UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Sede Santo Domingo
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL Y SISTEMAS DE GESTION
Tesis de grado previo a la obtención del título de:
INGENIERA AGROINDUSTRIAL, MENCIÓN EN ALIMENTOS
DESHIDRATACIÓN DE LA CASCARA DE CACAO (TEOBROMA CACAO) PARA LA ELABORACIÓN DE TÉ, UTE SANTO DOMINGO
Estudiante: CARLA DAYANA PANTOJA SALAZAR
Director de Tesis ING. JUAN CRESPIN
II
DESHIDRATACIÓN DE LA CASCARA DE CACAO (TEOBROMA CACAO) PARA LA ELABORACIÓN DE TÉ, UTE SANTO DOMINGO
Ing. Juan Crespín
DIRECTOR DE TESIS
APROBADO
Ing. Daniel Anzules
PRESIDENTE DEL TRIBUNAL
Ing. Alejandro Bermudez MIEMBRO DEL TRIBUNAL
Ing. Wiston Morales
MIEMBRO DEL TRIBUNAL
III
El contenido del presente trabajo, está bajo la responsabilidad de la autora.
Carla Dayana Pantoja Salazar C.I. 172310726-2
Autor: CARLA DAYANA PANTOJA SALAZAR
Institución: UNIVERSIDAD TECNOLOGICA EQUINOCCIAL.
Título de Tesis: DESHIDRATACIÓN DE LA CASCARA DE
CACAO (TEOBROMA CACAO) PARA LA ELABORACIÓN DE TÉ, UTE SANTO DOMINGO
IV
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA EQUINOCCIAL Sede Santo Domingo
INFORME DEL DIRECTOR DE TESIS
Santo Domingo…....de………del 2014.
Ing. Daniel Anzúles
COORDINADOR DE LA CARRERA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
Estimado Ingeniero
Mediante la presente tengo a bien informar que el trabajo investigativo realizado por la
señorita: CARLA DAYANA PANTOJA SALAZAR, cuyo tema es:
“DESHIDRATACIÓN DE LA CASCARA DE CACAO (TEOBROMA CACAO) PARA LA ELABORACIÓN DE TÉ, UTE SANTO DOMINGO”, ha sido elaborado bajo mi supervisión y revisado en todas sus partes, por lo cual autorizo su respectiva presentación.
Particular que informo para fines pertinentes
Atentamente.
V
DEDICATORIA
Mi tesis la dedico con todo mi amor y cariño, A ti DIOS que me diste la oportunidad de vivir y de regalarme una familia maravillosa.
Con todo cariño principalmente a mi madre Mary Salazar y a mi Tía Sara Salazar que la quiero como madre fueron las dos los pilares para sostenerme durante estos años mientras me formaba profesionalmente, Y aunque a veces me quise derrumbarme estuvieron ahí dándome ánimos y sus fuerzas contagiándome para seguir adelante.
A mi padre ya que por El desarrolle mi carácter para defenderme en esta larga travesía.
A mis hermanas Evy y Alisson quiero que tengan presente que ser una profesional es un paso muy importante, y de corazón quiero que me superen, el estudio no solo es importante es imprescindible en estos tiempos.
No puedo dejar de mencionar a mis Tíos Fer y Elsy por su ayuda, consejos y alzarme el ánimo cuando lo necesite los quiero mucho.
Y no me puedo ir sin antes decirles, que sin ustedes a mi alado no lo hubiera logrado, tantos desveladas sirvieron de algo y aquí está el fruto. Les dedico a todos ustedes con toda mi alma el haber llegado a mi vida y el compartir momentos agradables y momentos tristes pero son esos momentos los que nos hacen crecer y valorar a las personas que nos rodean.
CARLA PANTOJA
VI
AGRADECIMIENTO
El presente trabajo de tesis me gustaría agradecerle a DIOS por bendecirme para llegar
hasta donde he llegado, porque hizo realidad este sueño anhelado.
A mi madre Mary Salazar infinitamente agradecida por su paciencia y empuje en todo este tiempo, a mis hermanas Alisson y Evy por estar a mi lado en cada momento y a mi padre Juan Pantoja que me ha dado su gran apoyo.
De igual manera a mi tutor Juan Crespin quien con su conocimiento aporto en la ejecución de mi tesis.
A mis compañeros y futuros colegas Carlos Godoy, Nelson Caisapanta, Edison Peñafiel por compartir muchos momentos y testigos del esfuerzo realizado para llegar a esta meta.
A Sholy quien considero como una hermana y gran compañera de vida.
Mi Tia la super Sary Salazar mi segunda mamá debo recalcar que sin su ayuda incondicional no estaría cumpliendo este sueño.
A todos mil gracias por formar parte de este que para mí es un gran triunfo.
VII
ÍNDICE DE CONTENIDO
TEMA PAG.
Portada ………...i
Sustentación y Aprobación de los integrantes del Tribunal………..ii
Responsabilidad del Autor……… iii
Aprobación del Director de Tesis………..………...iv
Dedicatoria………v
Agradecimiento………vi
Índice………...vii
Resumen Ejecutivo……….xiv
Executive Summary………...xv
CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN 1.1 Tema de investigación ... 1
1.2 Problema de Investigación... 1
1.2.1 Planteamiento del problema ... 1
1.3. Formulación del Problema... 2
1.3.1. Sistematización del problema ... 2
1.4. Objetivos ... 2
1.4.1. Objetivo general ... 2
1.4.2. Objetivos específicos ... 2
1.5. Justificacion de la Investigación ... 3
1.6. Hipótesis ... 4
1.6.1. Ho:………4
1.6.2. Ha:……….. ... 4
VIII
1.6.4. Operacionalidad de la hipotesis ... 5
1.6.4.1. Variables ... 5
1.7. La población de estudio ... 6
1.7.1. Población ... 6
1.7.2. Formulación de la muestra ... 6
CAPÍTULO II MARCO DE REFERENCIA 2.1. Cascara de cacao ... 7
2.1.1. Composición de la cascara de cacao... 9
2.1.2. Producción De Cacao En Santo Domingo De Los Tsachilas ... 9
2.1.3. Creador de CCN51 ... 11
2.2. El Té. ... 13
2.2.1. Elaboración de el Té negro ... 13
2.2.2. Información nutricional del Té negro ... 13
2.2.3. Propiedades del Té negro ... 14
2.2.4. Precauciones con el Té negro ... 14
2.2.5. Distribución de una planta procesadora de Té. ... 15
2.3. Secadores de bandejas ... 17
2.4. Formulas utilizadas en el balance de energia para la obtencion de té ... 19
2.4.1. Coeficiente isobarico ... 19
2.4.2. Nusselt ... 19
2.4.3. Grashof: ... 20
2.4.4. Areas de la paredes de la estufa... 20
2.4.5. Calor de las paredes verticales del secador ... 20
2.4.6. Calor practico de producto ... 21
2.4.7. Calor teorico de producto ... 21
2.4.8. Calor sencible ... 22
2.4.9. Calor latente ... 22
IX
2.4.11. Porcentaje de eficiencia del secador ... 23
2.5. Molienda ... 23
2.6. Tamizado ... 24
2.6.1 Tamiz ... 25
CAPÍTULO III METODOLOGIA 3.1. Marco metodologico... 27
3.1.1 Diseño o tipo de investigacion... 27
3.2. Metodo de investigación ... 28
3.3. Tecnica de investigación ... 28
3.4. Obtención de te a partir de cascara de cacao ... 29
3.4.1. Materiales y equipos utilizamos en la elaboración de Té ... 29
3.4.2. Diagrama de flujo cualitativo para la obtención de “te” de cascara de cacao………..31
3.4.3. Descripción del diagrama ... 33
3.5. Diseño experimental ... 36
3.5.1. Factores y niveles ... 36
3.5.2. Interacciones y tratamientos ... 37
3.5.3. Variables a medir... 37
3.5.4. Fuentes de varianza y grados de libertad... 38
3.6. Resultados y referencias de los analisis estadisticos ... 39
3.6.1. Resultados de analisis de humedad ... 39
3.6.2. Resultados de analisis de grasa ... 40
3.6.3. Resultados de analisis de fibra ... 41
3.6.4. Resultados de analisis de Ca ... 42
3.6.5. Resultados de analisis de Mg ... 43
3.6.6. Resultados de analisis de K ... 44
X
3.8. Diagrama de flujo cuantitativo para la obtencion de Te de cascara de cacao a
nivel planta piloto ... ………..47
3.9. Balance de energia a nivel de laboratorio, para la obtencion de Te ... 49
3.10. Diseño de un secador de bandeja para la obtencion de Te de cascara de cacao………... ... 54
3.11. Obtención de datos para la curva de secado de la cáscara de cacao ... 58
3.12. Tabla De Resultados ... 64
CAPÍTULO IV RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1. Humedad ... 70
4.2. Grasa. ... 72
4.3. Fibra ………..73
4.4. Calcio... 75
4.5. Magnesio ... 76
4.6. Potasio ... 78
4.7. Análisis sensorial ... 80
4.8. Balance de costos de produccion de Te ... 83
CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1. Conclusiones ... 84
5.2. Recomendaciones ... 85
BIBLIOGRAFÍA ... 86
XI
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro N°1 Composición química de la cáscara de cacao………..9
Cuadro N°2 Parámetros de secado………..……..……….34
Cuadro N°3 Factores y niveles para el diseño experimental……….……36
Cuadro N°4 Combinaciones de los tratamientos experimentales…………...……...37
Cuadro N°5 Variables dependientes………..……….……...37
Cuadro N°6 Fuente de varianza y grados de libertad…..………..38
Cuadro N°7 Valores obtenidos de humedad….………....….39
Cuadro N°8 Valores obtenidos de grasa…….………...40
Cuadro N°9 Valores obteniendo de fibra……….……….…….41
Cuadro N°10 Valores obtenidos de calcio……….…..42
Cuadro N°11 Valores obtenidos de magnesio……….43
Cuadro N°12 Valores obtenidos de potasio……….44
Cuadro N°13 Datos experimentales para la curva de secado a 80 °C de la cáscara de ………..cacao………..58
Cuadro N°14 Perdida de humedad (XT) de la cáscara de cacao……….…60
Cuadro N°15 Velocidad de secado……….….61
Cuadro N°16 Contenido de humedad en la curva de secado……….….62
Cuadro N°17 Resumen de resultados obtenidos en los cálculos……….…64
Cuadro N°18 Interacción entre variedad y tiempo para la humedad………...70
Cuadro N°19 Humedad por efecto de temperatura………..71
Cuadro N°20 Grasas por efecto de temperatura………..72
Cuadro N°21 Grasas por efecto de tiempo……….….72
Cuadro N°22 Fibra por efecto de tiempo……….74
Cuadro N°23 Fibra por efecto de variedad……….….74
Cuadro N°24 Interacción entre variedades y tiempo para calcio……….75
Cuadro N°25 Interacción entre tiempo y variedad para magnesio……….….77
Cuadro N°26 Magnesio por efecto de temperatura………...77
Cuadro N°27 Interacción entre variedad y temperatura para potasio……….….79
Cuadro N°28 Análisis sensorial (%) de cáscara de cacao para elaboración de Té…..80
XII
Cuadro N°30 Secador.……….89
INDICE DE FIGURAS Grafico N°1 Cáscara de cacao………….………....7
Grafico N°2 Esquema de planta procesadora de elaboración de Té……..…………15
Grafico N°3 Esquema de un secado de bandeja …...…………...………...18
Grafico N°4 Tipos de tamiz………..……….25
Grafico N°5 Secador………..49
Grafico N°6 Datos obtenidos de la velocidad de secado ………..…………61
Grafico N°7 Datos obtenidos del contenido de humedad de la curva de secado .…62 Grafico N°8 Vista lateral de bandejas …………...…...………....65
Grafico N°9 Vista frontal del secado de bandeja ……….66
Grafico N°10 Vista frontal de bandejas...……….………...……67
Grafico N°11 Vista frontal en 3D del secador de bandeja..………....68
Grafico N°12 Diseño de la planta procesadora de Té de cáscara de cacao ….……...69
Grafico N°13 Humedad de la cáscara de cacao por efecto del tiempo de secado según ………..variedad de cacao…...………...71
Grafico N°14 Humedad de la cáscara de cacao efecto de la temperatura de secado...71
Grafico N°15 Grasa de la cáscara de cacao por efecto de la temperatura y tiempo de ………..secado…...……….…...……….73
Grafico N°16 Fibra de cáscara de cacao por efecto de tiempo de secado …………..74
Grafico N°17 Calcio de la cáscara de cacao por efecto de la interacción tiempo de ………..secado por variedad de cacao ………....……..………75
Grafico N°18 Análisis químico de la cáscara de cacao proveniente de Venezuela....76
Grafico N°19 Magnesio de la cáscara de cacao por efecto de la interacción tiempo de ………..secado por variedad de cacao ………….…...……..………77
Grafico N°20 Magnesio de la cáscara de cacao por efecto de temperatura ………...78
Grafico N°21 Potasio de la cáscara de cacao por efecto de la interacción temperatura ………..secado por variedad de cacao……….……...………79
XIII
Grafico N°23 Resultados obtenidos en la encuesta para la evaluación del olor en los
………..mejores tratamientos ……….……...………..………..…81
Grafico N°24 Resultados obtenidos en la encuesta para la evaluación del olor en los
XIV
RESUMEN
EJECUTIVO
El presente trabajo realizado en la Universidad Tecnológica Equinoccial, tiene como finalidad aportar con nuevas alternativas tanto industriales como ambientales en el manejo de la cascara de cacao, subproducto que actualmente se desecha en mayoría, el cual siendo utilizado en la agroindustria, contribuirá favorablemente con el medio ambiente y el desarrollo económico del país. Esta investigación se fundamenta en el evaluación de la cascara de cacao CCN51 y Nacional, para la aplicación de la industria alimenticia, en el cual se describe le proceso de elaboración de Té utilizando dicha cascara.
Ecuador tiene uno de los cacaos más apreciados mundialmente como los Forasteros Amazónicos (Nacional o fino de aroma) ya que como dice su nombre tiene un olor inigualable muy apetecido por la industria chocolatera mundial. También contamos con la variedad Trinitario CCN51. En esta investigación se determinó el mejor tiempo y temperatura de secado para las dos variedades, para observar si el mismo influye en su calidad al momento de elaborar el Té.
XV
EXECUTIVE SUMMARY
This present work made in the Universidad Tecnològica Equinoccial has as an objective to provide with new industrial and environmental alternatives in the management of the cocoa shell, a sub product is most currently waste which is being used in agroindustry, this will favorably contribute to the environment and the economic development of the country. This research is based on the evaluation of the CCN51 and National cocoa shell, for the application in the food industry, in which is described the process of elaborating tea using this shell.
Ecuador has one of the most worldwide appreciated cocoa like the Forastero (National and special aroma) the second name refers to a very unique flavor desired by the cocoa global industry. We also have the Trinitarian variety CCN51. In this investigation it was determined the best times and temperature of drying for both varieties to see if the same affects its quality at the moment of preparing Tea.
INTRODUCCIÓN
1.1 Tema de investigación
Deshidratación de la cascara de cacao (Teobroma Cacao) para la elaboración de Té, UTE Santo Domingo.
1.2 Problema de Investigación
1.2.1 Planteamiento del problema
Actualmente en el Ecuador se desecha la cascara de cacao un aproximado de 96 mil toneladas, Ecuador ocupa el sexto puesto de los productores de cacao, es muy interesante lo que se puede encontrar entre las propiedades de este fruto. Por lo tanto la cascara de cacao ya que contiene minerales tales como el calcio y magnesio puede servir de mucha ayuda para aprovechar sus nutrientes en el consumo alimentario de las personas.
Por lo tanto no se le da ninguna uso industrial a los desechos del cacao simplemente los productores lo usan como abono, desperdiciando la cantidad de nutrientes que tiene las cascara que podríamos ser muy bien consumida en diferentes procesos. En los últimos años se están dando procesos para balanceados tomando la cascara y convirtiéndola en harina, en la actualidad el país de Perú está tomando la cascara de cacao para alimento diario y así combatir la desnutrición. Por lo tanto se puede dar muchos procesos con este desperdicio ayudando a la utilización del mismo para elaboración de un alimento para nuestro consumo que aporte con vitaminas y minerales y así se ayuda a una de las problemática de la zona como es el desperdicio del cacao.
productores de la zona y del país. Por lo tanto esta problemática estaría solucionada ya que industrialmente se utilizaría un desperdicio transformándolo en un producto innovador y muy consumido.
1.3. Formulación del Problema
¿Se podrá deshidratar la cascara de cacao (Teobroma Cacao) para la elaboración de Té? Efecto: Té en funditas
Causa: cascara de cacao
1.3.1. Sistematización del problema
¿Será necesario determinar la variedad de cacao para la determinación de las propiedades organolépticas?
¿Sera necesario determinar las temperaturas de secado de la cascara del cacao? ¿Sera necesario determinar la humedad del producto final?
¿Será necesario realizar pruebas de aceptación en las personas?
1.4. Objetivos
1.4.1. Objetivo general
Deshidratar la cascara de cacao (Teobroma Cacao) para la elaboración de Té, UTE Santo Domingo
1.4.2. Objetivos específicos
Determinar la mejor temperatura y tiempo de secado para la cascara de cacao. Determinar el porcentaje de humedad óptimo en producto final.
Diseño de la planta piloto.
Realizar las pruebas de degustación del producto final.
1.5. Justificación de la Investigación
Está presente investigación permitirá ofrecer en el mercado un producto alternativo de funditas de té, siendo esta una buena opción para aprovechar la mazorca del cacao para consumo humano. De esta manera se pretende comercializar un producto diferente 100% natural utilizando desechos del cacao que van a beneficiar al medio ambiente y a la sociedad.
La necesidad de este producto nace a partir de la tendencia ya mencionada y de obtener un producto nuevo y natural, además de mostrar a las personas que se puede dar un mejor uso a este desecho. Esta investigación está fundamentada con los conocimientos obtenidos en la Universidad Tecnológica Equinoccial y sus diferentes tecnologías y aplicada para la comunidad en general.
En el presente trabajo de investigación se utilizaran métodos y análisis de laboratorios como análisis organolépticos, físicos, químicos y bromatológicos del Té y se aplicara el diseño para el tiempo y temperatura de secado, mediante análisis sensoriales se hará la proyección industrial del proceso y correspondiente selección de equipos.
Lo que contribuye a utilizar los desechos sólidos resultantes de la industrialización del cacao y darle un valor agregado a la cascara del cacao, será muy importante la utilización de estos desechos que provocan malos olores y la proliferación de microorganismos en el medio ambiente.
Por lo tanto la investigación se la llevara a cabo en el laboratorio agroindustrial de la Universidad Tecnológica Equinoccial campus Santo Domingo ya cuenta con los equipos y la tecnología para la realización. Este presente proyecto será financiado en su totalidad por el autor de la tesis.
1.6. Hipótesis
1.6.1. Ho:
La temperatura de secado y la variedad de cacao está influyendo significativamente en las propiedades nutricionales del Té.
1.6.2. Ha:
La temperatura de secado y la variedad de cacao está influyendo significativamente en las propiedades nutricionales del Té.
1.6.3. Metodología de la investigación
En el desarrollo para la investigación se utilizara las siguientes métodos:
Método inductivo: ya que la presente investigación parte de un problema a una posible solución.
Método experimental: se aplicara este método debido a que se manejara la experimentación a través de la realización causa – efecto entre las variables en juego.
1.6.4. Operacionalidad de la hipótesis
1.6.4.1. Variables
Variables independientes
Temperatura de secado Tiempo de secado Variedad de cacao
Variables dependientes
Humedad Fibra
1.7. La población de estudio
1.7.1. Población
Estudiantes de la carrera de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Tecnológica Equinoccial, Campus Santo Domingo a los cuales se realizó encuentras con el fin de evaluar sensorialmente el producto.
1.7.2. Formulación de la muestra
= + ∗ ∗
− 1 + ∗ ∗
= 1.96
+ 151 ∗ 0.5 ∗ 0.5
0.05151 − 1 + 1.96∗ 0.5 ∗ 0.5
MARCO DE REFERENCIA
2.1. Cascara de cacao
Grafico N° 1 Cascara de cacao
Fuente : Pantoja Carla /UTE /2013
La cáscara de cacao es conocida como mazorca es el mayor volumen del fruto, contiene vitaminas A y C, minerales como calcio y magnesio, así como fibra y pectina que la convierten en un ingrediente excepcional para la cocina saludable y la industria alimentaria. Al contener abundante vitaminas A y C y minerales como calcio y magnesio, la cáscara de cacao se convierte en un ingrediente excepcional para la cocina nacional e internacional (Carol Gonzales 12 de diciembre 2011 blog agro negocios).
establecer ganado de carne en la finca cacaotera (Martha Meier M.Q. 22 de febrero del 2012) .
Según Martha Meier M.Q. 22 de febrero del 2012 dice: existe confusión en los términos denominativos de los productos y subproductos de la industria cacaotera, en la posibilidad de su utilización para la alimentación animal, por lo que se hace la siguiente aclaración.
La industria cacaotera se puede dividir en dos fases bien definidas:
1. La industria de la producción de la materia prima, con un producto único, las almendras o granos de cacao y un subproducto: La cascara del fruto o mazorca que definido como cascara de cacao.
2. La industria manufacturera de la transformación de la materia prima, con varios productos y subproductos diferentes en cada caso, según las finalidades y el proceso de elaboración.
Varios de estos subproductos, se han tratado de utilizar en alimentación animal, con poco éxito debido principalmente a su elevado contenido de teobromina, alcaloide de efecto toxico acumulativo en cierta cantidad 5.28%.En el cultivo del cacao, el único subproducto es la cascara de la mazorca del cacao, que generalmente se abandona en el campo, siendo su posible utilización, motivo de estudios desde hace varias décadas. Uno de los principales descubrimientos en la cáscara ha sido la pectina. Se trata de un espesante natural con múltiples usos en la industria alimentaria (Martha Meier M.Q. 22 de febrero del 2012) .
detectó que algunos de los componentes de la pectina dificultan la diseminación del cáncer (Martha Meier M.Q. 22 de febrero del 2012) .
Las cáscaras de cacao se han propuesto como fuente de pectinas a nivel comercial, por su relativo bajo costo. Las pectinas son un grupo de polisacáridos vegetales estructurados básicamente por moléculas de ácido D – galacturónico unidas por enlaces glucosídicos, donde algunos de los carboxilos pueden estar esterificados con metilos o en forma de sal. Las pectinas se usan en la industria alimentaria como gelificantes, espesantes, texturizantes, emulsificantes y estabilizantes, como sustitutos de grasa en alimentos de bajo aporte calórico y su aplicación más común es en la manufactura de mermeladas y jaleas (Martha Meier M.Q. 22 de febrero del 2012).
2.1.1. Composición de la cascara de cacao
Cuadro N° 1
Composición química de la cascara de cacao
Fuente: Pantoja Carla /Laboratorio UTE /2013
2.1.2. Producción De Cacao En Santo Domingo De Los Tsáchilas
Menciona Jefferson Orellana en el blog del top cacaotero que: en Santo Domingo de los Tsáchilas no era tan común como ahora, había en pequeñas cantidades y su cultivo era artesanal, pero hoy es un producto que se venera.
Ha ganado terreno en el mapa de producción nacional gracias a los avances técnicos y los proyectos de capacitación pública y privada, que comenzaron hace cinco años. Los
Parámetros Cascara de cacao (%)
Humedad 82,4
Mat. Seca 17,6
Ceniza 3,62
Grasa 0,35
Proteína 4,23
agricultores aprendieron cómo cosechar todo el año injertando las ramas de cacao. Antes tenían que esperar seis meses, que es el tiempo que dura el proceso de maduración de la mazorca, en una planta sin alteración. Además, conocieron sobre técnicas de secado y fermentación. Esto es fundamental, para conseguir un buen chocolate. Por eso Santo Domingo hoy forma parte del top de producción nacional. Ocupa el quinto lugar, según el Ministerio de Agricultura Ganadería, Acuacultura y Pesca (Magap), con 19 837 hectáreas sembradas y 13603 de superficie cosecha de cacao (Jefferson Orellana en el blog del top cacaotero).
La cifra es del 2012. Está por debajo de Manabí, Los Ríos, Guayas, Esmeraldas. Esto ha hecho que incluso la provincia Tsachilas fuera sede de actos destacados del sector. En el 2012 se hicieron el primer festival del cacao nacional fino de aroma, la elección de la reina nacional del cacao y ahora se ha firmado un convenio con la Unión Europea para la industrialización del secado de este producto. La Prefectura de Santo Domingo lo gestionó. La Unión Europea invertirá 800 000 euros y la Prefectura asumirá otros 200000 euros. Con los recursos también se hará una escuela de capacitación (Jefferson Orellana en el blog del top cacaotero).
agrónomo José Cedeño, la ubicación que tiene Santo Domingo también ha influido en el crecimiento del sector. "En varios sectores de la Costa, la planta puede morirse si no tiene riego. Acá la humedad ayuda a que no pase". Según el Magap, en Santo Domingo el principal producto agrícola fue el cacao durante el 2011. La producción en toneladas fue de 11 220,33. Le siguieron el plátano, la palma aceitera, el palmito y la yuca (Jefferson Orellana en el blog del top cacaotero).
El cultivo de cacao más importante fue el de la variedad CCN51 (81%), mientras que el cacao nacional fino de aroma representó el 19% del total. Las proyecciones A mediano plazo, Santo Domingo espera procesar el cacao en plantas propias para producir un chocolate que pueda ser exportado. Se aplicará la fórmula 70% de cacao y 30% de azúcar Se buscará una marca propia para posicionar al chocolate de Santo Domingo en los principales mercados de Europa y Estados Unidos. También se delinean convenios estratégicos con productores de otras provincias para hacer cadenas de producción y exportación. Santo Domingo quiere ser el principal puerto terrestre del país. La Prefectura de Santo Domingo ha entregado en lo que va del año 1,4 millones de plantas de cacao para masificar su producción en la provincia. A los cultivos de cacao se sumarán de café, porque tienen un tratamiento parecido. Esta planta se ha dejado de producir, pese a que el tipo de suelo de Santo Domingo presta las condiciones necesarias (Jefferson Orellana en el blog del top cacaotero).
2.1.3. Creador de CCN51
En Diciembre 22 de 1922 nace en Baños de Ambato Homero Castro Zurita hijo del Sr. Pedro Castro Rodríguez y de la Sra. Sofía Zurita de Castro fueron sus hermanos: Luciano y Ernestina Castro Zurita. Realiza sus estudios primarios y secundarios en el prestigioso Normal Agropecuario “Luis A. Martínez” de Ambato donde se gradúa con honores en 1.940.Posteriormente e interesado como siempre en la carrera de Agronomía ingresa becado al Instituto Interamericano de Ciencias Agrícolas (IICA) localizado en Turrialba Costa Rica de donde se gradúa como “Especialista en Cacao” en Mayo de 1952 siendo el título de su Tesis de grado “Algunos Estudios sobre arraigamiento de Estacas de Cacao” (Febe Fajardo).
El mismo año de 1952 regresa al Ecuador y se radica definitivamente en Naranjal donde inicia sus labores profesionales asesorando los cultivos de cacao de la Hacienda “Pechichal” de propiedad de la familia Encalada Mora; y es allí donde inicia sus investigaciones científicas y un trabajo incansable dedicado exclusivamente a la búsqueda de materiales de cacao de alta productividad, calidad y resistencia a la “Escoba de Bruja”, enfermedad nefasta que después de su aparición en Ecuador en 1918, causó la quiebra de la mayoría de los productores cacaoteros de la época debido a la susceptibilidad a la enfermedad de la mayoría de las variedades de cacao sembradas en el país.Luego de muchos años de esfuerzo, sacrifico y falta de apoyo oficial, Homero Castro logra en 1960 en su finca “Theobroma” localizada en Naranjal seleccionar varios híbridos con las características deseadas, procediendo luego a clonificar algunos de ellos a los que los denominó con las siglas CCN-51 cuyo significado es “Colección Castro Naranjal” .Los diferentes clones CCN fueron obtenidos del híbrido entre los clones ICS-95 x IMC-67, habiendo procedido luego a realizar un segundo cruce entre dicho híbrido con un cacao encontrado por él en el Oriente ecuatoriano y denominado “Canelos” ( Febe Fajardo).
este clon que forma parte ya de la historia Cacaotera del Ecuador y del mundo y que constituye un mérito científico invalorable. Truncando así su trabajo investigativo, pues no había aun logrado conseguir la característica de aroma y sabor nacional de su clon, sin embargo es destacable su investigación y aporte al crear el CCN51, considerado el clon más productivo del mundo (Febe Fajardo).
2.2. El Té
Según el blog Eco agricultor publicado en noviembre del 2013 dice: aunque su origen es asiático hoy en día el té negro se cultiva en casi todas las regiones tropicales y subtropicales del planeta dando pié a infinidad de variedades. El té negro es el más conocido y el de mayor consumo en el mundo.
2.2.1. Elaboración del Té negro
El té negro pasa por un proceso de elaboración que consta de cuatro etapas: marchitamiento, enrollado, fermentación y secado. Esta forma de elaborar el té negro es la que lo diferencia de otros tés como el verde, el blanco o el rojo (Eco agricultor publicado en noviembre del 2013).
2.2.2. Información nutricional del Té negro
2.2.3. Propiedades del Té negro
El sistema cardiovascular es uno de los más beneficiados gracias al efecto antioxidante de estos flavonoides ya que:
El té negro mejora la capacidad de dilatación y contracción de los vasos sanguíneos (ya que ayudan a mantener en buen estado el tejido o endotelio que cubre el interior de los vasos sanguíneos) lo cual, según muchos estudios puede reducir el riesgo de ataques cardiacos. Esto también es beneficioso para aquellas personas con tendencia a la dilatación de los vasos sanguíneos. Facilita la no oxidación del colesterol "bueno" y dificulta la formación de placas de ateroma que son responsables de muchos accidentes cardiovasculares. El té negro tiene un aporte de Flúor que colabora en la prevención de las caries dentales (Eco agricultor publicado en noviembre del 2013).
A nivel externo, el té negro, hay personas que lo utilizan en casos de conjuntivitis o vista cansada (se aplicaría haciendo un baño o a modo de colirio) También puede disminuir las bolsas de debajo de los ojos (las típicas ojeras) aplicándolo en forma de compresas frías. Su contenido en teína alivia la fatiga y puede aliviar el dolor de cabeza o cefalea cuando es por cansancio (Eco agricultor publicado en noviembre del 2013).
2.2.4. Precauciones con el Té negro
2.2.5. Distribución de una planta procesadora de Té.
Grafico N° 2
Esquema de planta procesadora de elaboración de Té
DISTRIBUCIÓN DE PLANTA.
A. PROCESO DE TÉ VERDE
1. Equipo de almacenamiento de hojas de té frescas. 2. Transportador de hojas de té.
3. Alimentador de hojas de té. 4. Batea giratoria.
5. Transportador.
6. Transportador vertical. 7. Rodillos tipo luna.
8. Transportador de hojas de té. 9. Secador continúo.
10.Horno de aire caliente.
11.Controlador continúo automático. 12.Máquina de resecado.
B. TÉ NEGRO FERMENTADO
1. Máquina de arrollamiento C. C. C. 2. Transportador de hojas de té. 3. Rotor de paleta.
4. Transportador de hojas de té. 5. Quebrador y tamizador. 6. Transportador de hojas de té. 7. Máquina de fermentación continúo. 8. Transportador de hojas de té. 9. Secador continúo.
10.Horno de aire caliente.
C. TÉ PARCIALMENTE FERMENTADO
1. Máquina de zarandeo automático. 2. Máquina de zarandeo giratorio. 3. Alimentador de hojas de té. 4. Cacerola giratoria.
5. Transportador.
6. Transportador vertical. 7. Rodillos tipo luna.
8. Transportador de hojas de té. 9. Secador continúo.
10.Horno de aire caliente.
11.Controlador continúo automático. 12.Máquina de resecado.
2.3. Secadores de bandejas
Según Catarina Sánchez, capítulo 6, Evaluación de secado, pagina 56-58 dice: que el secador de bandejas, o secador de anaqueles, consiste en un gabinete, de tamaño suficientemente grande para alojar los materiales a secar, en el cual se hace correr suficiente cantidad de aire caliente y seco. En general, el aire es calentado por vapor, pero no saturado, de modo que pueda arrastrar suficiente agua para un secado eficiente.
temperatura y de humedad y la resistencia. En general, en este tipo de secadores, las variables que pueden fijarse o variarse son los gradientes, he allí la importancia que el aire no entre frío ni húmedo, puesto que esto minimiza el gradiente y elimina la eficiencia del secador (Catarina Sánchez).
Esto último es cierto para todos los tipos de secadores, no obstante, es más marcado en este tipo de secador, puesto que en los siguientes, las otras variables no son tan rigurosamente fijas (Catarina Sánchez).
Grafico N° 3
Esquema de un secador de bandejas
Fuente: Universidad Nacional de Colombia, secado- secadores
Según Batty ,J & Folkman, S. fundamentos de la ingeniería de alimentos, Primera Edición, 1990 Dice la energía requerida para operar los secadores de bandeja se puede estimar si se conoce las propiedades de toda la masa que fluye al entrar y salir del secador. Considérese el sistema secador que se ilustra en el (Grafico N°3) . Un balance de energía para este sistema da:
Q = Mpe Cpe (Tpe-Tpi ) +Ma ( Ca( Tae-Tai) +Wai (h
ve-h
vi) )+ M evap (h
ve-h
li)Qperdido
Q = transferencia de calor que se necesita
Mpe= velocidad de flujo de la masa del producto que sale del sistema
Cpe= calor especifico del producto a la salida.
Tpe= temperatura de producto a la salida
Tpi= temperatura del producto a la entrada
Ma= velocidad del flujo de masa del aire seco a la entrada al secador.
Ca= calor especifico a presión constante del aire seco.
Tae= temperatura de aire a la salida
Tai= temperatura de aire a la entrada
Wai= humedad absoluta del aire que entra al secador
hve= entalpia del vapor de agua en la salida del aire
hvi= entalpia del vapor de agua en la entrada del aire
M evap= velocidad de evaporación dentro del secador.
hli= entalpia del H2O liquida en la entrada de producto
Qperdido= perdida de calor a través de las paredes por fugas de aire.
2.4.Fórmulas utilizadas en el balance de energía para la obtención de té
2.4.1. Coeficiente isobárico
β = 1 T Dónde:
β = Coeficiente isobárico.
T = Temperatura laminar en grados Kelvin.
2.4.2. Nusselt
El número de Nusselt, algunas veces llamado el coeficiente adimensional de transferencia de calor se define como:
Dónde:
Nu = Numero de Nussel
H =Coeficiente de transferencia de calor. L = Longitud
K = Propiedades del aire
2.4.3. Grashof:
El número de Grashof se define como:
Gr = g * B (Ts – Ta) δ2 * L3 U2
Dónde:
K =Conductividad térmica del fluido. g = Gravedad.
B = Coeficiente isobárico de expansión. U = Viscosidad.
δ = Densidad del fluido. L= longitud de la pared
TS= temperatura de la superficie Ta= temperatura de la corriente de aire
2.4.4. Áreas de la paredes de la estufa
A = b * a
2.4.5. Calor de las paredes verticales del secador
Q = h * A (Ts – Ta)
Dónde: Q = calor
h =coeficiente de trasferencia de calor A = área
Ts= temperatura de salida del producto Ta= temperatura de entrada del producto
2.4.6. Calor practico de producto
Q5= Q4 - Q3 - Q2 - Q1
Dónde:
Q1 = Calor de las paredes verticales laterales del secador. Q2 = Calor de las paredes frontales y posteriores del secador. Q3 = Calor de las paredes horizontales del secador.
Q4 = Calor que ingresa al sistema de secado. Q5= Calor practico del producto.
2.4.7. Calor teórico del producto
El calor específico es una magnitud física que se define como la cantidad la cantidad de calor que hay que suministrar a la masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad Kelvin o grado Celsius (Batty J. & Folkman Primera Edición, 1990).
Cp Harina = M H2O * Cp H2O + M Sólidos * Cp Sólidos
M H2O = masa del agua del producto
M
Cp H2O = calor especifico del agua
Cp Sólidos= masa del solido del producto M
Cp Sólidos= calor especifico de los solidos
2.4.8. Calor sensible
Se define el calor requerido en aquellos procesos no existe cambio de fase cuya fórmula es:
Qs = M * Cp * ∆ T Dónde:
Qs = calor sensible
M = masa después del secado Cp = calor especifico del producto
∆ T= diferencia de temperatura de salida y entrada de producto.
2.4.9. Calor latente
Es la energía requerida para cambiar una unidad de masa de líquido saturado mientras se mantiene constante la temperatura como la presión y cuya fórmula es la siguiente:
Ql = Mevap *Hfg 80C
Dónde:
Ql = calor latente
2.4.10.Calor total teórico del producto
Es la sumatoria del calor sensible y el calor latente, dada en la siguiente formula: QT = (Qs + Ql) + 20%
2.4.11.Porcentaje de eficiencia del secador :
% E = Calor Teórico del Producto * 100 % Calor Practico del Producto
Coeficiente global de transferencia de calor
Según Batty ,J & Folkman Primera Edición, 1990 dice: el problema de la transferencia de calor que se encuentra comúnmente en el procesamiento de alimento implica un proceso con múltiples etapas en el cual el calor se trasmite por convección en parte de un fluido a una superficie de una pared solida después es conducido desde la superficie de la pared haca otro fluido su fórmula se define como:
U = Q A * ∆ T Dónde:
Q= calor practico del producto
A = área de la superficie de las bandejas del secador
∆ T= diferencia entre las superficies de salida y entrada del producto.
2.5. Molienda
fundamentales de la mezcla. La pulverización por su parte, implica la reducción del tamaño de las partículas fundamentales de las sustancias. La reducción se lleva a cabo dividiendo o fraccionando la muestra por medios mecánicos hasta el tamaño deseado. Los métodos de reducción más empleados en las máquinas de molienda son compresión, impacto, frotamiento de cizalla y cortado.
La molienda es una operación unitaria que, a pesar de implicar sólo una transformación física de la materia sin alterar su naturaleza, es de suma importancia en diversos procesos industriales, ya que el tamaño de partículas representa en forma indirecta áreas, que a su vez afectan las magnitudes de los fenómenos de transferencia entre otras cosas (Nilson Ramírez, Pro industriales).
2.6.Tamizado
Es un método físico para separar mezclas, el cual consiste en hacer pasar una mezcla de partículas de diferentes tamaños por un tamiz, cedazo o cualquier equipo con el que se pueda colar. Las partículas de menor tamaño pasan por los poros del tamiz o colador atravesándolo y las grandes quedan retenidas por el mismo. También parte del cuerpo o radicación sobre ella. Un ejemplo podría ser: si se saca tierra del suelo y se espolvorea sobre el tamiz, las partículas finas de tierra caerán y las piedritas y partículas grandes de tierra quedarán retenidas en el tamiz (BLOGGER, Operaciones Unitarias, capitulo 2).
tamizado se lo realiza en húmedo, pero la mayoría de las veces se opera en seco (BLOGGER, Operaciones Unitarias, capitulo 2).
2.6.1 Tamiz
Un tamiz es una malla metálica constituida por barras tejidas y que dejan un espacio entre sí por donde se hace pasar el alimento previamente triturado. Las aberturas que deja el tejido y, que en conjunto constituyen la superficie de tamizado, pueden ser de forma distinta, según la clase de tejido. Las mallas cuadradas se aconsejan para productos de grano plano, escamas, o alargado (BLOGGER, Operaciones Unitarias, capitulo 2).
Grafico N° 4 Tipos de tamiz
Fuente: http://procesosbio.wikispaces.com
La separación de materiales sólidos de acuerdo a su tamaño es importante para la producción de diferentes productos, como ejemplo están las arenas sílicas. Además de lo anterior, se utiliza para el análisis granulométrico de los productos de molinos para observar la eficiencia de éstos y para su control es por esto que realiza el tamizado (BLOGGER, Operaciones Unitarias, capitulo 2).
METODOLOGÍA
3.1. Marco metodológico
La presente investigación fue realizada en los laboratorios de la Universidad Tecnológica Equinoccial Campus Santo Domingo ubicada en el km 4
½
Vía Chone.3.1.1 Diseño o tipo de investigación
Se aplicara los diseños experimentales, no observacional y relacional.
Experimental
Es experimental la presente investigación porque este estudio prueba la relación causa efecto entre las variables en juego, debido a que requiere de la práctica para obtener los resultados, con diferentes formulaciones para así evaluar el producto, mediante técnica de diseño experimental.
No observacional
Esto debido a que se llevara a cabo la modificación de variables es decir se cambiara las variedades de cacao y se aplicara diferentes tiempo y temperatura en el secado para conocer cuál sería la mejor opción.
Relación
3.2. Método de investigación
Método de análisis
En la elaboración del Té se realizaran distintos análisis, tanto al inicio como al final de la elaboración de la cerveza. Se analizara por lo tanto la materia prima asi como el producto ya terminado, contando además con las pruebas de la palatabilidad con los estudiantes.
Método experimental
El principal método de la investigación será el experimental ya que se basa en establecer relaciones de causa-efecto entre los distintos tratamientos aplicados, ya que cada tratamiento contara con variedades tanto dependientes como independientes que nos darán distintos resultados.
Método Sintético
Finalmente, ya en posesión de todos los datos disponibles que le proporcionan los objetos en estudio, esta última fase se caracteriza por la realización, de una nueva elaboración teórico en función de dichos datos. Se vuelve así de la práctica a la teoría, del objeto al sujeto, cerrando así el ciclo del conocimiento, aunque no definitivamente, pues la nueva teoría construida solo podrá concebirse como un punto de arranque para el desenvolvimiento de nueva investigaciones.
3.3. Técnica de investigación
En la presente investigación se utilizaran diversas técnicas incluso la empírica ya que por medio de esta se logra obtener una fuente valiosa de información y datos.
Por otro lado en la región y hablando particularmente de la Universidad no se cuenta con información científica sobre la elaboración de Té.
Fuentes primarias
Fuentes secundarios
En este tipo de fuente es conceptual, es decir su utiliza información ya que ha sido analizada y confirmada se la obteniendo de bibliotecas, artículos en revistas y libros, revisión de tesis semejantes o similares en ciertos aspectos así como artículos en internet.
3.4. Obtención de té a partir de cascara de cacao
3.4.1. Materiales y equipos utilizamos en la elaboración de Té
Los materiales, equipos y reactivos utilizados para la obtención de Té de cascara de cacao y para la realización de los análisis respectivos; son los siguientes:
Materiales
Tabla de picar Cuchillos Tamiz Bandejas Papel aluminio Desecador Crisoles Vidrio reloj
Equipos
Reactivos
Hidróxido de sodio 1.25% Ácido sulfúrico 1.25% Éter de petróleo
Materia prima
3.4.2.Diagrama de flujo cualitativo para la obtención de “te” de cascara de cacao
Cascara de cacao
A
B Cascara de cacao
C = Cascaras malas
D Mazorcas buena
E = H2O Limpia F = H2O con impurezas
G Cascaras de cacao Limpias: H2O + S.T
H (Tamaño de 0.5 a 1cm) Cascaras Húmeda
I = H2O Evaporada
J Cascaras secas: H2O + S.T
K
L Sólidos Gruesos y finos Recepción/ Pesado
Selección e Inspección
Lavado
Troceado
Secado
Molienda Enfriado
L
M = Sólidos Gruesos N Sólidos Finos
Ñ Te de cascara de cacao
O Te de cáscara de cacao
P
Té de cascara de cacao
Fuente: Carla Pantoja/ UTE/ 2013
Llenado
Empacado Tamizado
3.4.3. Descripción del diagrama
Recepción
Se recepta la cascara de cacao utilizada como materia prima, misma que procede comúnmente como desecho, cabe mencionar que las cascara que se encuentran en degradación, que contienen material extraño a la misma, no entraran en el proceso de recepción y se realiza a temperatura ambiente de (26 °C) y humedad relativa de 88%.
Pesado
Las cascaras de cacao son pesados para cálculos posteriores de balance materia y energía. Para ello se utiliza balanzas digitales la cual se pesó todas las cascaras las mismas que se manipulan siempre con precaución para evitar pérdidas, este proceso se realiza a temperatura ambiente de (26 °C) y humedad relativa de 88%.
Selección e inspección
Se separó toda la cascara en mal estado, con daños físico, tales como pigmentación oscura, daños por bacterias, hongos, etc. que esta entre un 5 % que impiden un procesamiento adecuado del producto; obteniendo al final del proceso materia prima seleccionada y de calidad. Este proceso es realizado de forma manual y a temperatura ambiente de (26 °C) con una humedad relativa de 88%.
Lavado
Troceado
Utilizando una tabla y un cuchillo, se procede a picar las cascaras de cacao lo más fino posible entre (0,5 a 1 cm) facilitando de esta manera su posterior secado. Para la manipulación de las cascaras de cacao es necesario que el personal encargado utilice guantes para evitar contaminación cruzada con la materia prima, este proceso se realiza a temperatura ambiente de (26 °C) y humedad relativa de 88%.
Secado
Para este secado se utilizó una estufa con aire re circulatorio, se aplicó diferentes tiempos y temperaturas de secado, que por medio de un diseño experimental se determinó el mejor tratamiento para la obtención del Té.
Cuadro N° 2 Parámetros de secados Temperatura (OC) Tiempo (H)
70 4
70 5
70 6
80 4
80 5
80 6
90 4
90 5
90 6
Fuente: Pantoja Carla /2012
Enfriado
tiempo ya que el producto gana humedad por lo que se torna difícil en la molienda cuando el producto no está suficientemente seco.
Molienda
Se molió las cascaras secas lo más finamente posible, utilizando para ello un molino de tornillos automático semi industrial, con motor de ½ HP, adicional a esto se realizó el mismo procedimiento dos veces seguidas, disminuyendo perdidas de materia primas, este proceso se realiza a temperatura ambiente (26 °C) y con humedad relativa de 88%.
Tamizado
Se tamizó el producto obtenido de la molienda en tamices de 1 mm para asegurar de esta manera que la misma sea fina y homogénea utilizando siempre implementos como redecilla, guantes y mascarilla los cuales aseguran la higiene del producto, este proceso se realiza a temperatura ambiente (26 °C) y humedad relativa a 88%.
Llenado
Teniendo ya las partículas más pequeñas estas se proceden a ser llenadas en funditas individuales filtrantes cuyas características propias para Té, con un peso aproximado de 1,4 gramos por fundita, esta cantidad es suficiente para obtener una taza de Té, este proceso se realiza a temperatura ambiente (26 °C) y humedad relativa a 88%.
Embalado
Almacenado
Las cajas deberán ser almacenadas en un lugar con temperaturas controladas, entre un rango de 20°C a 25°C para mantener siempre el producto fuera de riesgo de temperaturas no adecuadas, esto se lograra con aire acondicionado en el cuarto de bodega donde permanezca el producto final.
3.5. Diseño experimental
En el diseño investigación se realizara un diseño de bloques completo al azar con arreglos factorial A x B x C (3*3*2) con 3 repeticiones.
3.5.1. Factores y niveles
Cuadro N° 3
Factores y niveles para el diseño experimental
FACTORES NIVELES A= Temperatura A1= 70 oC A2= 80 oC A3= 90 oC
B= Tiempo de secado B1= 4 horas B2= 5 horas B3= 6 horas
C=Variedades C1= Nacional C2= CCN5
3.5.2. Interacciones y tratamientos
Cuadro N° 4
Combinaciones de los tratamientos experimentales
Muestras Combinaciones Experimentales Notación De Tratamientos Temperatura (°C) Tiempo (hr) Variedades
1 70 4 Nacional A1.B1.C1
2 70 5 Nacional A1.B2.C1
3 70 6 Nacional A1.B3.C1
4 70 4 CCN51 A1.B1.C2
5 70 5 CCN51 A1.B2.C2
6 70 6 CCN51 A1.B3.C2
7 80 4 Nacional A2.B1.C1
8 80 5 Nacional A2.B2.C1
9 80 6 Nacional A2.B3.C1
10 80 4 CCN51 A2.B1.C2
11 80 5 CCN51 A2.B2.C2
12 80 6 CCN51 A2.B3.C2
13 90 4 Nacional A3.B1.C1
14 90 5 Nacional A3.B2.C1
15 90 6 Nacional A3.B3.C1
16 90 4 CCN51 A3.B1.C2
17 90 5 CCN51 A1.B2.C2
18 90 6 CCN51 A1.B3.C2
Fuente: Pantoja Carla/ UTE /2013
3.5.3. Variables a medir
Cuadro N° 5 Variables dependientes
Variables Unidades de medida Frecuencia de medición
Humedad % Producto terminado
Grasa % Producto terminado
Fibra % Producto terminado
K % Producto terminado
Ca % Producto terminado
3.5.4. Fuentes de varianza y grados de libertad
Cuadro N° 6
Fuentes de varianza y grados de libertad
Fuente: Pantoja Carla/ UTE /2013
FUENTES DE VARIACION
GRADOS DE LIBERTAD
fuente de v ¯x 62
total 53
tratamiento 17
A 2
B 2
C 1
AxB 4
AxC 2
BxC 2
AxBxC 4
Repeticiones 2
3.6. Resultados y referencias de los análisis estadísticos
3.6.1. Resultados de análisis de humedad
Cuadro N° 7
Valores obtenidos de humedad
Notaciones HUMEDAD Promedio Interacciones R1 R2 R3
A1.B1.C1 84,10 85,46 84,66 84,7
A1.B2.C1 81,08 84,76 83,25 83,0
A1.B3.C1 84,10 84,95 83,12 84,1
A1.B1.C2 82,61 81,06 85,24 83,0
A1.B2.C2 83,00 84,81 83,75 83,9
A1.B3.C2 83,61 82,97 83,25 83,3
A2.B1.C1 85,49 84,99 84,95 85,1
A2.B2.C1 82,04 81,88 81,78 81,9
A2.B3.C1 85,12 81,69 80,07 82,3
A2.B1.C2 82,42 83,27 82,96 82,9
A2.B2.C2 83,56 83,20 82,41 83,1
A2.B3.C2 83,21 83,58 82,96 83,3
A3.B1.C1 84,49 83,50 83,89 84,0
A3.B2.C1 84,63 83,34 83,90 84,0
A3.B3.C1 81,67 85,44 83,48 83,5
A3.B1.C2 84,77 84,66 84,29 84,6
A3.B2.C2 85,53 83,42 84,61 84,5
A3.B3.C2 83,65 85,44 84,95 84,7
3.6.2. Resultados de análisis de grasa
Cuadro N° 8
Resultados obtenidos de grasa
Notaciones GRASA Promedio Interacciones R1 R2 R3
A1.B1.C1 6,07 5,48 8,04 6,53
A1.B2.C1 7,16 8,67 7,25 7,70
A1.B3.C1 8,87 8,58 7,11 8,19
A1.B1.C2 5,99 4,47 6,82 5,76
A1.B2.C2 8,44 7,85 8,38 8,22
A1.B3.C2 8,19 8,55 7,97 8,24
A2.B1.C1 4,79 8,79 7,02 6,87
A2.B2.C1 8,00 4,80 7,40 6,73
A2.B3.C1 7,21 6,33 6,28 6,61
A2.B1.C2 8,22 5,50 6,64 6,79
A2.B2.C2 8,45 7,05 6,54 7,35
A2.B3.C2 10,54 7,96 6,43 8,31
A3.B1.C1 5,89 4,45 5,26 5,20
A3.B2.C1 6,97 9,18 7,66 7,94
A3.B3.C1 6,59 6,72 5,34 6,22
A3.B1.C2 5,11 6,39 6,11 5,87
A3.B2.C2 7,90 5,64 8,24 7,26
A3.B3.C2 5,18 6,10 7,09 6,12
3.6.3. Resultados de análisis de fibra
Cuadro N° 9
Resultados obtenidos de fibra
Notaciones FIBRA Promedio Interacciones R1 R2 R3
A1.B1.C1 33,20 27,57 18,07 26,28
A1.B2.C1 22,48 18,30 15,89 18,89
A1.B3.C1 16,23 21,75 19,58 19,19
A1.B1.C2 25,59 34,81 35,84 32,08
A1.B2.C2 30,27 27,81 15,77 24,62
A1.B3.C2 36,31 35,73 32,56 34,87
A2.B1.C1 31,39 26,45 18,26 25,36
A2.B2.C1 35,09 26,42 31,59 31,04
A2.B3.C1 21,71 31,63 29,08 27,47
A2.B1.C2 25,66 30,06 29,45 28,39
A2.B2.C2 16,14 31,00 25,12 24,09
A2.B3.C2 36,73 31,76 29,60 32,70
A3.B1.C1 39,09 27,82 30,43 32,45
A3.B2.C1 13,65 17,86 21,85 17,78
A3.B3.C1 12,45 35,55 30,02 26,01
A3.B1.C2 24,41 30,14 32,87 29,14
A3.B2.C2 12,24 27,47 23,76 21,16
A3.B3.C2 33,46 31,98 32,56 32,66
3.6.4. Resultados de análisis de Ca
Cuadro N° 10 Resultados obtenidos de Ca
Notaciones Ca Promedio Interacciones R1 R2 R3
A1.B1.C1 0,75 0,79 0,76 0,77
A1.B2.C1 0,57 0,69 0,54 0,60
A1.B3.C1 0,78 0,72 0,55 0,68
A1.B1.C2 0,81 0,59 0,63 0,67
A1.B2.C2 0,74 0,70 0,75 0,73
A1.B3.C2 0,63 0,67 0,51 0,61
A2.B1.C1 0,60 0,96 1,01 0,85
A2.B2.C1 0,52 0,53 0,72 0,59
A2.B3.C1 0,57 0,60 0,52 0,56
A2.B1.C2 0,62 0,71 0,69 0,68
A2.B2.C2 0,65 0,63 0,83 0,71
A2.B3.C2 0,46 0,62 0,72 0,60
A3.B1.C1 0,53 0,99 0,79 0,77
A3.B2.C1 0,75 0,65 0,68 0,69
A3.B3.C1 0,71 0,97 0,56 0,75
A3.B1.C2 0,48 0,59 0,62 0,56
A3.B2.C2 0,68 0,77 0,51 0,65
A3.B3.C2 0,57 0,83 0,64 0,68
3.6.5. Resultados de análisis de Mg
Cuadro N° 11 Resultados obtenidos de Mg
Notaciones Mg Promedio Interacciones R1 R2 R3
A1.B1.C1 0,18 0,14 0,21 0,18
A1.B2.C1 0,23 0,25 0,23 0,24
A1.B3.C1 0,29 0,31 0,28 0,29
A1.B1.C2 0,12 0,14 0,19 0,15
A1.B2.C2 0,12 0,20 0,18 0,16
A1.B3.C2 0,19 0,20 0,19 0,19
A2.B1.C1 0,17 0,23 0,16 0,18
A2.B2.C1 0,24 0,17 0,34 0,25
A2.B3.C1 0,20 0,23 0,22 0,22
A2.B1.C2 0,16 0,30 0,18 0,21
A2.B2.C2 0,18 0,17 0,18 0,18
A2.B3.C2 0,14 0,13 0,13 0,13
A3.B1.C1 0,22 0,31 0,27 0,27
A3.B2.C1 0,31 0,27 0,29 0,29
A3.B3.C1 0,21 0,46 0,44 0,37
A3.B1.C2 0,18 0,23 0,47 0,29
A3.B2.C2 0,19 0,26 0,14 0,20
A3.B3.C2 0,16 0,25 0,18 0,20
3.6.6. Resultados de análisis de K
Cuadro N° 12 Resultados obtenidos de K
Notaciones K Promedio Interacciones R1 R2 R3
A1.B1.C1 3,27 2,90 2,01 2,73
A1.B2.C1 1,79 2,96 1,92 2,22
A1.B3.C1 2,54 2,10 1,56 2,07
A1.B1.C2 1,69 1,51 2,05 1,75
A1.B2.C2 1,48 3,08 2,00 2,19
A1.B3.C2 2,39 2,90 2,51 2,60
A2.B1.C1 1,72 1,65 1,97 1,78
A2.B2.C1 1,90 1,16 1,97 1,68
A2.B3.C1 1,77 1,45 1,79 1,67
A2.B1.C2 2,32 2,69 2,51 2,50
A2.B2.C2 2,31 2,65 2,12 2,36
A2.B3.C2 1,46 1,40 2,11 1,65
A3.B1.C1 2,33 2,27 2,60 2,40
A3.B2.C1 2,06 2,66 2,76 2,49
A3.B3.C1 2,04 2,71 2,79 2,51
A3.B1.C2 1,70 2,24 2,12 2,02
A3.B2.C2 2,46 2,52 2,09 2,35
A3.B3.C2 2,79 2,02 2,53 2,45
3.7. Diagrama de flujo cuantitativo para la obtención de “té” de cascara de cacao Cascaras de cacao 1.3 Kg A1 = 82% H2O
A A2 = 18% S.T
B Cascaras de cacao 1.3 Kg B1 = 82% H2O
B2 = 18% S.T
C = Cascaras malas 5% D1 = 82% H2O
D2 = 18% S.T
D Cascaras buenas D1 = 82% H2O
1.17 Kg D2 = 18% S.T
E = H2O Limpia 2.34 Kg F = H2O con impurezas
Relación 2:1 (68%) 2.39 Kg
E1 = 100% H2O F1 = 97% H2O
E2 = 0% S.T F2 = 3% S.T
G Cascara Lavada: H2O + S.T
1.12 Kg G1 = 87.60% H2O
G2 = 12.40% S.T
H 1.12 Kg. H1 = 87.60% H2O
H2 = 12.40% S.T
I = H2O Evaporada
0.87 Kg I1=100% H2O
I2 = 0% S.T
J Cascaras secas: H2O + S.T
0.1456 Kg J1= 4.61% H2O
J2 = 95.39% S.T
K Cascaras 0.1456 Kg. K1 = 4.61% H2O
K2 = 95.39% S.T
K
L Cascaras 0.1456 Kg. L1 = 4.61% H2O
L2 = 95.39% S.T
M = Sólidos Gruesos 9%
0.013 Kg M1 = 4.61% H2O
M2 = 95.39% S.T
N Sólidos Finos = 0.1326 Kg N1 = 4.61% H2O
N2 = 95.39% S.T
Ñ Te de cascara de cacao
0.1326 Kg Ñ1 = 4.61%H2O
Ñ2 = 95.39% S.T
O Te de cáscara de cacao
0.1326 Kg O1 = 4.61 % H2O
O2 = 95.39 % S.T
P
Té de cascara de cacao
0.1326 Kg P1 = 4.61 % H2O
P2 = 95.39 % S.T
94.71 sobres producidos de 1.4 gr de “Te” 4.73 Cajas de “Te de cascara de Cacao”
Fuente: Carla Pantoja / UTE/ 2013 Molienda
Llenado
Empacado Tamizado
3.8. Diagrama de flujo cuantitativo para la obtención de “té” de cascara de cacao A nivel planta piloto
Cascaras de cacao 116.07 Kg A1 = 82% H2O
A A2 = 18% S.T
BCascaras de cacao 116.07 Kg B1 = 82% H2O
B2 = 18% S.T
C = Cascaras malas 5% D1 = 82% H2O
D2 = 18% S.T
D Cascaras buenas D1 = 82% H2O
104.47 Kg D2 = 18% S.T
E = H2O Limpia 2.34 Kg F = H2O con impurezas
Relación 2:1 (68%) 2.39 Kg
E1 = 100% H2O F1 = 97% H2O
E2 = 0% S.T F2 = 3% S.T
G Cascara Lavada: H2O + S.T
100 Kg G1 = 87.60% H2O
G2 = 12.40% S.T
H 100 Kg. H1 = 87.60% H2O
H2 = 12.40% S.T
I = H2O Evaporada
87 Kg I1=100% H2O
I2 = 0% S.T
J Cascaras secas: H2O + S.T
13.0 Kg J1= 4.86% H2O
J2 = 95.14% S.T
K Cascaras 13.0 Kg. K1 = 4.61% H2O
K2 = 95.39% S.T
K
L Cascaras 13.0 Kg. L1 = 4.61% H2O
L2 = 95.39% S.T
M = Sólidos Gruesos 9%
1.160 Kg M1 = 4.61% H2O
M2 = 95.39% S.T
N Sólidos Finos = 11.83 Kg N1 = 4.61% H2O
N2 = 95.39% S.T
Ñ Te de cascara de cacao
11.83 Kg Ñ1 = 4.61%H2O
Ñ2 = 95.39% S.T
O Te de cáscara de cacao
11.83 Kg O1 = 4.61 % H2O
O2 = 95.39 % S.T
P
Té de cascara de cacao
11.83 Kg P1 = 4.61 % H2O
P2 = 95.39 % S.T
8.450 sobres producidos de 1.4 gr de “Te”
563.3 Cajas de “Te de cascara de Cacao”
Fuente: Carla Pantoja / UTE/ 2013 Molienda
Llenado
Empacado Tamizado
3.9.Balance de energía a nivel de laboratorio, para la obtención de “Te” de cascara de cacao.
Grafico N° 5 Secador
Fuente: Carla Pantoja/2013
Balance de energía del secador
M (Cascaras de cacao) = 2.28 kg T = 6 hora 360 min
T1 = 24 C T2 = 30 C T3 = 80 C
Nomenclatura
T2 = Temperatura de las paredes verticales laterales, frontal, posterior y superior T3 = Temperatura de secado de las cascaras de cacao.
T = Tiempo de proceso
Q1 = Calor de las paredes verticales laterales del secador. Q2 = Calor de las paredes frontales y posteriores del secador. Q3 = Calor de las paredes horizontales del secador.
Q4 = Calor que ingresa al sistema de secado. Q5= Calor practico del producto.
Ecuación general a utilizar para el balance de energía
Q5 = Q4 - Q3 - Q2 - Q1 Calor 4 (Q4): Calculo de la energía que ingresa al sistema Dónde:
A0= Amperaje. V = Voltaje. T = Tiempo. Datos. Amp = 9.5 V = 110
T = 6 HorasQ4 = V * Amp
Q4 = (110 * 9.5) W
Q4 = (1045 W) + 20 %
Q4 = 1254 W * 1 día * 6 horas
Día 24 H
Q4 = 313.5 W
Calculo del calor práctico del producto. Balance general de energía
