diseño experimental

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS TRABAJO ENCARGADO PRESENTADO POR: ANY YOISY CALLE TRONCOS GISELA CHERO REYES DALMA JUDITH PINTADO GARCÍA ROSA MARÍA ROSAS MIRANDA JUAN CARLOS VELASQUEZ RETO PROFESOR: ING. NÉSTOR CASTILLO BURGOS

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERA INDUSTRIALESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA AGROINDUSTRIAL E INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

TRABAJO ENCARGADO

PRESENTADO POR:ANY YOISY CALLE TRONCOS GISELA CHERO REYES DALMA JUDITH PINTADO GARCAROSA MARA ROSAS MIRANDAJUAN CARLOS VELASQUEZ RETO

PROFESOR: ING. NSTOR CASTILLO BURGOS

PIURA, 2015

i. Ejemplos de diseo experimental completamente aleatorio de la especialidad de Ing. Agroindustrial e Industrias Alimetarias.

1. ESTUDIO DE LA FORMULACIN DE LA HARINA DE PAPA DE LA VARIEDAD PARDA PASTUSA (Solanum tuberosum) COMO SUSTITUTO PARCIAL DE LA HARINA DE TRIGO EN PANADERARESULTADOS Parmetros de Elaboracin del Pan con Harina de PapaEn cuanto a los parmetros de elaboracin del pan con los niveles de sustitucin parcial de la harina de trigo por harina de papa al 10%, 20% y 30%, se observ que a medida que aumenta el porcentaje de harina de papa en el pan, la masa presenta una disminucin en la absorcin de agua, confirmando lo reportado por el laboratorio de panificacin de la ULAM (2008), pero opuesto a lo reportado por Pineda y Vzquez, indicando que la absorcin de agua de la masa aument conforme aument la concentracin de harina de papa en las mezclas. Adicionalmente la masa se ferment por espacio de 60 minutos a 30C. El horneado fue realizado a 140C por 20 minutos aproximadamente; posteriormente el pan fue enfriado y conservado en bolsa plstica.Evaluacin Fsica del PanEn la evaluacin y caractersticas fsicas del pan con harina de papa se observ que a medida que aumenta el porcentaje de sustitucin de la harina de trigo por harina de papa de la variedad parda pastusa, el pan presenta menos altura y volumen (figura 1), adems conforme aument el porcentaje de sustitucin, el pan tendi a romperse o fracturarse en la corteza y tornarse duro, efectos similares ocurrieron en las galletas, segn Singhy y cols mencionan que la harina de papa presenta una mayor fuerza de fractura.

En las figuras 1 y 2, se presentan los efectos de la sustitucin de la harina de trigo por harina de papa las cuales indican que a medida que se incrementa el porcentaje de harina de papa, la textura de la miga del pan es menos porosa y el color de la miga tiende a ser ms blanco cremoso, atributos que nos llevan afirmar que conforme aumenta el porcentaje de harina de papa el pan se tornar ms duro, resultados que coinciden con el laboratorio de panificacin de la ULAM, pero son contrarios a los presentados por Pineda y Vzquez, debido a que afirman que el peso y volumen del pan aumentaron proporcionalmente con la concentracin de harina de papa.

Evaluacin SensorialEn la evaluacin sensorial, se procedi a detectar las preferencias de los jueces con las muestras de pan al 10, 20 y 30% de sustitucin parcial de la harina de trigo por harina de papa. Los resultados arrojados por el diseo experimental completamente al azar se analizaron estadsticamente por medio del anlisis de varianza con la ayuda del programa Statgraphics plus 5.0, en funcin de las variables de respuesta: color, sabor y textura.Color. En la prueba del color el pan con 20% de harina de papa obtuvo el mayor puntaje de aceptacin, sin embargo no existieron diferencias estadsticamente significativas entre los tres tratamientos ( = 0,5274), tal como se muestra en el grfico de medias e intervalos para la diferencia menos significativa de Fisher al 95% (figura 3).Sabor. En la prueba del sabor el pan al 20% de sustitucin con harina de papa obtuvo el mayor puntaje en la prueba hednica, sin embargo no se observaron diferencias significativas ( = 0,5949), entre los panes al 10, 20 y 30% de sustitucin, tal como se indica en la figura 4.

Textura. En cuanto a la variable de respuesta textura, el pan al 10% de harina de papa obtuvo el mayor puntaje en la prueba hednica debido principalmente a su suavidad en la corteza, mientras que el pan al 30% con harina de papa recibi el puntaje ms bajo hecho que se manifest en la dureza de ste, sin embargo estadsticamente no se presentaron diferencias significativas entre los panes ( = 0,3936) (figura 5).

Al final se realiz una valoracin global teniendo en cuenta todas las propiedades o variables de respuesta evaluadas es decir, color, sabor y textura, tal como se muestra en la figura 6. En este sentido la preferencia o mejor puntaje lo obtuvieron los panes al 20% de sustitucin de la harina de trigo por harina de papa.

La aceptabilidad se determin por medio de la prueba de escala hednica de 5 puntos y los resultados de la muestra al 20% de sustitucin se presentan en la tabla 1. De acuerdo a la evaluacin sensorial el pan con 20% de harina de papa fue calificado con un puntaje o valor promedio igual a 3,86 que corresponde al segmento hednico "Me gusta" con una aceptabilidad superior al 60% en cualquiera de sus caractersticas.

Anlisis qumico proximalSe realiz el anlisis qumico proximal a las cuatro muestras de pan con el 0, 10, 20 y 30% de sustitucin de la harina de trigo por harina de papa, donde se observa que el contenido proteico aumenta a medida que se incrementa el porcentaje de harina de papa (tabla 2).

CONCLUSIONESNo se encontraron diferencias significativas ( > 0,05) con respecto al porcentaje de sustitucin de harina de papa en los panes, sin embargo se determin que el porcentaje de mayor preferencia de sustitucin de la harina de trigo por harina de papa es del 20%.No se recomiendan porcentajes de harina de papa parda pastusa superiores al 30%, debido a que se presentan un pan duro poco agradable para el consumo.El pan elaborado con harina de papa tiene mayor contenido proteico que el pan comn elaborado con cien por ciento de harina de trigo.Los resultados confirman la posibilidad de utilizar harina de papa de la variedad parda pastusa como sustituto parcial de la harina de trigo en la industria panadera.

2. EFECTO DE LA ALIMENTACIN CON RESIDUOS DE LA AGROINDUSTRIA AZUCARERA SOBRE ALGUNOS INDICADORES PRODUCTIVOS DE NOVILLAS MESTIZAS

El trabajo tiene como objetivo conocer la respuesta productiva de novillas alimentadas con raciones a base de residuos de la agroindustria azucarera.MATERIALES Y MTODOS Animales. El trabajo se realiz en condiciones de produccin en la poca de seca. Durante 90 das se estudi el comportamiento de novillas mestizas Holstein alimentadas con dietas elaboradas a base de residuos y subproductos de la agroindustria azucarera. Se conformaron 3 grupos de 136, 130 y 131 animales, teniendo en cuenta la mayor similitud en los pesos vivos, caractersticas raciales y estado fisiolgico, que se alojaron en establos donde se les suministr las raciones correspondientes en comederos de hormign. DISEO Se emple un diseo experimental completamente aleatorizado en los casos requeridos, con tres tratamientos y seis replicas. Los tratamientos evaluados se describen a continuacin: A) Garanver ( GAR). , B), Bagacillo predigerido (BPD) y C) Bagacillo miel urea (BMU). Los datos se procesaron mediante anlisis de varianza (Anova) de clasificacin simple) segn el software estadstico SPSS versin 8.0. En los casos necesarios se emple la Dcima de Duncan (1955) para determinar las diferencias entre medias. Todos los animales recibieron residuo de centro de limpieza (RCL) con miel-urea al 3% y levadura Mozhir. En la tabla 1 se detallan las raciones utilizadas.

Los pesos vivos inciales, intermedios y finales se realizaron en grupos de 20 animales despus de un ayuno de 12 horas, utilizando una bscula de 10 Ton con una sensibilidad de 0,5 kg. Diariamente se control el consumo a travs de la diferencia entre el suministro y el rechazo de cada alimento. Antes de preparar las raciones se tomaron muestras representativas de los materiales a utilizar para determinar la materia seca (MS), protena bruta (PB), fibra bruta, calcio y fsforo (Segn tcnicas de la AOAC, 1995; Tabla 2).

Una vez por semana durante el periodo de tiempo en que se desarrollaron los ensayos, se observ la conducta de los animales durante las horas diurnas, y se calcul el tiempo dedicado a cada actividad ( Petit, 1972).RESULTADOS Y DISCUSIN Los resultados obtenidos se muestran en la tabla 3. Se aprecian ganancias de peso vivo (PV) discretas, por debajo de los requeridos por animales lecheros en crecimiento para presentar un comportamiento reproductivo adecuado, que segn platean autores como Rosete y Zamora (1985), debe ser superior a 350g/da para esta categora. Las diferencias en ganancias de PV observadas entre el BPD y los dems tratamientos parecen estar relacionados con la insuficiente cantidad de protena bruta en este alimento. Aunque se observaron diferencias significativas en la ganancia de PV a favor del BMU y el GAR., con respecto al BPD, biolgicamente estas no resultan suficientes para dicha categora. El consumo de MS expresado en g/kg de de peso metablico, favoreci al GAR. y al BMU probablemente se deba a las razones referidas sobre la protena. Si se tiene en cuenta el aporte total de nutrientes, los animales deban obtener ganancias superiores. Cabe la posibilidad de que factores desfavorables relacionados con el alojamiento (ausencia de reas de sombra adecuadas e insuficiente cantidad de agua disponible para beber en algunos periodos de tiempo) pudo haber influido negativamente en la ganancia del PV. Es bien conocido que en las condiciones tropicales la accin directa de la radiacin solar, la temperatura del ambiente y la humedad relativa determinan que la EM perdida como calor sea superior a los alcanzados cuando estos efectos son atenuados por las condiciones de alojamiento.Martn (2004) con dietas basadas en BPD con y sin concentrado respectivamente, en animales similares a los empleados en estos experimentos, encontr ganancias 580- 295 g/animal/d. Utilizando pasto natural ms un suplemento de protena verdadera, las ganancias alcanzaron alrededor de 400g/da. La respuesta productiva observada en los animales, muestra la necesidad de incluir otros alimentos en el tipo de raciones probadas para aumentar la densidad nutritiva residuos y lograr ganancias de peso vivo satisfactorias.

Las observaciones realizadas sobre la conducta (Tabla 4) de los animales estabulados consumiendo las diferentes raciones, muestran que la mayor parte del tiempo permaneci parado. Esta conducta difiere de los resultados reportados para animales en pastoreo o estabulados (Pinheiro, 1998; Serna y Col., 1994) con dietas tradicionales, los cuales dedican el doble del tiempo observado en este experimento a la ingestin de alimento. Al parecer, las caractersticas fsicas del alimento, con un tamao de partcula pequeo tambin influyeron en dicha conducta.

CONCLUSINLos indicadores productivos alcanzados en los animales, se consideran alentadores si se tiene en cuenta las caractersticas nutritivas de los residuos fibrosos utilizados, lo cual pudiera constituir una alternativa de alimentacin para la temporada poco lluviosa, en reas con similares condiciones.

ii. EJEMPLOS DE DISEO FACTORIAL 2x2 EJEMPLO 1: Evaluacin del efecto de diferentes cepas de levadura (Montrachet, K1-V1116, EC-1118, 71B-1122 y IVC-GRE ) y clarificantes sobre los atributos sensoriales del vino de naranja criolla (Citrus sinensis)

El objetivo de este trabajo es evaluar el efecto de diferentes cepas de levaduras y clarificantes en la calidad del vino de naranjas. En la produccin de vinos se hace un gran esfuerzo en reducir las fracciones coloidales que se forman en la extraccin del jugo, principalmente en aquellas que tienen una influencia considerable sobre algunas de las operaciones bsicas como la filtracin, clarificacin y estabilizacin en fro. Estudios previos de Mingorance et al. (2003) que evalan diferentes levaduras con dos tipos de mostos de fruta natural, encontraron que al fermentar jugo de naranja con Pichia fermentans CECT 11773, Rhodotorula mucilaginosa OJ2 y Hanseniaspora uvarum CECT 10885 se produca una buena bebida con un bajo grado alcohlico, lo cual se toma como base para seguir investigaciones sobre alternativas en la elaboracin de vinos de frutas tropicales como la naranjas. Materiales y mtodos Obtencin de las naranjas Las naranjas criollas fueron obtenidas en el ncleo de naranjas de Lares (Puerto Rico, zona oeste), en cajas de 120 naranjas. Se almacenaron en cuarto fro, aproximadamente a 10 oC, hasta su procesamiento.Anlisis estadstico Se fijaron los siguientes parmetros para todos los experimentos: Variedad de naranja criolla de Puerto Rico. Vino no pasteurizado. Levaduras utilizadas: Saccharomyces cerevisiae Montrachet Red Star (ATCC 36026), Montpellier (K1-V1116), Prise de Mousse (EC-1118, 71B-1122 y IVC-GRE)

Tratamientos para la optimizacin del proceso de clarificacin de vino de naranja elaborado con la levadura K1-V1116

La evaluacin de los tratamientos de optimizacin de los procesos de clarificacin se realiz mediante un diseo experimental completamente aleatorizado. En la tabla 1 se muestra un anlisis factorial 2 x 2, con 2 factores gelatina y microfiltracin en dos niveles cada uno: con gelatina, sin gelatina y con microfiltracin y sin microfiltracin respectivamente, con tres repeticiones por tratamiento. Estos factores fueron correlacionados con el uso de las levaduras utilizadas: Saccharomyces cerevisiae Montrachet Red Star (ATCC 36026), Montpellier (K1-V1116), y Prise de Mousse (EC-1118, 71B-1122 y IVC-GRE).

Tabla 1. Diseo factorial 2x2 para diferentes tratamientos de clarificacinTratamiento adicionalCon microfiltracin Sin microfiltracin

Sin tratamientoGelatina A1 , A2, A3 (repeticiones) E1 , E2, E3 (repeticiones)B1, B2, B3 (repeticiones)F1 , F2, F3 (repeticiones)

Detalle de las combinaciones:A = Microfiltracin y sin tratamiento. B = Sin microfiltracin y sin tratamiento.E = Gelatina + Microfiltracin.F = Gelatina y sin microfiltracin.Los datos obtenidos fueron manejados estadsticamente mediante un anlisis de varianza (Anova) a un nivel de significancia del 0,05%; se emple la prueba de DMS de Fisher del programa estadstico Infostat (Versin 2.0), con el fin de determinar diferencias significativas y medir las interacciones presentes, as como efectos principales y simples existentes entre cada uno de los dos tratamientos de clarificacin evaluados.

Resultados y discusin Caracterizacin de los vinos de naranja: acidez, pH, SO2 y % de alcohol Los grados Brix en la naranja criolla utilizada indican una madurez elevada, como lo reporta la Norma Tcnica Colombiana (NTC) (1996), donde la relacin Brix % de cido ctrico tiene un valor mximo de 11,8, para la naranja valencia, comparado con 14,8 de la naranja criolla; el pH y la acidez de la naranja presentan valores muy parecidos a los reportados por Corazza et al. (2001). En el jugo de naranja criolla utilizado en la elaboracin del vino se encontr un pH de 3,59, la acidez reportada en porcentaje de cido ctrico fue de 0,73 y 10,74 de slidos soluble, valores muy representativos de las naranjas con un estado de maduracin ptimo para la cosecha (Estrada, 2002).

Los vinos evaluados presentaron valores promedios de 100,0 ppm de SO2, los cuales se encuentran dentro de los lmites permitidos por organismos de control de alimentos (Azti-Difusin Tecnolgica, 2001; Vassiliki y Morris, 1991). La cantidad de alcohol en los vinos se mantiene casi constante, con un valor mximo de 11,3 y un mnimo de 10,3. Este mismo valor fue obtenido tambin por Corazza et al. (2001) quien caracteriz un vino de naranja. En la tabla 2 podemos observar la caracterizacin de los vinos de frutas.

Tabla 2. Caracterizacin de cinco vinos Vino / LevadurapHAcidez totalSO2 ppm% Alcohol

71B 1122MontrachetK1-V116EC-118IVC-GREMontrachet sin tratamientoMontrachet microfiltracinMontrachet con carbn activadoMontrachet con carbn activado + MicrofiltracinMontrachet con gelatina + MicrofiltracinK1-V1116 sin tratamientoK1-V116 con gelatinaK1-V116 con microfiltracinK1-V116 con gelatina + Microfiltracin3,553,413,413,513,473,563,583,58

3,58

3,593,463,603,6

3,590,790,830,890,590,890,970,930,97

0,82

0,920,890,920,93

0,849090100100100100100100

100

100100100100

10010,510,310,010,010,011,311,311,0

11,3

10,310,310,310,3

10,3

Anlisis de varianza para la variable acidez total El anlisis de varianza para la variable acidez registr una diferencia significativa (P