trucha arco iris (Oncorhynchus mykiss) cantidad de agua y sólidos presentes en las muestras, tal es así que la tilapia y trucha de acuerdo a los análisis poseen mayor cantidad de sólidos que las otras muestras y los valores de gravedad específica son ligeramente superiores. La utilidad práctica se encuentra en las operaciones de manipuleo y cubicaje de los productos o especies en general. 4.5 Determinación de la conductividad térmica (k) Los valores de conductividad térmica se presenta en la Tabla 6, en general los valores obtenidos con datos experimentales oscilan entre 0,19 y 0,24 W/m- ºC, puede observarse que el valor aumenta a medida que aumenta la cantidad de agua presente en la muestra por lo tanto influyendo en relación inversa el contenido de grasa. Muestra Concha de abanico Tabla 6. Conductividad térmica (k) de las materias primas en estudio. Experimental* k k (kcal/hm C) (w/m C) Teórica k (w/m C) 0,19 0,16 0,23 0,19 Calamar 0,24 0,21 0,23 0,19 Tilapia 0,22 0,19 0,22 0,19 Trucha 0,21 0,18 0,22 0,19 * Resultados de determinaciones por duplicado. k (kcal/hm C) Radhakrishnan (1997) reportó valores promedio de conductividad térmica de 0,49 y 0,51 W/m ºC para tilapia y trucha respectivamente, medidas en un rango de temperatura entre 0 a 30ºC. Dichos valores a pesar de diferir con las obtenidas experimentalmente, pueden ser utilizadas como referencia, teniendo en cuenta que dicha diferencia se debe a la incidencia de la composición proximal en dicha determinación. Los valores mayores de conductividad térmica indican que las especies conducen mejor el calor tanto para las operaciones de cocción como para el congelado o refrigerado; en el primer caso se necesitará menor cantidad de calor o vapor para su cocción y para el segundo caso la extracción de calor será más rápida, es decir, requieren menores tiempos para el calentamiento o enfriamiento. El calamar y tilapia son las que reportan los mayores valores de conductividad térmica: 0,21 y 0,19 kcal/h-m-ºc respectivamente. 5. Conclusiones De este estudio se pudo llegar a las siguientes conclusiones: 1. Las ecuaciones matemáticas recopiladas en este trabajo, para la determinación de las propiedades termo físicas (Conductividad térmica, difusividad térmica, calor específico y gravedad específica) pueden ser aplicadas en cálculos de ingeniería de los procesos térmicos de las especies: concha de abanico, calamar, tilapia gris y trucha arco iris. 2. Los valores de calor específico para las especies fluctúan experimentalmente entre 0,82 y 0,85 cal/g- ºC y teóricamente 0,81 a 0,84 cal/g-ºc, correspondiendo los valores relativamente más altos a la concha de abanico y calamar, especies con elevado contenido de agua. 3. La difusividad térmica está en el orden de 10-8 m 2 /s, correspondiendo los valores más altos a la concha de abanico y calamar. 4. La conductividad térmica oscila entre 0,19 y 0,24 W/m-ºC, que está relacionado directamente con el contenido de humedad e inversamente proporcional al contenido de grasa de las especies estudiadas, esta tendencia se observa en los valores experimentales obtenidos. 5. La gravedad específica oscila experimentalmente entre 0,98 y 1,09; la cual nos permite determinar de los volúmenes ocupados en las operaciones de almacenamiento. 6. Referencias bibliográficas AOAC, Association of Official Analytical Chemist, Official Methods Analysis. Editado por Kenneth Helrich. Arlington. Vol. I. pp Vol. II. pp CARO, V Guía de Prácticas de Físico Química I. Facultad de Ciencias. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima. 60 pp. CÁRDENAS, C; CÓRDOBA, J; COHAILA, L; GONZALES, E Características Físicas y Química de las Principales Especies Marinas Para Consumo Humano. Informe Nº 52. IMARPE. Callao. 43 pp. DEL VALLE, A; NÚÑEZ, R Trucha Arco Iris en Translasierra. oiris.htm HUAYLLANI, A Evaluación de la Conservación de Trucha (Oncorhynchus mykiss) Salada y Envasada al Vacío. Tesis para optar el título de Ingeniero en Industrias Alimentarias. UNCP. Huancayo. 119 pp. HOLMAN, J.P Transferencia de Calor. 1ra. Ed. en Español. Editorial Concepción Fernández. España. 484 pp. IBARZ, A; BARBOZA, G; GARZA, S; GIMENO, V Métodos experimentales en la Ingeniería Alimentaria. Editorial Acribia S.A. Zaragoza. 283 pp. IMARPE, Instituto del Mar del Perú e ITP, Instituto Tecnológico Pesquero, Compendio Biológico Tecnológico de las Principales Especies Hidrobiológicas Comerciales del Perú. Editorial, Stella. Ate, Lima. 143 pp. IMARPE, Instituto del Mar del Perú Investigación de Invertebrados Marinos. Lima. An cient. 68(3) 2007, pp

174 Domingo Sánchez A., Fabiola Olivares P. KREITH, F; BOHN, M Principios de Transferencia de Calor. Editorial Thomson Paraninfo, S.A. Sexta Edición México D.F. 700 pp. KUMBHAR, B; AGARWAL, R; DAS, K Thermal Properties of Fresh and Frozen Fish. International Journal of Refrigeration. New Delhi. 4(3): MINISTERIO DE AGRICULTURA, PESCA Y ALIMENTACIÓN Manual del Consumidor de Pescado. Secretaría General Técnica. Centro de Publicaciones. Madrid. 69 pp. PAZ, J Estudio del Enlatado de Pescado Dulceacuícola Tilapia (Oreochromis niloticus) y Gamitana (Colosoma macropumun). Tesis para optar el Título de Ingeniero Pesquero. UNALM. Lima. pp PROMPEX Oportunidades de negocio en la sierra exportadora. Gerencia de Pesca y Acuicultura. Lima. RADHAKRISHNAN, S Measurement of Thermal Properties of Seafood. Thesis Submited to the Faculty of the Virginia Polytechnic Institute and State University in partial fulfillment of the requirements for the degree of Masters of Science in Biological Systems Engineering. Blacksburg, Virginia. 83 pp. RAHMAN, M Specific Heat of Selected Fresh Seafood. Journal of Food Science. Kensington. 58(3): SHIRASAKA, R; ARAKAKI, J Estudio del Calamar (Loligo vulgaris) y su Procesamiento. Anales Científicos. Vol. XI. Enero Junio Nº 1-2. Lima. pp SINGH, P; HELDMAN, D Introducción a la Ingeniería de los Alimentos. Editorial Acribia S.A. Zaragoza. 544 pp. STROSHINE, R; HAMANN, D Physical Properties of Agricultural Materials and Food Products. Dept. of Agricultural Engineering, Purdue University, Wet Lafayette. pp TOSSO, C Estudio del Procesamiento del Calamar (Loligo vulgaris) Sazonado Ahumado. Tesis para optar el Título de Ingeniero Pesquero. UNALM. Lima. 89 pp. TREWAVAS, E Tilapia fishes of the genera Sarotherodon, Oreochromis and Danakilia. British Mus. Nat. Hist., London, UK. 583 pp. YÁNEZ, R; MARCONI, J; LÓPEZ, C.; RUBIOLO, H. y GOYANES, S Nuevo Dispositivo para Medición de Difusividad Térmica. Dpto. de Física, FCEN, UBA, Pab. I, Ciudad Universitaria, (1428) Buenos Aires. Jornadas SAM CONAMET AAS pp

175 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 22/05/2007 ISSN Aceptado: 05/09/2007 Distribución y abundancia del calamar gigante Dosidicus gigas registrada a bordo de buques calamareros en el litoral peruano (abril 1992 octubre 1995) Juan J. Mancilla D. 1, Henry Orrego A. 2 Resumen En el presente trabajo se analiza la CPUE, como índice de abundancia, aplicada sobre el calamar gigante a bordo de buques calamareros entre abril de 1992 y octubre de 1995 frente al litoral peruano entre la latitud S (frontera con Ecuador) y la latitud S (altura de la ciudad de Ilo) y entre la longitud W y la longitud W, fuera de las 30 millas de la línea de costa. Se realizaron 829 operaciones de pesca para lo cual se emplearon máquinas calamareras dobles con un promedio de 48 máquinas por operación de pesca en horas de pesca. La captura total de pota registrada fue t, obteniendo una producción total de t a bordo de los buques calamareros. El mayor valor de la captura por unidad de esfuerzo (CPUE) para todo el período analizado fue de 3 532,6 kg/h en julio de 1994 a bordo del Suwa Maru 38. El rango de la temperatura superficial del mar durante la captura osciló entre 17,9 y 19,7 C, obteniéndose una mayor captura a los 18,4 C. Se aplicó el modelo de regresión lineal múltiple que relaciona la captura del calamar gigante con las variables: número de máquinas calamareras; temperatura superficial del mar y las horas de pesca, determinándose la ecuación: Yi = x x x 3 obtenido de 287 observaciones. Se evaluó el ANOVA, concluyendo que el coeficiente de correlación r 2 = 0,226 es poco significativo y los coeficientes de regresión diferentes de cero con un nivel de significancia = 0,05, afirmando que la captura del calamar gigante estuvo influenciada principalmente por las horas de pesca, siguiéndole en importancia la temperatura superficial del mar y el número de máquinas empleadas. Palabras clave: Calamar gigante, distribución, CPUE, mar peruano, buques calamareros. Abstract The CPUE applied on giant squid on board of squid ships was analized. The sampled period was from april 1992 to October 1995 in front of the Peruvian sea between Latitudes S (Equator border) and S (Ilo city location) and Longitudes between W and W, outside the 30 miles from the coastal line. 829 freshing operations were performed using double squid machines with an average of 48 machines for fishing operations and fishing hours. Total registered capture of giant squid was t with a total production of t on board of squid ships. The most value of capture per unit of effort (CPUE) was kg/h in July 1994 on board of Suwa Maru N 38. The sea surface temperature for catch ranged between 17,9 to 19,7 C and the higher capture was obtained at 18,4 C. The multiple lineal regression model was applied which relates giant squid capture with the variables: number of squid machines, sea surface temperature and fishing hours, as follows Yi = x x x 3 obtained from n = 287 analyzed observations. ANOVA was evaluated and it was concludes that the correlation coefficient r 2 = is low and the regression coefficients were significant and different from zero, with a significance level = 0,05, concluding that the giant squid capture was influenced mainly by the fishing hours following in importance the sea surface temperature and the number of machines used. Key words: Giant squid, distribution, CPUE, Peruvian sea, squid ships. 1. Introducción El calamar gigante o pota Dosidicus gigas, es una fuente de riqueza hidrobiológica distribuida en toda nuestro litoral marino y constituye uno de los principales e importantes recursos marinos del Perú destinado al consumo humano directo (fresco) e indirecto (industrial). La explotación de este recurso en la década de los 90, con la presencia de flota extranjeras, vino incrementándose hasta 2005, siendo de 55,1 t en 1998 con una fuerte influencia del evento de El Niño y luego alcanzando t siendo el pico más alto. El estudio busca resaltar la importancia de la captura de pota en diferentes áreas de nuestro mar, mediante el análisis de las principales zonas de pesca y de la captura por unidad de esfuerzo y su 1 Ingeniero Pesquero. Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima,Perú. 2 Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. interrelación con parámetros oceanográficos como la temperatura superficial del mar y otros factores propios del esfuerzo aplicado como son el número de máquinas utilizadas y las horas de pesca empleadas. El presente trabajo tiene como objetivo principal evaluar la distribución, abundancia y concentración de pota a lo largo del litoral peruano, dentro y fuera de las 200 millas analizando la captura por unidad de esfuerzo (CPUE) de las embarcaciones calamareras que operan en el mar peruano. 2. Revisión de literatura El calamar gigante, pota o jibia de la familia Ommastrephidae, tiene un manto alargado en forma de torpedo, de forma cónica en la parte posterior, con aletas grandes y terminales, cartílago del sifón en forma de T invertida, 8 brazos y 2 tentáculos alrededor de la boca, 2 hileras de ventosas en los brazos y cuatro hileras en los tentáculos (Figura 1), excepto en la especie Illex argentinus calamar argentino que presentan 8 hileras de ventosas en el

176 Juan J. Mancilla D.L.C., Henry Orrego A. dáctilo consecutivos bucales adheridos a los bordes dorsales de los brazos IV, algunos géneros presentan fotóforos (Steenstrup, 1857). La Sub familia Ommastrephinae presenta en el sifón una canaleta vertical y una arruga tipo bolsita y fotóforos. Se consideran seis géneros de los cuales: Dosidicus, Eucleteuthis, Ommastrephes y Sthenoteuthis, están representados en el Perú y sólo el Dosidicus es conocido como de interés comercial (Nesis, 1970; Nigmatullin, 1994). Figura 1. Mediciones morfológicas Dosidicus gigas calamar gigante o pota. El Dosidicus gigas (d Orbigny, 1835) oriundo del Perú y Chile, es el más grande de las especies Ommastrephidae. Es de una longitud de hasta cm de longitud de manto (LM) y probablemente pesa hasta 50 kilos, éste es una de la especies endémicas (confinado a una determinada región o país) del Pacífico Occidental (Nesis, 1973). Evidentemente existen 3 grupos separados de pota, que difieren en tamaño y en la madurez. El tamaño pequeño de la población de maduración rápida, habita en la región ecuatorial y en la Corriente de California; el tamaño intermedio de la población de maduración tardía, habita en la vertiente principal Oceánica de la Corriente peruana (probablemente el grupo más numeroso), y la población de tamaño grande, la de maduración muy tardía, éstas se encuentran en las aguas cercanas a las costas del Perú y Chile en la zona que es influenciada por los afloramientos costeros y por la vertiente costera de la Corriente peruana (Sato, 1976). Los espermatóforos a medida que crece el macho, su longitud absoluta se hace mayor aunque la longitud relativa a la longitud de manto disminuye o decrece. En los machos de tamaños 24 y 40 cm de longitud de manto (LM), el promedio de la longitud de los espermatóforos fue 27,5 y 35 mm respectivamente, y el número de espermatóforos 300 y (Nesis, 1970). Al realizar el cálculo de la fecundidad, Nesis (1970) contó todos los huevos en los oviductos, pero sólo los huevos en maduración (diámetro 1.0 mm) en el ovario. Estas cuentas pueden ser subestimadas, desde hasta más de huevos y con un máximo de aproximadamente huevos. En alta mar al Oeste de la costa de Ecuador, Perú y Chile, el promedio de la alimentación y de los componentes en proporción del contenido estomacal total es como sigue: pez linterna 70,2%; calamar 13,3%; plancton 7,9%; Trinchiurus nitens pez cinta 1,2%; despojos (o desechos) de los barcos 1,2%; peces pequeños sin identificar 0,4%; alimentos digeridos y restos sin identificar 5,8% (Nesis, 1970). La pota es una especie euritérmica, su rango de temperatura usual es de C, las concentraciones más grandes se registraron en el Hemisferio Sur entre los 17 y 23 C, (mayormente de C) y de C, en el Hemisferio Norte (Baral, 1967 b; Sato, 1976). El límite de distribución es desde Baja California extendiéndose en algunos años hasta California Central (37 Latitud Norte) y el límite al Sur llega hasta más allá del Sur de Chile (47 Latitud Sur). La parte principal de su extensión es desde Baja California hasta el Norte de Chile. También se tiene registros cerca de las Islas Oceánicas, desde las Islas Channel (34 Latitud Norte) y al Norte del Archipiélago Juan Fernández (33 Latitud Sur) y al Sur (Nesis, 1970). Su límite Occidental de Oeste (Nor-Oeste) llega aproximadamente a 125 Longitud Oeste, a lo largo de la línea Ecuatorial; es una especie muy abundante en la parte central, con distribución particularmente en aguas de la Corriente de Humboldt en el Perú (Nesis, 1973). Se han obtenido escasos datos de la biología del Dosidicus gigas, mayormente durante las invasiones esporádicas de pota en la costa de California, Perú y Chile (Brongersma-Sanders, 1957; Clarke, 1966; Nesis, 1970) y de las observaciones de pota en aguas costeras (Rubio y Salazar, 1992; Schweigger, 1960; García Tello, 1965). La distribución y la densidad de pota dentro de un área geográfica cuyo rango es extremadamente poco uniforme se puede decir que en alta mar hacia el Oeste del Perú y Chile, las potas están presentes durante todo el otoño. Durante la primavera ellos están distribuidos ampliamente sobre la vertiente hasta las 700 millas náuticas desde tierra firme. La concentración más densa se encuentra entre el Ecuador y Latitud S, desde la orilla rocosa hasta millas náuticas hacia el mar; cerca de la orilla hay poca pota, también hacia el Sur de S y más allá de millas náuticas desde la costa, el número de pota disminuye rápidamente. La aproximación de pota a las costas del Perú, Norte y Centro de Chile es evidente de enero o febrero hasta mitad de abril o mayo. En algunos años la pota permanece en las aguas de la costa durante todo el invierno. Con la edad las potas migran activamente a zonas más productivas en aguas de la 163

177 Distribución y abundancia del calamar gigante Dosidicus gigas registrada a bordo de buques calamareros en el litoral peruano (abril 1992 octubre 1995) Corriente peruana, la zona ecuatorial y luego Nor- Este y Este del Hemisferio Norte, estas incursiones no son regulares (Gunther, 1936; Falke, 1950; Brongersma-Sanders, 1957). La pota del Perú y Chile, Dosidicus gigas de la familia Ommastrephidae es uno de los más abundantes en el mundo y tiene un rol importante en el ecosistema de las aguas abiertas en la región Sud- Este del Océano Pacífico con presencia masiva. El rol en la nutrición de peces y mamíferos marinos es poco conocido, considerándose a la pota como un consumidor de tercer y cuarto orden (Nesis, 1970). La pota siempre está presente en los desembarques de las diferentes pesquerías, representando algo más del 30% de los cefalópodos desembarcados en el Perú (Benítez, 1982). El desembarque anual de cefalópodos en el Perú desde 1964 hasta 2005 se presenta en Tabla 1. Tabla 1. Desembarque anual de Cefalópodos en el Perú ( t ). 3. Materiales y métodos El análisis y evaluación se realizó entre abril de 1992 y octubre de 1995 en las áreas de pesca comprendida entre las latitudes S y S (entre Tumbes e Ilo) y las longitudes W y W. Las capturas se realizaron a bordo de 5 embarcaciones japonesas cuyas características se observan en la Tabla 2, dentro y fuera de las 200 millas a excepción de las 30 millas de la línea de costa. Las áreas de pesca donde se trabajó fueron divididas en cuadrados Marsden 1 lat.s x 1 Long W = (60 x 60 millas náuticas). El formato de registro operacional contiene los siguientes datos: número de orden, fecha, posición Lat.S y Long. W, N de horas, suma de máquinas dobles y en promedio, tipos de productos en bloque M c/a T ó F: manto con aleta, tubo o filete; Ms/a T ó F: manto sin aleta, tubo o filete; aleta y tentáculo con sus respectivos pesos promedios, y total de bloques, promedio de la temperatura superficial del mar (TSM) en grados centígrados, producción y captura en kg., áreas de pesca, profundidad del cardumen (m) y número de operaciones. El formato de captura y producción para los diferentes tipos de productos contiene la siguiente información: área de operación, posición Lat. S y Long. W, captura y producción en kg para cada tipo de producto y el total, el promedio de la temperatura superficial del mar en grados centígrados. Se empleó la carta de navegación de la zona de pesca y todos los datos fueron registrados in situ a bordo de las embarcaciones calamareras. Año Calamar Pulpo Pota s.i s.i s.i s.i s.i s.i , Obtención de la captura total en función al factor de conversión Para obtener la Captura total se muestra en la tabla los factores de conversión empleados para los diferentes productos procesados y congelados en , ,011.0 bloque y estibados en la bodega de las , , ,631.0 embarcaciones , , Obtención de la captura por unidad de , , ,746.0 esfuerzo (CPUE) , , ,516.0 En la determinación del esfuerzo de pesca se han , , , , empleado diferente unidades de esfuerzo como: horas ,390.4 de pesca (kg/h); número total de máquinas , ,795.0 calamareras (kg/máq); número de máquinas en , , , , ,390.0 promedio por hora (kg/máq/hora) y el número de , , ,727.0 poteras en la extracción del calamar gigante por , , ,368.0 hora (kg/pot/h). Por representar mejor las unidades de , , ,140.0 Total 143, , ,820,597.8 esfuerzo se analiza el comportamiento mensual de la Fuentes: Anuario Estadístico Pesquero (IMARPE), CPUE teniendo como referencia las unidades de Estadística de los Desembarques de la Pesquería Marina esfuerzo expresadas en horas de pesca. (IMARPE), Estadística de los Desembarques de la Pesquería Marina peruana 3.3 La temperatura superficial del mar (IMARPE), (TSM) Informe Estadístico de los Recursos Hidrobiológicos de la Pesca Artesanal 1998, e Industrial 1999 (no publicado) Se registró la temperatura superficial del mar de la Anuario Estadístico PRODUCE, s.i: sin información lectura en el termómetro digital, tanto al inicio como An cient. 68(3) 2007, pp

178 Juan J. Mancilla D.L.C., Henry Orrego A. al final de la operación de pesca. Luego se obtuvo el promedio mensual y por áreas de pesca. 3.4 Análisis estadístico Para la evaluación de las capturas se realizó el análisis de regresión lineal múltiple entre la captura (Y) y las variables asociadas con el sistema de pesca ambiental. Y i = ß o + ß 1 X 1 + ß 2 X 2 + ß 3 X 3, cuyas variables son: Y i = Captura del calamar gigante en kg. X 1 = Número de máquinas calamareras. X 2 = Temperatura superficial del mar (TSM) en C. X 3 = Horas de pesca. Se realizó el correspondiente análisis de variancia (ANOVA), con su respectiva prueba estadística F. Tabla 2. Características de las embarcaciones calamareras. Fuente: Gyoren del Perú S.A.C.; Koni Kasa S.A. Tabla 3. Factor de conversión para hallar la captura total del Dosidicus gigas. Producto Fórmula Fc Entero Peso total Peso total 1.0 Eviscerado Peso total Peso eviscerado 1.15 Manto con Aleta Peso total (tubo o filete) Peso M c/a 1.7 Manto sin Aleta Peso total (tubo o filete) Peso M s/a 2.2 Aleta - - Tentáculo - - Otros - > 2.2 Donde: (M c/a, T ó F) = Manto con aleta, tubo o filete. (M s/a, T ó F) = Manto sin aleta, tuvo o filete. Fc = Factor de conversión. Cálculo para reconstruir la captura: Captura = Producto (N bloq) x Peso promedio del Bloq (kg) x Fc No incluye, cabeza o tentáculo y aletas Producción = Producto (N bloq) x Peso promedio del Bloq (kg) Si incluye, cabeza ó tentáculo y aletas. 4. Resultados y discusión Las áreas de pesca de las embarcaciones calamareras se muestran en la Figura 2, donde se puede observar que el periodo cubre todas las temporadas del año a excepción del verano. Las temporadas en que se realizan el mayor número de operaciones en el mar está entre el invierno y primavera con 762 operaciones en 251 días de pesca. La mayor parte de las zonas de pesca abarcan la zona norte del Perú principalmente entre las localidades de Máncora y Chicama, pero con mayor predominancia entre Mancora y Punta Falsa. Estos resultados coinciden con lo hallado por Benítez y Valdivieso (1984) de que la mayor concentración y captura del calamar gigante se presenta en la zona norte del Perú. La captura y producción total por mes y año para el Dosidicus gigas durante el periodo en estudio de abril 165

179 Distribución y abundancia del calamar gigante Dosidicus gigas registrada a bordo de buques calamareros en el litoral peruano (abril 1992 octubre 1995) 1992 a octubre de 1995, se puede observar en la Tabla 4. Se realizaron 829 operaciones de pesca, empleando máquinas calamareras dobles con un promedio de 48 máquinas por operación de pesca en horas de pesca. Resalta notoriamente la captura y producción con 904,9 t y 665,8 t de calamar gigante respectivamente, realizado a bordo de Suwa Maru N 38 en julio de 1994, además la menor la captura y producción fue de 15,1 Tn y 9,5 Tn a bordo de Choyo Maru N 5 en octubre de 1995, este último afectado por los pocos días de pesca invertidos. La captura total de pota registrada fue t, obteniendo una producción total de t a bordo de los buques calamareros. La presencia de la pota y por lo tanto su captura está relacionada en cierto modo con las estaciones del año y otros factores externos, siendo uno de los mas importantes la temperatura superficial del mar. El rango de esta temperatura (TSM) registrado en todo el periodo de estudio osciló entre 15,7 C mínima y 25,9 C máxima, determinándose un rango óptimo de captura entre 17,9 y 19,7 C. Se obtuvo la mayor captura a los 18,4 C con una captura de 904,9 t de pota que representó el 25,2% de la captura total para el periodo analizado (Figura 3). Ropert et al. (1984) reporta una distribución de pota dentro de un rango de temperatura superficial entre 16 y 30 C y Benítez (1982) entre 17.5 y 27.5 C; además Rubio y Salazar (1992) mencionan que las condiciones del medio ambiente del calamar gigante se localizan en frentes de penetración de aguas oceánicas superficiales de 20 a 21 C y en las aguas costeras de 17.8 a 19.6 C, indicando que las mejores capturas se realizan entre 18.9 C y 19.6 C en función a la estructura térmica de la columna de agua de 0 a 10 m. La captura por unidad de esfuerzo (CPUE) por mes y año expresada en diferentes unidades de esfuerzo para todo el período se muestra en la Tabla 5 y Figura 3. Analizando la CPUE en unidades de esfuerzo expresadas como horas de pesca, se observa que predomina notablemente la CPUE en el mes de julio de 1994 con 3 532,6 kg/h a bordo de Suwa Maru 38 y luego en junio de 1995 con una CPUE de 1 581,90 kg/h a bordo del Choyo Maru 5; Además, se destaca también la CPUE en el mes agosto de 1993 con 1 722,40 kg/h a bordo del Hakko Maru 51, siendo siempre éstos dos últimos valores inferiores con respecto al resultado obtenido en el mes de julio de Este mayor valor de la CPUE está relacionado con la temperatura superficial del mar (TSM) de 18,4 C, tal como se observa en la Figura 4 que nos muestra la variación mensual de la CPUE relacionada con la temperatura promedio superficial del mar durante todo el periodo analizado. La CPUE hallada en este estudio fue notoriamente mayor a la reportada por el trabajo de exploración a bordo del Shinko maru 2 en 1989 y que operó en los meses de noviembre y diciembre obteniendo valores de a kg/h (Rubio y Salazar, 1992). Estos valores de CPUE también fueron mayores a la obtenida por Baltuano (1994) registrado en diciembre de 1992 que obtuvo 1200 kg/h, sin embargo en junio de 1993 se obtuvo un CPUE alto de 3980 kg/h coincidente al alcanzado en la misma temporada (invierno) en el mes de julio de An cient. 68(3) 2007, pp

180 Juan J. Mancilla D.L.C., Henry Orrego A. Figura 2. Áreas de pesca de las embarcaciones. Tabla 4. Captura y producción total para el Dosidicus gigas. Figura 3. La captura por unidad de esfuerzo (CPUE) por mes y año para el Dosidicus gigas. 167

181 Distribución y abundancia del calamar gigante Dosidicus gigas registrada a bordo de buques calamareros en el litoral peruano (abril 1992 octubre 1995) Tabla 5. La captura por unidad de esfuerzo (CPUE) por mes y año para el Dosidicus gigas. Figura 4. Variación mensual y total de CPUE (kg/h) para el Dosidicus gigas. De las variables (Xi) sometidas al análisis de El coeficiente de correlación respectivo r = 0,4753, variancia (ANOVA) para todo el periodo de estudio indica que existe una asociación lineal múltiple de la se obtuvo el F cal = 27,5 (Tabla 6), que es altamente captura de pota con las variables explicativas (X i ), significativo y lo cual nos indica que las variables en afirmando que los datos observados se ajustan al estudio se ajustan al modelo, además el coeficiente de modelo de regresión múltiple. determinación múltiple r² = 0,226, aunque poco significativo, nos indica el 22,6% de la variabilidad Tabla 6. Análisis de variancia. total de la captura de pota están explicadas por la variabilidad de la horas de pesca (0,39); la Fuente de variabilidad temperatura superficial del mar (0,22) y el número de GL SC CM F cal máquinas calamareras (0,19) dichos datos fueron Regresión obtenidos de N=287 observaciones a un nivel de Residual significancia del 5% (Tabla 7). Total An cient. 68(3) 2007, pp

182 Juan J. Mancilla D.L.C., Henry Orrego A. Particularmente, del análisis de cada una de las embarcaciones calamareras que se muestra en la Tabla 7, la embarcación Suwa Maru 38 muestra un coeficiente de determinación r² = 0,464 que fue sobresaliente con respecto a los demás buques indicando que el 46,4% de la variabilidad total de la captura de pota están explicadas por la variabilidad del número de máquinas calamareras (X 1 ); la temperatura superficial del mar (X 2 ) y las horas de pesca (X 3 ), determinando el grado de ajuste de los datos observados a la ecuación de regresión lineal múltiple. De igual manera, el respectivo coeficiente de correlación múltiple r = 0,681, nos indica que existe una fuerte asociación lineal entre la captura de pota con las variables explicativas (X i ). Por lo tanto, existe suficiente evidencia estadística para afirmar que los datos observados (n = 23) se ajustan al modelo de regresión lineal múltiple con un nivel de significación = 0,05, influyendo las horas de pesca (0,68) luego las máquinas calamareras (0,21) y la temperatura superficial del mar (0,17). El coeficiente de variabilidad (CV) total en % para todo el periodo fue 107,49% siendo muy variable debido a las diferentes áreas de pesca, meses y años que se capturó el recurso por parte de cada embarcación en la captura de pota, destacando con 113,7% la embarcación Hakko Maru 51 en Tabla 7. Análisis estadístico de los cinco buques calamareros. 5. Conclusiones Se capturó un total de t de pota con una estimación promedio de 12,5 t/día, y una CPUE de 1,09 t/h, durante 14 meses correspondiente a 287 días efectivos de pesca, desde abril de 1992 a octubre de La producción total fue de t. El mayor valor de la captura por unidad de esfuerzo (CPUE) para todo el período analizado fue de kg/h en julio de 1994 a bordo del Suwa Maru 38. Durante todo el periodo la TSM promedio por operación de pesca osciló entre 17,9 y 19,7 C, obteniéndose una mayor captura a los 18,4 C. Utilizando un modelo de regresión lineal múltiple resultó un coeficiente de correlación relativamente bajo; la prueba estadística F, y la prueba de hipótesis nos muestra un nivel de significación aceptable con = 0,05, por lo tanto la captura de pota, y los índices de CPUE, estuvo influenciada por las horas de pesca (X3) luego la temperatura superficial del mar (X2), y el número de máquinas calamareras (X1) para las 5 embarcaciones calamareras con N = 287 datos observados y analizados. La mayor parte de las zonas de pesca donde se distribuye el calamar gigante abarcan la zona norte del Perú, principalmente entre las localidades de Máncora y Chicama, pero se presentó una mayor predominancia entre las localidades de Máncora y Punta Falsa. 6. Referencias bibliográficas BALTUANO, E., Análisis de la Actividad Pesquera a bordo de embarcaciones calamareras frente a la costa peruana, noviembre 1992 setiembre Trabajo preofesional. Facultad de Pesquería. Universidad Nacional Agraria La Molina. BARAL, A.A., Some data on the bilogy of the squid in the southeastern part of the Pacific Ocean. Rybn. Kohoz, N 8, and characteristies of the squid quest and fisheries, Rybn. Kohoz, N 8; pp. 169

183 Distribución y abundancia del calamar gigante Dosidicus gigas registrada a bordo de buques calamareros en el litoral peruano (abril 1992 octubre 1995) BENITEZ, Desembarque de Cefalópodos Pelágicos en el Litoral peruano. Bol. Int. Mar Perú Callao, 10 (5): pp. BENITEZ C. Y VALDIVIESO V Resultados de la Pesca exploratoria de 1979/1980 y desembarque de cefalópodos pelágicos en el litoral peruano. Boletín Instituto del Mar del Perú (IMARPE), Vol. 10 N 5. BRONGERSMA-SAUNDERS, M Mass mortality in the sea. Geological Society of America Memoir 67, Vol. I. CLARKE, M.R A review of the systematies and ecology of oceanic squids. Advances Marine Biol. 4; pp. GARCIA-TELLO, Utilización de la mandíbula inferior de la jibia Dosidicus gigas (D Orb.) en el cálculo de su peso total (Mollusca, Cephalopoda, Ommastrephidae). Revista de Biología Marina, 12. GUNTHER, E A report on the oceanographical investigations in the Peru Coastal Current. Discovery Rep., 13. INSTITUTO DEL MAR DEL PERÚ, Estadística de los Desembarques de la Pesquería Marina peruana. Informes N 118, abril 1996, 76 pp.; N 129, diciembre 1997, 64 pp. INSTITUTO DEL MAR DEL PERÚ (IMARPE) E INSTITUTO TECNOLÓGICO PESQUERO, Compendio Biológico Tecnológico de las principales especies hidrobiológicas comerciales del Perú, 143 pp. NESIS, K.N The biology of the giant squid of Perú an Chile Dosidicus gigas, P.P. Shirshov Institute of Oceanology USSR. Academy of Sciencies. Volumen 10, N 1, 1970; pp. NESIS, K.N Cephalopod of the eastern ecuatorial and southeastern Pacific. Tr. Inst. Okeanol. Akad. Nauk. SSSR 94: pp. NIGMATULLIN, Ch.M., and LAPTIKHOVSKY, V.V Reproductive strategies in the squids of the family Ommastrephidae (preliminary report) edited by Atlantic Research Institute of Fisheries and Oceanography, 5 Dm. Donskoy Str. Kaliningrad Russia, pp. ROPERT FAO, Species Catalogue, Vol. 3. Cephalopods of the world. An annotate and illustrate Catalogue of species of interest to fisheries FAO Fish, synop, 125 Vol. 3: 277 pp. RUBIO, J. y SALAZAR, C Prospección Pesquera del calamar gigante Dosidicus gigas a bordo del buque Japonés SHIKO MARU 2, noviembre diciembre de 1989, Informe N 103. Instituto del Mar del Perú (IMARPE), 31 pp. SATO, T Resultados de la pesca exploratoria de 1971 para Dosidicus gigas frente a California y México, FAO Fish. Rep., (1970) Suppl, 1:61-67 pp. SCHWEIGGER, E Fenómenos hidrográficos y biológicos en el mar del Perú y en el norte de Chile, Revista de Biología Marina, Chile. STEENSTRUP, Contribución al conocimiento bioecológico de la familia Ommastrephidae en el Atlántico Centro-oriental. WILHELM, G Algunas observaciones acerca de mortandades de jibias (Dosidicus gigas) en el litoral de Concepción, Revista de Biología Marina, Chile. An cient. 68(3) 2007, pp

184 An cient. UANLM 68(3), 2007 Recibido: 12/09/2007 ISSN Aceptado: 15/10/2007 Efecto del congelado sobre las características del músculo de la concha navaja (Ensis macha) Andrés Molleda Ordoñez 1 Resumen El congelar supone la conservación prolongada de un producto, manteniendo la característica sensorial inicial de la especie, es decir, preserva su calidad original, tanto higiénica, nutricional y sensorial (características de textura, sabor, aroma, etc.), incluso después de su descongelación, por lo que el conocimiento de su composición y el efecto que pueda presenta durante la operación de congelado, servirá como guía para realizar la producción de concha navaja congelada. La composición física de la concha navaja (Ensis macha) fue la siguiente: valvas, 27,1%; vísceras y tejido de recubrimiento, 30 %; músculo, 23,7 %; liquido intervalval, 19 % para un tamaño promedio de 11 cm. Y su composición química proximal fue: humedad, 79,78%; proteína, 13,26%; grasa, 0,5%; y ceniza, 1,95%. Durante el congelado, la zona de máxima formación de cristales de hielo para la concha navaja con valvas estuvo en el rango de -1,4 a -1,5 C y para el músculo es de -3,0 C, cuando las muestras se congelaron a -22 C. La operación del congelado afectó a la característica del músculo de la concha de navaja disminuyendo principalmente la textura, la cual se refleja en el exudado, 7 % para el músculo y 22,8 % para la concha navaja entera, medida inmediatamente después del congelado. Palabras clave: Ensis macha, concha navaja, congelación, exudado. Abstract Freeze supposes the prolonged conservation of a product, maintaining the initial characteristic of the species; preserves its original quality, hygienic, nutritional and other characteristic (texture, flavour, smell, etc.), after its defrost, for that the knowledge of its composition and the effect that can present during the freezing operation will serve as guide to make the razor clam (Ensis macha) freeze production. The physical composition of the razor clam (Ensis macha) was the following: shell, 27.1%; guts and covering tissue, 30%; muscle, 23.7%; and internal liquid, 19%; and a average size of 11 cm. The proximal chemical composition was: humidity, 79.78%; protein, 13.26%; fat, 0.5%; and ash, 1.95%. During frozen, the zone of maxima ice crystal formation for the shell knife with shell was around of -1,4 to -1.5 C and for the muscle was of -3.0 C, when the samples were to -22 C. The frozen operation affects to the characteristic of the muscle of the knife shell falling the texture, which is reflected in the exudate, 7% for muscle and 22.8% for the shell whole knife, measurement immediately after freezing. Key words: Ensis macha, whole knife, freezing, exudates. 1. Introducción Durante la última década la industria del congelado ha orientado su producción a diversificar el uso de su materia prima, tal es el caso del bacalao de profundidad, el calamar gigante o la concha de navaja. El congelar supone la conservación prolongada de un producto, manteniendo la característica sensorial inicial de la especie, es decir, preserva su calidad original, tanto higiénica como nutricional y sensorial (características de textura, sabor, aroma, etc.), incluso después de su descongelación. Una de las especies que se vine congelando a nivel industrial es la concha navaja (Ensis macha) entera o desvalvada, careciendo de información sobre su proceso y composición. Por ello, dentro del presente trabajo de investigación se plantean los siguientes objetivos: 1. Determinar la composición física y química proximal de la concha navaja (Ensis macha). 2. Obtener los perfiles de temperatura durante el congelamiento de la concha navaja (Ensis macha) 3. Analizar la influencia de la operación del congelado sobre la concha navaja (Ensis macha) entera y del músculo. 1 Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú Revisión de literatura Con el nombre de navaja se identifican diferentes especies pertenecientes a los géneros Ensis y Solen. La navaja común es la más popular por su gran calidad gastronómica; su concha es alargada y muy frágil; las valvas son estiradas, con forma similar a la de una espada o navaja, tienen una superficie brillante que parece barnizada, las valvas son alargadas, con una concha arqueada muy característica (en forma de navaja). Figura 1. Concha navaja Ensis macha. La concha navaja (Ensis macha) habita en fondos arenosos, se alimentan de plancton y materia orgánica en suspensión y se distribuye desde el golfo de Magallanes - Chile hasta Bahía de tortugas - Perú (EROSKI, 2007).

185 Efecto del congelado sobre las características del músculo de la concha navaja (Ensis macha) Por la modalidad de alimentación (captan nutrientes por medio de la filtración de agua de mar), los moluscos concentran con facilidad agentes patógenos y sustancias tóxicas del medio natural, que puede estar contaminado por desechos industriales o aguas servidas, por lo que constituye un peligro para la salud si son consumidos sin el debido tratamiento con frío (Valiente, 2001). Tabla 1. Información nutricional (en100 g) de la concha navaja (Ensis arcuatus). Fuente: Lonxanet (2007). El transporte, manipuleo y almacenamiento de moluscos debe realizarse en cajas o mallas de poca altura para evitar el deterioro de las valvas. Además, para mantener en estado vivo se debe evitar la exposición de los moluscos a temperatura excesiva del calor o frío o a los cambios repentinos de la misma y resulta de suma importancias si está prevista la purificación ulterior de los mariscos. Durante el manipuleo y almacenamiento de los moluscos deben ser permanentemente protegidos del resecamiento, del contacto con el hielo o superficies refrigerantes. La temperatura de almacenamiento más apropiada generalmente se encuentra en el rango de 2 a 10 C. Las valvas cerradas del molusco reflejas su buen estado de conservación. (Valiente, 2001) Características iniciales de frescura de la Concha Navaja (Tagelus dombeii): valvas cerradas, de estar abiertas deben cerrarse al contacto o al golpearlas. Deben estar enteras, liquido intervalval cristalino y sin olor. Olor característico. Músculo húmedo, adherido a las valvas y de aspecto esponjoso y de color crema claro. La composición química en porcentaje (%) de moluscos bivalvos como el mejillón verde (Perna viridis) presenta una humedad 80,29 + 2,51; proteínas, 12,14 + 1,57; grasa, 2,11 + 0,49 y ceniza, 2,70 + 0,38 y para la ostra perlera (Pinctada imbricada): presenta una humedad 81,41 + 2,63; proteínas, 12,80 + 1,18; grasa, 1,77 + 0,32 y ceniza, 2,78 + 0,36 (Cabello et al., 2004). Fennema (1985), presenta datos del contenido de proteínas para la ostras de 13% y para el mejillón de 11%. Los componentes (proteína, grasa, ceniza y humedad) nutricionales son importante en la calidad de la materia prima como alimento. Estos varían considerablemente entre las diferentes especies y también entre individuo de una misma especie, dependiendo de la edad, sexo, tamaño, medio ambiente y época de año, y también están estrechamente relacionada con la alimentación. (Cabello et al., 2004) Los moluscos especialmente los bivalvos, sufren usualmente una alteración de tipo fermentativo a causa de los carbohidratos, que son desdoblados en condiciones anaeróbicas para formar principalmente ácido láctico y alcohol. Para disminuir este proceso de deterioro, los moluscos como en el caso de los bivalvos deben desembarcarse vivos y mantenerse así hasta el momento del proceso, por lo que es recomendable utilizar un lugar fresco o refrigerado y húmedo. El almacenamiento a 2-4 C y posterior congelación y almacenamiento congelado a 30ºC sobre la degradación de nucleótidos, contenido de hipoxantina (Hx), capacidad ligante de agua y ph del músculo aductor de vieira (callo) indican una rápida pérdida de la calidad en el músculo almacenado en frío. La calidad de la carne y la vida útil del producto congelado son principalmente afectadas por el tiempo transcurrido entre el enfriamiento postmortem y la congelación. (De Vido, 2007) La medida del ph del músculo abductor es un indicador de grado de frescura y, por lo tanto, de su idoneidad para ser congelado. En un producto fresco su valor varía entre 6,3 y 6,5, en tanto el producto de poca frescura se ubica por debajo de 5,8 (Valiente, 2001). Para determinar el ph del músculo abductor se prepara previamente una solución homogeneizada del mismo con agua destilada, en proporción sólido/ líquido igual a 1:10. La medida de ph se efectúa con ayuda de un papel indicador o, para mayor precisión con un potenciómetro (FAO, 1999). Los procesos de preservación temporal (refrigeración o enfriado con capas de hielo) o de conservación por más tiempo, como la congelación, tienen un efecto sobre los aspectos de frescura de los moluscos, provocan la abertura de las valvas lo que ocasiona la pérdida del agua intervalval y la sequedad del músculo. Este músculo suele cambiar de color blanco a ligeramente amarillento y los tejidos que unen las valvas pierden la flexibilidad y hace difícil que puedan cerrarse. Para aplicar la congelación como método de preservación de un alimento, se debe considera que la congelación se lleva en el líquido de los tejidos; este se encuentra ubicado entre las células, fibras y entre los espacios existentes entre ellas; constituyendo una solución débil de una serie de sales y proteínas. La concentración del líquido de los tejidos es diversa y depende de su ubicación entre los elementos del tejido, siendo menor en los espacios entre las células y entre porciones de fibras. La mayor parte del agua se encuentra en estado libre, el resto en estado coloidal y enlazado mayormente con proteínas. El agua enlazada se congela parcialmente a temperaturas muy bajas. Se considera que 1 g de proteína enlaza, en promedio 0,3 g de agua. (Valiente, 2001). Como resultado de la disminución de la temperatura por eliminación de calor se lleva al líquido a niveles de sobreenfriamiento donde se desarrolla el proceso de cambio de estado físico cristalización del líquido. A temperaturas superiores al punto de 172

186 Andrés Molleda Ordoñez cristalización, en el líquido existe pequeñas formaciones (cristales dispersos); estas formaciones son inestables, surgen y desaparecen incesantemente bajo el movimiento térmico de las moléculas. A temperaturas inferiores las pequeñas formaciones se estabilizan, crecen en número y aumentan sus dimensiones y surge una tendencia definida de cristalización. Tabla 2. Parámetro de frescura en moluscos bivalvos. Fuente: Cabello et al., (2004). Cuando la temperatura de las soluciones coloidales (líquido del tejido de pescados y mariscos) es algo menor que su temperatura de cristalización, se rompe el equilibrio de fase y se forman los centros de cristalización, esto es entre -1 y -2 C. Apenas se forman los embriones cristalinos, la temperatura del producto aumenta hasta temperatura crioscópica y se desarrolla el proceso de cristalización. El carácter y velocidad de este proceso se determina por las condiciones de la eliminación del calor (Valiente, 2001). El crecimiento de los cristales es posible, si la nucleación ya se ha realizado en tanto que la nucleación requiere de varios grados de subenfriamiento y su crecimiento es posible con un subenfriamiento adicional mínimo siempre que el cristal se encuentre estable. La velocidad de crecimiento está controlada con la velocidad de separación de calor del sistema. En tanto se encuentre un cristal estable, al formarse el hielo, la fase líquida se concentra más, con lo cual la viscosidad aumenta al igual que las concentraciones iónicas. Si las membranas celulares están intactas y resisten el paso del hielo presenta una fuerza impulsora que origina la deshidratación de las células por fenómeno osmótico. Dependiendo de la velocidad de enfriamiento y de la permeabilidad de las paredes celulares al agua, el contenido celular puede subenfriarse. Si se realiza un enfriamiento muy rápido, las células pueden congelarse interiormente, en tanto que en un enfriamiento muy lento, solo se forma hielo extracelular. Si se presenta una precipitación de sales, se origina una serie compleja de cambios de ph. (Neave, 1989), y como consecuencia al realizar el descongelamiento del producto no se restablece plenamente la estructura de los tejidos. Las propiedades que intervienen en los proceso térmicos son: densidad ( ), conductividad térmica ( ), entalpía (H), calor específico (Cp) y difusividad térmica ( ); los mismos cambian durante el proceso de congelación (Neave, 1989). La disminución de la temperatura de congelamiento del líquido en la carne del molusco como resultado de la presencia de diferentes sales orgánicas y no-elctrolítos, corresponde a un contenido de cloruro de sodio equivalente a 1.4% aproximadamente. Como consecuencia del enfriamiento hasta una temperatura cercana a -1 C se inicia la cristalización de agua pura, mientras que la soluciones restantes se concentra. La mayor parte del agua se congela en el intervalo de temperatura de -1 a -5 C, lo que retarda la velocidad de enfriamiento del producto en dicho intervalo de temperatura; esta etapa debe durar menos de 2 horas. Una gráfica de congelamiento se caracteriza por presentar claramente tres segmentos de la curva. Al inicio del proceso, el líquido se enfría hasta el punto crioscópico, lo que se refleja en la caída abrupta de la temperatura. La formación de cristales ocurre a temperatura constante y se produce un gran desprendimiento de calor como resultado del cambio de estado. La extensión del segmento de temperatura constante depende de la intensidad de la eliminación de calor: cuanto mas intensa sea la eliminación del calor, tanto mas corto será el segmento de la curva, y el tercer segmento muestra el enfriamiento del producto hasta la temperatura prevista (Valiente, 2001). An cient. 68(3) 2007, pp

187 Efecto del congelado sobre las características del músculo de la concha navaja (Ensis macha) En la congelación rápida, habida cuenta de que los espacios constituyen un todo continuo, el agua que procede de la fusión del hielo intercelular discurre como por una red de drenaje. Si la descongelación es lenta las células musculares tienen tiempo de reabsorber por inbibición parte del agua antes de que empiece a exudar. La hidratación de las proteínas es muy reducida en el punto isoelétrico. En el tejido congelado rápidamente, cuya agua se congela preferentemente en el interior de las células y poco en los espacios intercelulares, se producen menores pérdidas por exudación que en los congelados lentamente, ya que en aquellos resultan muy raras veces rasgados mecánicamente las membranas celulares o sarcolemas. Solo cuando media una acción mecánica (presión) se produce una mayor perdida de fuga, pero no de manera espontánea, en cualquier caso, siempre se producen perdidas por exudación, ya que por efectos de la congelación, los coloides celulares siempre pierden algo de su capacidad de inbibición, quedando en tal estado sin la total capacidad para retener todo el agua de descongelación (Herrmann, 1977). El congelamiento del agua en la carne implica determinados daños de la estructura celular y subcelular, aumento de la concentración de los sustratos de la reacción y de las activadores de las enzimas, así como de la dilución de la proteínas estructurales. A -20 C sólo el 89% del agua del músculo se congela quedando un 11% en forma de líquido concentrado (Sikorski, 1994). La pérdida de agua por evaporación durante la congelación representa generalmente en un 0,5 y 1,2% de la masa del producto aunque pueden alcanzar un 5%. Esta pérdida depende, mayoritariamente de las condiciones de congelación y, especialmente durante una congelación mecánica, de la velocidad del aire. De su temperatura y de la humedad relativa, las perdidas son elevadas hasta que el producto alcance la temperatura de congelación (Genot, 2003). Con la finalidad de disminuir la exudación del líquido de los tejidos luego de la descongelación (que pueden alcanzar hasta 25%) los moluscos se lavan con una solución débil de cloruro de sodio. El sistema de almacenamiento a -10 C muestra alteración en la estructura de la proteína y la presencia de TMAOasa juega un rol importante en esta alteración y agregado de las proteínas del músculo de pescado analizado a -10 C (Kittima, 2007). 3. Materiales y métodos 3.1 Materia prima Se utilizó concha navaja (Ensis macha) viva obtenida en una planta de congelado de productos hidrobiológicos. 3.2 Lugar de ejecución El presente trabajo de investigación se realizó en los Laboratorios de la Facultad de Pesquería - UNALM. 3.3 Materiales y equipos Los materiales utilizados fueron: láminas de polietileno, cuchillo, bandejas y materiales de vidrio. Equipos: 1. Congelador Coldex. 2. Termómetros TM50 Temp-Seeker. 3. Balanza analítica, SAUTER, cap. 200 g. 4. Microprocessor Pench ph/mv/atc Meter. 5. Estufa, MEMMERT, T 120 C, 220 v. 6. Equipo Soxhlet, para determinación de grasa total. 7. Equipo semi-micro Kjeldahl, para determinación de proteínas. 8. Mufla, marca TEMCO Mod. CP ASIOT. 9. Higrómetro, marca traceable hygrometer. 3.4 Metodología 1. Inspección de las características sensoriales: se realizó siguiendo la metodología reportado por Cabello et al. (2004) sobre Parámetros de Frescura en Moluscos Bivalvos. 2. Determinación de la composición química y ph de la concha navaja: la composición química proximal se determinó siguiendo la metodología de la A.O.A.C (1995) y el ph mediante la metodología reportada por ITP/JICA (1982). 3. Medición del perfil de temperatura de congelado: el proceso de disminución de temperatura se realizó con la lectura de la temperatura a través de un termómetro en el centro del producto a intervalos de 1 minuto, lo que permitió realizar el seguimiento del proceso de congelado. 3.5 Procedimiento Inspección sensorial de concha navaja (Ensis macha): Se realizó la inspección de las características sensoriales de la especie de acuerdo al Tabla 2; considerando el estado de las valvas, líquido intervalval, olor y músculo de las especies. Determinación de la composición química, composición física y ph: la composición química proximal se determinó siguiendo la metodología de la A.O.A.C (1995). Se determinó la composición física, considerando los pesos de las valvas, vísceras, músculo y el contenido del líquido intervalval. También se consideró la medición de longitud de las especies. Para realizar la medición del ph, se pesó una muestra de 10 g del músculo de la concha navaja, luego se diluyó a 100 ml con agua destilada y se midió el ph de la solución. Perfil de temperatura de congelación: Se seleccionaron las especies vivas con valvas así como muestras de músculo separadas de especies vivas, a las cuales se les colocaron los sensores de temperatura de aguja en el centro, para luego registrar la temperatura durante la congelación. Las lecturas se realizaron a intervalos de 1 minuto. La temperatura de la cámara de congelación fue de 22 C. Efecto del congelado sobre la concha navaja: Al producto de la concha navaja congelada, se procedió a descongelar para determinar la cantidad de líquido emanado a efecto de la formación de hielo durante el 174

188 Andrés Molleda Ordoñez congelado, así como la pérdida de peso durante el congelado. 4. Resultados y discusión 4.1 Características sensoriales Las muestras de concha navaja (Ensis macha) presentó las siguientes características: valvas que al contacto se cierran, con superficies brillosos de color marrón verdoso-crema, líquido intervalval cristalino, olor característico, textura del músculo firme y de color crema y brilloso. Estas características lo sitúan en la escala 0 de 4 niveles de frescura, según lo reportado por Cabello et al. (2004) en la Tabla 1, lo que indica que la muestra utilizada presentó las mejores características de frescura. 4.2 Composición física y química De acuerdo con los resultados (Tabla 3), las vísceras representan el mayor porcentaje (30,2%) mientras que la parte comestible o músculo de la concha navaja solo representa el 23,7%. Estos porcentajes corresponden a individuos con una longitud y peso promedio de 11 cm y 24,22 g. Tabla 3. Composición física de la concha navaja (Ensis macha). Valvas 27,1 % Vísceras y tejidos de recubrimiento 30,2 % Músculo 23,7 % Líquido intervalval 19,0 % Total 100 % Fuente: Elaboración propia. El valor del contenido de humedad obtenido fue 79.78%, porcentaje muy cercano a los registrados para otras especies de moluscos bivalvos como la ostra perlera o el mejillón, reportado por Cabello et.al. (2004); este alto contenido de humedad, influiría según Herrmann (1977), en la pérdidas por exudación. Tabla 4. Composición química proximal de la concha navaja (Ensis macha). Componente % Humedad Proteínas Grasas 0.5 Ceniza 1.95 * Análisis realizado por duplicado. Las proteínas totales constituyen el componente de mayor proporción después del agua, en la Tabla 4, se observa que la concha navaja posee 13.26% de proteínas totales, similar al reportado por Cabello et.al. (2004), para especies como el mejillón (12,14 + 1,57); y la ostra perlera (12,80 + 1,18), y superior al reportado para Ensis arcuatus (10.8). El contenido de grasa de 0,5% por lo cual lo clasifican como una especie magra, además la ceniza fue de 1.75%. 4.3 Perfil de temperatura durante la congelación Las muestra de concha navaja (Ensis macha) con valvas y sólo músculo, tuvieron un comportamiento que se muestra en la Tabla 5 y en la Figura 2. En el primer caso la congelación se inicia a 1,4 C y se mantiene aproximadamente constante hasta 1,5 C en un tiempo de 17 min. Lo que implica que este rango es donde la mayor parte del líquido se congela; mientras que el músculo lo hace a 3 C, en un tiempo de 8 min. Este comportamiento se puede explicar por la influencia que tendría el contenido de agua intervalval y las valvas que actúan como una barrera para la fluidez del calor a retirarse para que se congele el producto. En el caso del músculo de concha navaja se puede explicar, porque la temperatura del medio de congelación (-22 C ) permite que el enfriamiento se realice con mayor velocidad situándose el mayor cambio de estado a niveles de 3 C. Se considera que la mayor parte de agua se congela hasta -5 C y esta deben ser menor a 2 horas para no afectar las características del producto; en ambos casos fueron menores. La pérdida de humedad durante el congelado a 22 C y una HR de 18% fueron de 7 y 22,8% para el músculo y la especie entera respectivamente. Almacenados a 56 días la pérdida de humedad por descongelación se incrementó ligeramente hasta 7,26% para el músculo y a 23,36% para la concha navaja congelada entera. Una de la razones por la cual presenta un porcentaje elevado de exhudado es la temperatura del medio en el cual se congela (-22 C), la misma que no es suficiente para tener una velocidad en la cual forme cristales de hielo pequeños (Neave, 1988) y no afecte a la estructura muscular de la concha navaja. De Vido (2007), menciona que los moluscos bivalvos pierden rápidamente la calidad almacenados en frío, entre ellos la textura. En la concha navaja la disminución de esta característica, influye en la formación de los cristales de hielo en el músculo, la misma que se inicia en el fluido con menos solutos en solución e incrementa la concentración del líquido intercelular sin congelar (Herriman, 1977), este comportamiento produce desnaturalización de las proteínas, influyendo en el resultado del exhudado (7 y 22,8%) por descongelación. Almacenados a 56 días la pérdida de humedad por descongelación se incrementó ligeramente hasta 7,26% para el músculo y a 23,36% para la concha navaja congelada entera. Según Sikorski (1999), indican que a temperaturas de 20 C, el 11% del líquido del músculo no llega a congelarse, quedando como una solución de alta concentración de solutos; estos solutos concentrados de alta fuerza iónica, desnaturaliza parte de las proteínas (Valiente, 2001) disminuyendo la retención del líquido e incrementando el porcentaje de exhudado. En la Figura 2 se observa el perfil de temperatura ( C) y el tiempo (min.) de congelación. An cient. 68(3) 2007, pp

189 Efecto del congelado sobre las características del músculo de la concha navaja (Ensis macha) Tabla 4. Temperatura y tiempo durante el proceso de congelado. Tiempo C C Tiempo C C Tiempo C C min C.V. SV Min C.V. SV min C.V. SV 1,0 6,7 13,2 23,0-1,4-4,8 45,0-2,6-17,1 2,0 5,6 8,2 24,0-1,4-4,8 46,0-2,7-17,1 3,0 4,4 4,0 25,0-1,4-5,5 47,0-2,8-17,8 4,0 3,1 1,9 26,0-1,4-5,5 48,0-2,9-18,5 5,0 1,6-1,0 27,0-1,4-5,9 49,0-3,1-18,5 6,0 0,3-2,9 28,0-1,4-6,3 50,0-3,2-19,2 7,0-0,5-3,0 29,0-1,5-6,9 51,0-3,4-19,2 8,0-1,1-3,0 30,0-1,5-7,5 52,0-3,6-19,2 9,0-1,3-3,0 31,0-1,5-8,0 53,0-3,8-19,2 10,0-1,3-3,0 32,0-1,6-8,5 54,0-4,0-20,1 11,0-1,4-3,0 33,0-1,6-9,5 55,0-4,2-20,1 12,0-1,4-3,0 34,0-1,7-10,1 56,0-4,5-20,1 13,0-1,4-3,0 35,0-1,8-10,7 57,0-5,2-20,1 14,0-1,4-3,0 36,0-1,8-11,9 58,0-5,6-20,8 15,0-1,4-3,2 37,0-1,9-12,6 59,0-6,5-20,8 16,0-1,4-3,2 38,0-2,0-13,4 60,0-7,2-21,5 17,0-1,4-3,4 39,0-2,0-13,8 61,0-7,7-21,5 18,0-1,4-3,6 40,0-2,1-15,0 62,0-8,3-21,5 19,0-1,4-3,6 41,0-2,2-15,3 63,0-8,8-21,5 20,0-1,4-4,0 42,0-2,3-15,6 64,0-9,4-21,5 21,0-1,4-4,4 43,0-2,4-16,0 65,0-9,9-21,5 22,0-1,4-4,4 44,0-2,5-16,6 66,0-10,3-21,5 15,0 10,0 Navaja con valva Navaja sin valva 5,0 0,0 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0-5,0-10,0-15,0-20,0-25,0 Figura 2. Perfil de Congelación de la concha navaja (Ensis macha). Resultado del análisis por duplicado Los valores elevados de exhudado para la concha navaja congelada entera (22,8 y 23,36%) es por que el líquido intervalval forma parte del exudado, el mismo que representa el 19% del peso total de la especie. En la Tabla 5 se representa la composición química proximal de la concha navaja congelada entera y músculo, resaltando el contenido de proteínas (15,5%) para el músculo. Tabla 5. Composición química proximal después del congelado. Con valvas Músculo % % Humedad 83 77,0 Proteínas 11,0 15,53 Grasas 0,6 0,4 Ceniza 2,2 1,7 176

190 Andrés Molleda Ordoñez La diferencia en cuanto al contenido de las componentes se debe fundamentalmente al líquido intervalval considerado es este análisis. 5. Conclusiones La composición física de la concha navaja (Ensis macha) es la siguiente: valvas, 27,1%; vísceras y tejido de recubrimiento, 30 %; músculo, 23,7 %; liquido intervalval, 19 %, para un tamaño promedio de 11 cm. La composición química del músculo de la concha navaja (Ensis macha) es la siguiente: humedad, 79,78%; proteína, 13,26%; grasa, 0,5%; y ceniza, 1,95%. La zona de máxima formación de cristales de hielo para la concha navaja (Ensis macha) con valvas esta en el rango de -1,4 a -1,5 C y para el músculo es de 3,0 C. El congelado afecta a la característica de la concha de navaja, la cual se refleja en el exudado, 7 % para el músculo y 22,8 % para la concha navaja entera, medida inmediatamente después del congelado. 6. Referencias bibliográficas A.O.A.C Official Methods and Recomendaded Practices of the A.O.C.S Tomo I y II. CABELLO, A, Del VALLE VILLARROEL, R, FIGUERA, B, RAMOS,C, Del VALLE MÁRQUEZ, Y y BALLENILLA, O Parámetros de Frescura de Moluscos. Revista científica. RCv.14 n 5 Maracaibo. Instituto Tecnológico Pesquero del Perú, Métodos Químicos de Análisis. ITP/JICA.Callao Perú. DE VIDO DE MATTIO, N Vida útil de especies pesqueras refrigeradas y congeladas unidad de investigación de biología y manejo de recursos acuáticos. (Consulta agosto del 2007) EROSKI, Guía práctica de Pescado y mariscos (consulta agosto del 2007) F.A.O El Pescado Fresco: Su Calidad y Cambios de su Calidad. FAO Documento Técnico de Pesca 348. Editado por Hiss. FENNEMA, O Introducción a la ciencia de los alimentos. Editorial Reverte S.A. (Barcelona). GENOT, C Congelación y calidad de la carne. Editorial Acribia., S.A. Zaragoza - España. HERRMANN, K Alimentos Congelados Tecnología y Comercialización. Editorial ACRIBIA Zaragoza (España). KITTIMA LEELAPONGWATTANA Raman spectroscopic analysis and rheological measurements on natural actomyosin from haddock (Melanogrammus aeglefinus) during refrigerated (4 C) and frozen ( 10 C) storage in the presence of trimethylamine-n-oxide demethylase from kidney of lizardfish (Saurida tumbil). Department of Food Technology, Faculty of Agro-Industry, Prince of Songkla University, Thailand. LONXANET, Pesca Sostenible, Comercio Responsable <http://www.lonxanet.com/index.php/cpath/6_24?l xid=27e17b219fcf376da5e28f8049c1d53> (Visitado agosto del 2007). NEAVE, V Introducción a la Tecnología de Productos Pesqueros. Editorial Continental, S.A. México. pp SIKORSKI Z Procesamiento de Productos Hidrobiológicos Marinos. Ed. Industria Pesquera, Moscú. VALIENTE, M Refrigeración y Congelación de Pescado. Editorial Ciencia y Técnica EIRL. An cient. 68(3) 2007, pp

191 An cient. UNALM 68(3), 2007 Recibido: 20/12/2007 ISSN Aceptado: 26/12/2007 Evaluación mediante el uso de cuatro criterios en la selección de caladeros para una embarcación costera de pesca de arrastre de fondo Miguel Delgado García 1 Resumen El presente trabajo evalúa mediante el uso de cuatro criterios, la selección de caladeros para una embarcación costera de 20 toneladas de capacidad de bodega, dedicada a la pesca de arrastre de fondo para merluza y otras especies de Consumo Humano Directo (CHD). La temporada de pesca analizada es de 10 meses y se extiende entre los paralelos lat. S y lat. S, para los caladeros Pariñas, Paita, Bayovar y Reventazón. Se utilizan datos provenientes de los partes de pesca, formatos de liquidación, planillas, bitácoras de la sala de máquinas y de navegación. Se obtienen los indicadores operativos: tiempo de navegación y búsqueda, tiempo de faena de pesca y tiempo de operación de pesca. Se determinan tres tipos de costos: costo de la tripulación, costo del arte de pesca y costo por día de viaje. Se concluye que los criterios de selección indican que la zona de Paita es el mejor caladero con los siguientes índices: efectividad, US$/día; costo unitario, US$/t; rentabilidad, 1.66 y utilidad, US$/día. Los meses representativos de cada caladero son: septiembre para Pariñas, diciembre para Paita, marzo para Bayovar y mayo para Reventazón. Los tiempos operativos promedio mensuales indican que el ciclo de pesca varió entre 23.2 horas y 28.5 horas y el tiempo de operación de pesca fluctuó entre horas y horas, que relacionados con la captura por hora de arrastre varió entre 1.98 y 3.84 toneladas/hora. Palabras clave: Caladeros, pesca de arrastre, embarcación costera. Abstract It was purpose of the present work to evaluate by mean four rules the selection fishing areas for a coastal fishing vessel of 20 ton hold capacity for bottom trawl fishing for peruvian hake and others species for Direct Human Consumption (DHC) is evaluated. The fishing season analyzed is ten months, between parallels latitude S y latitude S, for the Pariñas, Paita, Bayovar y Reventazón fishing areas. Data collected include: fishing operation data, payment crew data, engine room and sailing log book. The sailing and search time, the fishing work time and the operative fishing time was obtained as operative indicators. It identifies 3 types of costs: the crew cost, the fishing gear cost and the fishing travel cost. It is concluded that the selection criteria indicate that Paita was the best fishing areas with the following indices: effectivity, US$/day, unit cost, US$/on, rentability, 1.66 and utility, US$/day. The typical months for the fishing areas are: September for Pariñas, December for Paita, March for Bayovar and May for Reventazón. The average operative total time indicate that the cycle of fishing it varies among 23.2 hours at 28.5 hours, the fishing operation time it fluctuated among hours at hours and related with the capture for trawl hour it varies among 1.98 to 3.84 ton/hour. Key words: Fishing areas, trawl fishing, fishing vessel coastal. 1. Introducción La actividad extractiva de pesca de arrastre de fondo en la zona norte del litoral peruano es muy significativa y en los últimos años, ante las restricciones normativas, la actividad debe ser eficiente y óptima. La captura diaria de un arrastrero depende de: la presencia y densidad de los cardúmenes, la eficiencia del arte, la duración del arrastre propiamente dicho, el número de lances por día, el tiempo utilizado en búsqueda y navegación entre caladeros, el tiempo de largado y virado del arte, estrobado del copo de la red de arrastre para el virado, reparando y preparando la red para el siguiente lance, además, del rendimiento y trabajo de la tripulación. Asimismo, para alcanzar ganancias en eficiencia de la embarcación es necesario analizar su ciclo operacional, ya que la productividad por día de pesca se mide por la captura, obtenida en un número determinado de lances, con una duración óptima de la fase de arrastre (horas o minutos). Se deben reducir los tiempos de maniobra para aumentar el número de lances por día. 1 Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. El objetivo general del presente trabajo es evaluar mediante el uso de cuatro criterios (efectividad, costo unitario, rentabilidad y utilidad), la selección de los caladeros o zonas de pesca para una embarcación costera dedicada a la pesca de arrastre de fondo y determinar cuál de los caladeros, proporciona los mejores indicadores en el rendimiento de la embarcación. Los objetivos específicos son: 1. Determinar los meses típicos o representativos de mayor concentración de especies en cada uno de los caladeros considerados. 2. Evaluar el rendimiento de la embarcación, analizando los tiempos operativos promedio para obtener el ciclo de pesca y su relación con el tiempo de operación de pesca y la captura por hora de arrastre. 2. Revisión de literatura Rueda P. (2000), en Análisis operacional de una embarcación costera para la pesca de arrastre de fondo, llevó a cabo la evaluación operacional de una embarcación costera, dedicada a la pesca de arrastre de fondo, de 20 t de capacidad de bodega, donde analizó datos y formatos de pesca, de liquidación, planillas, bitácora de máquinas y del puente. La

192 Miguel Delgado García embarcación operó en forma continua, dedicada a la pesca de merluza (Merluccius gayi peruanus) durante diez meses, para luego dedicarse a la pesca de especies de consumo, durante dos meses. Registró 981 lances de pesca, utilizando como unidad de esfuerzo, las horas de arrastre y el número de lances; analizó la CPUE que posteriormente sirve como indicador de las zonas de pesca más productivas. Determinó los factores que influyen en la captura: salidas anuales, rendimiento por salida, composición de la captura y precio promedio por especies; así como los factores que influyen en los egresos: participación por pesca, gastos de operación (combustible, lubricantes, víveres, hielo), gastos en reparación y mantenimiento (de motores, aparejos de pesca, casco, varadero), seguros (tripulación y embarcación), depreciación y gastos administrativos. Universidad Católica de Valparaiso (1978), presenta una metodología para la selección de caladeros, asume que cuando la estructura de precios se ajusta a la demanda de productos del mar, la elección de los caladeros debe basarse en el valor máximo de la captura. Como los recursos son limitados y en muchos casos se sobrepesca, puede ser conveniente evitar el objetivo de pesca máxima y reemplazarlo por el valor máximo, ajustando el esfuerzo a la demanda. La evaluación de este procedimiento se puede realizar en base a diferentes criterios, como son: Criterio de Efectividad, Criterio de Costo unitario, Criterio de Rentabilidad y Criterio de Utilidad. En base a éstos criterios, podemos decidir qué caladeros explotar y en qué períodos de tiempo. A) Criterio de efectividad.- Mientras más alto sea el valor del índice de efectividad, mayor será la efectividad del caladero. La elección del caladero con este criterio, depende de los siguientes factores: productividad del caladero, estructura de especies, que se ven afectadas por el arte de pesca, las técnicas de procesamiento y el nivel de precios, distancia a puerto, duración de las operaciones de pesca, tiempos perdidos en búsqueda de cardúmenes y en zona de temporales. B) Criterio de costo unitario.- La correlación de costos anuales con el número de días en la mar, refleja el costo por día de pesca. Mientras menor sea el valor del criterio de costo unitario, más conveniente es el caladero. Debido al alto porcentaje de costos fijos en el valor total de la captura, el nivel del costo unitario en la pesca depende principalmente de la efectividad. Su selección dependerá de: productividad del caladero, distancia a puerto, tiempo de permanencia en caladero, tiempo perdido por viaje de un caladero a otro, en zona de temporales, etc. C) Criterio de rentabilidad.- Se obtienen combinando las fórmulas de los dos criterios anteriores. Mientras más alto sea el valor del criterio de rentabilidad, más razonable será optar por un caladero en particular. Este criterio también se puede usar para comparar la efectividad de cruceros consecutivos de un barco, o cruceros de dos barcos. En base a sustituciones sucesivas se puede examinar las tendencias y desviaciones, así como la influencia en los valores del índice. D) Criterio de utilidad.- Considera todos los factores que deben tomarse en cuenta en el proceso de selección de caladeros. Reyes E. (1992), analiza los partes de pesca de una embarcación dedicada a la pesca de arrastre de fondo en la zona norte del Perú, determinando las zonas de pesca, horas, profundidades de arrastre y la variación estacional de las capturas y la relación con algunos parámetros oceanográficos. Establece zonas de mayor captura entre las latitudes , determina que la especie con mayor abundancia fue la merluza con más del 90% del total de la captura y que se distribuye principalmente a profundidades mayores a 100 m. Carrillo L. e Iriarte F. (2001), analizan el tiempo operativo que las embarcaciones cerqueras del Perú desarrollan en una operación de pesca, como un indicador numérico para emplearse en comparaciones de eficiencia de pesca. Señalan que este indicador permite que el equipo encargado de dirigir la flota visualice la facilidad o rapidez de captura del recurso pesquero y la accesibilidad del recurso en el área de operaciones de la embarcación y/o flota. Se calculan los intervalos de tiempo donde se muestran las diferentes etapas de la operación de pesca, desde el zarpe de la embarcación hasta la descarga de la captura o arribo al puerto. Imarpe (2007), señala que los resultados de las investigaciones poblacionales de merluza de la última década, han demostrado que esta especie ha venido experimentando constantes cambios en sus patrones de distribución, concentración, abundancia y estructura, incluyendo cambios en su comportamiento fisiológico y alimenticio, acorde a la variabilidad oceanográfica de su hábitat y en respuesta a la presión de pesca a la que esta sometida. Del Crucero concluye que la población de merluza se encontró ampliamente distribuida en la plataforma continental del área evaluada, principalmente a profundidades superiores a 50 brazas, formando dos núcleos de concentración en los extremos de su área de distribución (03º30 S a 04º00 S y al sur de los 06º30 S) y una baja disponibilidad del recurso en las principales áreas de pesca (04º00 S a 06º00 S). 3. Materiales y métodos 3.1 De la embarcación, arte de pesca y formatos La embarcación objeto del estudio es una embarcación arrastrera multipropósito, de acero naval, con capacidad de bodega 20,0 ton (en cajas con hielo), autonomía 10 días, velocidad de 8,5 nudos y base de operaciones en el Puerto de Paita - Piura, durante el período setiembre 1995 a junio El arte de pesca son dos redes de arrastre de fondo, modelo 26/35, de nylon-poliamida (cabos, paños e hilo), con relinga superior de 35 m y relinga inferior de 26m, con lastre de cadena de hierro de 3/8, flotadores de boyas de carey y compuertas de hierro An cient. 68(3) 2007, pp

193 Evaluación mediante el uso de cuatro criterios en la selección de caladeros para una embarcación costera de pesca de arrastre de fondo de 180 kg cada una. Se utilizan Partes de Pesca, formatos de recepción, formatos de liquidación, planillas, archivos de mantenimiento y de reparación. Para el cálculo de indicadores operativos, las bitácoras de máquinas y de puente. 3.2 De los datos utilizados Se toman como base los resultados logrados por Rueda Puglio (2000), para el primer período de operaciones pesqueras, es decir, de setiembre de 1995 a junio de 1996, en lo referente a: a) Caladeros En la Figura 1, se presentan los caladeros y subáreas significativas, las que han sido definidas considerando los cuadros Marsden, de 1 lat. x 1 long, que a su vez se subdividen en cuatro sub-áreas de 30 lat. x 30 long. cada una. En la Tabla 1 se presentan los lances efectuados (N ), el tiempo de arrastre (hrs) y la captura (t, %), para cada uno de los caladeros o sub áreas considerados. b) Ingresos y egresos del período En la Tabla 2 se presenta el desembarque mensual (t) y precio de playa promedio mensual (US$ / t), para cada una de las catorce especies comercializadas, durante el período así como para el vocador (Prionotus stephanophrys) que no se comercializó y fue descartado en la misma zona de pesca. Figura 1. Caladeros y sub áreas. Tabla 1. Lances, tiempo de arrastre y captura, según caladeros y sub áreas. Tiempo de Lances Caladeros Sub áreas Situación geográfica arrastre Captura ( N ) ( hrs ) ( t ) ( % ) Pariñas B12b S W Paita C12a S W Bayovar C12b S W I.Lobos de Tierra D11c S W Reventazón D12a S W TOTAL

194 Miguel Delgado García En el Cuadro 3 se presentan los 17 rubros o factores (US$) que mensualmente influyen en los costos totales. En el Cuadro 4 se presentan los tiempos operativos promedio (hrs) según meses y para la temporada en estudio, considerando las siguientes fases: navegación a caladero, búsqueda, largado de red, en arrastre, virado de red, navegación de retorno, descarga y descanso en puerto. 3.3 Metodología utilizada En el presente trabajo, se analizan y evalúan los datos que corresponden a los resultados de Rueda, P. (2000) que se muestran en los Cuadros 1, 2, 3 y 4. Los rubros que determinan los ingresos / egresos y los tiempos operativos promedio se agrupan de tal forma que puedan ser utilizados en la formulación planteada por los criterios de efectividad, de costo unitario, de rentabilidad y de utilidad (Universidad Católica de Valparaíso, 1978). Los criterios utilizados en el presente trabajo, son los siguientes: Criterio de efectividad Wj x Pj x T2 W T1 T Criterio de costo unitario K j K x T 1 T 2 W K j T Criterio de rentabilidad W j x Pj x T2 R K x T1 T2 K Kas W j x K pc Criterio de utilidad K x T1 U Wj Pj K pc K Kas T2 donde: W = Valor de la captura diaria en un caladero (US $/día). W j = Captura de j especies por día de pesca (t / día). P j = Precio de venta de los productos derivados de una tonelada de j especies de pescado (US$ / t). T 1 = Suma de tiempos de un viaje de pesca: tiempo de navegación hacia y desde los caladeros, tiempo de búsqueda de cardúmenes, tiempo en viajar de un caladero a otro, tiempo de demoras por temporales (día). T 2 = Tiempo de duración de la faena de pesca: largado de red, en arrastre y virado de red (día). K = Costo por día de viaje: ida, retorno, cambio de caladero, temporal, etc., involucra combustible, lubricante. víveres, mantenimiento del motor y gastos en muelle, (US $/día). K AS = Costo del arte de pesca, mantenimiento del arte de pesca y hielo, por día de pesca, (US $/día). K pc = Costo de tripulación según participación de pesca, seguro de tripulación e incentivos de producción. calculado en términos de producto de una tonelada de pesca, (US $ / t). K 1 as T 2 W j x K pc P j K pc = Precio de venta de una tonelada de pescado menos el costo de la mano de obra por tonelada, es decir, costo de tripulación (participación de pesca, seguro de tripulación e incentivos de producción). K x T1 K K = Costo de explotación del as T2 barco por día, sin considerar el costo de tripulación. Los datos correspondientes a cada mes del período de estudio son procesados y analizados. Se considera el menor tiempo promedio mensual de la fase navegación a caladero para el caladero más cercano que es Paita (C12a) y es considerado como mes representativo para dicho caladero. El mayor tiempo promedio mensual de la fase navegación a caladero corresponde al caladero más lejano que es Reventazón (D12a). Para los caladeros Pariñas (B12b) y Bayovar (C12b) se toma en cuenta el tiempo promedio de la fase navegación a caladero, debido al conocimiento de la velocidad de la embarcación (8,5 nudos) y la distancia desde el puerto base, 30 y 50 millas náuticas respectivamente. Obtenidos los meses representativos o típicos, los correspondientes valores y/o rubros mensuales se aplican para cada criterio de selección; se consideran como elementos válidos significativos para alcanzar los resultados para la elección del caladero más óptimo, procediéndose con una secuencia de méritos entre ellos. 4. Resultados y discusión 4.1 Análisis de los lances, tiempo de arrastre y captura en los caladeros En el Cuadro 5 se presentan los lances (N ;%), tiempo de arrastre (hrs;%), tiempo promedio de arrastre (hrs/lance) y capturas del período (t;%) según caladeros y sub áreas. Se puede apreciar que siguiendo una secuencia de méritos, de mayor a menor, le corresponde al caladero Paita, 421 lances de pesca que corresponden al 54.82% del total, 710 horas acumuladas como tiempo de arrastre que representa el 54.53% y toneladas como captura, que equivale al 51.47% del total; seguido de los caladeros Pariñas, Bayovar, Reventazón e Isla Lobos de Tierra. A ésta última le corresponde solamente cuatro lances de pesca (0.52%), 8.33 horas como tiempo de arrastre (0.64 %) y toneladas como captura (0.58%). Estos resultados confirman lo señalado por Reyes E. (1992) e Imarpe (2007) en cuanto a zonas de mayor captura. El caladero Reventazón obtiene el menor tiempo promedio de arrastre por lance (hrs/lance) y la zona Isla Lobos de Tierra obtiene el mayor tiempo promedio de arrastre por lance. Por lo poco significativo de las capturas, lances y tiempo promedio de arrastre, alrededor del caladero Isla Lobos de Tierra, éste no se tomará en cuenta para las estimaciones y cálculos que se realizarán mas adelante. An cient. 68(3) 2007, pp

195 Evaluación mediante el uso de cuatro criterios en la selección de caladeros para una embarcación costera de pesca de arrastre de fondo 4.2 Análisis de los desembarques mensuales y de los costos totales Del Cuadro 2 se deduce que de los diez meses analizados, los mayores desembarques mensuales corresponden a cuatro meses: enero con toneladas (12.35%), noviembre con toneladas (11.83%), octubre con toneladas (11.45%) y diciembre con toneladas (11.42%), siendo mayo el mes con menor desembarque (240.10t; 7.65%), tanto para merluza como para otras especies comercializadas (cabrilla, peje blanco, calamar, etc.). Asimismo, la especie merluza destaca por su abundancia con un desembarque de t que representa el % del total del período, seguida del vocador con t que representan el %. Asimismo, se debe señalar que en los meses abril y junio, solamente se comercializó la merluza, por lo que no serán considerados como meses típicos o representativos para el análisis. Con respecto al precio de playa promedio mensual, altos precios de playa corresponden a los meses: marzo ( US$/t), octubre ( US$/t) y mayo ( US$/t), mientras que los meses con menores precios de playa son: junio ( US$/t) y abril ( US$/t). Se debe indicar que el precio de playa promedio para el período de estudio es US$/t. En el Cuadro 3 están representados los costos totales según rubros, para todo el período de estudio. Son cuatro rubros los de mayor importancia: participación de tripulación (US$ ; 23.07%), combustible (US$ ; 19.96%), depreciación (US$ ; 14.80%) y hielo (US$ ; 11.59%). Los cuatro rubros suman US$ y representan el % del total de egresos, lo que señala lo importante de su análisis y su control a lo largo del período. Los cuatro costos mensuales más altos corresponden a los meses de octubre (US $ y 11.20%), setiembre (US $ y 11.12%), noviembre (US $ y 11.04%) y enero (US$ y 10.26%), mientras que abril es el mes con menor costo total (US $ y 8.82%). 4.3 Análisis de los tiempos operativos promedio En el Cuadro 6 se analizan los tiempos operativos promedio (en horas) según meses y considerando un día representativo. La fase en arrastre alcanza horas acumuladas que representa el 24.95% del ciclo de pesca general, seguida por la fase descanso en puerto, que incluye descanso en fondeadero e imprevistos, siendo de horas con el %. El mes con mayor tiempo operativo acumulado es marzo, llegando a horas (11.9%), seguido del mes de octubre con horas y 11.4% del período. El menor tiempo promedio de la fase navegación a caladero (1.8 horas) corresponde al mes de diciembre, es decir, corresponde al caladero más cercano (Paita) y será considero como mes representativo para dicho caladero. El mayor tiempo promedio de la fase navegación a caladero (7.5 horas) corresponde al mes de mayo y será el mes típico para el caladero más lejano (Reventazón). Para los caladeros Pariñas y Bayovar se considera el promedio de la fase navegación a caladero ya que se conoce la velocidad de la embarcación (8,5 nudos) y la distancia desde el puerto base, 30 y 50 millas náuticas respectivamente, encontrándose que los meses de setiembre y marzo, corresponden ser considerados los meses representativos para estos caladeros. El ciclo de pesca promedio para cada mes (navegación a caladero + búsqueda + largado de red + en arrastre + virado de red + navegación de retorno + descarga + descanso en puerto) varia entre 23.2 y 28.5 horas. Se completa el Cuadro 6 con la determinación de los parámetros denominados tiempo de navegación y búsqueda (tiempo de navegación a caladero + búsqueda + navegación de retorno) en horas y tiempo de faena (tiempo de largado de red + en arrastre + virado de la red) en horas. La suma de ambos tiempos se expresa como tiempo de operación de pesca que varia entre y horas. Estos tres parámetros son parte de los factores utilizados para obtener los criterios de selección de caladeros. Finalmente, se determina el índice captura por hora de arrastre relacionando la captura mensual con las horas de arrastre del mismo mes, lo cual nos indica una variación entre 1.98 y 3.84 toneladas/hora. 4.4 De los criterios de selección de caladeros.- En el Cuadro 7 se presenta el análisis de los cuatro caladeros considerando los datos relativos a los meses representativos y obteniéndose resultados para cada uno de los criterios de selección. Es necesario indicar la importancia de lograr una buena representatividad mensual para cada caladero, ya que los cuatro criterios de selección van a utilizar los datos referidos a: días en el mar, días de pesca, captura, precio de venta, costo total, etc. correspondiente a los meses representativos: setiembre para la zona de pesca Pariñas (B12b), diciembre para la zona de pesca Paita (C12a), marzo para la zona de pesca Bayovar (C12b) y mayo para la zona de pesca Reventazón (D12a). En las formulas de los criterios para la elección de caladeros, se consideran tres tipos de costos: costo de la tripulación (participación de tripulación + seguro de tripulación + incentivos de producción, según toneladas de pesca), costo del arte de pesca (costo del arte + mantenimiento del arte + hielo, según días de pesca) y costo por día de viaje (costo total mensual, según días en el mar). Cada arte de pesca tiene un costo de US $ 10, de acuerdo a la fuente. Con la información colectada y la utilización de las formulas indicadas en la metodología, se procede a la obtención de los valores para cada uno de los criterios. Para el caso del criterio de efectividad (W), el valor mas alto corresponde al caladero Paita con US$/día, que nos indica que es el caladero con mayor 182

196 Miguel Delgado García efectividad; a renglón seguido destaca el caladero Pariñas con un equivalente a US$/día, mas atrás se encuentra el caladero Bayovar con US$/día, siendo el caladero menos efectivo Reventazón con US$/día. Se deduce la influencia inversamente proporcional de dos elementos significativos: distancia a puerto y duración de las operaciones de pesca. El criterio de costo unitario (Kj) nos indica que el caladero Paita es el más conveniente por tener el menor valor, es decir US$/t, seguido por el caladero Pariñas con US$/t y el caladero Reventazón con US$/t. El caladero menos conveniente es Bayovar por tener el mayor valor del criterio de costo unitario, es decir, US$/t. El orden de merito es inversamente proporcional a la efectividad principalmente, demostrada por cada caladero y expresada en toneladas por día de pesca, lo cual guarda estrecha relación con lo mencionado en las citas bibliográficas. En el caso del criterio de rentabilidad, éste nos señala que el caladero Paita es el que se debe optar por ser el mas razonable debido al mayor índice obtenido, es decir, 1.66; seguido por el caladero Pariñas con un índice de 1.59, Bayovar con 1.51 y finalmente, el caladero que no se debería optar es Reventazón por presentar el menor índice (0.74). Este criterio tiene una relación directa con el criterio de efectividad. El criterio de utilidad (U) también indica que el caladero mas conveniente por obtener el índice más alto es Paita con US$/día, luego el caladero Pariñas con US$/día. Después de ambos se puede considerar el caladero Bayovar que logra un índice de US$/día. Sin embargo, el caladero Reventazón obtiene un índice negativo ( US$/día) lo que esta indicando que los costos de explotación del barco por día, sin considerar el costo de la tripulación, es mayor que la eficiencia por día de pesca. En el presente trabajo se han utilizado los cuatro criterios, de acuerdo con la recomendación bibliográfica, encontrándose que la secuencia de mérito entre los caladeros, normalmente es la misma sin importar el criterio empleado. El caladero Paita (C12a) obtiene los mejores rendimientos para el período y por los resultados se puede decir que la embarcación pesquera ha sido correctamente dirigida hacia el caladero de mayor rendimiento. La principal desventaja del criterio de efectividad (W) es que no considera una estructura de costos, que definitivamente es decisiva en la toma de decisiones cuando se decide dirigir una embarcación hacia un caladero. Una desventaja del criterio de costo unitario (K j ) es que no considera el precio de playa o valor de las especies comercializadas; utilizando este criterio en forma aislada se podría seleccionar un caladero con abundancia de pesca, pero con valores comerciales de mercado bajos o de recursos sin aceptación en el mercado. La principal ventaja del criterio de utilidad (U) es que considera todos los factores que deben tomarse en cuenta en el proceso de selección de caladeros. Una desventaja del criterio de rentabilidad es que no indica cambios si fluctúan los valores y los costos en forma proporcional. En tales casos, es posible bajar el nivel de producción y hasta en gran parte, los costos. Sin embargo, la utilidad total bajará a pesar del hecho de que el índice de rentabilidad muestre tendencias a aumentar. Por tal motivo, si es tomado aisladamente, puede llevar a conclusiones erróneas. Una forma de ajustar este índice es con sustituciones sucesivas, de tal manera que se pueda observar las tendencias y desviaciones que se presenten. 5. Conclusiones Para el período considerado, los cuatro criterios de selección de caladeros señalan que Paita (C12a) es el mejor caladero. Sus índices son: US$/día de efectividad, US$/t como costo unitario, 1.66 de rentabilidad y US$/día de utilidad. En segundo lugar se destaca el caladero Pariñas (B12b), luego Bayovar (C12b) y finalmente Reventazón (D12a). Los meses representativos o típicos de cada caladero, son: setiembre para el caladero Pariñas (B12b), diciembre para el caladero Paita (c12a), marzo para el caladero Bayovar (C12b) y mayo para el caladero Reventazón (D12a). Los tiempos operativos promedio mensuales para el período de estudio, indican que el ciclo de pesca de la embarcación varió entre 23.2 horas y 28.5 horas, que el tiempo de operación de pesca de la embarcación fluctuó entre horas y horas. Relacionando la captura mensual con las horas en la fase en arrastre del mismo mes, se encuentra una variación entre 1.98 y 3.84 toneladas/hora. Del uso de los cuatro criterios se concluye que, la secuencia de mérito entre los caladeros, normalmente es la misma sin importar el criterio empleado. El criterio de Utilidad (U) es el más completo ya que considera todos los factores que siempre deben tomarse en cuenta en el proceso de selección de caladeros. 6. Referencias bibliográficas CARRILLO LA ROSA, L. e IRIARTE AHON, F Tiempos operativos de las Embarcaciones Cerqueras en el Perú. Anales Científicos. Vol. XLVIII-XLIX. UNALM. Lima-Perú. IMARPE Crucero de Investigación de merluza y otros demersales en el verano del 2007, Puerto Pizarro Chicama. Informe Ejecutivo. REYES LEIVA, E Análisis de las capturas de una embarcación de arrastre de fondo y la relación An cient. 68(3) 2007, pp

197 Evaluación mediante el uso de cuatro criterios en la selección de caladeros para una embarcación costera de pesca de arrastre de fondo con algunos parámetros oceanográficos. Tesis Ing. Pesquero UNALM. Lima-Perú. RUEDA GUZMÁN, P Análisis Operacional de una embarcación Costera para la Pesca de Arrastre de Fondo. Tesis Ing. Pesquero UNALM. Lima-Perú. UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAISO Curso Interamericano de Artes y Métodos de Pesca (Curso Flotas Pesqueras I). Escuela de Pesquerías y Alimentos. Valparaíso Chile. 184

198 An cient. UANLM 68(3), 2007 Recibido: 18/06/2007 ISSN Aceptado: 19/10/2007 Evaluación de la calidad de la cabinza (Isacia conceptionis) en almacenamiento refrigerado Teodosio Soldevilla. 1, César Pizardi D. 2 Resumen El presente trabajo tuvo como objetivo determinar el patrón de descomposición de la cabinza en refrigeración, además de interrelacionar los análisis de descomposición sensorial, químico y microbiológico. Las variables estudiadas fueron la influencia de la refrigeración en las etapas de rigor mortis (al término o saliendo) (A) y post rigor (B), así como la presencia (1) o ausencia (2) de las vísceras, sobre la vida en almacenamiento del pescado fresco / refrigerado. La metodología experimental consistió en el análisis sensorial mediante el esquema de evaluación sensorial de Karlsruhe modificada para cabinza, teniendo en cuenta las recomendaciones señaladas por Herrmann (1977) y Witting de Penna (1981), además, del análisis químico (BVN, TMA) y microbiológico (SPC). Los resultados obtenidos mostraron la adaptabilidad de la tabla general de evaluación sensorial de alimentos de Karlsruhe para cabinza, la conservación con hielo fue primordial para incrementar la vida útil (aproximadamente 2 días) una vez resuelto el rigor comparado con la variable post-rigor. El tiempo de vida útil para la cabinza refrigerada en el límite mínimo de comestibilidad para las diferentes variables fue: A1 8.5 días, A2 9.0 días, B1 6.5 días y B2 7.0 días. La evisceración sólo resultó importante para la cabinza enhielada en post-rigor comparada con su similar entera. El enhielado y evisceración al término del rigor extendió la conservación en refrigeración en días. Los valores de BVN y TMA mostraron mucha variabilidad durante el período de almacenamiento, mientras que en el límite de comestibilidad la carga microbiana fluctuó entre 2 x 10 5 y 5 x 10 6 ufc/g indistintamente de las variables. Palabras clave: Cabinza, descomposición, evaluación de frescura, vida útil, Isacia conceptionis. Abstract The present work aims to determine the decomposition pattern of refrigerated cabinza grunt (Isacia conceptionis), besides to interrelate the sensory, chemical and microbiological decomposition analysis. The variables the influence of refrigeration on the rigor mortis stages (at the end) (A) and post rigor (B), thus also the presence (1) or absent (2) of the guts, on the shelflife of refrigerated fish were studied. The experimental methodology consisted in the sensory analysis according to Karlsruhe scheme modified for cabinza grunt, considering the recomendations pointed out by Herrmann (1977) and Witting de Pena (1981), also the chemical (NVB, TMA) and microbiological (SPC) analysis were done. The results showed the adaptability of the Karlsruhe food sensory evaluation general table for cabinza grunt evaluation. The iced storage to increase the shelflife (02 days approximately) at the end of rigor mortis compared with of post rigor variable was necessary. The shelflife periods for refrigerated cabinza grunt for the variables considered were: A1 8.5 days, A2 9.0 days, B1 6.5 days and B2 7.0 days. The gutting resulted important only in the iced cabinza grunt in post rigor compared with the whole cabinza grunt. The iced and gutting in the rigor mortis end extended his refrigerated preservation in days. The NVB and TMA values showed very much variability during of storage period, while that in the edible limit the microbiological count varied between of 2,5 x 10 to 5 x 10 ufc/g indistinctly of the variables. Key words: Cabinza grunt, spoilage, freshness evaluation, shelflife, Isacia conceptionis. 1. Introducción El consumo per cápita de proteínas en el Perú está muy por debajo de las cifras señaladas como consumo normal por los organismos internacionales. En estos últimos años, se está dando mucho énfasis a la seguridad alimentaria en el país, y en ella el pescado de consumo humano directo bien podría llenar el vacío existente en cuanto a los requerimientos alimenticios del poblador. Pero a su vez se desea, también, contar con el pescado como alimento en condiciones óptimas de calidad y frescura, permitiendo mantener sus valores nutritivos para su consumo fresco/refrigerado. La descomposición del pescado no es consecuencia de un único fenómeno sino de una conjunción de ellos. En la actualidad, no se ha conseguido reemplazar la inspección sensorial por un 1 Ingeniero Pesquero, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. 2 Facultad de Pesquería, Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima, Perú. procedimiento objetivo único y valedero para la determinación del grado de frescura del pescado. Por esta razón, son necesarios los análisis objetivos como una forma de respaldo al análisis sensorial. El método de refrigeración es relativo en cuanto a la conservación del pescado fresco, por lo que es necesario e imprescindible conocer el patrón de deterioro de diferentes especies, lo cual permita estimar el tiempo de almacenamiento máximo para el pescado de consumo humano. La cabinza (Isacia conceptionis) es una especie de pescado que se encuentra entre las seis especies de mayor cantidad de desembarque en el país, destinada para consumo directo en fresco / refrigerado. De ahí la necesidad e importancia de realizar estudios para determinar las variaciones durante su descomposición antes de ser consumida. De acuerdo con lo anterior, los objetivos del presente trabajo fueron: 1. Determinar el patrón de descomposición de la cabinza en almacenamiento refrigerado.

199 Evaluación de la calidad de la cabinza (Isacia conceptionis) en almacenamiento refrigerado 2. Determinar e interrelacionar los análisis de descomposición sensorial, químico y microbiológico. 2. Revisión de literatura Desde el momento en que el pescado es extraído del agua se inician una serie de cambios y alteraciones químico-enzimáticas (autólisis) y microbianas. El primero es responsable del fenómeno de rigor mortis y postrigor, mientras que el último es responsable de la putrefacción. La velocidad a la que suceden estas acciones depende de la temperatura de almacenamiento. Los procesos de descomposición se retardan a baja temperatura y, por esta razón, el pescado se mantiene comestible al guardarlo con hielo (Hall, 2001). La duración del almacenamiento del pescado refrigerado varía según las especies, el manipuleo al que es sometido, la temperatura, tipo y zona de captura, época del año y por sus características intrínsecas (condiciones de alimentación, madurez sexual y composición) (Ruiter, 1999 y Hall, 2001). Se recomienda un manipuleo apropiado tan pronto como sea posible, después de la captura del pescado para minimizar daños físicos. Durante el deterioro ocurren una serie de cambios físicos, químicos, enzimáticos y bacteriológicos, que tienen lugar durante el paso gradual de la frescura inicial a la putrefacción y se reflejan sensorialmente en los cambios que ocurren en los tejidos (Bligh y Merritt, 1988). En la mayoría de las investigaciones de descomposición del pescado se emplean determinaciones químicas y microbiológicas para medir la calidad del pescado. Sin embargo, la gran variación que presentan los resultados de estos análisis, sobre todo en pescado almacenado en hielo, hace que el método sensorial sea más confiable y utilizado (Connell, 1980). Ruiter (1999) menciona que se usan diversas pruebas o tablas sensoriales para el seguimiento de la alteración del pescado fresco; sin embargo, indica que se requieren pruebas no sensoriales con fines comparativos debido a que son consideradas más objetivas. Connell (1980) señala que las pruebas más utilizadas son las determinaciones de trimetilamina (TMA) y nitrógeno básico volátil total (TVBN), aunque también se emplean las mediciones de hipoxantina, valor K y dimetilamina (DMA). Por otro lado, Carranza (1977), Rivas Plata (1980) y Paredes (1985) demostraron la influencia de las vísceras en la descomposición del pescado fresco, mientras que Paredes (1985) y Cáceda (1990) encontraron que enhielar el pescado antes del rigor retarda la descomposición en un tiempo significativo, alargando de esta manera su vida útil y comestibilidad. 3. Materiales y métodos 3.1 Lugar y fecha de ejecución El trabajo experimental se ejecutó en los laboratorios de Microbiología y Transformación Pesquera de la UNALM, durante los meses de agosto y noviembre del Parte experimental Procedimiento El pescado fue adquirido en el muelle artesanal del TPZ-Callao, alrededor de las 07 h 00, en un total de doce docenas aún en estado de rigor. Se realizó un muestreo discriminatorio de unidades de tamaño y frescura homogénea y se enhieló la mitad (1:1) y la otra mitad fue estibada sin hielo. Se trasladó el lote al laboratorio, se mantuvo en condiciones medioambientales por 8 horas, luego cada grupo fue lavado y subdividido en dos, una parte fue eviscerada y lavada y la otra se mantuvo entera. Los cuatro grupos fueron enhielados y mantenidos aproximadamente a 2 ºC Variables en estudio Las variables estudiadas fueron las siguientes: A1: pescado con hielo desde la adquisición, entero. A2: pescado con hielo desde la adquisición, eviscerado. B1: pescado enhielado 08 horas luego de adquirido, entero. B2: pescado enhielado 08 horas luego de adquirido, eviscerado. En el presente trabajo, se estudió la influencia de la refrigeración en las etapas de rigor mortis (al término o saliendo) (A) y post rigor (B), así como la presencia (1) o ausencia (2) de las vísceras, sobre la vida en almacenamiento del pescado fresco. 3.3 Métodos analíticos Las determinaciones de humedad, proteína total, grasa cruda y ceniza se realizaron de acuerdo a los procedimientos que señala la A.O.A.C. (Hortwiz, 1980). Se utilizó el esquema de evaluación sensorial de Karlsruhe (Witting de Pena, 1981), la escala de medición fue desde 9 (excelente) hasta 1 (muy malo), se consideró un puntaje de 4 como el límite mínimo aceptable. Las características señaladas en el esquema fueron adaptadas para evaluar cabinza, teniendo en cuenta las recomendaciones señaladas por Herrmann (1977). Las calificaciones sensoriales fueron transformadas a escala logarítmica y ambas fueron tratadas estadísticamente mediante un análisis de regresión lineal. Para el caso se utilizó el software MINITAB Release 13 for Windows. Los análisis químicos de frescura determinados fueron las bases volátiles nitrogenadas (BVN) y la trimetilamina (TMA). Se preparó una solución muestra de extractivo tomándose 10 g del músculo de la cabinza, se picaron y colocaron en un mortero más 20 ml de ácido tricloacético (TCA) al 20%, la mezcla fue triturada transferida a una fiola de 100 ml, se enrasó con agua destilada, se homogenizó, filtró y se recibió en un frasco de vidrio con tapa almacenándose en refrigeración (0 a 2 C) hasta su uso (Pearson, 1972). Las BVN fueron determinadas por el método de microdifusión de Conway (Pearson, 1972). Se colocó 1 ml de la solución de ácido bórico en el círculo central de la placa Conway, en el círculo externo 1 ml de la solución muestra y 1 ml de la 186

200 Teodosio Soldevilla, César Pizardi D. solución saturada de carbonato de potasio, se tapó la placa, se homogeneizó e incubó a 37 ºC por 90 minutos, luego se tituló con HCl 0.02N el ácido bórico del anillo interno. Se realizó un blanco usando un 1 ml de ácido TCA al 4% en vez de la solución muestra. La determinación de TMA se hizo de acuerdo al método de Dyer modificado por Tozawa (1971), recomendado por Rivas Plata (1980). Se colocaron 10 ml del extractivo en un embudo de separación de 125 ml, se adicionaron 1 ml de formalina (10%), 10 ml de tolueno anhidro y 3 ml de KOH (25%), se agitó por 60 veces y se dejó separar las fases. Se eliminó la capa inferior, recogiendo la superior en un tubo conteniendo 1 g de sulfato de sodio anhidro; se agitó y se dejó reposar por 5 minutos, se tomaron 5 ml y se colocaron en otro tubo más 5 ml de ácido pícrico (0.02%) agitando ligeramente. Se pasó la mezcla a un tubo colorimétrico y se midió la absorbancia a 410 nm. Se preparó un blanco, usando 10 ml de TCA al 4% y siguiendo el mismo procedimiento. La numeración de gérmenes aerobios viables se realizó por el método de contaje en placa (ICMSF, 1981). Para el caso se tomó una muestra de 10 g se licuó con 90 ml de solución peptonada por 3 minutos y se prepararon hasta Se sembró por duplicado 1 ml de cada dilución en placas petri, se agregaron 15 ml del medio PCA y se incubó a temperatura ambiente por 48 a 72 horas. Para el conteo, se tomaron las placas con rango de colonias. 4. Resultados y discusión 4.1 De la composición química La composición química proximal de la parte comestible de la cabinza se aprecia en la Tabla 1. Los contenidos de agua, proteína, grasa y ceniza, se encuentran dentro de los rangos señalados por Ruiter (1999) y Sikorski (1994), como característicos de especies magras. De acuerdo con Sánchez y Lam (1970), citados por Rivas Plata (1980), la cabinza es una especie magra pues su tenor de grasa es menor al 2%, mientras que Ruiter (1999), indica que las magras deben contener menos del 5%. En ambos casos, el resultado obtenido en este estudio cumple con el requisito. El nivel de proteína confirma el alto valor del pescado como alimento. Tabla1. Composición química general de filetes de cabinza (%). Componente Contenido Humedad Grasa cruda 1.32 Proteína total Ceniza 1.10 Carbohidratos De la tabla de análisis sensorial de cabinza Los resultados de la elaboración de las calificaciones sensoriales tabulados para la evaluación de cabinza fresca refrigerada se aprecian en la Tabla 2. La característica forma fue cambiada por la de apariencia en la superficie del pescado; la determinación de color fue practicada en la piel, el olor en las branquias y el sabor en una muestra cocida del pescado. Para el caso de la textura se consideró, según lo recomendado por Herrmann (1977), subdividir esta característica en dureza y jugosidad. Flores (1983) empleó el sistema de Karlsruhe para evaluar caballa, mencionando que permite determinar con menos variación y mayor rapidez la frescura del pescado. Por su parte, Witting de Penna (1981) para filetes de salmón y Ayala (1992) para filetes de jurel, demostraron la adaptabilidad del sistema de Karlsruhe para evaluar la calidad del pescado refrigerado. Característica Color (Piel) Apariencia Olor (Branquias) Sabor Tabla 2. Escala de análisis sensorial de Karlsruhe modificada para evaluar cabinza (puntos). Calidad grado I : Características típicas Calidad grado 2 : Deterioro tolerable Calidad grado 3 : Deterioro indeseable Excelente 9 Muy buena 8 Buena 7 Satisfactoria 6 Regular 5 Pasable 4 Defectuosa 3 Mala 2 Muy mala 1 Típico brillante gris oscuro Superficie iridiscente, branquias rojas muy brillantes, ojos convexos córnea transparente A algas marinas muy agradable Completamente característico muy agradable. Textura A) Dureza Muy firme, elástica Típico brillante, pérdida gradual del gris oscuro de la zona dorsal. Superficie muy atractiva, branquias rojo brillante, ojos convexos córnea transparente, algunas escamas sueltas Típico agradable fresco Típico muy agradable Firme a la presión dactilar Natural color gris uniforme Superficie muy atractivo, branquias aún rojo brillante, ojos convexos córnea aún transparente, algunas escamas Sueltas. Agradable fresco, neutro Aparición zonas azuladas Superficie mantenida branquias rojas menos brillante, ojos convexos córnea algo nubosa, escamas sueltas Porciones de zonas azuladas brillantes Completamente azulado Superficie algo Superficie decolorado, branquias rosa pálida, ojos planos, córnea algo opaca escamas sueltas decolorado branquias rojo grisáceo ojos planos, córnea opaca. Apreciable cantidad de escamas sueltas suave a pescado A pescado A pescado ligeramente ácido Suave agradable Neutro agradable Ligeramente ácido Firme a la presión dactilar Ligera firmeza a la presión dactilar B) Jugosidad Muy jugoso Muy jugoso Jugoso Jugoso Alguna pérdida de jugosidad Aparición de manchas marrones Superficie completamente decolorado branquias marrón rojizas, ojos planos córnea opalescente escamas se desprenden fácilmente Fuerte a pescado Marrón grisaceo opaco Superficie alterada, branquias marrones, ojos cóncavos, córnea lechosa Totalmente desagradable Ácido Rancio desagradable Muy desagradable Poco firme a la Queda la huella a presión dactilar la presión dactilar de lenta regresión Pérdida de jugosidad Blanda huella dactilar permanece Ausencia de jugosidad Muy blando Seco y pegajosa Oscuro desagradable Completamente Alterada, branquias marrón sucio Nauseabundo Repulsivo Muy flácido Pastoso An cient. 68(3) 2007, pp

201 Evaluación de la calidad de la cabinza (Isacia conceptionis) en almacenamiento refrigerado 4.3 De los análisis de deterioro Análisis sensorial Los resultados del análisis sensorial se observan en las Tablas 3 y 4, así como en las Figuras 1 a 3. Para el caso de la variable A1 (entero enhielado de inmediato) se observó una ligera disminución del puntaje en los 02 primeros días, luego una caída significativa hasta el cuarto día, se atenúa la disminución hasta el octavo día y, después, la reducción se hizo notoria. La curva sensorial de la variable A2 (enhielado inmediatamente y eviscerado) presentó un comportamiento similar a la anterior con una ligera diferencia a favor en el tercer día y cuarto día, posteriormente se superpone con la misma tendencia. En lo que respecta a la variable B1 (entero enhielado después de 08 horas), la curva mostró la disminución más rápida de todas las variables, observándose una caída sostenida durante todo el periodo de almacenamiento. Por último, la variable B2 (enhielado después de 08 horas y eviscerado) mostró una reducción del puntaje similar a la variable A1 hasta el quinto día, a partir del cual la reducción de la frescura fue significativamente mayor. Laos y Pizardi (1984), citados por Cáceda (1990), trabajando con lisa determinaron que es de suma importancia enfriar el pescado antes o hasta el término del rigor ya que esto influye sobremanera en el tiempo de vida útil. Por su parte, Paredes (1985) halló el mismo efecto trabajando con raya en refrigeración, alargando de dos a tres días el tiempo en el límite de comestibilidad. La variación sensorial de cada una de las características evaluadas exhibió diferencias entre las variables estudiadas. En la Tabla 3 y la Figura 2, se aprecia el comportamiento de las características en la variable A1, siendo el olor el que más rápidamente se afecta mostrando una rápida caída, anterior al resto de características, y una función lineal. Las otras características (color, apariencia, sabor y textura) exhibieron diferente comportamiento, presentaron una forma sigmoidea un tanto regular. Tabla 3. Calificación de las características sensoriales de la cabinza entera refrigerada (puntos). Enhielado Inmediatamente (A1) Enhielado después de 8 horas (B1) Tiempo (días) Color Apariencia Olor Sabor Textura Prom. Color Apariencia Olor Sabor Textura Prom Tabla 4. Calificación de las características sensoriales de la cabinza eviscerada y refrigerada (puntos). Enhielado Inmediatamente (A1) Enhielado después de 8 horas (B1) Tiempo (días) Color Apariencia Olor Sabor Textura Prom. Color Apariencia Olor Sabor Textura Prom

202 Teodosio Soldevilla, César Pizardi D. Figura 1. Evaluación sensorial de cabinza refrigerada (promedio de calificación total). Figura 2. Evaluación sensorial de cabinza refrigerada (variable A1). Figura 3. Calificación sensorial de olor, textura y promedio total de cabinza refrigerada (variable A1). En esta variable, se determinó que la textura es la característica que menos se afectó, siendo aceptable (4 puntos) aún en el noveno día de almacenamiento a diferencia del olor que lo alcanzó en el séptimo día. El color y la apariencia tuvieron un comportamiento irregular, en tanto que el sabor fue el segundo más afectado después del olor. Para la variable B1 (entero enhielado después de 08 horas) se tuvo que la característica más afectada fue el sabor seguida del olor y la apariencia, mostrando las tres curvas forma sigmoidea. El máximo aceptable fue alcanzado por el sabor a cinco y medio días, el olor y la apariencia a los seis días, mientras que la textura lo hizo a los siete días. La variable A2 (entero enhielado y eviscerado) tuvo un comportamiento similar a la A1, el olor fue la característica más rápidamente afectada alcanzando el puntaje mínimo a los siete y medio días, el color a los ocho días y el resto de características a los nueve días. Todas las tendencias mostraron una forma sigmoidea. Por último, la variable B2 exhibió una reducción del puntaje parecido al resto de variables, el aspecto más coincidente fue que el olor resultó la característica más rápidamente afectada, seguido del color y el sabor. El olor alcanzó el puntaje mínimo a los seis días; el sabor, color, apariencia y textura a los ocho días. Rivas Plata (1980) y Cáceda (1990), encontraron resultados similares, indicando que el olor es la característica que más rápidamente se afecta. Haciendo una comparación entre el puntaje total An cient. 68(3) 2007, pp

Control Estadístico de Parámetros de Calidad de la Yerba Mate Elaborada

Control Estadístico de Parámetros de Calidad de la Yerba Mate Elaborada Control Estadístico de Parámetros de Calidad de la Yerba Mate Elaborada WONIATCZUK, Mariela I.; ZIELKE, Liliana E; KOTIK, Adrián y SCHMALKO, Miguel E. Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico (CIDeT)

Más detalles

RECOPILADO POR: EL PROGRAMA UNIVERSITARIO DE ALIMENTOS

RECOPILADO POR: EL PROGRAMA UNIVERSITARIO DE ALIMENTOS RECOPILADO POR: EL PROGRAMA UNIVERSITARIO DE ALIMENTOS NMX-V-012-1986. BEBIDAS ALCOHÓLICAS. VINOS. ESPECIFICACIONES. ALCOHOLIC BEVERAGES. WINES. SPECIFICATIONS. NORMAS MEXICANAS. DIRECCIÓN GENERAL DE NORMAS.

Más detalles

EFECTO DE 3 NIVELES DE DENSIDAD Y DOS PESOS DE PECES SOBRE LA PRODUCCIÓN DE HECES EN TILAPIA ROJA (Oreochromis sp.) EN ACUARIOS TIPO GUELPH

EFECTO DE 3 NIVELES DE DENSIDAD Y DOS PESOS DE PECES SOBRE LA PRODUCCIÓN DE HECES EN TILAPIA ROJA (Oreochromis sp.) EN ACUARIOS TIPO GUELPH EFECTO DE 3 NIVELES DE DENSIDAD Y DOS PESOS DE PECES SOBRE LA PRODUCCIÓN DE HECES EN TILAPIA ROJA (Oreochromis sp.) EN ACUARIOS TIPO GUELPH LUIS ALFREDO HERRERA GALLEGO JUAN PABLO HERNÁNDEZ GÓMEZ CORPORACIÓN

Más detalles

RECOPILADO POR: EL PROGRAMA UNIVERSITARIO DE ALIMENTOS

RECOPILADO POR: EL PROGRAMA UNIVERSITARIO DE ALIMENTOS NMX-F-118-1984. ALIMENTOS PARA HUMANOS. BEBIDAS NO ALCOHÓLICAS JUGO DE NARANJA ENVASADO. FOODS FOR HUMANS. SOFT DRINKS. CANNED ORANGE JUICE. NORMAS MEXICANAS. DIRECCIÓN GENERAL DE NORMAS. PREFACIO En la

Más detalles

Elaboración de Alimentos a Base de Fibra de Zanahoria por el Proceso de Extrusión.

Elaboración de Alimentos a Base de Fibra de Zanahoria por el Proceso de Extrusión. Elaboración de Alimentos a Base de Fibra de Zanahoria por el Proceso de Extrusión. Chávez Reyes Yanet * ; Lilia Yunel Flores Tapia, Gallardo Navarro Yoja Departamento de Graduados e Investigación de Alimentos.

Más detalles

Reyes A.; Martín Luis M.B.; Batista E.; Martínez O.; Darias J.; Díaz Romero C.; Díaz Díaz M.E.; Pérez Trujillo J.P.

Reyes A.; Martín Luis M.B.; Batista E.; Martínez O.; Darias J.; Díaz Romero C.; Díaz Díaz M.E.; Pérez Trujillo J.P. ESTUDIO COMPARATIVO DE DIFERENTES MÉTODOS ANALÍTICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE TRES PARÁMETROS DE INTERÉS ENOLÓGICO: GRADO ALCOHÓLICO, ACIDEZ VOLÁTIL Y DIÓXIDO DE AZUFRE LIBRE Y TOTAL Reyes A.; Martín Luis

Más detalles

Cinética de la degradación de la vitamina C en el jugo concentrado y congelado de maracuyá

Cinética de la degradación de la vitamina C en el jugo concentrado y congelado de maracuyá 1 TITULO: Cinética de la degradación de la vitamina C en el jugo concentrado y congelado de maracuyá AUTORES: Priscila Castillo Soto 1, Luis Miranda Sánchez 2 1 Tecnóloga en Alimentos, 1995 2 Director

Más detalles

ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LA PRODUCCIÓN DE UNA PLANTA EMPACADORA DE TILAPIA

ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LA PRODUCCIÓN DE UNA PLANTA EMPACADORA DE TILAPIA ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LA PRODUCCIÓN DE UNA PLANTA EMPACADORA DE TILAPIA Villalva Roxana, Ramírez John Resumen. El presente trabajo es realizado a partir de los datos de producción de una planta empacadora

Más detalles

Alternativas de diseño de una granja de truchas: volumen de producción y número de lotes anuales con dos perfiles de temperaturas

Alternativas de diseño de una granja de truchas: volumen de producción y número de lotes anuales con dos perfiles de temperaturas Revista AquaTIC, nº 19-23 35 Revista AquaTIC, nº 19, pp. 35-4. Año 23 http://www.revistaaquatic.com/aquatic/art.asp?t=p&c=169 Alternativas de diseño de una granja de truchas: volumen de producción y número

Más detalles

of a suspension de una suspensión Sadoth Sandoval Torres 1, Marc Valat 2, Pascal Ginisty 3 47510 FOULAYRONNES, France. 47510 FOULAYRONNES, France.

of a suspension de una suspensión Sadoth Sandoval Torres 1, Marc Valat 2, Pascal Ginisty 3 47510 FOULAYRONNES, France. 47510 FOULAYRONNES, France. ISSN 2007-204X ISSN 2007-204X de una suspensión of a suspension Sadoth Sandoval Torres, Marc Valat 2, Pascal Ginisty 3 2 3 4750 FOULAYRONNES, France. Resumen. suspensión. El principio de operación se basa

Más detalles

El maíz morado como materia prima industrial

El maíz morado como materia prima industrial Revista de la Facultad de Ingeniería Industrial 15(2): 85-91 (2013) UNMSM ISSN: 1560-9146 (Impreso) / ISSN: 1810-9993 (Electrónico) El maíz morado como materia prima industrial Recibido: 23/09/13 Aceptado:

Más detalles

TEMARIO DE PROFESORES DE ENSEÑANZA SECUNDARIA PROCESOS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

TEMARIO DE PROFESORES DE ENSEÑANZA SECUNDARIA PROCESOS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA HOJA INFORMATIVA A.5.2.17 TEMARIO DE PROFESORES DE ENSEÑANZA SECUNDARIA PROCESOS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA "Publicado en el B.O.E. de 13 de Febrero de 1.996" OCTUBRE 1997 PROCESOS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

Más detalles

SILABO DE TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS

SILABO DE TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE Departamento de Ingeniería I. DATOS GENERALES SILABO DE TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS 1.1. Facultad : Ciencias e Ingeniería 1.2. Carrera Profesional : Ingeniería Industrial 1.3.

Más detalles

2.5 Proceso de formación de los biofilms... 10 2.5.1 Fase de adhesión... 11 2.5.2 Fase de crecimiento... 11 2.5.3 Fase de separación... 12 2.

2.5 Proceso de formación de los biofilms... 10 2.5.1 Fase de adhesión... 11 2.5.2 Fase de crecimiento... 11 2.5.3 Fase de separación... 12 2. ÍNDICE GENERAL Pág. Carátula... i Aprobación por el jurado de tesis... ii Dedicatoria... iii Agradecimiento... iv Índice general... v Índice de cuadros... viii Índice de figuras... ix Índice de anexo...

Más detalles

EL ANÁLISIS DE CONGLOMERADOS EN LOS ESTUDIOS DE MERCADO

EL ANÁLISIS DE CONGLOMERADOS EN LOS ESTUDIOS DE MERCADO EL ANÁLISIS DE CONGLOMERADOS EN LOS ESTUDIOS DE MERCADO I. INTRODUCCIÓN Beatriz Meneses A. de Sesma * En los estudios de mercado intervienen muchas variables que son importantes para el cliente, sin embargo,

Más detalles

Evaluación de Aguila Cero en cuanto a comportamiento de conductores y detección de alcoholemia

Evaluación de Aguila Cero en cuanto a comportamiento de conductores y detección de alcoholemia Evaluación de Aguila Cero en cuanto a comportamiento de conductores y detección de alcoholemia Grupo de Estudios en Sostenibilidad Urbana y Regional SUR Resumen ejecutivo Bogotá, Colombia Noviembre 18

Más detalles

EFECTO DE LAL CLARIFICA ARIFICACIÓNCIÓN

EFECTO DE LAL CLARIFICA ARIFICACIÓNCIÓN EFECTO DE LAL CLARIFICA ARIFICACIÓNCIÓN EN LOS L VINOS TINTOS N A V A R R DE A p a r t e 1 ª la mayoría de los consumidores habituales ven en el vino turbio o con depósitos un signo de alteración tal,

Más detalles

5 Conclusiones. Los principales objetivos de este trabajo de tesis, ya expuestos en la Introducción, son:

5 Conclusiones. Los principales objetivos de este trabajo de tesis, ya expuestos en la Introducción, son: 157 5 Los principales objetivos de este trabajo de tesis, ya expuestos en la Introducción, son: 1) Diseñar un método de clasificación visual por resistencia para la madera aserrada de Eucalyptus grandis

Más detalles

Facultad de Ciencias Económicas Universidad Nacional de Córdoba Carrera de Doctorado

Facultad de Ciencias Económicas Universidad Nacional de Córdoba Carrera de Doctorado Facultad de Ciencias Económicas Universidad Nacional de Córdoba Carrera de Doctorado Materia: Estadística Aplicada a la Investigación Profesora: Dra. Hebe Goldenhersh Octubre del 2002 1 Determinación de

Más detalles

APLICACIÓN DEL ANÁLISIS DE COMPONENTES PRINCIPALES EN EL DESARROLLO DE PRODUCTOS

APLICACIÓN DEL ANÁLISIS DE COMPONENTES PRINCIPALES EN EL DESARROLLO DE PRODUCTOS APLICACIÓN DEL ANÁLISIS DE COMPONENTES PRINCIPALES EN EL DESARROLLO DE PRODUCTOS L. VILLARROEL, J. ALVAREZ, D. MALDONADO Proyecto Centro de Estadística Aplicada CESA Convenio CIUF UMSS Facultad de Ciencias

Más detalles

ALIMENTACIÓN ANIMAL. ELABORACIÓN DE PELLETS

ALIMENTACIÓN ANIMAL. ELABORACIÓN DE PELLETS ALIMENTACIÓN ANIMAL. ELABORACIÓN DE PELLETS La alimentación animal es la solución que hoy en día utilizan la mayoría de las empresas y es la más extendida en nuestra Región. 1. Definición Alimentación

Más detalles

Análisis Estadístico de Datos Climáticos

Análisis Estadístico de Datos Climáticos Análisis Estadístico de Datos Climáticos Análisis de agrupamiento (o clusters) (Wilks, Cap. 14) Facultad de Ciencias Facultad de Ingeniería 2013 Objetivo Idear una clasificación o esquema de agrupación

Más detalles

UNIDAD 4: MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL

UNIDAD 4: MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL UNIDAD 4: MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL Objetivo terminal: Calcular e interpretar medidas de tendencia central para un conjunto de datos estadísticos. Objetivos específicos: 1. Mencionar las características

Más detalles

APPLICATION OF PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS IN THE EVALUATION OF AROMA PRODUCTION DURING FERMENTATION OF YOGURT AT TWO INCUBATION TEMPERATURES.

APPLICATION OF PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS IN THE EVALUATION OF AROMA PRODUCTION DURING FERMENTATION OF YOGURT AT TWO INCUBATION TEMPERATURES. APLICACIÓN DE ANÁLISIS DE COMPONENTES PRINCIPALES EN LA EVALUACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE AROMA DURANTE LA FERMENTACIÓN DE YOGURT A DOS TEMPERATURAS DE INCUBACIÓN. APPLICATION OF PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS

Más detalles

EFECTO DE INOCULANTES BACTERIANOS EN LAS CARACTERISTICAS DE LOS SILAJES

EFECTO DE INOCULANTES BACTERIANOS EN LAS CARACTERISTICAS DE LOS SILAJES EFECTO DE INOCULANTES BACTERIANOS EN LAS CARACTERISTICAS DE LOS SILAJES Ing. Agr. Gustavo Clemente, Ing. Agr. Juan L. Monge. Docentes de la Universidad Nacional de Villa María - Asesores Privados A partir

Más detalles

Estación Enológica: oferta de servicios

Estación Enológica: oferta de servicios s de vino sometidas a distintos análisis en la Estación Enológica de Haro./ Ch. Díez Estación Enológica: oferta de servicios Recomendaciones sobre los análisis que se pueden solicitar en cada fase del

Más detalles

IX CONGRESO DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS y V FORO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS

IX CONGRESO DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS y V FORO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA DE ALIMENTOS Evaluación del Efecto Antihiperglucémico del Bagazo de Naranja (Citrus sinensis var. Valencia) en Estudios in vivo. Hernández-González, Gilda (1), Camacho-Reynoso, Rosalía (2), Castro-Rosas, Javier Gómez-Aldapa,

Más detalles

FORO INTERNACIONAL DE BANANO Y FRUTAS FRESCAS 2009. Ing. Adolfo Leiva Madrigal M.B.A

FORO INTERNACIONAL DE BANANO Y FRUTAS FRESCAS 2009. Ing. Adolfo Leiva Madrigal M.B.A FORO INTERNACIONAL DE BANANO Y FRUTAS FRESCAS 2009 Ing. Adolfo Leiva Madrigal M.B.A El transporte y mercadeo, son factores de trascendencia primaria en la comercialización exitosa de los bananos y frutas

Más detalles

ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DEL SUERO DE LECHE FERMENTADO EN LA ELABORACIÓN DE JABÓN LÍQUIDO CON ph ÁCIDO

ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DEL SUERO DE LECHE FERMENTADO EN LA ELABORACIÓN DE JABÓN LÍQUIDO CON ph ÁCIDO ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DEL SUERO DE LECHE FERMENTADO EN LA ELABORACIÓN DE JABÓN LÍQUIDO CON ph ÁCIDO Autores: Cristina Daniela Proaño Tamayo Danny Gustavo Armas Andrade Ibarra-Ecuador PRODUCCIÓN NECESIDAD

Más detalles

CONCLUSIONES Y ACCIONES FUTURAS

CONCLUSIONES Y ACCIONES FUTURAS VIII. CONCLUSIONES Y ACCIONES FUTURAS VIII.a. Conclusiones El reactor Simulador de Riser CREC resulta una herramienta adecuada para la evaluación de catalizadores equilibrados comerciales de FCC en laboratorio,

Más detalles

Modelo matemático de las autoclaves industriales

Modelo matemático de las autoclaves industriales AUTOMÁTICA Y ELECTRÓNICA Ingeniería Electrónica, Automática y Comunicaciones, Vol. XXIII, No. 2, 2002 Modelo matemático de las autoclaves industriales J. E. González y R. Misa Empresa Laboratorio Farmacéutico

Más detalles

Validación de Métodos

Validación de Métodos Validación de Métodos Francisco Rojo Callejas Validación de Métodos Definiciones Parámetros básicos Requisitos Validación de Métodos El proceso de definir las condiciones analíticas y confirmar que el

Más detalles

RECOPILADO POR: EL PROGRAMA UNIVERSITARIO DE ALIMENTOS

RECOPILADO POR: EL PROGRAMA UNIVERSITARIO DE ALIMENTOS RECOPILADO POR: EL PROGRAMA UNIVERSITARIO DE ALIMENTOS NMX-V-030-1986. BEBIDAS ALCOHÓLICAS. VINOS GENEROSOS. ESPECIFICACIONES. ALCOHOLIC BEVERAGES. GENEROUS WINES. SPECIFICATIONS. NORMAS MEXICANAS. DIRECCIÓN

Más detalles

EL ENSILAJE. como solución a la escasez de forraje. Ing. Carlos M. Campos Granados, CINA, UCR

EL ENSILAJE. como solución a la escasez de forraje. Ing. Carlos M. Campos Granados, CINA, UCR EL ENSILAJE como solución a la escasez de forraje Ing. Carlos M. Campos Granados, CINA, UCR En la actualidad, el productor ha tenido que cubrir la escasez de forraje con otras fuentes, provenientes de

Más detalles

ANÁLISIS DE COMPONENTES PRINCIPALES

ANÁLISIS DE COMPONENTES PRINCIPALES ANÁLISIS DE COMPONENTES PRINCIPALES Autor: Manuel Terrádez Gurrea ([email protected]). ESQUEMA DE CONTENIDOS Análisis de componentes principales Modelo factorial Obtención Interpretación INTRODUCCIÓN El

Más detalles

Segmentación Recursiva de Proyectos Software para la Estimación del Esfuerzo de Desarrollo Software

Segmentación Recursiva de Proyectos Software para la Estimación del Esfuerzo de Desarrollo Software Segmentación Recursiva de Proyectos Software para la Estimación del Esfuerzo de Desarrollo Software J. Cuadrado Gallego 1, Miguel Ángel Sicilia 1, Miguel Garre Rubio 1 1 Dpto de Ciencias de la Computación,

Más detalles

EFECTO DEL EMPAQUE EN BOLSAS DE PBD SOBRE LA CALIDAD Y VIDA ÚTIL. DE LA PITAHAYA (Hylocereus undatus) DURANTE SU REFRIGERACION

EFECTO DEL EMPAQUE EN BOLSAS DE PBD SOBRE LA CALIDAD Y VIDA ÚTIL. DE LA PITAHAYA (Hylocereus undatus) DURANTE SU REFRIGERACION EFECTO DEL EMPAQUE EN BOLSAS DE PBD SOBRE LA CALIDAD Y VIDA ÚTIL DE LA PITAHAYA (Hylocereus undatus) DURANTE SU REFRIGERACION Fabiola Zebadúa 1, Lourdes Vargas 2, Sara González 2, Jorge Tamayo 2, Enrique

Más detalles

Ficha Técnica de industrialización de Piña (Ananas comosus L.)

Ficha Técnica de industrialización de Piña (Ananas comosus L.) Ficha Técnica de industrialización de Piña (Ananas comosus L.) GENERALIDADES La piña es una fruta nativa de Sudamérica, la cual se ha extendido a varios países tropicales. Los principales países productores

Más detalles

Un ejemplo de ACP paso a paso

Un ejemplo de ACP paso a paso Un ejemplo de ACP paso a paso Francesc Carmona Departament d Estadística 13 de enero de 2014 1. Introducción Para ilustrar el procedimiento de cálculo, partamos de un ejemplo en el que disponemos de la

Más detalles

EVALUACIÓN DE LA UTILIZACIÓN DE PROBIÓTICOS EN LA FASE DE LEVANTE DEL CICLO DE PRODUCCIÓN DE LA MOJARRA ROJA (OREOCHROMIS SP.)

EVALUACIÓN DE LA UTILIZACIÓN DE PROBIÓTICOS EN LA FASE DE LEVANTE DEL CICLO DE PRODUCCIÓN DE LA MOJARRA ROJA (OREOCHROMIS SP.) EVALUACIÓN DE LA UTILIZACIÓN DE PROBIÓTICOS EN LA FASE DE LEVANTE DEL CICLO DE PRODUCCIÓN DE LA MOJARRA ROJA (OREOCHROMIS SP.) Introducción Autores: Javier Enrique Guevara Rosania. 1 Ricardo Mateus Morales.

Más detalles

Muy en desacuerdo 1 2 3 4 5 Muy de acuerdo

Muy en desacuerdo 1 2 3 4 5 Muy de acuerdo Aplicación del análisis factorial a la valoración por parte de los estudiantes de las asignaturas de la ETSICCP de Barcelona en sus distintas titulaciones. Camino Balbuena Martínez, Dpt. de Matemática

Más detalles

EVALUACIÓN FISÍCOQUIMÍCA, SENSORIAL Y MICROBIOLÓGICA DE UN YOGURT CON ADICIÓN DE LACTOSUERO EN POLVO Y SABORIZANTE DE NARANJA.

EVALUACIÓN FISÍCOQUIMÍCA, SENSORIAL Y MICROBIOLÓGICA DE UN YOGURT CON ADICIÓN DE LACTOSUERO EN POLVO Y SABORIZANTE DE NARANJA. EVALUACIÓN FISÍCOQUIMÍCA, SENSORIAL Y MICROBIOLÓGICA DE UN YOGURT CON ADICIÓN DE LACTOSUERO EN POLVO Y SABORIZANTE DE NARANJA (Citrus sinensis) (Physicochemical, sensory and microbiological evaluation

Más detalles

EL VINAGRE. Elaboración

EL VINAGRE. Elaboración EL VINAGRE El vinagre es un líquido miscible, con sabor agrio, proveniente de la fermentación acética del vino (mediante las bacterias Mycoderma aceti). Aunque la mayor parte de las bebidas alcohólicas

Más detalles

Factores determinantes en la capacidad de gestión de los municipios del Perú. María Estela Ponce Aruneri

Factores determinantes en la capacidad de gestión de los municipios del Perú. María Estela Ponce Aruneri Factores determinantes en la capacidad de gestión de los municipios del Perú María Estela Ponce Aruneri FACTORES DETERMINANTES EN LA CAPACIDAD DE GESTIÓN DE LOS MUNICIPIOS DEL PERÚ Primera edición digital

Más detalles

HOJA INFORMATIVA DE HORTICULTURA

HOJA INFORMATIVA DE HORTICULTURA HOJA INFORMATIVA DE HORTICULTURA COSECHA Y POST-COSECHA: Importancia y fundamentos Alejandro R. Puerta Ing. Agr. Agosto 2002 La cosecha y post - cosecha es una etapa de fundamental importancia en el proceso

Más detalles

1. Definición de valor ganado. 2. Administración del valor ganado

1. Definición de valor ganado. 2. Administración del valor ganado Revista de la Facultad de Ingeniería Industrial Vol. 11(1): pp 47-52(2008) UNMSM ISSN: 1560-9146 (Impreso) / ISSN: 1410-9993 (Electrónico) Administración del valor ganado aplicado a proyectos de tecnología

Más detalles

ING. ANTONIO FAVIO OSPINO MARTINEZ REFRIGERACION

ING. ANTONIO FAVIO OSPINO MARTINEZ REFRIGERACION REFRIGERACION ING. ANTONIO FAVIO OSPINO MARTINEZ REFRIGERACION En el sentido técnico, refrigeración significa mantener un sistema a temperatura menor que la de sus alrededores. Esto no puede suceder de

Más detalles

LAS MÉTRICAS DE PRODUCTIVIDAD PARA GESTIÓN DEL SOFTWARE BASADAS EN EL TAMAÑO DEL PROYECTO

LAS MÉTRICAS DE PRODUCTIVIDAD PARA GESTIÓN DEL SOFTWARE BASADAS EN EL TAMAÑO DEL PROYECTO LAS MÉTRICAS DE PRODUCTIVIDAD PARA GESTIÓN DEL SOFTWARE BASADAS EN EL TAMAÑO DEL PROYECTO Torralba Martínez, J. Mª.; Cuenca Iniesta, J.; Ruíz Molina, V. (*); Área: Organización de Empresas Dpto.: Organización

Más detalles

GPA2286: Análisis extendido para Gas Natural y Mezclas Gaseosas similares por Cromatografía de Gases de Temperatura programada

GPA2286: Análisis extendido para Gas Natural y Mezclas Gaseosas similares por Cromatografía de Gases de Temperatura programada GPA2286: Análisis extendido para Gas Natural y Mezclas Gaseosas similares por Cromatografía de Gases de Temperatura programada Tiempo de análisis inferior a 30 minutos Alta sensibilidad, linealidad, exactitud

Más detalles

Galería CIENTÍFICA. Proyectos y productos. de investigación

Galería CIENTÍFICA. Proyectos y productos. de investigación Proyectos y productos de investigación La Universidad Autónoma del Estado desarrolla proyectos que permiten la creación de nuevos saberes e impulsan el desarrollo de la sociedad, por ello, esta Máxima

Más detalles

CONSERVACIÓN DE SEMILLA DE HABICHUELA (Phaseolus vulgaris L.) EN AMBIENTE NO CONTROLADO EN EL VALLE DE SAN JUAN DE LA MAGUANA, REP. DOM.

CONSERVACIÓN DE SEMILLA DE HABICHUELA (Phaseolus vulgaris L.) EN AMBIENTE NO CONTROLADO EN EL VALLE DE SAN JUAN DE LA MAGUANA, REP. DOM. CONSERVACIÓN DE SEMILLA DE HABIUELA (Phaseolus vulgaris L.) EN AMBIENTE NO CONTROLADO EN EL VALLE DE SAN JUAN DE LA MAGUANA, REP. DOM. Juan Cedano 1, Danna de la Rosa 1, Fernando Oviedo 1 RESUMEN Se realizó

Más detalles

Integrantes: Andrés Felipe Cárdenas Álvarez 2101302 Diana Katherine Carreño Moyano 2100993 Lorena Duarte Peña 2100968. Grupo: 4

Integrantes: Andrés Felipe Cárdenas Álvarez 2101302 Diana Katherine Carreño Moyano 2100993 Lorena Duarte Peña 2100968. Grupo: 4 PRÁCTICA 8. DETERMINACIÓN DE CALCIO Y MAGNESIO EN UN LÁCTEO, LECHE ENTERA PARMALAT Integrantes: Andrés Felipe Cárdenas Álvarez 2101302 Diana Katherine Carreño Moyano 2100993 Lorena Duarte Peña 2100968

Más detalles

EFECTO DE LA ADICIÓN DE SiO 2 A PELÍCULAS DE POLIPROPILENO Y POLIAMIDA SOBRE SUS PROPIEDADES DE BARRERA

EFECTO DE LA ADICIÓN DE SiO 2 A PELÍCULAS DE POLIPROPILENO Y POLIAMIDA SOBRE SUS PROPIEDADES DE BARRERA EFECTO DE LA ADICIÓN DE SiO 2 A PELÍCULAS DE POLIPROPILENO Y POLIAMIDA SOBRE SUS PROPIEDADES DE BARRERA V. N. Dougnac, B. C. Peoples, H. Palza y R. Quijada Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología

Más detalles

EVALUACIÓN DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN PARA DETERMINAR LA HUMEDAD DEL TABACO NEGRO CUBANO

EVALUACIÓN DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN PARA DETERMINAR LA HUMEDAD DEL TABACO NEGRO CUBANO Vol.8, No. 1, 2007 CUBA TABACO EVALUACIÓN DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN PARA DETERMINAR LA HUMEDAD DEL TABACO NEGRO CUBANO José Guardiola y Yanisei Hartmann Instituto de Investigaciones del Tabaco. Carretera

Más detalles

METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN DE

METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN DE METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN DE DESEMPEÑO ENERGÉTICO PARA UN EDIFICIO HABILITADO COMO OFICINA Y/O BANCO Dirección de Economía Sectorial Coordinación General de Crecimiento Verde Instituto Nacional de Ecología

Más detalles

Estudio del comportamiento de variables antropométricas en la recuperación nutricional de ratas desnutridas tratadas con BG-400. Autores. MSc. Lic.

Estudio del comportamiento de variables antropométricas en la recuperación nutricional de ratas desnutridas tratadas con BG-400. Autores. MSc. Lic. Estudio del comportamiento de variables antropométricas en la recuperación nutricional de ratas desnutridas tratadas con BG-4. Autores. MSc. Lic. Natacha García, Dra. Mercedes Gámez, MSc Lic. Maureen Fernández,

Más detalles

CARACTERIZACION DE CEPAS Y VINOS SYRAH Y CABERNET- SAUVIGNON EN CUATRO ZONAS DEL VALLE CENTRAL DE TARIJA

CARACTERIZACION DE CEPAS Y VINOS SYRAH Y CABERNET- SAUVIGNON EN CUATRO ZONAS DEL VALLE CENTRAL DE TARIJA CARACTERIZACION DE CEPAS Y VINOS SYRAH Y CABERNET- SAUVIGNON EN CUATRO ZONAS DEL VALLE CENTRAL DE TARIJA Consuelo Ceppi de Lecco a Ilsen Patricia Castillo b a Pontificia Universidad Católica de Chile,

Más detalles

Universidad de Puerto Rico Recinto de Mayagüez Colegio de Ciencias Agrícolas SERVICIO DE EXTENSION AGRICOLA

Universidad de Puerto Rico Recinto de Mayagüez Colegio de Ciencias Agrícolas SERVICIO DE EXTENSION AGRICOLA Universidad de Puerto Rico Recinto de Mayagüez Colegio de Ciencias Agrícolas SERVICIO DE EXTENSION AGRICOLA HIDROPONÍA es la ciencia que estudia el cultivo de las plantas en soluciones acuosas, por lo

Más detalles

NORMA GUATEMALTECA OBLIGATORIA

NORMA GUATEMALTECA OBLIGATORIA NORMA GUATEMALTECA OBLIGATORIA COGUANOR NGO 33 011 Bebidas alcohólicas destiladas. Ron. Especificaciones. Comisión Guatemalteca de Normas Ministerio de Economía 8ª Avenida 10-43, zona 1 Guatemala, Guatemala,

Más detalles

ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DEL MAGISTERIO FISCAL DE LA PROVINCIA DE CHIMBORAZO

ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DEL MAGISTERIO FISCAL DE LA PROVINCIA DE CHIMBORAZO ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE ALGUNAS CARACTERÍSTICAS DEL MAGISTERIO FISCAL DE LA PROVINCIA DE CHIMBORAZO Pablo Alejandro Wong Murillo (1) Gudencio Zurita Herrera (2) (1) Ingeniero en Estadística Informática

Más detalles

Desarrollo de un innovador aderezo para alimentos a partir del vinagre balsámico mediante un procedimiento sencillo y controlado

Desarrollo de un innovador aderezo para alimentos a partir del vinagre balsámico mediante un procedimiento sencillo y controlado Chirife, Jorge ; Sansiñena, Marina ; Galmarini, Mara ; Zamora, María Clara Desarrollo de un innovador aderezo para alimentos a partir del vinagre balsámico mediante un procedimiento sencillo y controlado

Más detalles

EL ANÁLISIS DE LA VARIANZA (ANOVA) 1. Comparación de múltiples poblaciones

EL ANÁLISIS DE LA VARIANZA (ANOVA) 1. Comparación de múltiples poblaciones EL ANÁLISIS DE LA VARIANZA (ANOVA) 1. Comparación de múltiples poblaciones Ricard Boqué, Alicia Maroto Grupo de Quimiometría y Cualimetría. Universitat Rovira i Virgili. Pl. Imperial Tàrraco, 1. 43005Tarragona

Más detalles

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍAS AGRARIAS DEPARTAMENTO DE PRODUCCIÓN VEGETAL Y RECURSOS FORESTALES TESIS DOCTORAL

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍAS AGRARIAS DEPARTAMENTO DE PRODUCCIÓN VEGETAL Y RECURSOS FORESTALES TESIS DOCTORAL ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍAS AGRARIAS DEPARTAMENTO DE PRODUCCIÓN VEGETAL Y RECURSOS FORESTALES TESIS DOCTORAL COMPORTAMIENTO FISIOLÓGICO Y AGRONÓMICO Y CALIDAD DE LA UVA DE LA VARIEDAD TEMPRANILLO,

Más detalles

Métodos y Diseños utilizados en Psicología

Métodos y Diseños utilizados en Psicología Métodos y Diseños utilizados en Psicología El presente documento pretende realizar una introducción al método científico utilizado en Psicología para recoger información acerca de situaciones o aspectos

Más detalles

PT FOODFORLIFE Madrid- Febrero 2012

PT FOODFORLIFE Madrid- Febrero 2012 CONSERVACIÓN Y VIDA ÚTIL DEL ACEITE DE OLIVA VIRGEN EXPOLIVA Jaén, 6 de mayo de 2015 PT FOODFORLIFE Madrid- Febrero 2012 Efecto de la temperatura de conservación del aceite de oliva virgen extra en los

Más detalles

Informe sobre el Cálculo de Errores de Muestreo. Encuesta de la Sociedad de la Información (ESI- Empresas)

Informe sobre el Cálculo de Errores de Muestreo. Encuesta de la Sociedad de la Información (ESI- Empresas) Informe sobre el Cálculo de Errores de Muestreo Encuesta de la Sociedad de la Información (ESI- Empresas) EUSKAL ESTATISTIKA ERAKUNDA INDICE 1. Introducción...3 2. Método de expansión de Taylor...3 3.

Más detalles

Análisis multivariable

Análisis multivariable Análisis multivariable Las diferentes técnicas de análisis multivariante cabe agruparlas en tres categorías: «Análisis de dependencia» tratan de explicar la variable considerada independiente a través

Más detalles

GUÍA DOCENTE. Curso 2010-2011. Ciencias de los alimentos Biología Molecular e Ingeniería Química Año académico: 2010-2011

GUÍA DOCENTE. Curso 2010-2011. Ciencias de los alimentos Biología Molecular e Ingeniería Química Año académico: 2010-2011 1. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA Grado: Nutrición Humana y Dietética Doble Grado: Asignatura: Bromatología Módulo: Ciencias de los alimentos Departamento: Biología Molecular e Ingeniería Química Año académico:

Más detalles

PRODUCCIÓN ARTESANAL DE YOGURT AFLANADO

PRODUCCIÓN ARTESANAL DE YOGURT AFLANADO Yogurt aflando sabor chocolate RESUMEN De todos los productos lácteos acidificados, el yogurt es el mas conocido y popular en casi todo el mundo. La consistencia, sabor y aroma varía de un lugar a otro,

Más detalles

ALTERACIÓN DE LOS ALIMENTOS

ALTERACIÓN DE LOS ALIMENTOS ALTERACIÓN DE LOS ALIMENTOS Introducción Un alimento está alterado cuando en él se presentan cambios que limitan su aprovechamiento. El alimento alterado tiene modificadas sus características organolépticas

Más detalles

CARACTERISTICAS BROMATOLOGICAS DE DIECISEIS ESPECIES HIDROBIOLOGICAS DE LA AMAZONIA PERUANA EN EPOCA DE CRECIENTE

CARACTERISTICAS BROMATOLOGICAS DE DIECISEIS ESPECIES HIDROBIOLOGICAS DE LA AMAZONIA PERUANA EN EPOCA DE CRECIENTE FOLIA AMAZONICA VOL. Nº 4(1) 1992 115 CARACTERISTICAS BROMATOLOGICAS DE DIECISEIS ESPECIES HIDROBIOLOGICAS DE LA AMAZONIA PERUANA EN EPOCA DE CRECIENTE Juan Pedro Cortez Solís ( * ) RESUMEN El presente

Más detalles

Análisis de componentes principales

Análisis de componentes principales Capítulo 2 Análisis de componentes principales 2.1. INTRODUCCIÓN El Análisis de componentes principales trata de describir las características principales de un conjunto de datos multivariantes, en los

Más detalles

La selectividad en análisis químico

La selectividad en análisis químico La selectividad en análisis químico Ricard Boqué Grupo de Quimiometría y Cualimetría Universidad Rovira i Virgili (Tarragona) El concepto de selectividad en análisis químico ha sido objeto de una redefinición

Más detalles

INTRODUCCIÓN A LA TERMODINÁMICA QUÍMICA. La mecánica cuántica estudia la estructura atómica, los enlaces en moléculas y la espectroscopia.

INTRODUCCIÓN A LA TERMODINÁMICA QUÍMICA. La mecánica cuántica estudia la estructura atómica, los enlaces en moléculas y la espectroscopia. INTRODUCCIÓN A LA TERMODINÁMICA QUÍMICA 1. Qué es la Química Física? "La química física estudia los principios que gobiernan las propiedades el comportamiento de los sistemas químicos" El estudio de los

Más detalles

ÍNDICE NACIONAL DE PRECIOS PRODUCTOR MARZO DE 2015

ÍNDICE NACIONAL DE PRECIOS PRODUCTOR MARZO DE 2015 BOLETÍN DE PRENSA NÚM. 143/15 9 DE ABRIL DE 2015 AGUASCALIENTES, AGS. PÁGINA 1/2 ÍNDICE NACIONAL DE PRECIOS PRODUCTOR MARZO DE 2015 El Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) informa que

Más detalles

Covarianza y coeficiente de correlación

Covarianza y coeficiente de correlación Covarianza y coeficiente de correlación Cuando analizábamos las variables unidimensionales considerábamos, entre otras medidas importantes, la media y la varianza. Ahora hemos visto que estas medidas también

Más detalles

Efecto de la aplicación foliar de fertilizantes nitrogenados en el contenido de aminoácidos de mostos de la variedad Tempranillo

Efecto de la aplicación foliar de fertilizantes nitrogenados en el contenido de aminoácidos de mostos de la variedad Tempranillo 34 Vendimia en cunachos./ Fausto Garde Efecto de la aplicación foliar de fertilizantes nitrogenados en el contenido de aminoácidos de mostos de la variedad Tempranillo El objetivo de este trabajo ha sido

Más detalles

NOTACIÓN EXPONENCIAL O CIENTÍFICA

NOTACIÓN EXPONENCIAL O CIENTÍFICA 1 NOTACIÓN EXPONENCIAL O CIENTÍFICA En cualquier ciencia los números que se deben escribir son a veces muy grandes o muy pequeños, por ejemplo: El número de átomos de carbono que hay en un gramo: 50 150

Más detalles

Unidad IV: Cinética química

Unidad IV: Cinética química 63 Unidad IV: Cinética química El objetivo de la cinética química es el estudio de las velocidades de las reacciones químicas y de los factores de los que dependen dichas velocidades. De estos factores,

Más detalles

3. Principios de medición de la calidad del aire

3. Principios de medición de la calidad del aire 3. Principios de medición de la calidad del aire 3.1. Medición. Medir es contar, comparar una unidad con otra, dar una valoración numérica, asignar un valor, asignar números a los objetos. Todo lo que

Más detalles

1. La magnitud 0,0000024mm expresada en notación científica es: a) 2,4 10 6 mm b) 2,4 10 5 mm c) 24 10 5 mm d) 24 10 6 mm

1. La magnitud 0,0000024mm expresada en notación científica es: a) 2,4 10 6 mm b) 2,4 10 5 mm c) 24 10 5 mm d) 24 10 6 mm Se responderá escribiendo un aspa en el recuadro correspondiente a la respuesta correcta o a la que con carácter más general suponga la contestación cierta más completa en la HOJA DE RESPUESTAS. Se facilitan

Más detalles

INFLUENCIA DE SELECTIVIDAD EN LAS MATEMÁTICAS DE ECONOMÍA

INFLUENCIA DE SELECTIVIDAD EN LAS MATEMÁTICAS DE ECONOMÍA INFLUENCIA DE SELECTIVIDAD EN LAS MATEMÁTICAS DE ECONOMÍA Juana María Vivo Molina Departamento de Métodos Cuantitativos para la Economía. Universidad de Murcia. [email protected] RESUMEN En este trabajo se

Más detalles

Caracterización agronómica de Cabernet sauvignon. Cosechas manual y mecánica, temporada 2014 en Tupungato, Mendoza. Argentina

Caracterización agronómica de Cabernet sauvignon. Cosechas manual y mecánica, temporada 2014 en Tupungato, Mendoza. Argentina Caracterización agronómica de Cabernet sauvignon. Cosechas manual y mecánica, temporada 2014 en Tupungato, Mendoza. Argentina Agustina, Millan; Mariana, Palacios; Laura, Germano; David, Cobos ; y Emiliano,

Más detalles

Zumos y néctares. http://publicacionesoficiales.boe.es NIPO: 280-14-053-4 GOBIERNO DE ESPAÑA MINISTERIO DE AGRICULTURA, ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE

Zumos y néctares. http://publicacionesoficiales.boe.es NIPO: 280-14-053-4 GOBIERNO DE ESPAÑA MINISTERIO DE AGRICULTURA, ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE Zumos y néctares NIPO: 280-14-053-4 http://publicacionesoficiales.boe.es GOBIERNO DE ESPAÑA MINISTERIO DE AGRICULTURA, ALIMENTACIÓN Y MEDIO AMBIENTE GOBIERNO DE ESPAÑA MINISTERIO DE AGRICULTURA, ALIMENTACIÓN

Más detalles

Impacto de la operación del vertedero en su pasivo ambiental: evaluación por simulación

Impacto de la operación del vertedero en su pasivo ambiental: evaluación por simulación Impacto de la operación del vertedero en su pasivo ambiental: evaluación por simulación Miguel Cuartas Hernández a, Amaya Lobo García de Cortázar b a Grupo de Tecnologías de la Información, Departamento

Más detalles

LA FORMACIÓN EN LA EMPRESA: CÓMO SE MIDE?(*)

LA FORMACIÓN EN LA EMPRESA: CÓMO SE MIDE?(*) La formación en la empresa: cómo se mide? LA FORMACIÓN EN LA EMPRESA: CÓMO SE MIDE?(*) Cecilia Albert Carlos García-Serrano Virginia Hernanz [email protected] Universidad de Alcalá Resumen Este trabajo

Más detalles

DETERMINACIÓN DEL COLOR DE ACEITES DE OLIVA VÍRGENES (MENDOZA - ARGENTINA) 1

DETERMINACIÓN DEL COLOR DE ACEITES DE OLIVA VÍRGENES (MENDOZA - ARGENTINA) 1 Color Rev. FCA de aceites UNCuyo. de Tomo oliva vírgenes XXXV. N 2. Año 2003. 71-76. DETERMINACIÓN DEL COLOR DE ACEITES DE OLIVA VÍRGENES (MENDOZA - ARGENTINA) 1 Cecilia Magariños 2 Mónica Bauzá 2 COLOUR

Más detalles

EL PODER ESTADÍSTICO. DIFERENCIAS OBSERVADAS CUANDO SE CAMBIA EL ALFA ESTABLECIDO EN UN ESTUDIO DE INVESTIGACIÓN

EL PODER ESTADÍSTICO. DIFERENCIAS OBSERVADAS CUANDO SE CAMBIA EL ALFA ESTABLECIDO EN UN ESTUDIO DE INVESTIGACIÓN EL PODER ESTADÍSTICO. DIFERENCIAS OBSERVADAS CUANDO SE CAMBIA EL ALFA ESTABLECIDO EN UN ESTUDIO DE INVESTIGACIÓN Mylord Reyes Tosta, EdD Resumen Se utilizaron dos ejemplos para una prueba de hipótesis

Más detalles

Laboratorio de Métodos Instrumentales I. Práctica No. 1 Determinación de fósforo en bebidas de cola por Espectrofotometría UV- Vis.

Laboratorio de Métodos Instrumentales I. Práctica No. 1 Determinación de fósforo en bebidas de cola por Espectrofotometría UV- Vis. Laboratorio de Métodos Instrumentales I Práctica No. 1 Determinación de fósforo en bebidas de cola por Espectrofotometría UV- Vis Equipo 1 Candy Lara Rentería Jessica Torres Gámez Salón 1 Mérida, Yucatán

Más detalles

BEBIDAS Y REFRESCOS EN LA INDUSTRIA

BEBIDAS Y REFRESCOS EN LA INDUSTRIA BEBIDAS DE CONSUMO HUMANO Son todos los alimentos líquidos, naturales o industrializados, que sirven para satisfacer nuestros requerimientos alimentarios, cuyo consumo e industrialización está sujeto a

Más detalles

Universidad Autónoma de Baja California Sur Área de Conocimiento de Ciencias del Mar Departamento Académico de Ingeniería en Pesquerías

Universidad Autónoma de Baja California Sur Área de Conocimiento de Ciencias del Mar Departamento Académico de Ingeniería en Pesquerías Universidad Autónoma de Baja California Sur Área de Conocimiento de Ciencias del Mar Departamento Académico de Ingeniería en Pesquerías UTILIZACION DE SUBPRODUCTOS DE ALMEJA Y CALAMAR PARA LA ELABORACIÓN

Más detalles

Anexo 4. Herramientas Estadísticas

Anexo 4. Herramientas Estadísticas Anexo 4 Herramientas Estadísticas La estadística descriptiva es utilizada como una herramienta para describir y analizar las características de un conjunto de datos, así como las relaciones que existen

Más detalles

IBNORCA ANTEPROYECTO DE NORMA BOLIVIANA APNB 324001

IBNORCA ANTEPROYECTO DE NORMA BOLIVIANA APNB 324001 IBNORCA ANTEPROYECTO DE NORMA BOLIVIANA APNB 324001 Bebidas alcohólicas - Singanis - Requisitos 1 OBJETO Esta norma establece los requisitos que debe cumplir el singani para ser utilizado como bebida alcoholica

Más detalles

Tratamiento biológico de sólidos residuales de sistemas sépticos y su uso en agricultura (CAMP-2005-C01-22)

Tratamiento biológico de sólidos residuales de sistemas sépticos y su uso en agricultura (CAMP-2005-C01-22) Tratamiento biológico de sólidos residuales de sistemas sépticos y su uso en agricultura (CAMP-2005-C01-22) Rodríguez Canché Leticia Guadalupe Cardoso Vigueros Lina Carvajal León Jorge Maldonado Montiel

Más detalles

Otros destinos de la uva

Otros destinos de la uva Capítulo 6 Otros destinos de la uva Fruta Generosa La Vitivinicultura hace Escuela - La cultura de la Vid y el Vino Capítulo 6 Otros destinos de la uva Fruta Generosa Junto al desarrollo de la industria

Más detalles

4. Estudio de varios modelos teóricos de mezcla para obtener productos de calidad

4. Estudio de varios modelos teóricos de mezcla para obtener productos de calidad 4. Estudio de varios modelos teóricos de mezcla para obtener productos de calidad Una de las primeras tareas para desarrollar con éxito una actividad de compostaje es lograr la correcta combinación de

Más detalles

CURVAS EN S TECNOLOGIA MEDICA CITOMETRIA DE FLUJO

CURVAS EN S TECNOLOGIA MEDICA CITOMETRIA DE FLUJO CURVAS EN S TECNOLOGIA MEDICA CITOMETRIA DE FLUJO José Wilton Vieira Ricardo e-mail: [email protected] Andrés Felipe Avalos e-mail: [email protected] RESUMEN: El proyecto involucró una vigilancia tecnológica

Más detalles

U N I V E R S I D A D DE M U R C I A Grupo de Investigación Agroquímica y Tecnología de Alimentos. Nuria García

U N I V E R S I D A D DE M U R C I A Grupo de Investigación Agroquímica y Tecnología de Alimentos. Nuria García U N I V E R S I D A D DE M U R C I A Grupo de Investigación Agroquímica y Tecnología de Alimentos. Nuria García Nuevos elaborados de alcachofa alternativos a la conserva tradicional y los congelados. Aptitud

Más detalles

2006 Avances en la Investigación Científica en el CUCBA

2006 Avances en la Investigación Científica en el CUCBA 37 ISBN 970-27-1045-6 PRUEBA DE SUSTRATOS BAJO UN SISTEMA ORGANOPÓNICO EN LECHUGA PARA EL PROYECTO DE GROWING CONNECTION DE FAO 1 Guillermo Becerra Sánchez, 2 José Sánchez Martínez, 3 Blanca Alicia Bojórquez

Más detalles