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EVALUACIÓN DE LA OPERACIÓN DE MEZCLA CON HIERRO AMINOQUELADO (BISGLICINATO FERROSO) EN DOS PRODUCTOS DE PANIFICACIÓN DESTINADOS A REFRIGERIOS DE NIÑOS ESCOLARES
CON DEFICIENCIA DE ÉSTE MICRONUTRIENTE
DIANA PAOLA CABRERA
MARIA TERESA FERNANDEZ
UNIVERSIDAD DE LA SALLE INGENIERIA DE ALIMENTOS
BOGOTA 2008
EVALUACIÓN DE LA OPERACIÓN DE MEZCLA CON HIERRO AMINOQUELADO (BISGLICINATO FERROSO) EN DOS PRODUCTOS DE PANIFICACIÓN DESTINADOS A REFRIGERIOS DE NIÑOS ESCOLARES
CON DEFICIENCIA DE ÉSTE MICRONUTRIENTE
Trabajo de grado para optar al titulo de Ingeniera de Alimentos
DIANA PAOLA CABRERA MARIA TERESA FERNANDEZ
Dirigido por LENA PRIETO CONTRERAS
Ingeniera Química
UNIVERSIDAD DE LA SALLE INGENIERIA DE ALIMENTOS
BOGOTA 2008
CONTENIDO
PAG INTRODUCCIÓN 1
OBJETIVOS 3
1. MARCO TEÓRICO 4
1.1. SUBNUTRICION EN EL MUNDO 4
1.2. EL HIERRO 5
1.2.1. Metabolismo del Hierro 5
1.2.2. Repercusiones de la deficiencia de hierro 6
1.3. BIODISPONIBILIDAD DEL HIERRO 6
1.3.1. Factores que afectan la biodisponibilidad del hierro 6
1.4. COMPUESTOS DE HIERRO PARA FORTIFICACION DE
ALIMENTOS 8
1.4.1. Compuestos de hierro inorgánico 8
1.4.2. Compuestos de hierro quelados 9
1.4.3. Compuestos de hierro encapsulados 11
1.5. COMPATIBILIDAD TECNOLOGICA DEL HIERRO CON LOS
ALIMENTOS 11
1.6. PROGRAMAS DE FORTIFICACION DE ALIMENTOS 13
1.6.1. Fortificación obligatoria 13
1.6.2. Fortificación voluntaria 13
1.6.3. Fortificación focalizada 13
1.6.4. Programa de fortificación de la Alcaldía Mayor de Bogotá y
la Secretaría de Educación. 14
1.7. OPERACIÓN DE MEZCLA 15
1.7.1. Grado de homogeneidad ó Índice de mezcla 16
1.7.2. Tasa de mezcla 22
1.8. MEZCLA EN LOS PROCESOS DE PANIFICACION 22
1.8.1. Premezcla 22
1.8.2. Amasado 23
1.8.3. Métodos de amasado 24
1.8.4. Grado de homogeneidad para mezclas de panificación 29
2. METODOLOGIA 31
2.1. PROCESO DE ELABORACION DE LOS PRODUCTOS
DE PANADERIA EN ESTUDIO 31
2.2. OPERACIÓN ACTUAL DE MEZCLA PARA LOS DOS
PRODUCTOS DE PANADERA EN ESTUDIO 31
2.3. PRE-EXPERIMENTACION DE LA OPERACIÓN DE MEZCLA 31
2.3.1. Selección de las variables que intervienen en la operación
de mezcla 32
2.3.2. Determinación de las variables influyentes en la operación
de mezcla 32
2.4. DETERMINACION DE LA CANTIDAD DE HIERRO
AMINOQUELADO A ADICIONAR EN LOS PRODUCTOS 33
2.4.1. Determinación del hierro natural 34
2.4.2. Cálculo de la cantidad de hierro a adicionar 38
2.5. EXPERIMENTACION DE LA OPERACIÓN DE MEZCLA A
ESCALA PLANTA PILOTO 40
2.5.1 Proceso de mezcla de los productos de panificación a escala
planta piloto 40
2.5.2 Determinación del índice de mezcla 42
2.5.3 Consistencia de la mezcla de torta de chocolate 43
2.6. EXPERIMENTACION DE LA OPERACIÓN DE MEZCLA A
ESCALA INDUSTRIAL 44
2.7 CARACTERIZACION DEL PRODUCTO FORTIFICADO 45
2.7.1 Evaluación de la textura del producto fortificado 45
2.7.2 Evaluación sensorial del producto fortificado 46
3. ANALISIS DE RESULTADOS 49
3.1. PROCESO DE ELABORACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE
PANIFICACIÓN EN ESTUDIO 49
3.1.1. Proceso de elaboración de croissant de jamón 49
3.1.2. Proceso de elaboración de torta de chocolate 51
3.2. BALANCES DE MATERIA DE LOS PROCESOS DE
ELABORACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE PANIFICACIÓN
EN ESTUDIO 55
3.3. PRE-EXPERIMENTACIÓN DE LA OPERACIÓN DE MEZCLA 56
3.3.1. Selección de variables que intervienen en la operación de
mezcla 57
3.3.2. Determinación de las variables influyentes en la operación
de mezcla 59
3.4. DETERMINACION DE LA CANTIDAD DE HIERRO
AMINOQUELADO A ADICIONAR EN LOS PRODUCTOS 65
3.4.1 Determinación del hierro natural 65
3.4.2 Determinación de la cantidad de hierro a adicionar 70
3.5 EXPERIMENTACIÓN DE LA OPERACIÓN DE MEZCLA
A ESCALA PLANTA PILOTO 72
3.5.1 Experimentación de la operación de mezcla a escala planta
piloto para el croissant de jamón. 73
3.5.2 Experimentación de la operación de mezcla a escala planta
piloto para la torta de chocolate 81
3.5.3 Consistencia de la mezcla de torta de chocolate 86
3.6 EXPERIMENTACIÓN DE LA MEZCLA A ESCALA INDUSTRIAL 88
3.7 CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO FORTIFICADO 94
3.7.1 Resultados caracterización de la textura del producto fortificado 94
3.7.2 Resultados evaluación sensorial 95
4. PROPUESTA DEL MANEJO DE LA MEZCLA 109
CON INCLUSIÓN DE HIERRO
4.1 PROPUESTA PARA LA OPERACIÓN DE MEZCLA DE
CROISSANT DE JAMON 109
4.2. PROPUESTA PARA LA OPERACIÓN DE MEZCLA
DE TORTA DE CHOCOLATE 112
CONCLUSIONES 114
RECOMENDACIONES 116
BIBLIOGRAFIA 119
ANEXOS 122
LISTA DE TABLAS
PAG
Tabla 1. Características de los compuestos de hierro 12
Tabla 2. Peso de porción establecido para los alimentos del Grupo 1 15
Tabla 3. Expresiones típicas ara índice de mezcla 21
Tabla 4. Tiempo y velocidad de amasado según el tipo de amasadora 27
Tabla 5. Cantidad de Levadura a emplear según el tiempo de fermentación 28
Tabla 6. Nivel de adición de hierro para los productos y tipos de menús 39
Tabla 7. Valores numéricos asignados a cada punto de la escala hedónica 48
Tabla 8. Resumen del balance de materia del proceso de elaboración
del croissant de jamón 55
Tabla 9. Resumen del balance de materia del proceso de elaboración
de torta de chocolate 56
Tabla 10. Concentración de hierro elemental para las diferentes muestras
de los tratamientos de la pre-experimentación del croissant 60
Tabla 11. Indices de mezcla para los tratamientos de la pre-experimentación
del croissant 61
Tabla 12. Resultados del índice de mezcla calculado a 6 minutos para
los tratamientos de la pre-experimentación de croissant. 63
Tabla 13. Hierro natural teórico del croissant de jamón 66
Tabla 14. Hierro natural teórico de la torta de chocolate 66
Tabla 15. Hierro natural práctico para croissant de jamón y torta de chocolate 67
Tabla 16. Hierro natural práctico por análisis proximal del croissant de jamón 67
Tabla 17. Hierro natural práctico por análisis proximal de la torta de chocolate 68
Tabla 18. Porcentaje de error entre los contenidos de hierro teórico y
práctico de los productos sin fortificar 68
Tabla 19. Porcentaje de error entre los contenidos de hierro práctico de los
productos sin fortificar 69
Tabla 20. Resultados del análisis de hierro de 2 lotes del mismo tipo de harina 69
Tabla 21. Niveles de adición de hierro en mg de hierro por porción
exigidos en la Convocatoria pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007
para los tipos de refrigerios A y B. 70
Tabla 22. Niveles de adición de hierro en mg de hierro por 100g de producto
final exigidos en la Convocatoria pública PMC – SED – SGO – 031
– 2007 para los tipos de refrigerios A y B. 70
Tabla 23. Cantidad de hierro aminoquelado a adicionar por moje de producto 71
Tabla 24. Hierro elemental adicionado por 100g de producto para cada moje
según del porcentaje de hierro elemental presente en el hierro
aminoquelado 72
Tabla 25. Contenido de hierro en mg de hierro/100g de muestra de la esponja
para un tiempo de mezcla de 6 minutos. 74
Tabla 26. Varianza máxima de la premezcla del croissant de jamón 75
Tabla 27. Indice de mezcla para la premezcla del croissant de jamón
(esponja) para un tiempo de mezcla de 6 minutos 75
Tabla 28. Varianza máxima de la mezcla de croissant de jamón 76
Tabla 29. Contenido de hierro en mg de hierro/100g de muestra de la masa
de croissant de jamón para diferentes intervalos de tiempo durante
la operación de mezcla de este producto 78
Tabla 30. Indices de mezcla para los intervalos de tiempo de la operación
de mezcla del proceso de elaboración de croissant de jamón 79
Tabla 31. Varianza máxima de la mezcla de torta de chocolate 82
Tabla 32. Contenido de hierro en mg de hierro/100g de muestra de la mezcla
de torta de chocolate para diferentes intervalos de tiempo durante
la operación de mezcla de este producto 83
Tabla 33. Indices de mezcla para los intervalos de tiempo de la operación
de mezcla del proceso de elaboración de la torta de chocolate 84
Tabla 34. Consistencia de la mezcla de la torta de chocolate para diferentes
intervalos de tiempo de mezcla 86
Tabla 35. Contenido de Fe en mg de Fe/100g de masa para un tiempo de
mezcla de 7 minutos 89
Tabla 36. Contenido de hierro natural del croissant de jamón elaborado
a nivel industrial 89
Tabla 37. Varianza máxima del moje de croissant de jamón 92
Tabla 38. Indice de mezcla de la masa de croissant de jamón elaborado a
nivel industrial por un tiempo de operación de 7 minutos 90
Tabla 39. Contenido de hierro en mg de Fe/100g de croissant de jamón
fortificado elaborado a nivel industrial bajo las condiciones establecidas
en la experimentación a nivel planta piloto 92
Tabla 40. Desviación estándar de los contenidos de hierro determinados
para las muestras de croissant de jamón fortificado elaborado a
nivel industrial 92
Tabla 41. Cantidad de hierro elemental adicionado en mg de Fe/100g de
producto para el croissant de jamón fortificado a nivel industrial 93
Tabla 42. Datos de dureza para diferentes muestras de croissant de jamón
Fortificado 95
Tabla 43. Colegios distritales de Bogotá participantes en la evaluación
sensorial del croissant de jamón 96
Tabla 44. Distribución de muestras por institución para la evaluación sensorial 97
Tabla 45. Resultados de aceptabilidad del sabor 98
Tabla 46. Resultados aceptabilidad del color 99
Tabla 47. Resultados aceptabilidad del producto total 101
Tabla 48. Resultados apreciación sabor 103
Tabla 49. Resultados apreciación color 105
Tabla 50. Resultados apreciación producto total 106
Tabla 51. Porcentaje de consumo del producto 108
Tabla 52. Condiciones de mezcla propuestas para el croissant de jamón 109
Tabla 53. Condiciones de mezcla propuestas para la torta de chocolate 112
LISTA DE FIGURAS
PAG
Figura 1. Diagrama de flujo del proceso de elaboración de croissant de jamón 53
Figura 2. Diagrama de flujo del proceso de elaboración de la torta de chocolate 54
Figura 3. Expresiones de mezclado para los tratamientos de la
pre-experimentación del croissant 62
Figura 4. Expresiones de no mezclado para los tratamientos de la
pre-experimentación del croissant 62
Figura 5. Variación del índice de mezcla para la masa de croissant de jamón
con respecto al tiempo 80
Figura 6. Variación de la desviación estándar para la masa de croissant
con respecto al tiempo 80
Figura 7. Variación la desviación estándar para la mezcla de la torta de
chocolate con respecto al tiempo 85
Figura 8. Variación del índice de mezcla para la torta de chocolate
con respecto al tiempo 85
Figura 9. Variación de la consistencia de la torta de chocolate con respecto
al tiempo de mezcla 87
Figura 10. Resultados aceptabilidad del sabor 98
Figura 11. Resultados aceptabilidad del color 100
Figura 12. Resultados aceptabilidad del producto total 101
Figura 13. Resultados apreciación sabor 104
Figura 14. Resultados apreciación sabor (barras) 104
Figura 15. Resultados apreciación color 105
Figura 16. Resultados apreciación producto total 107
Figura 17. Resultados cantidad consumida 108
LISTA DE ANEXOS
PAG
ANEXO A. CALCULOS DEL BALANCE DE MATERIA PARA LA
ELABORACIÓN DE CROISSANT DE JAMÓN 123
ANEXO B. CALCULOS DEL BALANCE DE MATERIA PARA LA
ELABORACIÓN DE TORTA DE CHOCOLATE 129
ANEXO C. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HIERRO EN
LAS MUESTRAS 133
ANEXO D. CALCULOS PARA LA DETEMINACIÓN DEL INDICE DE
MEZCLA MEDIANTE EL USO DE DIFERENTES
RELACIONES MATEMATICAS 135
ANEXO E. RESULTADOS PRE – EXPERIMENTACION 140
ANEXO F. CONTENIDO DE HIERRO DE LAS MATERIAS PRIMAS 141
ANEXO G. CALCULO DE LA CANTIDAD DE HIERRO
AMINOQUELADO A ADICIONAR POR MOJE DE PRODUCTO 142
ANEXO H. PRUEBA SENSORIAL AL CONSUMIDOR DE CROISSANT
DE JAMÓN FORTIFICADO 145
ANEXO I. TABULACION DE LOS RESULTADOS DE LA EVALUACION
SENSORIAL REALIZADA A LAS INSTITUCIONES
EDUCATIVAS DISTRITALES 146
ANEXO J. CALCULO TEORICO DEL CUMPLIMIENTO DEL APORTE DE
HIERRO DEL PRODUCTO FRENTE A LOS REQUERIMIENTOS
NUTRICIONALES DE ESTE MICRONUTRIENTE PARA LA
POBLACION OBJETO DE ESTUDIO 162
INTRODUCCIÓN
Entre los problemas más críticos que presenta la población infantil en Colombia se encuentra la
deficiencia de hierro causante de anemia ferropénica; por lo cual, la Alcaldía Mayor de Bogotá y
la Secretaría de Educación han implementado programas de fortificación con hierro en algunos
productos alimenticios, como los de panificación, destinados a refrigerios infantiles en colegios y
jardines Distritales.
Por lo anterior, el presente trabajo de grado titulado evaluación de la operación de mezcla de
hierro aminoquelado (Bisglicinato ferroso) en dos productos de panificación destinados a niños
escolares con deficiencia de este micronutriente, busca hacer uso del conocimiento ingenieril
adquirido durante el transcurso de la carrera para contribuir desde la industria al logro de los
planes propuestos por la Alcaldía Mayor de Bogotá y la Secretaría de Educación en lo
concerniente a la disminución del problema de inseguridad alimentaria que afecta a la población
infantil escolarizada de la ciudad de Bogotá.
Los requerimientos actuales establecen que el hierro para los programas de fortificación debe
adicionarse a los productos alimenticios únicamente en la forma aminoquelada (bisglicinato
ferroso)1; debido a que este compuesto presenta una mejor biodisponibilidad2 y solubilidad
comparado con el sulfato ferroso anteriormente empleado. La inclusión de este micronutriente
durante la operación de mezclado en los procesos de panificación constituye un problema debido
a la dificultad que se presenta al intentar distribuirlo uniformemente en la mezcla, lo cual
dificulta la obtención de productos finales que cumplan con la cantidad de hierro estipulada para
mejorar el problema de deficiencia de este micronutriente en la población afectada. Además de lo
anterior, algunas industrias proveedoras de la porción panificada incluida en los refrigerios han
1 ALCALDÍA MAYOR DE BOGOTA Y SECRETARÍA DE EDUCACIÓN. Convocatoria pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007: Suministro de refrigerios nutricionales diarios con destino a estudiantes matriculados en Colegios Distritales. Bogotá: Alcaldía Mayor de Bogotá y Secretaría de Educación, 2007. Ibid., p. 21. 2 ORGANIZACIÓN PANAMERICANA DE LA SALUD. Compuestos de hierro para la fortificación de alimentos: Guía para América latina y el Caribe. Washington, D.C., 2002. p 9. [en línea] http://www.paho.org/Spanish/AD/FCH/NU/FRM03_HierroGuias.pdf. Consultado el 27 de Agosto de 2007.
1
presentado problemas con sus productos fortificados debido a un cambio de coloración en los
mismos, lo cual los hace menos apetecibles disminuyendo su calidad organoléptica.
Como respuesta al problema industrial anteriormente planteado, en este proyecto se ajustó el
proceso de inclusión de hierro en dos productos de panificación, croissant y torta de chocolate,
de acuerdo a las propiedades del hierro aminoquelado (Bisglicinato ferroso) y se establecieron
unas condiciones para la operación de mezcla como son el tiempo de operación y la forma de
inclusión del compuesto en la mezcla, con el fin de garantizar la distribución uniforme de éste
micronutriente en la pasta. En cuanto al contenido de hierro en los productos finales, el proyecto
da a conocer que para obtener productos fortificados con una cantidad de hierro específica es
necesario evaluar y estandarizar rigurosamente el contenido del micronutriente en cada una de las
materias primas; ya que, de lo contrario resulta casi imposible establecer una cantidad estándar
de hierro a adicionar durante la mezcla industrial para lograr que el producto se encuentre dentro
del rango de hierro estipulado.
Además de lo anterior, el producto fortificado a nivel industrial elaborado bajo unas condiciones
determinadas de proceso y siguiendo los parámetros de mezcla definidos en la parte inicial del
proyecto, se caracterizó mediante un análisis de textura y fue evaluado sensorialmente por el
grupo poblacional objeto de estudio el cual corresponde a niños y niñas escolares con edades
entre 7 y 10 años beneficiados con el programa de refrigerios de la Secretaria de Educación. Lo
anterior con el fin de establecer la aceptabilidad del producto fortificado elaborado a nivel
industrial; lo cual, permite evaluar si éste llega al consumidor final cumpliendo el objetivo
nutricional para el que fue elaborado.
El logro del cumplimiento de las especificaciones establecidas para la cantidad de hierro a
adicionar en los dos productos de panificación fortificados, lo cual se obtuvo mediante la
determinación de las condiciones óptimas de la operación de mezcla para éstos productos de
panificación, es una contribución importante a la solución de un problema de seguridad
alimentaria derivado de la falencia de este micronutriente en niños escolares de estratos bajos.
2
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Evaluar la operación de mezcla con hierro aminoquelado (bisglicinato ferroso) en dos productos
de panificación (croissant y torta) destinados a refrigerios de niños escolares con deficiencia de
éste micronutriente
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Realizar un seguimiento a la operación actual de mezcla en la empresa durante la elaboración
de los productos de croissant y torta fortificados para seleccionar las variables que intervienen
y así replicarlas en la pre-experimentación a nivel de laboratorio.
• Evaluar la homogeneidad de las mezclas de los productos croissant y torta a nivel de planta
piloto por medio del Índice de mezcla, con el fin de definir el mejor tiempo de operación de la
inclusión del hierro en cada uno de los productos y llevar estos resultados a escala industrial.
• Determinar la cantidad de hierro aminoquelado a adicionar en cada una de las mezclas y el
contenido de hierro de los dos productos de panificación fortificados obtenidos a escala
industrial, teniendo en cuenta la exigencia contemplada en la Convocatoria Pública PMC –
SED – SGO – 031 – 2007 de la Secretaría de Educación.
• Caracterizar el producto de panificación fortificado obtenido de la mezcla homogénea
seleccionada en la experimentación desde la textura y la evaluación sensorial de pruebas
hedónicas para revisar la aceptabilidad de los niños objeto de la Convocatoria Pública.
3
1. MARCO TEÓRICO
En este capitulo se presentan conceptos pertinentes al estudio, entre los que se encuentran:
subnutrición en el mundo, problemas causados por la deficiencia de hierro, tipos de hierro para
fortificar alimentos y factores que los afectan, programas de fortificación, programa de
fortificación de la alcaldía mayor de Bogotá y la secretaria de educación, Índice de mezcla,
tecnología de procesos de panificación y evaluación reológica de mezclas de panificación.
1.1 SUBNUTRICIÓN EN EL MUNDO3
De acuerdo a la Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), 852 millones
de personas en el mundo sufrieron desnutrición entre el 2000 y 2002, de las cuales 815 millones
son de países en vía de desarrollo. En estos países más de 5 millones de niños mueren anualmente
por subnutrición y deficiencias nutricionales, más de 20 millones de lactantes nacen con
subnutrición y ocurren pérdidas económicas de miles de millones por contar con una población
que no ofrece las mismas capacidades y rendimiento debido a una nutrición deficiente.
La tercera parte de los niños en estos países sufren retraso en el crecimiento, lo cual también
aumenta el riesgo de padecer enfermedades y muerte, reduce su capacidad de aprendizaje y
desarrollo físico, y lastimosamente después de los cinco años de vida los daños causados por el
retraso en el crecimiento a causa de la subnutrición son irreversibles.
Deficiencia de hierro en el mundo. Los problemas de retraso en el crecimiento se asocian
principalmente con deficiencia en minerales y vitaminas y alrededor de 2000 millones de
personas en el mundo presentan estas deficiencias. Con respecto al hierro, 1700 millones de
3 FAO. El estado de la inseguridad alimentaria en el mundo. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. 2004. [en línea]. http://www.fao.org/docrep/007/y5650s/y5650s00.htm. Consultado el 20 de Agosto de 2007
4
personas en el mundo presentan deficiencias de este mineral y la mitad de estas personas sufren
de anemia ferropénica.
Debido a los altos niveles de deficiencia de hierro a nivel mundial y al hecho de que muchas
personas no cuentan con los recursos necesarios para acceder a una adecuada alimentación rica
en hierro o a tomar suplementos dietarios para mejorar su nutrición, muchos países por la
estrategia de fortificar con hierro alimentos básicos para disminuir esta problemática, los cuales
se dirigen una población específica, principalmente los niños. Pero es importante tener en cuenta
que la fortificación se realice con un compuesto que sea altamente biodisponible para que
garantice una asimilación efectiva en este tipo de poblaciones.
1.2 EL HIERRO
Elemento traza indispensable para la dieta humana por ser parte de las proteínas hemoglobina y
mioglobina donde cumple la función de transportar oxigeno y dióxido de carbono4. También
cumple otras funciones en otras células del cuerpo como contribuir en el crecimiento celular
debido a que interfiere en la producción de energía y la síntesis de ADN. Actúa como cofactor
catalizando muchas reacciones metabólicas entre las cuales tenemos la conversión de los
carotenos en vitamina A, la síntesis de purinas en ácidos nucleicos, síntesis de colágeno, y
participación en anticuerpos y enzimas oxidativas.5
1.2.1 Metabolismo del Hierro. La absorción del hierro se realiza en el yeyuno y en el estómago,
aunque en este último se realiza en menor proporción. El hierro se absorbe por medio de la
mucosa digestiva y se transporta hasta la sangre por medio de la enzima transferina o se almacena
en la mucosa en forma de ferritina6. Varios estudios han demostrado que la cantidad de hierro
4 BENDER, David. Introducción a la nutrición y el metabolismo. España: Acribia S.A., 1995. p 295 5 DeWAYNE ASHMEAD. The absorption and metabolism of iron amino acid chelate. En: Archivos latinoamericanos de nutrición Vol 51 (No 1, 2001) 6 MORENO ROJAS. Nutrición y dietética para tecnología de alimentos. España: Díaz de Santos, 2000. p. 103, 104
5
transferida hasta el plasma es controlada; de esta manera, cuando hay adecuados niveles de hierro
en la sangre el hierro es transferido en menor cantidad por medio de un mecanismo regulador.7
1.2.2 Repercusiones de la deficiencia de hierro. Se produce por pérdidas de sangre donde se
elimina gran cantidad de hierro debido a la presencia de parásitos intestinales u otros factores; por
una dieta baja en hierro biodisponible debido a la falta de acceso a hierro proveniente de carnes,
pollo, pescados; o por la ingesta en la dieta de otros elementos que disminuyen la asimilación del
hierro.
La deficiencia de hierro provoca anemia ferropénica que se basa en la disminución de
hemoglobina en la sangre y por tanto menor transporte de oxígeno en los glóbulos rojos8. Entre
los síntomas tenemos palidez, debilidad muscular, edemas, dolor de cabeza, pulso rápido, sueño
prolongado, fatiga, y provoca alteraciones en el crecimiento y en el desarrollo de habilidades
motoras, de lenguaje y aprendizaje.
1.3 BIODISPONIBILIDAD DEL HIERRO
La biodisponibilidad se refiere a la cantidad de hierro que se absorbe de los alimentos para ser
utilizado en las funciones y los procesos metabólicos normales. La biodisponibilidad es
específica para cada nutriente al existir mecanismos de absorción propias para los mismos y se
puede ver afectada por distintos factores los cuales se especifican a continuación.
1.3.1 Factores que afectan la biodisponibilidad del hierro9.
La biodisponibilidad de un mineral es afectada por diversos factores entre los cuales que se
encuentran: los factores dietéticos que se basan en la cantidad de nutriente en la ingesta; las
interacciones dietéticas que comprenden la influencia de otros componentes de la dieta sobre la
7 DE WAYNE, Op. cit. 8 BENDER, Op. cit., p. 295 9 MORENO ROJAS, Op. cit., p. 179- 182
6
asimilación de un nutriente debido a mecanismos como la competencia por el sitio activo,
desnaturalización, inactivación de nutrientes, quelación, modificación del medio, entre otros; los
factores fisiológicos dados por el estado de desarrollo fisiológico de la persona como es el caso
de la etapa del crecimiento donde se potencializa la capacidad de absorción de los nutrientes; el
estatus nutricional que se refleja en el aumento de la capacidad de absorción de nutrientes cuando
hay evidencia de desnutrición; el estado de salud de una persona debido a que al padecer una
persona de enfermedades como cáncer, problemas gastrointestinales o al consumir drogas como
aspirinas, antiácidos, anticonceptivos, entre otros, se disminuye la adecuada absorción del hierro;
los factores individuales como son la edad, sexo, actividad física, raza, etc.; la reactividad
química que incluye la solubilidad de un nutriente la cual si es baja no permite una fácil
ionización ni forma compuestos estables; la quelación y formación de complejos; la hidrólisis de
un mineral que ocurre cuando se eleva el pH y se forman hidróxidos siendo estos últimos
insolubles como es el caso de los hidróxidos de hierro que son menos solubles que sus formas
hidratadas; el pH que afecta la biodisponibilidad de los minerales; potenciadores e inhibidores
que se consideran como moléculas presentes en los alimentos las cuales forman enlaces con los
minerales afectando su biodisponibilidad, entre los potenciadores del hierro tenemos el ácido
ascórbico y el factor carne y entre los inhibidores tenemos los compuestos fenólicos, el calcio,
algunas proteínas de soya y los fitatos, estos últimos se encuentran en grandes cantidades en los
cereales y leguminosas, y forman fuertes enlaces con el hierro en el tracto intestinal y pueden
disminuir la absorción incluso de compuestos de hierro más biodisponibles10; los factores
químicos debido a que los mecanismos de absorción son específicos para cada forma química de
un nutriente y a que existen formas químicas que se asimilan mejor como es el caso de las formas
orgánicas frente a las inorgánicas;
Teniendo en cuenta este último factor, en los alimentos el hierro se presenta en forma hierro
hemo o hierro orgánico cuando proviene de fuentes animales como la carne y sus derivados, y en
forma de hierro no hemo o sales de hierro inorgánicas cuando es de origen vegetal. La forma
hemo es mucho más biodisponible debido a que se degrada hasta formas más simples facilitando
10 HURREL, Richard. Fortification: Overcoming Technical and Practical Barriers. En: Journal of nutrition. Vol 132 (2002). p. 806S
7
así su asimilación; mientras que el hierro no hemo se asimila en menor cantidad al absorberse
sólo un 10 a un 15 %11.
Con respecto al hierro no hemo su biodisponibilidad también se ve afectada por que interactúa
con otros compuestos de los alimentos. Algunas sustancias que inhiben la asimilación del hierro
no hemo son los fitatos, fosfatos, carbonates y agentes quelantes como desferrioamina12.
1.4 COMPUESTOS DE HIERRO PARA FORTIFICACIÓN DE ALIMENTOS13
Los compuestos de hierro utilizados para la fortificación de alimentos se dividen en dos grandes
grupos: los compuestos de hierro inorgánico y los compuestos de hierro protegido que se
subdividen en compuestos de hierro quelados y compuestos de hierro encapsulados. En un
programa de fortificación es importante conocer los diferentes tipos de compuestos del nutriente
a fortificar para así lograr identificar el compuesto que tenga el mayor potencial de absorción y
que, al ser agregado al nivel apropiado, no produzca ningún cambio sensorial inadmisible en el
alimento fortificado o el producto final.
1.4.1 Compuestos de hierro inorgánico. Los compuestos de hierro inorgánico que pueden
utilizarse para la fortificación de alimentos se clasifican en: solubles en agua; poco solubles en
agua y solubles en soluciones ácidas; e insolubles en agua y poco solubles en soluciones ácidas.
Los principales compuestos de hierro que forman parte de este grupo son el sulfato ferroso y el
fumarato ferroso. Estos dos compuestos son bastante utilizados para la fortificación de alimentos
de consumo masivo debido a su bajo costo pero presentan la desventaja de tener una baja
biodisponibilidad en comparación con otro tipo de compuestos. A continuación se describen las
características de estos compuestos de hierro inorgánico.
11 BENDER, Op cit., p 295 12 COOK, James. Food iron absorption. En: The American Journal of Clinical Nutrition. Vol 28 (1975) 13 ORGANIZACIÓN PANAMERICANA DE LA SALUD. Compuestos de hierro para la fortificación de alimentos: Guía para América latina y el Caribe. Washington, D.C., 2002. p. 9-11. [en línea]. http://www.paho.org/Spanish/AD/FCH/NU/FRM03_HierroGuias.pdf. Consultado el 27 de Agosto de 2007.
8
1.4.1.1 Sulfato ferroso. Se caracteriza por ser un compuesto de hierro soluble en agua y una
biodisponibilidad del 1 – 50% la cual se ve afectada principalmente por la susceptibilidad de este
compuesto a inhibidores como fitatos, compuestos fenólicos, etc. Además, este compuesto
modifica las características organolépticas y físicas del producto lo cual dificulta su uso para
fortificación. Causa oxidación de las grasas y rancidez en harinas de cereales almacenados por
largos periodos de tiempo y causa cambios inaceptables del color en productos elaborados con
cocoa14. El sulfato ferroso se usa principalmente en la harina de pan que se almacena por menos
de dos a tres meses. Presenta una ventaja, su bajo costo.
1.4.1.2 Fumarato ferroso. Compuesto insoluble en agua y soluble en soluciones ácidas.
También presenta un bajo costo, pero tiene la ventaja frente al sulfato ferroso de causar menos
cambios en las características organolépticas del producto final y se usa principalmente para
cereales para niños, bebidas achocolatadas, etc. Presenta una buena absorción porque se
solubiliza completamente, pero más lentamente que el sulfato ferroso, en el ácido diluido de los
jugos gástricos.15 Su adecuada biodisponibilidad se ha comprobado en adultos sanos; pero, no ha
sido demostrada en niños y en poblaciones de países en vía de desarrollo en las cuales la
secreción de ácido gástrico debe ser menos eficiente debido a infecciones y deficiencias
nutricionales.16
1.4.1.3 Hierros insolubles en agua y poco solubles en ácido. Dentro de este grupo se encuentra
el hierro elemental, el hierro electrolito, pirofosfato férrico y el ortofosfato férrico. Tienen la
ventaja de no reaccionar con sustancias de los alimentos y afectar características sensoriales, pero
debido a su baja solubilidad presentan una baja absorción.
1.4.2 Compuestos de hierro quelados. Los principales compuestos que se encuentran dentro de
esta clasificación son el hierro quelado NaFeEDTA y el hierro aminoquelado. Estos compuestos
se caracterizan por que su biodisponibilidad no se ve afectada por potenciadores o inhibidores
por lo tanto su absorción es mayor en comparación con otro tipo de compuestos de hierro como el 14 HURREL, Op. Cit., p. 807S. 15 HURREL, Op cit., p. 807S. 16 Ibid., p. 807S.
9
sulfato ferroso. Su desventaja es su costo elevado. A continuación se describen las características
de éstos compuestos de hierro.
1.4.2.1 NaFeEDTA (etilendiaminotetraacetato ferrosódico). El hierro quelado NaFeEDTA fue
aprobado por la FAO como fortificante debido a que por medio de varios estudios se logró
demostrar que tenía mayor biodisponibilidad que otros compuestos como el sulfato ferroso. En
presencia de fitatos, el hierro es absorbido 2 a 3 veces mejor de este compuesto que del sulfato
ferroso; mientras que en ausencia de fitatos la absorción si es similar.
El EDTA se usa como ligante para formar el hierro quelado debido a que forma enlaces más
fuertes con el hierro férrico y ferroso en comparación con otros ligantes como el ácido cítrico y
compuestos fenólicos.
NaFeEDTA es un fortificante con grandes ventajas frente a otros fortificantes de hierro como el
sulfato ferroso por no proveer cualidades sensoriales indeseables y por no ser afectado por
agentes inhibidores presentes en alimentos que son fuentes de compuestos fenólicos y fitatos.
Otra ventaja es que es más estable químicamente en alimentos de larga vida útil y presenta una
excelente solubilidad en medio acuosos de pH bajo o casi neutro lo cual también lo hace
biodisponible.17
El NaFeEDTA ofrece seguridad con respecto a la asimilación de otros minerales; ya que, a pesar
de ser una agente ligante de metales no interfiere en la absorción de minerales como el zinc,
calcio y magnesio; y además, está comprobado que su mecanismo de absorción se regula cuando
se administra a una persona con adecuadas reservas de hierro.18
1.4.2.2 Hierro aminoquelado19. Este hierro se puede encontrar en la forma de bisglicinato
ferroso (Ferrochel) y de trisglicinato férrico. El Ferrochel es hasta 5 veces más biodisponible que
17 KONG YEUN, ZHU. Iron Absorption form NaFeEDTA is downregulate in Iron-loaded rats. En: Journal of Nutrition. 134 (Septiembre, 2004) 18 Ibid. 19 ORGANIZACIÓN PANAMERICANA DE LA SALUD., Op. Cit., p 10.
10
el sulfato ferroso, pero aún así su biodisponibilidad es menor que la del NaFeEDTA. Su ventaja
frente al EDTA es que es más natural; pero, su desventaja es que causa cambios indeseables de
color, promueve la oxidación de las grasas y rancidez, además de ser altamente costoso. Con
respecto al trisglicinato férrico provoca menos cambios organolépticos en los productos pero es
menos biodisponible que el ferrochel.
1.4.3 Compuestos de hierro encapsulados. Entre estos compuestos tenemos el sulfato ferroso
encapsulado y el fumarato ferroso encapsulado. Esto se obtiene por medio del uso de cubiertas de
aceite hidrogenado, etilcelulosa o maltodextrina las cuales protegen el hierro frente a agentes
inhibidores y disminuyen su reactividad con sustancias del producto evitando la rancidez de los
mismos y cambios indeseables en las características organolépticas. Estos compuestos tienen las
desventaja que las cápsulas son inestables al calor; por tanto, las cubiertas son removidas durante
etapas del proceso de elaboración de algunos productos que requieren de altas temperaturas lo
cual provoca las mismas reacciones de color que ocurren con los compuestos no encapsulados.20
Otra desventaja es su alto costo comparado con los compuestos no encapsulados.
En la Tabla 1 se muestran las diferentes características de los compuestos de hierro al igual que
se ventajas y desventajas.
1.5 COMPATIBILIDAD TECNÓLOGICA DEL HIERRO CON LOS ALIMENTOS21
El hierro es bastante reactivo con algunas sustancias de los alimentos lo que causa las
características organolépticas de los productos fortificados. De acuerdo a estudios anteriores el
fumarato ferroso es compatible tecnológicamente con la harina de trigo hasta una cantidad de 60
a 66mg de Fe/Kg, mientras que el bisglicinato de hierro se puede usar para fortificación hasta
22.5 mg de Fe/Kg. Con respecto al NaFeEDTA y al sulfato ferroso, estos nos fueron compatibles
hasta 15 y 30 mg de Fe/Kg respectivamente; ya que provocaron cambios sensoriales en los
20 HURREL, Op. Cit., p. 808S. 21 ORGANIZACIÓN PANAMERICANA DE LA SALUD., Op. Cit., p 12, 13.
11
productos al ser usados en estas cantidades. Aunque esto varia con diversos factores como el
tiempo de almacenamiento del producto fortificado, las condiciones climáticas, los diferentes
compuesto de los distintos alimentos, etc.
Tabla 1. Características de los compuestos de hierro
Fuente: OPS. Compuestos de hierro para la fortificación de alimentos: Guía para América Latina y el Caribe. Washington, D.C., 2002. p 11
Debido a lo anterior es importante tener en cuenta para el diseño de un programa de fortificación
la compatibilidad de los niveles de fortificación con hierro a partir de diferentes compuestos en
distintas matrices alimentarias, y las pautas de consumo del país antes de establecer los
requerimientos de la cantidad de hierro exigida para la fortificación.
12
1.6 PROGRAMAS DE FORTIFICACIÓN DE ALIMENTOS22
Existen diferentes tipos de programas de fortificación de alimentos definidos de acuerdo al tipo
de población al que van dirigidos. Estos programas se dividen en: programas de fortificación
obligatoria, programas de fortificación focalizada, y programas de fortificación voluntaria. A
continuación se describen cada uno de estos programas y se enfatiza en el programa de
fortificación de la Alcaldía Mayor de Bogotá y la Secretaría de Educación.
1.6.1 Fortificación obligatoria. Es la que exige la legislación nacional para ciertos alimentos de
consumo masivo, como es el caso de la harina de trigo en Colombia. Se deben fortificar varios
alimentos para garantizar la eficacia de la fortificación y mejorar la nutrición de la población.
También, es importante determinar el nivel de fortificación dependiendo del tipo de compuesto a
utilizar, la compatibilidad tecnológica que no ocasione cambios organolépticos indeseables en los
productos, y los diferentes procesos y productos a fortificar..
1.6.2 Fortificación voluntaria. Es la que la industria realiza de manera voluntaria mediante la
fortificación con micronutrientes de algunos alimentos dirigidos a niños mayores de 4 años de
edad y adultos. Esta fortificación permite que los compuestos de hierro se agreguen de 5-10mg de
Fe por ración o de un 15-30% del requerimiento diario para este micronutriente por ración
1.6.3 Fortificación focalizada. Fortificación con micronutrientes de alimentos destinados a
grupos determinados de la población. Dentro de este grupo se incluyen los productos ofrecidos
por el bienestar social para grupos como niños escolares, o programas de salud infantil. Tienen
por objetivo otorgar energía y/o micronutrientes a una población específica y a bajo costo. Para el
caso de la fortificación focalizada con hierro, el nivel de hierro agregado debe proporcionar del
30-60% del requerimiento diario de este micronutriente por ración.
22 ORGANIZACIÓN PANAMERICANA DE LA SALUD, Op. Cit., p. 15, 17-18.
13
En Colombia se maneja un programa de fortificación focalizada dirigido por la Alcaldía Mayor
de Bogotá y la Secretaría de Educación. Este programa se describe a continuación.
1.6.4 Programa de fortificación de la Alcaldía Mayor de Bogotá y la Secretaría de
Educación. Los tipos de menús de los refrigerios se definen de acuerdo a los grupos de edades
establecidos en el programa, y se diferencian por la variación en el peso de las porciones23. Estos
tipos de menús se clasifican en menú Tipo A y Tipo B. El menú Tipo A comprende los
refrigerios ofrecidos a estudiantes que cursan los grados cero (preescolar), uno y dos y el menú
Tipo B los refrigerios ofrecidos a estudiantes que cursan los grados: tercero, cuarto y quinto.
Las características nutricionales y el peso de las porciones de los alimentos24 se definen de
acuerdo al grupo de alimento de los productos ofrecidos. De esta manera, para el grupo 1 que
comprende los cereales, raíces, tubérculos, plátanos y productos elaborados se presentan en la
tabla 2 las principales características y pesos de porción de los alimentos para los productos Tipo
A y B. Los pesos que se relacionan en esta tabla corresponden a peso neto de producto terminado.
El aporte nutricional de hierro exigido para los productos de panificación se establece de acuerdo
al tipo de refrigerio. Para el refrigerio Tipo A se exige un nivel de adición de 3.2mg de hierro
adicionado por porción y para el refrigerio Tipo B se establece un nivel de adición de 3.6 mg de
hierro adicionado por porción. A partir de este nivel de hierro exigido se permite un nivel de
adición máximo del 20% y un nivel mínimo del 15%. Teniendo esto en cuenta el rango de
adición de hierro permitido se encuentra para el refrigerio Tipo a entre 2,72mg hasta 4 mg de
hierro; mientras que para el refrigerio Tipo B entre 3.06mg hasta 4.5mg de hierro.
23 ALCALDÍA MAYOR DE BOGOTA Y SECRETARÍA DE EDUCACIÓN. Convocatoria pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007: Suministro de refrigerios nutricionales diarios con destino a estudiantes matriculados en Colegios Distritales. Bogotá: Alcaldía Mayor de Bogotá y Secretaría de Educación, 2007. p. 20 24 Ibid., p. 26
14
Tabla 2. Peso de porción establecido para los alimentos del Grupo 1. ALIMENTO TIPO A
PESO PORCIÓN* TIPO B
PESO PORCIÓN* Palito de queso 45 g 55 g Torta de chocolate 55 g 60 g Galleta 35 g 40 g Muffin de queso 50 g 60 g Croissant de jamón 55 g (jamón 11g) 60 g (jamón 12 g) Croissant de queso 55 g 60 g Torta de queso 55 g 60 g Mantecada 60 g 65 g Roscón con bocadillo 50 g (bocadillo 12 g) 55 g (bocadillo 15 g)
* Se debe cumplir como mínimo con el 95% y máximo con el 110% del peso establecido por porción en los términos de referencia para la presentación de la propuesta. Fuente: ALCALDÍA MAYOR DE BOGOTA Y SECRETARÍA DE EDUCACIÓN. Convocatoria pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007: Suministro de refrigerios nutricionales diarios con destino a estudiantes matriculados en Colegios Distritales. Bogotá: Alcaldía Mayor de Bogotá, 2007. p. 26
1.7 OPERACIÓN DE MEZCLA
La mezcla es una operación unitaria en la cual se combinan de manera uniforme dos o más
componentes con el fin de obtener una distribución uniforme de los mismos mediante un flujo
generado por procedimientos mecánicos.25 También se define como la operación que permite
suprimir la heterogeneidad con respecto a las propiedades de los diferentes componentes26.
El proceso de mezcla inicia cuando los componentes están agrupados pero aún conservan sus
propiedades individuales. A medida que transcurre esta operación todas las muestras contendrán
los componentes de la formulación en proporciones aproximadas a las proporciones globales de
la mezcla. Cuando todas las muestras contengan los componentes en la misma proporción que la
mezcla entera se considera que se ha completado esta operación. Pero este estado de
homogeneidad no es obtenido en la práctica para todos los procesos de mezcla. 27
25 BRENNAN, F.G. Las operaciones de la ingeniería de alimentos 2ª. Ed. Zaragoza, España: Editorial Acribia, 1980. Cap. 5 26 Ibid., Cap. 5 27 EARLE, R.L. Unit operations in food processing. 1983. Chap 12. [en línea]. www.nzifst.org.nz/unitoperations/mixing1.htm. Consultado el 18 de junio de 2008
15
La eficiencia de la operación de mezcla es específica para el equipo que se esté empleando y se
mide teniendo en cuenta las propiedades del producto final, el tiempo empleado y el costo de la
operación. Un producto visco elástico bien mezclado, debe cumplir con las especificaciones
requeridas en su composición, además de presentar propiedades como la uniformidad visual, la
tenacidad y la extensibilidad necesarias para la elaboración de cada tipo de producto de
panificación. 28
El grado de uniformidad de una mezcla varía de acuerdo al tipo de mezcla. Es así como las
mezclas de líquidos miscibles o de sólidos solubles en líquidos presentan un mayor grado de
uniformidad que las mezclas de polvos secos o pastas29.
Otros factores que influyen en la uniformidad de la mezcla son las propiedades de los materiales
como su espesamiento, adherencia, humectabilidad, densidad, viscosidad las cuales deben ser
tenidas en cuenta, puesto que desempeñan un papel importante en la formación de la masa a
medida que transcurre la operación.
La cantidad de los componentes es otro factor que también influye de manera significativa en el
grado de uniformidad de la mezcla. Cuando las cantidades que son mezcladas se encuentran
aproximadamente en las misma proporciones la mezcla es simple; pero, en los casos donde uno
de los componentes se encuentra en una relación muy pequeña con respecto a otro se dificulta la
obtención de una mezcla uniforme30. En estos casos la mezcla debe ser dividida en etapas
guardando proporciones no tan lejanas en cada etapa y el proceso de mezcla debe ser analizado a
través de cada etapa de mezcla. Una vez el tiempo de mezcla haya sido establecido para cada
etapa sólo será necesario realizar análisis al producto final.31
1.7.1 Grado de homogeneidad o Índice de mezcla. Tomando como base el mecanismo
aleatorio que generalmente usan las mezcladoras para asociar los diferentes ingredientes que
28 McCABE, Warren. Operaciones básicas de Ingeniería Química. Volumen II. España: Reverte S.A., 1981. p. 891,892 29 BRENNAN, F.G. Op. Cit., Cap. 5 30 Ibid., Cap. 5 31 EARLE, Op. Cit., Chap 12.
16
compondrán la masa, es posible establecer un procedimiento estadístico conocido como Índice de
mezcla; con el fin, de evaluar la uniformidad de un producto mediante el uso de las desviaciones
que presentan los valores medidos de diferentes muestras puntuales con respecto al valor medio.
El grado de uniformidad de un producto mezcla es una medida cuantitativa adecuada para la
eficacia de mezcla32.
Si a una mezcla se le añade cualquier material trazador se tiene que la media muestral x está
dada por la siguiente relación matemática
∑ ==
N
ii
Nx
x1
Si la pasta estuviera completamente mezclada cada valor medido de xi sería igual a x . Si la
mezcla no es perfecto los valores medidos de xi difieren de x ; por lo tanto, la desviación
estándar para una serie de ensayos con un material determinado en una mezcladora es medida de
la calidad de la mezcla y se expresa por medio de la siguiente ecuación: 33
1)(
12
−
−=∑ =
NxxiN
iσ
Si la composición de carga del material trazador cx es conocida la desviación estándar se puede
calcular por medio de la siguiente ecuación34:
NxxiN
i c∑ =−
= 12)(
σ
La varianza ( )) ) originada de la distribución de valores de concentración individuales genera la
medida más básica de la homogeneidad de una mezcla. Un valor pequeño de varianza sugiere que
2σ
32 McCABE, Warren. Operaciones básicas de Ingeniería Química. Volumen II. España: Reverte S.A., 1981. p. 891 33 Ibid., p. 891-892 34 HIROAKI, Masuda. Powder technology handbook. 3a. Ed. [en línea]. http://books.google.es/books?id=ASGBy82J9LUC&pg=PT613&dq=degree+of+mixedness&lr=&sig=CWswe-OsH7vxZsjsy1F9fOeNw4w#PPT613,M1. Consultado el 19 de junio de 2008
17
la mezcla se aproxima a un comportamiento de un sistema homogéneo. Si los componentes de la
mezcla están completamente segregados ocurre una varianza máxima35.
El valor de la varianza máxima ( 0σ ) se presenta cuando la mezcla está completamente segregada
y se puede definir teniendo en cuenta que al principio de la mezcla existe una fase que contiene
todo el material trazador y otra fase en el que está ausente; de esta manera, la desviación típica
antes de empezar la mezcla es:
)1(0 μμσ −=
Cuando se alcanza la mezcla completo se obtiene la varianza mínima y se denomina
habitualmente varianza de la mezcla perfecta ( ). En este caso se asume que los componentes
están distribuidos a través del volumen en concordancia con las proporciones globales. Este es el
estado ideal que alcanza una mezcla, cuando la varianza de las concentraciones de un ingrediente
trazador en diferentes muestras tomadas de diferentes puntos alcanza la varianza de una
distribución binomial. Por lo tanto, para N partículas la varianza de la mezcla perfecta será
2rσ
36:
Nr
202 σ
σ =
Esto nos muestra que el valor de para el proceso de mezcla decrece de 2σ )1( μμ −
2rσ
hasta 1/N
veces su valor; y que es posible utilizar un valor intermedio entre y para mostrar el
progreso de la mezcla. Esta medida permite determinar el Índice de mezcla mediante la siguiente
relación matemática
20σ
37
)()(
220
220
r
IMσσσσ
−−
=
Esta medida descrita por Lacey es una de las más usadas, se puede usar para mezclas de
partículas y además para mezclas de pastas pesadas como las pastas de los procesos de
35 FEGER. Mixing, rheology and stability of highy filled thermal pastes. IBM Journal research & development. Vol 49 No. 4/5. July/September 2005 [en línea]. www.research.ibm.com/journal/rd/494/geger.pdf. Consultado el 18 de junio de 2008 36 EARLE, R.L, Op. Cit., Chap 12. 37 Ibid., Chap 12.
18
panificación. En el caso de una mezcla de panificación el número de partículas tiende a infinito;
por lo tanto, ≈ 0 y la ecuación del Índice de mezcla se puede expresar de la siguiente
manera
2rσ
38:
)0()(
20
220
−−
=σ
σσpIM
De acuerdo a la ecuación anterior el Índice de mezcla va de 0 hasta 1 durante el transcurso del
proceso de mezcla. Un Índice de mezcla de 0 representa una mezcla totalmente segregada y un
índice de 1 una mezcla completamente mezcla. Sin embargo, en la práctica se ha encontrado que
este rango solo va de 0.75 hasta 1; lo cual no permite realizar una adecuada discriminación entre
mezclas.
De esta manera, la literatura propone otro Índice de mezcla que permite una mejor discriminación
entre mezclas y se define mediante la siguiente ecuación39:
)log(log)log(log
220
220
r
IMσσσσ
−−
=
También se puede definir el Índice de mezcla mediante la relación de la desviación estándar de la
distribución de la concentración de uno de los ingredientes de la formulación sobre la desviación
estándar de la muestra completamente segregada para el mismo ingrediente, lo cual se expresa
matemáticamente de la siguiente manera40
0
1σσ
−=IM
Este Índice de mezcla también presenta un valor 0 para una muestra completamente segregada y
un valor cercano a 1 para una completa distribución de las concentraciones de los ingredientes. 38 EARLE, R.L, Op. Cit., Chap 12. 39 RAHAMAN, M.M. Ceramic processing. p. 259. [en linea]. http://books.google.es/books?id=GC85CKs7URkC&pg=PT141&dq=mixing+index+%2B+CURVES&lr=&source=gbs_toc_s&cad=1&sig=ACfU3U1DnbEA2PilaZbbhYqq8-poKolqzA#PPT281,M1. Consultado el 1 de Julio de 2008. p. 259 40 FEGER. Mixing, rheology and stability of highy filled thermal pastes. IBM Journal research & development. Vol 49 No. 4/5. July/September 2005 [en línea]. http://www.research.ibm.com/journal/rd/494/feger.html. Consultado el 18 de junio de 2008
19
McCabe presenta otra relación que representa una medida de la mezcla, la cual relaciona la
desviación estándar de la composición de la muestra con respecto a la composición media de toda
la mezcla. Este Índice de mezcla lo utiliza para pastas y se describe por medio de la siguiente
ecuación41:
)1()1(
)(1
2
μμσσ
−−
−==
∑=
N
xxIM
N
ii
op
Para tiempos de mezcla grandes debe ser teóricamente cercano a cero; pero esto no es
posible en la práctica porque una mezcla nunca es perfecta y porque los métodos analíticos no
son tan precisos para que los valores medidos de
pIM
xi concuerden exactamente entre sí y con x . Es
así como el valor mínimo límite de para una mezcla depende de la consistencia de los
materiales tratados, el rendimiento de la mezcladora y la precisión del método analítico.
pIM
En la literatura se pueden encontrar más de 40 índices de mezcla pero la mayoría se limitan por
su habilidad para lograr discriminar las mezclas de acuerdo a su grado de homogeneidad. En la
Tabla 3 se muestran algunos de estos índices de mezcla y se observa que todos tienden a basarse
en principios similares a los descritos.
Ninguno de los índices de mezcla nos indica cuando hemos alcanzado un grado de homogeneidad
de la mezcla satisfactorio. El Índice de mezcla simplemente es un indicador de que tan cercana
está la mezcla de comportarse como una mezcla perfecta. Para determinar si el grado de
homogeneidad alcanzado es el adecuado podemos utilizar la máxima desviación estándar
aceptable ( aσ ) a partir del criterio de 6σ aplicado al intervalo de tolerancia (T)42:
62minmax
×−
=TT
aσ
41 McCABE, Op. Cit., p. 891,892 42 OLIVA, Alexis. Prácticas de tecnología farmacéutica II. Curso académico 2007 – 2008. p. 28. [en línea]. http://webpages.ull.es/users/amoliva/4.pdf. Consultado el 24 de junio de 2008
20
Tabla 3. Expresiones típicas para índice de mezcla
Expresión para el grado de mezclado
Completamente segregado
Perfetamente mezclado
IM IM0 IMr
1 0
2 0
II
Si σ02>>σr
2, IMI ≈ IMII (Kramers)
0
III
Ashton y Valentin (1996)
0 1
IV 1 ∞
V 1
1 1
2 1
VII 0
Expresión de mezclado
Expresión de no‐mezclado
I
VI
CLASIFICACIÓN
1
1
0
VIII
)()(
220
220
rσσσσ
−−
0
1σσ
−
oσσ
0σσ r
0σσ r
σσ r
)()(
20
2
220
σσσσ
−− r
)()(
220
22
r
r
σσσσ
−−
22rσσ − 22
0 rσσ −
2σ 20σ 2
rσ
20
2
1σσ
−11
≈−n
n
220
220
rLogLogLogLog
σσσσ
−−
Fuente: MASUDA, Hiroaki. Powder Technology: Handling and operations, process
instrumentation. p. 8243
43 MASUDA, Hiroaki. Powder technology: Handling and operations, process instrumentation. p. 82. [en línea]. http://books.google.es/books?id=_rW-Z81RWZkC&printsec=frontcover&dq=powder+technology,+handling&sig=ACfU3U2TUFD4WpUic8hgE3hQjyn11wWHgw#PPA82,M1. Consultado el 24 de junio de 2008.
21
Es importante tener en cuenta que para evaluar una mezcla por medio del Índice de mezcla se
deben cumplir ciertos requisitos. Primero que el numero de muestras representativas de la mezcla
sea suficiente, segundo que se realice un muestreo de manera aleatoria y que se utilice una
técnica analítica adecuada para analizar las muestras, para que la varianza represente realmente la
variación del contenido de las muestras y no una variación derivada del método analítico44.
1.7.2 Tasa de mezcla45. El Índice de mezcla debe ser tal que la tasa de mezcla a cualquier tiempo
bajo condiciones constantes de trabajo de un mezclar bien diseñado trabajando a velocidad
constante debe ser proporcional al grado de mezcla que resulta en dicho tiempo. Esto se puede
expresar matemáticamente de la siguiente manera:
]1[ pp IK
dtdIM
−=
Donde es el Índice de mezcla de Lacey y K es una constante relacionada con la máquina
mezcladora y las condiciones de operación. Al integrar la tasa de mezcla desde tiempo cero hasta
un tiempo t obtenemos una relación exponencial permite predecir el tiempo requerido para
alcanzar un grado de mezcla dado.
pI
Ktp
Ktp
eIM
eIM−
−
−=
=−
1
]1[
1.8 MEZCLA EN LOS PROCESOS DE PANIFICACION
1.8.1 Premezcla. En los procesos de panificación es deseable o necesario en muchos casos tener
una premezcla de parte o del total de ingredientes. Una premezcla es una combinación de
ingredientes que deben ser mezclas antes de completar el proceso. Frecuentemente contiene solo
una parte del total de ingredientes; pero puede contener todos los ingredientes, o todos excepto el
ingrediente gaseoso que es el aire. Una de las ventajas del uso de premezclas en los procesos de
panificación es que permite la distribución uniforme de un ingrediente que se encuentre en
44 OLIVA, Op. Cit., p. 28. 45 EARLE, R.L, Op. Cit., Chap 12.
22
pequeñas cantidades a través de una masa viscosa tal como lo es la masa de pan. Esto ayuda a
evitar que se presenten concentraciones localizadas del ingrediente menor46.
1.8.2 Amasado. Durante el amasado en panificación, las materias primas principales que son
harina y agua interaccionan entre si y con otros ingredientes, como sal, grasa y mejorantes,
cambiando de estado y formando una masa viscoelástica homogénea con la ayuda de la energía
que se le imprime al proceso. Esta homogenización de materiales se produce por la formación de
enlaces entre los componentes de la harina -entre los que se encuentran proteínas, carbohidratos
y sales minerales-, y el agua añadida. La formación de la masa se atribuye principalmente a las
fuerzas de cohesión que permiten la unión de gliadina y glutenina, moléculas proteicas presentes
en la harina, dando origen a la formación del gluten que es insoluble en agua y se constituye la
unidad proteica funcional de la masa afectando directamente las características del producto final.
Estas moléculas proteicas a su vez tienen disposición de formación de enlaces con el agua
haciendo uso de su fracción electronegativa. En la masa también se presentan enlaces covalentes,
dipolares, iónicos- en los que interactúan los sulfatos, fosfatos y sulfatos presentes en la harina o
la sal añadida en la formulación- tipo hidrogeno y aquellos debidos a las fuerzas de Van der
Waals47
Como ya se ha mencionado el componente de la harina que posee mayor influencia en la
formación de la masa es la proteína, mientras que el impacto de otros componentes como el
almidón aun es objeto de discusión. Algunos autores consideran que el almidón que se
constituye el componente mayoritario de la harina (70-80%) forma enlaces electrostáticos con el
gluten dando origen a una red homogénea, mientras que otros consideran que al solubilizarse
completamente en agua, el almidón puede llegar a impedir la unión entre moléculas proteicas.48
46 MATZ, Samuel. Bakery Technology and Engineering. 3ª ed. p. 548. [en línea]. http://books.google.es/books?id=rU1wQotD3jIC&pg=PA548&dq=mixing+of+doughs&lr=&sig=ACfU3U1u41lnSABBl7Xy08uWME7b3RgB9Q#PPA548,M1. Consultado el 1 de Julio de 2008. 47 QUAGLIA, Giovanni. Ciencia y Tecnología de la Panificación. Zaragoza, España: Acribia S.A., 1991. p239. 48 Ibíd., p. 239.
23
Los lípidos como sustancias presentes en el proceso de amasado presentan influencia en las
características de la masa y del producto final. Los lípidos, especialmente los polares, tienen la
capacidad de formar complejos lípido- proteicos durante el amasado, que ayudan en la retención
de gases por lo que se ha hecho común la adición de mono y diglicéridos para mejorar las
características de flexibilidad de la masa.49 Las grasas utilizadas en panadería recubren las fibras
de gluten y evitan que se peguen, confiriéndole la suavidad necesaria a un producto
determinado.50
Algunos mejorantes como el acido ascórbico tienen gran influencia en la transformación de la
masa puesto que al ponerse en contacto con los catalizadores presentes en la harina se transforma
en D-ascórbico y cumple funciones de oxidante. El acido ascórbico confiere una mayor fuerza a
las masas haciéndolas mas tenaces, lo cual les permite una mayor tolerancia a la gasificación útil
en la elaboración de productos de volumen.
Por otra parte este mejorante, en condiciones determinadas, aumenta la duración de la
fermentación ya que refuerza las cadenas de gluten inhibiendo la acción de las proteasas y con su
efecto oxidante produce un blanqueamiento en la masa, lo cual se refleja en una miga más blanca
en el producto final. Todos estos atributos pueden ser aprovechados al máximo al usar la
proporción adecuada de acido ascórbico ya que de presentarse un exceso los resultados podrían
ser adversos por la obtención de una pan con gran volumen y corteza fina, de vida útil inferior.51
El amasado esta dado por la absorción de agua por parte de la harina y por un aumento en el
volumen del producto resultante. La absorción de agua, que determinara el rendimiento del
proceso, esta dada por el contenido de proteína, almidón dañado y pentosanas de la harina y
depende de ciertos parámetros como lo son la humedad del ambiente de trabajo y de la harina, la
calidad de la misma, la consistencia requerida y la granulometría de la materia prima. El aumento
de volumen del producto depende del contacto de la masa con el oxigeno que a su vez permite
el desarrollo de microorganismos aerobios, los cuales le confieren propiedades benéficas a la 49 QUAGLIA, Op. Cit., 240. 50 GISSLEN, Wayne. Panadería y Repostería para Profesionales. Balderas, México: Limusa, 2001. p. 7. 51 CALAVERAS, Jesús. Tratado de Panificación y Bollería. Madrid, España: AMV Ediciones, 1993. p. 170
24
masa y además se ve influenciado directamente por la incorporación de células de levadura que
comienzan a llevar a cabo la metabolización de azucares libres durante esta etapa.52
Antes de iniciar el proceso de amasado es necesario determinar la cantidad de agua a utilizar y la
temperatura de trabajo con el fin de obtener un producto final con condiciones óptimas. La
cantidad de agua a utilizar depende de la consistencia que se le quiera dar a la masa y esta a su
vez se relaciona con el tipo de producto final que se desea elaborar. Las masas pueden ser
tenaces cuando oponen gran resistencia al ser estiradas, elásticas cuando al estirarse tienen la
capacidad de recuperar su forma inicial, o extensibles cuando pueden ser estiradas y laminadas
con facilidad; cada tipo de masa tiene una utilidad determinada para elaboración de productos
panaderos en los que se requiera volumen o diámetro y proviene de ciertos tipos de harina que se
diferencian entre si por su contenido proteico.
Por lo anterior, las harinas fuertes provenientes de trigo duro y caracterizadas por su alto
contenido proteico, pueden formar una mayor cantidad de gluten durante el amasado que se
constituye en una red proteica con resistencia a la gasificación y tiene utilidad en la formación de
masas aptas para la elaboración de productos de volumen como el pan, mientras que las harinas
débiles provenientes del trigo blando con bajo contenido proteico forman masas aptas para la
elaboración de productos de diámetro como los pasteles o galletas en donde la retención de gases
no es de mayor importancia53.
En cuanto a la temperatura de amasado esta debe oscilar entre 18 y 25°C, sin embargo es
necesario tener en cuenta el tipo de proceso de fabricación que se este manejando puesto que la
temperatura optima varia de acuerdo al grado de automatización y del tipo de tecnología que se
este aplicando. En la determinación de la temperatura óptima de amasado es necesario tener en
cuenta los calores de la materia prima, del manipulador, la fricción con la amasadora y en menor
medida el roce molecular que se presenta en el proceso.54
52 Ibid, p. 166 53 GISSLEN, Op. Cit., p. 6 54 CALAVERAS, Op. Cit., p. 167 54 Ibíd., p. 172
25
1.8.3 Métodos de amasado. El amasado es la operación mediante la cual se obtiene la masa y
consta de dos etapas. La primera etapa se denomina fresaje y consiste en la mezcla de los
ingredientes en la amasadora a velocidad baja con el fin de darle inicio a la homogenización de
los mismos y verificar si la hidratación ha sido suficiente. Esta etapa tarda de 2 a 5 minutos y
permite flexibilidad en la incorporación de ingredientes si se detecta su falencia. La segunda
etapa recibe el nombre de oxigenación o maduración, y se considera la mas importante porque
permite el desarrollo de las características plásticas de la masa para luego poder clasificarla
según sus propiedades y darle el uso mas adecuado en la elaboración de productos. La inclusión
de ingredientes faltantes en esta etapa se dificulta pero este inconveniente puede llegar a
solucionarse en parte si se añaden lentamente y se aumenta el tiempo de amasado. La finalización
de esta etapa se da cuando la masa se separa de las paredes del equipo y forma un solo cuerpo.
1.8.3.1 Método intensivo de amasado o método Chorleywood. Se originó en Inglaterra, se
realiza un trabajo mecánico intensivo sobre la masa, reduciendo de este modo el tiempo
convencional de fermentación y de fabricación del producto. En este amasado se suele incorporar
grasa la cual le confiere suavidad a la masa, una mayor cantidad de agua para la obtención de una
masa blanda, y una proporción mas grande de levadura para facilitar una fermentación rápida. La
adición de ácido ascórbico en este proceso permite que se de una oxidación acelerada que permite
la obtención de una miga mas blanca siempre y cuando se maneje una masa extensible.
En este método se elimina la prefermentación característica de otros métodos de amasado y la
blandura obtenida en ella, es reemplazada en este método con la que le confiere la adición de un
exceso de agua. La temperatura final óptima en este tipo de amasado es de máximo 22°C por lo
que es común el uso de hielo en escarcha y agua fría. Las ventajas de este tipo de amasado se
hacen visibles en la reducción de tiempo y espacio, ya que con la aplicación intensa de trabajo es
posible obtener pan en una hora y media, además el rendimiento del pan se aumenta en un 4% y
se suprimen las pérdidas de la primera fermentación.
26
La mano de obra necesaria para la puesta en marcha de este tipo de proceso debe ser cualificada,
pero se ve reducida en comparación con la requerida en el proceso convencional. Las amasadoras
para este tipo de procesos trabajan generalmente con tiempos de 3 a 5 minutos y
aproximadamente 500 rpm pero estas características varían de acuerdo al tipo de equipo que se
utilice como se muestra en la tabla 4. Terminado el trabajo mecánico, la masa debe dejarse
reposar de 5 a 10 minutos y después de cortada debe tener una fermentación de 45 minutos o
más.
El pan obtenido mediante este proceso puede ser elaborado a base de harinas de bajo contenido
proteico las cuales pueden ser mejor aprovechadas; en adición, el alveolado obtenido es mas
pequeño, la corteza es mas fina y la vida útil es relativamente corta55. En cuanto a las
características organolépticas de este tipo de pan, hay diferencia de opiniones ya que algunos
consideran que las cualidades del mismo son menos apetecibles que las del pan obtenido por el
método clásico, por lo cual se ha implementado la adición de prefermentos directamente sobre la
masa para mejorar el olor y sabor del producto56.
Tabla 4. Tiempo y velocidad de amasado según el tipo de amasadora
Tipo de AmasadoraVelocidad
Adecuada (rpm)
Duración del Amasado
(min)
De ejes Oblicuos 50 16
De movs. Diversos 35 14
De ejes Oblicuos
(dos fases)
1a fase 35 20-25
2a fase 65
De movs. Diversos
(dos fases)
1a fase 30 23-26
2a fase 40 Fuente: QUAGLIA. Ciencia y Tecnología de a Panificación. Zaragoza, España:
Acribia S.A., 1991. p246.
56 QUAGLIA, Giovanni. Ciencia y Tecnología de la Panificación. Zaragoza, España: Acribia S.A., 1991. p. 248.
27
1.8.3.2 Método poolisch o esponja. Originado en Polonia, se realiza en dos etapas: durante la
primera se mezcla un 40% de la harina con una parte del agua y la levadura para luego permitir
una fermentación que va de 2 a 6 horas y obtener una masa muy blanda y pegajosa; la segunda
etapa consiste en añadir la esponja que esta conformada por el resto de la harina -que en el caso
de una mezcla de harinas debe ser la fracción mas fuerte-, y la mayor parte del agua y la levadura
para continuar con una segunda fermentación mas corta. Cuando se realiza la mezcla de la
esponja y la fracción previamente fermentada se debe procurar la obtención de una masa suave en
la que no se incurra en un exceso de amasado con el fin de no dañar las cadenas de gluten; las
grasas deben añadirse en instantes previos a la obtención de la consistencia deseada.
La temperatura óptima de trabajo para este tipo de proceso se encuentra de 23 a 25°C, con el fin
de favorecer la fermentación y una absorción máxima de agua. Los efectos de este proceso sobre
los panes resultantes es un mejor sabor, si se tiene en cuenta que existe un mejor control sobre la
fermentación y sobre el esfuerzo aplicado con el fin de no deteriorar las características del
producto final. Aparte del sabor ya mencionado, los panes obtenidos mediante este método son
más ligeros y aireados y cuentan con una mayor flexibilidad, un mejor volumen y apariencia. En
cuanto a los efectos concernientes al proceso, este método permite un ahorro en levadura, no
obstante, es claro que la larga duración de la fermentación reduce la productividad y aumenta la
mano de obra57. La cantidad de levadura varía con el tiempo de fermentación, como se indica en
la tabla 5.
Tabla 5. Cantidad de Levadura a emplear según el tiempo de fermentación
Tiempo (h) Levadura (g)
2 15
4 10
6 5 Fuente: CALAVERAS Tratado de Panificación y Bollería. Madrid, España: AMV Ediciones, 1993 p 173
1.8.3.3 Método directo. La mezcla inicial para formar la masa incluye todos los ingredientes
menos la levadura, la cual se añade aproximadamente 5 minutos antes de la finalización del 57 CALAVERAS, Op. Cit., p. 173
28
procedimiento. El amasado debe mantenerse hasta que se forme un masa suave y elástica. La
cantidad de levadura requerida en este caso es un 10% mas que en el método esponja. La
temperatura final de la masa debe ir de 21 a 25°C para conferirle características aceptables al
producto.
En cuanto a las ventajas de este tipo de amasado se requiere menos mano de obra, se disminuye
el tiempo de operación al acortar la fermentación y finalmente se reducen los márgenes de error l
simplificar el proceso y evitar la manipulación excesiva. Algunas de las desventajas que se
derivan de la utilización del método de amasado directo es la dificultad para añadir un
ingrediente faltante cuando se ha concluido el proceso y el carácter insípido de los productos
finales, edemas de su textura áspera y su bajo volumen, aunque estos factores a su vez dependen
de la cantidad de mejorante añadido. La duración del amasado depende del tipo de equipo y de
harina utilizados58
1.8.4 Grado de homogeneidad para mezclas de panificación. Las mezclas de panificación se
clasifican dentro del sistema de alimentos como mezclas semisólidas o pastas. La mezcla de
pastas no solo involucra la integración homogénea de sus componentes sino el desarrollo de
procesos adicionales y reacciones químicas que ocurren antes y después de la mezcla como es el
caso del desarrollo del gluten y la incorporación de aire la cual afecta la textura de los productos
horneados.59 De esta manera, existe una estrecha relación entre la mezcla, la incorporación de
aire y la reología. La reología de los alimentos afecta las condiciones de operación como son el
tiempo y la energía necesarios para alcanzar un desarrollo óptimo de la masa. La velocidad de
trabajo y la energía empleada permiten el desarrollo del gluten y la obtención de un producto
satisfactorio; y el mejor tiempo de mezclado se relaciona con el desempeño óptimo de la masa
durante el proceso de panificación. Una mezcla por encima de éste tiempo daña la masa, debido a
que causa rompimiento de la red de gluten, lo cual resulta en una estructura más débil, una menor
58 CALAVERAS, Op. Cit., p 174 59 SINGH, Rakesh. Food process design and evaluation. [en línea]. http://books.google.es/books?id=ijOgyi1yhBwC&printsec=frontcover&dq=Fan+y+Wang+%2B+1975+%2B+mixing+index&lr=&source=gbs_summary_s&cad=0#PPP1,M1. Consultado el 1 de Julio de 2008. p 52-53
29
30
retención de aire y una disminución de volumen en el horneado. Además, un sobre mezcla
también dificulta el manejo de la masa lo que causa problemas en la línea de producción60.
Esta relación tan estrecha entre la mezcla, el manejo y las propiedades de los productos
horneados ha llevado a evaluar la calidad de las mezclas de panificación de acuerdo a su textura y
características reológicas mediante el uso de equipos especializados como son el Farinógrafo, el
Mixógrafo y el Alveógrafo de Chopin61. Estos equipos permiten registrar los cambios en la
resistencia de la mezcla a través del tiempo y proporcionan una gráficas específicas para cada
equipo.
60 BRENNAN, James. Food processing handbook. p. 242. [en línea]. http://books.google.es/books?id=3p5-YRvyHHgC&pg=PA242&dq=mixing+of+doughs&lr=&sig=ACfU3U3Wr1alPA-fPW1vYDYBm3i-3uGg7A#PPA242,M1. Consultado el 1 de Julio de 2008. 61 Ibid., p 242.
2. METODOLOGÍA
En este capitulo se describe la metodología seguida en el trabajo de grado, la cual esta
constituida por cuatro etapas entre las que se incluyen: seguimiento de los procesos de
elaboración de los productos de panadería en estudio, croissant de jamón y torta de chocolate con
énfasis en la operación de mezcla; etapa pre-experimental a escala laboratorio en donde se
determinaron las variables influyentes en la operación de mezcla; etapa experimental a escala de
planta piloto en donde se determinó el intervalo de tiempo óptimo de mezcla; y caracterización
del producto fortificado desde la medición de textura y la evaluación sensorial.
2.1 PROCESO DE ELABORACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE PANADERÍA EN
ESTUDIO
Para describir el proceso de fabricación de los dos productos de panificación en estudio, croissant
y torta de chocolate, se realizaron dos visitas industriales en las que se siguió el proceso de
elaboración de dos lotes de cada producto. Durante las visitas se realizó un diagrama de flujo para
cada proceso y se tomaron tiempos de operación, temperaturas (cuando eran relevantes) y pesos
de entrada y de salida para cada etapa con el fin de obtener un balance de materia útil a la hora
de evaluar las pérdidas del proceso y considerarlas en los cálculos posteriores de la cantidad de
hierro aminoquelado a adicionar.
2.2 OPERACIÓN ACTUAL DE MEZCLA PARA LOS DOS PRODUCTOS DE
PANADERÍA EN ESTUDIO
Debido a que este trabajo de grado consiste en la evaluación de mezclas de los productos
croissant y torta de chocolate con hierro aminoquelado, durante las visitas se le prestó una
atención especial a la operación de mezcla efectuada en la empresa. Para describir esta operación,
se registraron datos adicionales entre los que se incluyen: orden de adición de
31
los ingredientes, cantidades de cada uno de ellos, cantidad y forma de adición del hierro
aminoquelado, tipo de agitador empleado, velocidades de mezcla y tiempo de duración de cada
velocidad durante la operación de mezcla de los dos procesos. Las condiciones de las operaciones
de mezcla de los procesos evaluados se describieron en detalle y se analizaron con el fin de
detectar posibles factores que afectan la distribución homogénea del hierro en las mezclas de
panificación en estudio.
2.3 PRE-EXPERIMENTACIÓN DE LA OPERACIÓN DE MEZCLA
La etapa pre-experimental se basó en la selección de las variables influyentes en la operación de
mezcla de los dos productos en estudio. Inicialmente se consideraron todas las variables posibles
que podían influir en la operación de mezcla para pastas y se seleccionaron teniendo en cuenta
diversos factores influyentes en el proceso y una revisión bibliográfica sobre el tema.
2.3.1 Selección de las variables que intervienen en la operación de mezcla. Durante la etapa
pre-experimental se determinaron por medio de una revisión bibliográfica todas las variables que
podrían influir en el proceso de mezcla de croissant y torta de chocolate. En la selección de estas
variables se tuvieron en cuenta las condiciones de los equipos manejados a nivel industrial, la
cantidad de hierro a adicionar establecida en la Convocatoria Pública PMC – SED – SGO – 031 –
2007 de la Secretaría de Educación, las formulaciones manejadas en la empresa y la dificultad
para variar o intervenir en algunos factores durante el proceso de mezcla a nivel industrial.
Teniendo en cuenta la selección de las posibles variables que afectan la operación de mezcla en
los productos de panificación en estudio se definieron cuatro tratamientos combinando las
diferentes variables seleccionadas con el fin de definir la variable relevante en la mezcla de los
productos en estudio según el criterio de homogeneidad del Índice de mezcla.
2.3.2 Determinación de las variables influyentes en la operación de mezcla. Cada uno de los
tratamientos definidos de acuerdo a las variables seleccionadas para cada producto fue evaluado a
partir de un 1 kg de masa elaborado según la formulación establecida por la empresa, el cual fue
mezclado en batidoras KITCHEN-AID Proline modelo KSM5 con agitador tipo gancho para
32
croissant y tipo paleta para torta, a las velocidades de trabajo utilizadas industrialmente, por el
tiempo definido a partir del seguimiento de los procesos industriales y adicionando una cantidad
conocida de hierro. Finalizado el tiempo de operación se tomaron cinco muestras aleatoriamente
con el fin de que estas fueran representativas para el estudio. Cada muestra fue evaluada por
análisis colorimétrico según el método descrito en el numeral 2.4.1 para determinar la
concentración en mg de hierro/100g de producto y así conocer la fracción de hierro presente en
cada muestra.
La influencia de cada uno de los tratamientos descritos anteriormente se evaluó estadísticamente
calculando el índice de mezcla para cada tratamiento en el tiempo de operación de mezcla por
medio de las ecuaciones planteadas en el numeral 1.7.1, de las cuales se seleccionó la que mejor
describe la homogeneidad de la mezcla.
2.4. DETERMINACION DE LA CANTIDAD DE HIERRO AMINOQUELADO A
ADICIONAR EN LOS PRODUCTOS
Para determinar la cantidad de hierro aminoquelado a adicionar en los productos, fue necesario
evaluar inicialmente la cantidad de hierro de cada producto sin fortificar (hierro basal62) debido a
que es necesario descontarlo en los cálculos finales.
Adicionalmente, para calcular la cantidad de hierro aminoquelado a agregar, se consideraron los
siguientes parámetros: el balance de materia establecido en la descripción de los dos procesos, la
cantidad de hierro elemental63 presente en el hierro aminoquelado, el tamaño de las porciones y
62 En este trabajo de grado el hierro basal se define como aquel con el que cuenta el alimento antes de la operación de mezcla, etapa en la cual se incluye el hierro aminoquelado; por lo anterior, el hierro basal incluye el hierro presente en las materias primas de la formulación y tiene en cuenta el hierro correspondiente al de la fortificación de la harina. En la Convocatoria Pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007 de la Secretaría de Educación el hierro basal de los productos de panificación es denominado como hierro natural. 63 En este trabajo de grado el hierro elemental se define como el hierro presente en los compuestos de hierro utilizados para la fortificación de alimentos. En el caso del hierro aminoquelado este compuesto posee del 18 al 20% de hierro elemental.
33
la cantidad de hierro exigida por la convocatoria pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007 de la
Secretaría de Educación.
2.4.1 Determinación del hierro basal. La determinación del hierro basal de cada producto de
panificación en estudio se realizó tanto teórica como prácticamente con el objeto de verificar que
el hierro basal práctico coincide con el hierro que debe contener el producto final considerando el
aporte de hierro de cada ingrediente de la formulación. La metodología empleada para determinar
este hierro basal se presenta a continuación.
2.4.1.1 Determinación del hierro basal teórico. La determinación del hierro basal de cada
producto de panificación se realizó por medio de un estudio de las fichas técnicas de las materias
primas involucradas en los procesos teniendo en cuenta su aporte de hierro y además
considerando las pérdidas durante el proceso debidas al horneo. El hierro basal de cada producto
final en mg/100g se calculó por medio de la siguiente fórmula:
100*)(
*aguadepérdidasmojedelpeso
hierrodeAporteXteóricobasalHierro ii
−= ∑
Donde es la cantidad de cada materia prima definida en la formulación del moje con su
correspondiente aporte de hierro en mg/100g, y la masa total del moje teniendo en cuenta las
pérdidas totales de agua determinadas en el balance de materia de los procesos de los productos
de panificación estudiados.
iX
2.4.1.2 Determinación del hierro basal práctico. El hierro basal práctico se determinó por
medio de la caracterización de los dos productos de panificación sin fortificar mediante la
determinación de la cantidad de hierro por el método de colorimetría descrito en el método oficial
de la AOAC 944.02. Esta determinación de hierro se realizó para 3 muestras de producto
terminado tomadas al azar de un lote de producción y el contenido de hierro obtenido fue
comparado con el calculado teóricamente.
34
Para verificar la validez del resultado de hierro basal se determinó el contenido de hierro de las
materias primas con posible aporte significativo de este elemento y se cálculo el contenido final
de hierro en el producto sin fortificar por análisis proximal, según la ecuación planteada en el
numeral 2.4.1.1. Posteriormente se comparó este valor con el hierro basal práctico obtenido
directamente del producto sin fortificar por medio de la determinación del porcentaje de error el
cual se halló teniendo en cuenta la siguiente ecuación:
100*%teóricohierrodeContenido
prácticohierrodeCotenidoteóricohierrodeContenidoerrorde −=
El método de determinación de hierro se describe a continuación.
• Método oficial de la AOAC
El método oficial de la AOAC 944.02 se utiliza para la determinación de hierro por medio de un
análisis espectrofotométrico. El procedimiento de determinación de contenido de hierro en cada
una de las muestras se efectuó en el laboratorio de química con el que cuenta la Universidad de
La Salle sede norte. Todo el material empleado en la determinación de hierro se lavó inicialmente
con agua y jabón para después ser tratado con ácido clorhídrico concentrado y enjuagado con
agua desionizada. Los pesos de todos los reactivos se determinaron con la balanza analítica
SARTORIUS modelo 13P210S.
Inicialmente se hizo necesario preparar las soluciones de los reactivos a emplear durante el
método de determinación de hierro por colorimetría. La forma de elaboración de cada una de
ellas se presenta a continuación:
Solución de 1-10 fenantrolina: Se disolvió 0.1 g de 1-10 fenantrolina, en 80 ml de agua a
80ºC, se dejo enfriar y se diluyó a 100ml en un balón aforado a este volumen. Este
35
reactivo se mantuvo en un lugar frío y oscuro para garantizar su estabilidad por varias
semanas.
Solución estándar de hierro (0.01mg Fe/ml). Con una pipeta aforada se midieron 2.5 ml
de solución patrón de hierro titrisol de 1000mg de Fe/l marca Merck la cual reporta una
concentración de 999.9 mg de Fe / l, y se diluyeron a 250 ml en un balón aforado para
este volumen.
Solución de hidroxilamina hidroclorada: Se disolvieron 10 g de H2NOHHCL en H2O y se
diluyeron a 100 ml en un balón aforado para este volumen.
Solución buffer de acetato: Se disolvieron 8.3g de NaC2H3O2 anhidro (previamente
desecado a 100ºC) en H2O. A ésta solución se le añadieron 12 ml de acido acético y se
diluyó a 100 ml.
Luego de tener preparadas estas soluciones se construyó una curva estándar de 5 puntos más cero
midiendo con una bureta 5, 15, 25, 35, y 45 ml de la solución estándar de hierro antes preparada.
Cada uno de estos volúmenes se dispuso en un balón aforado de 100 ml para después completar
el volumen con agua desionizada y añadir 2 ml de HCl. De ésta solución se tomaron alícuotas de
10 ml con pipetas aforadas, las cuales se dispusieron en balones aforados de 25 ml. A cada una de
las soluciones se le añadió 1 ml de la solución de H2NOHHCL antes preparada. Esta mezcla se
dejó en reposo por 5 minutos y luego se le añadieron 5 ml de solución buffer de acetato y 1 ml
de 1-10 fenantrolina, las cuales habían sido previamente preparadas. Luego de visualizar la
reacción de coloración se diluyó hasta completar volumen. Todos estos volúmenes se midieron
con material volumétrico aforado. La concentración de hierro en cada punto de la curva se
determinó de la siguiente manera:
Los resultados de cada concentración se introdujeron en el Espectrofotómetro THERMO
SPECTRONIC GENESYS 10 UV y se leyó la absorbancia a 510 nm con el fin de obtener la
curva estándar de lectura, la cual arrojo un coeficiente de correlación de r2= 0.998. Los datos
obtenidos para cada concentración y la curva obtenida se presentan en el Anexo C.
36
Para determinar el contenido de hierro de una muestra de productos panificados se preparó la
muestra de acuerdo al método oficial de la AOAC 945.40. La muestra se tajó y se dejó secar al
aire ambiente hasta lograr un equilibrio, luego se dispuso sobre una superficie de madera y se
procedió a reducir su tamaño mediante un rodillo de madera para asegurar que no hubiera un
incremento en contenido de hierro de la muestra durante la trituración. Se pesó una muestra
conocida de alimento triturado en crisoles previamente tratados con HCl y marcados con un
número de identificación. Cada crisol se calcinó a fuego alto hasta que no se observó humo
saliente y se introdujo en la mufla a 700°C por un tiempo aproximado de 5 horas hasta que la
muestra quedara completamente blanca o rojiza si se trataba de un producto fortificado.
Posteriormente se añadieron 5 ml de HCl a cada crisol, dejando el acido enjuagar la parte
superior del mismo, y se evaporó hasta secar a fuego bajo. El residuo resultante se disolvió
añadiendo 2 ml de HCl medidos con pipeta aforada y se calentó por 5 minutos a fuego bajo con
una tapa cubriendo cada crisol. La solución resultante se vertió en balones aforados de 100 ml
con ayuda de un embudo. Posteriormente se enjuagó el crisol y la tapa que lo cubría con agua
desionizada dejando caer la solución residual en el balón para después completar el volumen a
100 ml. Si habían partículas visibles no disueltas en la solución residual, ésta se filtraba diluida a
través de papel de filtro y se descartaban los primeros 15-20ml de filtrado.
La solución anterior se homogenizó por agitación y de ella se tomó una alícuota de 10 ml con
pipeta aforada la cual se dispuso en un balón aforado de 25 ml para luego añadir los reactivos de
la misma forma en que se agregaron a cada una de las soluciones que representaban los puntos de
la curva estándar. La absorbancia se determinó con el espectrofotómetro THERMO
SPECTRONIC GENESYS 10 UV a 510 nm en donde se habían guardado los datos de la curva
de calibración estándar. Las celdas se lavaron con agua y jabón y luego se enjuagaron con agua
desionizada y se purgaron con cada una de las soluciones a leer, las cuales fueron previamente
homogenizadas por agitación. Si se requerían más diluciones para poder leer la absorbancia por
debajo de el punto estándar mas alto de la curva, se pipeteaba una alícuota de 5 ml en un balón
de 25 ml para después seguir el procedimiento de determinación de hierro descrito anteriormente.
37
Los aforos y alícuotas empleadas en la determinación del hierro fueron registrados
cuidadosamente para cada muestra con el fin de realizar los cálculos en mg de hierro/100 g de
alimento mediante la siguiente fórmula:
101000
1*1
1000*)(
)(*)(
)(100)/()100/( ml
lkg
gmlalicuota
mlaforogwmuestra
mllmgdiluidamuestraCFegmgCFe =
Para hallar el contenido de hierro del alimento en una porción de tamaño conocido, fue necesario
emplear la siguiente formula:
100)(*)lim100/()/( gporciónTamañoentogamgCFeporciónmgCFe =
2.4.2 Cálculo de la cantidad de hierro a adicionar. Para determinar la cantidad de hierro
aminoquelado a adicionar para cada moje de los productos de panificación estudiados se tuvieron
en cuenta los siguientes aspectos: el nivel de adición de hierro exigido en la Convocatoria Pública
PMC – SED – SGO – 031 – 2007 de la Secretaría de Educación, las pérdidas obtenidas por
medio del balance de materia y la cantidad de hierro elemental del hierro aminoquelado
bisglicinato ferroso. El hierro basal de los dos productos estudiados fue tenido en cuenta al
momento de determinar la cantidad de hierro adicionado en los productos procesados.
En la Tabla 6 se muestran los niveles mínimos y máximos de hierro por porción exigidos para
cada tipo de producto estudiado y un requerimiento promedio el cual fue tenido en cuenta para
los cálculos posteriores. Los tipos de menús de los refrigerios se describen en el numeral 1.6.4.
A partir de estos niveles exigidos de hierro por porción se determinó la cantidad de hierro
requerido en mg/100g de producto en base al requerimiento de hierro promedio mostrado en la
Tabla 6. Este requerimiento promedio fue tenido en cuenta debido a que se aproxima a la
exigencia de la Convocatoria pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007, y a que valores que
excedan los valores mínimos y máximos de hierro permitidos por esta convocatoria no son
apropiados; por el hecho de que si se añade al producto una cantidad menor a la exigencia no se
38
va lograr suplir el requerimiento nutricional recomendado y por tanto no se cumpliría el objetivo
de este programa de refrigerios que es disminuir los problemas de anemia ferropénica en la
población objeto de estudio.
Tabla 6. Nivel de adición de hierro para los productos y tipos de menús.
PRODUCTO TIPO DE REFRIGERIO
Peso porción (g)
Requerimiento hierro (mg de hierro/porción)
Mínimo Exigencia Máximo Promedio
Torta de chocolate
TIPO A 55 2,72 3,2 4 3,36 TIPO B 60 3,06 3,6 4,5 3,78
Croissant de jamón
TIPOA 66 2,72 3,2 4 3,36 TIPO B 72 3,06 3,6 4,5 3,78
Fuente: ALCALDÍA MAYOR DE BOGOTA Y SECRETARÍA DE EDUCACIÓN. Convocatoria pública
PMC – SED – SGO – 031 – 2007: Suministro de refrigerios nutricionales diarios con destino a estudiantes
matriculados en Colegios Distritales. Bogotá: Alcaldía Mayor de Bogotá y Secretaría de Educación, 2007.
p. 22, 27.
Por otra parte si se adiciona una cantidad superior al valor máximo permitido se pueden presentar
problemas asociados a la salud como estreñimiento64, además de incurrir en gastos innecesarios
para la empresa. el exceso de hierro en la dieta humana pueden causar problemas de salud. El
cálculo de hierro exigido en mg/100g de producto se determinó por medio de la siguiente
fórmula:
100*Re)100/(porciónladePeso
promediohierrodeoquerimientgmgexigidoHierro =
Las perdidas totales del proceso de elaboración de los dos productos de panificación estudiados
fueron determinadas por medio del balance de materia del proceso y tenidas en cuenta en el
cálculo del hierro aminoquelado adicionado por moje.
64 Hierro: Efectos secundarios y contraindicaciones. [en línea] http://www.naturesbounty.com/vf/healthnotes/hn77/hn77_spanish/Es-Supp/Iron.htm. Consultado el 2 de Septiembre de 2008
39
Sabiendo que el hierro aminoquelado contiene un 18% de hierro elemental y teniendo en cuenta
los anteriores aspectos, se realizó el cálculo de la cantidad de hierro aminoquelado a adicionar
por moje de producto por medio de la siguiente ecuación:
oqueladoaHierroelenelementalHierroaguadePérdidasmojedelPesoexigidoHierrooqueladoahierrodeCantidad
min%)(*min −
=
Para determinar la cantidad de hierro elemental adicionado en cada producto es necesario conocer
la cantidad de hierro basal que éstos poseen y de esta manera se descuenta del hierro total medido
por colorimetría como se observa en la siguiente ecuación:
basalHierrototlaHierrogmgproductoelenadicionadoHierro −=)100/(
2.5 EXPERIMENTACIÓN DE LA OPERACIÓN DE MEZCLA A ESCALA PLANTA
PILOTO
La experimentación fue realizada a escala planta piloto y se basó en la determinación del índice
de mezcla para cada producto de panificación con el objetivo de determinar el mejor tiempo de
operación que garantice una adecuada distribución del hierro en la mezcla. Este índice de mezcla
se realizó para el mejor tratamiento obtenido en la etapa pre-experimental para cada producto
estudiado.
2.5.1 Proceso de mezcla de los productos de panificación a escala planta piloto. La operación
de mezcla de los dos productos de panificación en estudio, croissant de jamón y torta de
chocolate, se llevó a cabo en la planta piloto de la Universidad de la Salle. El peso del moje
establecido fue de 10 kg para cada mezcla de producto. Inicialmente los ingredientes fueron
pesados en una balanza analítica PRECISA TYP 290-9247/M 410 AM-FR de acuerdo a las
cantidades establecidas en las formulaciones de la empresa específicas para cada producto. El
hierro aminoquelado se pesó de acuerdo a la cantidad de hierro aminoquelado determinada
mediante el cálculo de la cantidad de hierro a adicionar a cada mezcla de panificación. Este hierro
aminoquelado se solubilizó en agua de acuerdo a lo sugerido por el proveedor del producto
teniendo en cuenta las condiciones establecidas para el mejor tratamiento seleccionado en la
40
etapa pre-experimental. Se tuvo especial cuidado en lograr una solubilización completa y
eficiente del hierro en el agua de la formulación establecida evitando que quedaran trazas de
mineral en el recipiente con el fin de asegurar que se adicionara la cantidad de hierro exacta
establecida previamente. Posterior al pesaje de los ingredientes se realizó la incorporación de los
ingredientes a la mezcladora teniendo en cuenta el orden de adición establecido por la empresa
panificadora. La mezcladora empleada en el proceso de mezcla de los productos de panificación
fue tipo batidora especial para pastas. Se utilizó un tipo de brazo específico para cada mezcla
teniendo en cuenta que el brazo empleado para la mezcla de masas destinadas a producción de
panes es un brazo tipo gancho y el utilizado para tortas es el brazo tipo paleta.
2.5.1.1 Proceso de mezcla del croissant de jamón a escala planta piloto. El proceso de mezcla
del croissant de jamón se realizó siguiendo las condiciones establecidas de operación trabajadas
en la empresa panificadora las cuales se definieron previamente en la descripción de los procesos
y con mas detalle en la descripción de la operación de mezcla para este producto. La mezcladora
HOBART Modelo A-200T, perteneciente a la planta piloto de la Facultad de Ingeniería de
Alimentos de la Universidad de la Salle, operó inicialmente a una velocidad de 50 rpm con el fin
de realizar la incorporación de los ingredientes e hidratar la masa y posteriormente se mantuvo
constante por un tiempo de 1 minuto. Después de que se logró la incorporación de los
ingredientes, la mezcladora se operó a una velocidad de 90 rpm por un tiempo de 10 minutos el
cual es mayor al tiempo de operación trabajado a nivel industrial y establecido por la empresa
panificadora; esto con el fin de evaluar la homogeneidad de la masa y el mejor tiempo de
mezclado.
2.5.1.2 Proceso de mezcla de la torta de chocolate. Después de haber pesado los ingredientes
para la obtención de 10 kg de moje se procedió a realizar la mezcla de los ingredientes. La
primera etapa del proceso de mezcla consistió en la adición del azúcar y la grasa de la
formulación y en el batido de éstas hasta un punto de nieve por un tiempo aproximado de 1.5
minutos. Luego de que se logró el punto adecuado del cremado operando el equipo a una
velocidad de 90 rpm se procedió a adicionar los demás ingredientes de la formulación incluyendo
el hierro aminoquelado el cual fue previamente pesado de acuerdo a la cantidad calculada para
41
este moje y previamente solubilizado en el agua de la formulación teniendo cuidado de no dejar
trazas de mineral en el recipiente debido a un mezcla de deficiente de esta solución. En esta
segunda etapa de la mezcla, la batidora trabajó inicialmente a 50 rpm por 3 minutos con el fin de
lograr la incorporación de los ingredientes. Posteriormente se incrementó la velocidad a 90 rpm y
se realizó la mezcla hasta un tiempo de 6 minutos contados a partir de la terminación de la etapa
de fresaje. Este tiempo fue establecido debido a que es el tiempo máximo de operación permitido
a nivel industrial debido a que tiempos superiores causan deficiencias en las características
tecnológicas de la masa y ocasionan problemas en las etapas posteriores del proceso de
elaboración de este producto.
2.5.2 Determinación del índice de mezcla. Para determinar el índice de mezcla para cada
producto a diferentes intervalos de tiempo y realizar la curva de índice de mezcla vs. tiempo se
tomó como elemento trazador el hierro a una concentración de carga conocida. Debido a que los
procesos de mezcla de los dos productos de panificación tienen una duración corta se
determinaron intervalos de tiempo de 1 minuto. Durante éstos intervalos de tiempo definidos se
tomaron 5 muestras aleatorias de la mezcla en varios puntos de la pasta mezclada. Para la mezcla
de masa de croissant las muestras fueron tomadas en puntos localizados en toda la masa del
producto tanto a nivel superficial como a profundidad; mientras que para la mezcla de torta de
chocolate las muestras fueron tomadas aleatoriamente sólo en la superficie de la mezcla debido a
que un muestreo en profundidad implicaría un arrastre de las capas superiores y por tanto la
composición de las muestras se alteraría y no serían representativas del proceso y del tiempo en
que fueron tomadas.
Es importante anotar que debido a que para el croissant de jamón se realizó inicialmente una
premezcla en la esponja de la formulación, también se tomaron 5 muestras al final del proceso de
mezcla de la esponja con el fin de verificar que esta premezcla fue mezclada apropiadamente y
que el hierro adicionado se distribuyo eficientemente en ella. Además, teniendo en cuenta que la
operación de mezcla fue realizada por un tiempo de 10 minutos y que se tomaron muestras a
partir de los 3 minutos de iniciado la mezcla. Los intervalos de tiempo se definieron de la
42
siguiente manera: 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 9.5 y 10 minutos de mezcla. Por tanto se tomaron en total 50
muestras que incluyen la premezcla y la mezcla de este producto.
Para la torta de chocolate el muestreo se realizó por intervalos de tiempo determinados. La
primera muestra fue tomada al iniciar la segunda etapa de la mezcla descrita en el proceso
industrial. Los intervalos de tiempo se establecieron de la siguiente manera: 1, 2.5, 3.5, 4, 4.5, 5,
5.5, y 6 minutos. Para cada intervalo de tiempo se tomaron 5 muestras de manera aleatoria,
completando un total de 40 muestras.
Cada una de las muestras fue empacada en frascos pequeños y rotulada de acuerdo al intervalo de
tiempo en que fue tomada. Posteriormente, las muestras fueron analizadas para determinar la
fracción del material trazador mediante la cuantificación de la cantidad de hierro presente por
medio del método colorimétrico descrito en el numeral 2.4.1.2.
ix
El índice de mezcla fue determinado estadísticamente para cada intervalo de tiempo mediante la
ecuación que describió más adecuadamente la homogeneidad de la mezcla (ver numeral 1.7.1)
Después de obtener los índices de mezcla para cada tiempo se realizó una gráfica que relaciona el
índice de mezcla con el tiempo; esto con el fin de determinar el mejor tiempo de operación
teniendo en cuenta que la masa debe alcanzar unas características tecnológicas adecuadas para su
posterior procesamiento y una desviación aceptable para la distribución de la concentración del
elemento trazado en la mezcla.
Finalmente, se determinó el contenido de hierro de los dos productos finales obtenidos en la
experimentación a escala planta piloto por medio del método colorimétrico descrito en el numeral
2.4.1.2. Esto con el fin de evaluar el cumplimiento con respecto a los requerimientos exigidos por
la Convocatoria Pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007 de la Secretaría de Educación.
2.5.3 Consistencia de la mezcla de torta de chocolate. La variación de la consistencia de la
mezcla de torta de chocolate a través del tiempo fue determinada mediante el uso del
43
consistómetro de Bostwick de la planta piloto de la Universidad de la Salle debido a que esta
mezcla a diferencia de la del croissant es fluida. Este equipo consta de dos compartimientos
conectados por un piso común; pero separados por una placa. El primero es un recipiente donde
es vertida la muestra a analizar y el segundo es un piso inclinado graduado en 0.5 cm.
La operación de mezcla fue realizada de acuerdo al numeral 2.5.1.2 tomando 3 muestras cada 2
minutos para determinar su consistencia. El consistómetro se dispuso sobre una superficie plana
nivelándolo con ayuda de la burbuja, se prosiguió a bajar la placa de separación manteniéndola
en posición. La muestra fue vertida hasta llenar el compartimiento cerrado y se dejó en reposo
durante cinco minutos. Cumplido este tiempo la placa de separación fue liberada dejando correr
el producto treinta segundos posteriormente se leyó el recorrido de la muestra de acuerdo a la
escala del instrumento. Las tres lecturas tomadas para cada tiempo fueron promediadas y la
consistencia se expresó como recorrido en centímetro (cm) en el tiempo dado (30 segundos).
2.6 EXPERIMENTACIÓN DE LA OPERACIÓN DE MEZCLA A ESCALA
INDUSTRIAL
Se efectuó una verificación a escala industrial de las condiciones de la operación de mezcla
establecidas a nivel de planta piloto para la mezcla de panificación del producto fortificado a
nivel industrial mediante la realización de la operación de mezcla de éste producto a nivel
industrial.
Industrialmente se determinó el índice de mezcla al mejor tiempo de operación establecido a
nivel planta piloto evaluando el contenido de hierro mediante la metodología del numeral 2.4.1.2
para 5 muestras tomadas aleatoreamente de diferentes puntos de la mezcla. Por último se
determinó el contenido de hierro de los dos productos finales obtenidos en la experimentación a
escala industrial por medio del método de colorimetría según el numeral 2.4.1.2 y se verificó el
cumplimiento del contenido de hierro por porción frente al requerimiento planteado en la
Convocatoria Pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007 de la Secretaría de Educación para cada
producto.
44
2.7 CARACTERIZACION DEL PRODUCTO FORTIFICADO
Debido a que la empresa planteó deficiencias en las características organolépticas del producto
fortificado como cambios en el color y la consistencia causadas por la adición de hierro
aminoquelado, el producto final fortificado elaborado a nivel industrial bajo las condiciones
establecidas para la operación de mezcla durante la etapa experimental y usando las demás
condiciones establecidas por la empresa para la elaboración el producto fortificado, las cuales
están descritas en el numeral 3.1.1 , fue caracterizado por medio de un análisis de textura y
evaluado mediante una prueba sensorial realizada a consumidores beneficiados con el programa
de refrigerios escolares de la Alcaldía Mayor de Bogotá. A continuación se describe la
metodología para cada análisis.
2.7.1 Evaluación de la textura del producto fortificado. La caracterización de la textura se
puede realizar por métodos de análisis sensorial o instrumental; pero los métodos sensoriales
están sujetos a una alta variabilidad especialmente en pruebas realizadas con un panel no
entrenado. Por este motivo, se decidió utilizar un método instrumental que permitiera controlar
las condiciones de la evaluación de textura.
La textura del producto fortificado a nivel industrial fue evaluada con el texturómetro Chantillon
modelo LTCM-100 de la planta piloto de cereales de la Universidad de la Salle. Dentro de los
parámetros utilizados para analizar la textura se encuentran la dureza, adhesividad, cohesividad,
elasticidad, gomosidad, fragilidad, entre otros; pero debido a las restricciones presentadas por el
software del equipo de la planta piloto sólo fue posible analizar la textura por medio de la
determinación de la dureza del producto fortificado.
Para la determinación de la dureza del producto se utilizó la mordaza tipo cuchilla la cual se
ajustó para descender a una velocidad de 120 mm/min. Las dimensiones de las muestras del
producto fortificado a nivel industrial fueron de 3 cm de ancho, 7 cm de largo y 4,5 cm de alto.
Después de ubicada la muestra en la placa del equipo se prosiguió a realizar el descenso de la
cuchilla a la velocidad establecida por el tiempo requerido para culminar el corte total del
producto. A medida que transcurre el tiempo el equipo determina el esfuerzo de corte en unidades
45
de fuerza y lo representa mediante una gráfica de fuerza vs tiempo. A partir de esta curva se
establece la dureza del alimento por medio de la determinación de la fuerza máxima obtenida
durante el ensayo de esfuerzo de corte.
Al medir la dureza de un alimento, definida mediante la determinación de la fuerza requerida
para deformarlo se está evaluando si es blando, firme o duro65. Es importante resaltar que en la
práctica no se puede definir lo que es una textura deseable; ya que la textura de un alimento es
particular para cada producto y variable en cada caso66. Por tanto, el propósito de este análisis de
textura sólo consistió en caracterizar el producto fortificado mezclado durante el tiempo de
operación definido en la etapa experimental a escala planta piloto y elaborado bajo las
condiciones del proceso establecidas a nivel industrial.
2.7.2 Evaluación sensorial del producto fortificado. Para realizar evaluación sensorial se aplicó
una prueba de aceptación hedónica con una escala acotada de 5 puntos con el fin de valorar la
aceptación del producto fortificado a nivel industrial por parte de consumidores habituales
beneficiados con el programa de refrigerios de la Alcaldía Mayor de Bogotá y la Secretaria de
Educación. Durante el análisis se buscó evaluar la aceptación de características específicas del
producto como sabor, color y el producto total. También se tuvo en cuenta el porcentaje de
consumo
El grupo objetivo fueron niños y niñas en edades entre 7 y 10 años los cuales son estudiantes de
colegios distritales de Bogotá beneficiados con el programa de refrigerios de la Alcaldía Mayor.
El tamaño de población N se definió de acuerdo a la cantidad de producto que aporta la empresa
a este programa de refrigerios escolares. El tamaño muestral poblacional n se determinó por
medio del cálculo de para un nivel de confianza e del 7% debido a los costos que implica la
realización de esta prueba para la empresa. La ecuación67 utilizada se muestra a continuación:
65 COSTE, E.. Análisis sensorial de quesos. España: Universidad Nacional de Las Lomas de Zamora, 1998. p.10 66 BELLO, Ciencia bromatológica: Principios generales de los alimentos. España: Ediciones Diaz de Santos S.A., 2000. p. 196 67 UNIVERSITY OF FLORIDA IFAS EXTENSION. Determining sample size. [en línea]: http://edis.ifas.ufl.edu/PD006. Consultado el 25 de Julio de 2008.
46
2)(1 eNNn
+=
Para que la muestra fuera representativa se escogieron niños y niñas de 4 colegios distritales
ubicados en diferentes localidades de Bogotá. La evaluación sensorial a cada colegio se realizó en
dos etapas. Primero fue necesario gestionar la autorización por parte de las directivas de cada
institución a quienes se les dio a conocer el proyecto y los beneficios que este estudio puede
generar a los estudiantes en cuanto a la posibilidad de mejoramiento de la calidad organoléptica
del producto fortificado a nivel industrial. Posteriormente se acordó una cita en cada institución
con el fin de llevar a cabo la evaluación sensorial propuesta teniendo en cuenta que era necesario
reemplazar el producto sólido del menú programado para el menú del día por el producto de
panificación fortificado objeto de este estudio; esto con el fin de evitar el no consumo del
producto debido al consumo previo de otro alimento.
La segunda etapa consistió en la visita a los respectivos colegios distritales seleccionados. Esta
evaluación fue realizada por cuatro encuestadores quienes tenían en su poder los formatos de la
prueba sensorial, los cuales no podían ser autoaplicados porque la población objeto de estudio era
infantil y podría incurrirse en errores. Al inicio de la visita se comunicó a los niños y niñas el
objetivo de la prueba sensorial y la manera como ésta iba a ser realizada, explicándoles que
debían dar apreciaciones sobre las características del producto con el fin de implementar mejoras
para que éste sea más apetecible. Los niños y niñas fueron agrupados por género y grupos de
edades; el primer grupo correspondió a los niños y niñas entre los 7 y 8 años de edad y el
segundo grupo entre los 9 y 10 años de edad, los cuales fueron ubicados de acuerdo a las edades
en los grados escolares de 2°, 3° y 4° de primaria dependiendo de la disponibilidad del colegio.
La prueba sensorial fue realizada dentro los salones respectivos. A cada niño se le entregó el
producto fortificado a nivel industrial, el cual esta avalado por la empresa y fue elaborado bajo
las condiciones de la operación de mezclado a nivel industrial establecidas para garantizar la
distribución homogénea del hierro en la mezcla, y se entregó junto con la parte líquida que
compone el menú del refrigerio. Durante el consumo del refrigerio cada niño fue encuestado de
manera personalizada de acuerdo al formato mostrado en el Anexo H. Los resultados fueron
valorados de acuerdo a los comentarios que los niños expresaban sobre las características del
47
producto fortificado y a la actitud que mostraban durante el consumo de éste producto. Al final se
anotó el porcentaje de consumo del producto por parte de cada niño encuestado.
Posterior a la realización de la prueba sensorial en los 4 colegios distritales seleccionados se
realizó la tabulación de los resultados obtenidos. Para las preguntas abiertas se agruparon los
comentarios dados por los niños y niñas encuestados de acuerdo a la similitud de las
apreciaciones y se analizaron estadísticamente de acuerdo a la frecuencia. Los resultados
obtenidos por medio de la escala hedónica se evaluaron estadísticamente mediante la asignación
de un valor numérico de 1 a 5 a cada punto de la escala según lo descrito en la Tabla 7.
Tabla 7. Valores numéricos asignados a cada punto de la escala hedónica
Escala hedónica Valor numérico
Me gusta mucho 5
Me gusta 4
Ni me gusta ni me disgusta 3
Me disgusta 2
Me disgusta mucho 1
La aceptabilidad del producto fortificado a nivel industrial se evaluó mediante un promedio
aritmético del valor numérico asignado a cada punto de la escala hedónica según el concepto
dado por cada uno de los panelistas. Después de hallar este promedio se asignó un valor de 5 para
una aceptabilidad de 100% y se calculó el porcentaje de aceptabilidad de acuerdo al promedio
antes mencionado.
Los datos obtenidos para la cantidad de consumo fueron expresados como el promedio del
porcentaje de consumo del producto fortificado. Y finalmente todos los resultados obtenidos
fueron representados mediante gráficas y posteriormente analizados.
48
3. ANÁLISIS DE RESULTADOS
En este capitulo se consignan los resultados obtenidos de la metodología antes descrita entre los
que se incluyen balances de materia para cada uno de los procesos, variables influyentes en la
operación de mezcla, cantidad de hierro aminoquelado a adicionar a cada moje, mejor tiempo de
mezclado para cada producto de acuerdo a las condiciones de operación establecidas,
determinación de la aceptabilidad del producto fortificado en los niños escolares objeto de la
Convocatoria Pública, y evaluación de la textura de dicho producto.
3.1 PROCESO DE ELABORACIÓN DE LOS PRODUCTOS DE PANIFICACIÓN EN
ESTUDIO
En este numeral se hace una descripción de los procesos industriales actuales de elaboración de
los dos productos de panificación fortificados en estudio, croissant de jamón y torta de chocolate,
y se presenta el balance de materia para cada proceso. La etapa de mezcla de cada uno de los
productos se describe con mayor detalle por ser la operación más importante objeto de estudio del
trabajo de grado.
3.1.1 Proceso de elaboración de croissant de jamón. El proceso inicia con la recepción de la
materia prima, etapa en la cual se verifica el cumplimiento de los parámetros de calidad.
Posteriormente las materias son llevadas hasta el área de almacenamiento de materias primas
donde se guardan hasta el momento de su utilización en producción. Teniendo en cuenta la
programación de producción las materias primas son llevadas al área de procesos de refrigerios
de la empresa donde se procede a realizar el pesaje de los ingredientes de acuerdo a la
formulación establecida para este tipo de producto. Anterior al mezclado total del moje se realiza
una premezcla (esponja) que lleva sólo una parte de los ingredientes como: harina, agua y
levadura; esta esponja se mezcla por un tiempo aproximado de 5 a 6 minutos y posteriormente se
49
fermenta a temperatura ambiente durante 1 hora. La esponja permite la obtención de panes con
mejor sabor y mejores características como flexibilidad, volumen y apariencia.
Después de tener la esponja se procede a realizar la segunda etapa del mezclado donde el resto de
ingredientes previamente pesados son añadidos a la mezcladora (mojadora) de acuerdo a un
orden previamente establecido. El hierro aminoquelado se agrega disuelto en parte del agua de la
formulación, pero se observa que el recipiente contenedor de la solución queda con trazas del
compuesto después de ser añadido, por lo que la cantidad del mineral en el producto final puede
verse afectada.
Durante esta etapa de mezcla se manejan dos velocidades de trabajo. Inicialmente la mojadora
opera a 50 rpm con el fin de permitir la incorporación de todos los ingredientes y su hidratación.
Esta etapa se conoce tecnológicamente como fresaje y su duración no se encuentra
estandarizada comprendiendo aproximadamente de 1 a 1.5 minutos.
Después de que se ha logrado la incorporación de los ingredientes, la mezcladora se opera a
90rpm en donde permanece hasta que se ha logrado una masa con las características tecnológicas
deseadas para la elaboración del producto. Esta etapa se conoce tecnológicamente como
oxigenación o maduración y al igual que en la primera etapa la duración de este periodo tampoco
se encuentra estandarizada y continúa hasta aproximadamente 5 o 6 minutos.
El punto ideal de la masa es determinado empíricamente por el operario encargado, quien
considera que la masa ha llegado a su punto óptimo cuando esta forma un solo cuerpo y se separa
de las paredes del equipo sin aplicar ninguna prueba que permita establecer que se ha logrado
este punto de mezcla igual para cada uno de los lotes de producción.
Cuando se logra un desarrollo apropiado de la masa, evaluado empíricamente, se continúa con la
etapa de cilindrado que tiene una duración aproximada de dos minutos y tiene como objetivo
mejorar la elasticidad de la masa. Cuando la etapa de cilindrado ha concluido, se prosigue a
efectuar el laminado en el que se añade una cantidad estándar de margarina para hojaldre, la cual
50
se incluye en capas alternas para darle la configuración deseada a un producto tipo hojaldre
como es el croissant.
Después de tener un producto laminado con las capas requeridas, se procede a un corte manual de
la masa en tiras largas las cuales posteriormente son procesadas en una cortadora industrial con
el fin de obtener fracciones individuales más pequeñas y homogéneas en peso y tamaño. Luego
de tener las porciones de masa individuales se procede a continuar con la etapa de formado en la
que se incluye manualmente una porción de jamón y se forma cada unidad de producto.
La etapa de fermentación se realiza en una cámara donde se controla humedad y temperatura con
el fin de favorecer la acción de la levadura que permite obtener un producto de volumen
adecuado. Esta etapa tiene un tiempo de duración de 30 minutos aproximadamente.
Posteriormente se realiza el horneado de los productos ya fermentados a una temperatura de
220ºC por 15 minutos.
El producto ya horneado se enfría en escabiladeros y se empaca individualmente rotulándolo con
número de lote, fecha de fabricación y fecha de vencimiento. Finalmente, el producto es
almacenado en el área de producto terminado para posteriormente ser distribuido a las empresas
que realizan el ensamble de los refrigerios. En la figura 1 se presenta el proceso descrito
anteriormente por medio de un diagrama de flujo de bloques.
3.1.2 Proceso de elaboración de torta de chocolate. Al inicio de la operación se cuenta con
ingredientes que cumplen con los requerimientos de calidad establecidos por la empresa. Estos
ingredientes son almacenados en el área de materias primas y posteriormente llevados al área de
procesos de acuerdo a la programación de producción. En el área de procesos de los productos
destinados a los refrigerios, las materias primas son pesadas conforme a la formulación
establecida para este tipo de producto.
Posteriormente, se inicia la primera etapa del proceso de mezclado de la torta de chocolate, la
cual se denomina cremado y consiste en batir el azúcar y la grasa de la formulación hasta un
51
punto de nieve por un tiempo aproximado de 1.5 minutos. Luego de que el cremado ha
culminado, se procede a adicionar los demás ingredientes de la formulación entre los que se
incluye el hierro aminoquelado previamente disuelto en agua y la batidora se opera a 50 rpm por
un lapso de tiempo de 3 a 4 minutos para después continuar la mezcla a 90rpm por un tiempo de
5 a 6 minutos.
Después del horneado el producto se deja enfriar a temperatura aire ambiente en escabiladeros
para después ser empacado individualmente rotulando cada empaque con fecha de fabricación,
fecha de vencimiento y lote de producción. Finalmente, el producto es llevado al área de
almacenamiento de producto terminado donde se almacena hasta el momento de su distribución.
En la figura 2 se presenta el diagrama de flujo de bloques del proceso anteriormente descrito.
52
Figura 1. Diagrama de flujo del proceso de elaboración de croissant de jamón
53
MEZCLA
Ingredientes pesados
Croissant de jamón fermentado
CILINDRADO
Moje de croissant mezclado
LAMINADO
Moje de croissant cilindrado
CORTE
Moje de croissant laminado
FORMADO
Moje de croissant cortado
FERMENTACIÓN Croissant de jamón formado
Margarina para
Jamón
HORNEO
EMPAQUE
Agua
Croissant de jamón empacado
ENFRIAMIENTO Croissant de jamón horneado y frío
PESAJE
RECEPCION
Ingredientes
Materias primas
ALMACENAMIENTO
DISTRIBUCIÓN
Croissant de jamón horneado
PREMEZCLA EN AGUA Agua
Hierro aminoquelado pesado
Hierro aminoquelado solubilizado en agua
Empaque
Resto de ingredientes
Esponja
PREMEZCLA
Hierro aminoquelado
Hierro aminoquelado
RECEPCION
PESAJE
Croissant de jamón distribuido
Croissant de jamón almacenado
CREMADO Margarina
BATIDO
Margarina cremada
DOSIFICACION
HORNEO
Moje de torta dosificada
Torta de chocolate empacada
Torta de chocolate distribuida
Torta de chocolate almacenada
DISTRIBUCION
ALMACENAMIENTO
EMPAQUE
Torta de chocolate horneada
Resto de Ingredientes
Agua
Empaque
Moje de torta batido
RECEPCION
PESAJE
Materias primas
Materias primas
PREMEZCLA Agua
Hierro aminoquelado pesado
Hierro disuelto en agua
Figura 2. Diagrama de flujo del proceso de elaboración de la torta de chocolate Hierro aminoquelado
Hierro aminoquelado
RECEPCION
PESAJE
54
3.2 BALANCES DE MATERIA DE LOS PROCESOS DE ELABORACIÓN DE LOS
PRODUCTOS DE PANIFICACIÓN EN ESTUDIO
En este numeral se presentan los balances de materia para cada uno de los procesos industriales
de elaboración de los productos de panificación fortificados en estudio, croissant de jamón y torta
de chocolate, los cuales fueron elaborados durante el seguimiento de los procesos de panificación
de acuerdo a la metodología planteada en el numeral 2.1.
En el Anexo A se presentan los cálculos planteados para el balance de materia del proceso de
elaboración de croissant de jamón tomando como base de cálculo el peso total del moje de este
producto que es 105.511kg. Para el cálculo del balance de materia se tuvo en cuenta un balance
de materia entre las etapas de cilindrado y formado con el fin de tener en cuenta las pérdidas
totales presentadas a lo largo de estas dos etapas. Además en la tabla 8 se muestra el resumen del
balance de materia de éste proceso.
Tabla 8. Resumen del balance de materia del proceso de elaboración del croissant de jamón
OPERACIÒN MATERIALES CANTIDAD
QUE ENTRA (kg)
CANTIDAD QUE SALE
(kg)
PERDIDAS (kg)
Recepción Materias primas 105,53 105,53 0 Pesaje Materias primas 105,53 105,53 0
Mezcla Hierro en agua, Esponja, ingredientes 105,53 104,68 0,85
Cilindrado Masa 104,68 104,68 0
Laminado Masa, Margarina para hojaldre 124,28 124,28 0
Corte y formado Hojaldre, jamón 134,7 131,51 3,19 Fermentación Croissants 131,51 131,51 0
Horneo Croissants, agua 131,51 111,82 19,69 Enfriamiento Croissants 111,82 111,82 0
Empaque Croissants, empaque 111,82 111,82 0
Almacenamiento Croissants empacados 111,82 111,82 0
Distribución Croissants empacados 111,82 111,82 0
55
Por otra parte, se realizaron los cálculos del balance de materia para el proceso de producción de
la torta de chocolate según los cálculos presentados en el anexo B. Para este balance se tomó
como base de cálculo el peso del moje de este producto que es de 66 kg. Estos balances de
materia fueron utilizados para el cálculo de la adición de hierro aminoquelado donde fueron
tenidos en cuenta tanto el peso total de cada moje como las pérdidas adquiridas durante la etapa
de horneo de cada proceso. A continuación se encuentra el resumen del balance de materia en la
tabla 9. Este cálculo se presenta en el Anexo B.
Tabla 9. Resumen del balance de materia del proceso de elaboración de torta de chocolate
OPERACIÒN MATERIALESCANTIDAD
QUE ENTRA (kg)
CANTIDAD QUE SALE
(kg)
PERDIDAS (kg)
Recepción Ingredientes 67,06 67,06 0 Pesaje Ingredientes 67,06 67,06 0
Batido y dosificación Ingredientes 67,06 65,66 1,40
Horneo Torta, agua 65,66 57,49 8,17 Empaque Torta, empaque 57,49 57,49 0
Almacenamiento Torta empacada 57,49 57,49 0 Distribución Torta empacada 57,49 57,49 0
3.3 PRE-EXPERIMENTACIÓN DE LA OPERACIÓN DE MEZCLA
En este numeral se presentan los resultados obtenidos en la pre-experimentación de las mezclas
de panificación para los dos productos en estudio. Los resultados incluyen las variables
influyentes en la operación de mezcla que permitieron una mayor distribución del hierro en las
mezclas, las cuales se tomaron como base para definir las condiciones de trabajo en la etapa
experimental.
56
3.3.1 Selección de variables que intervienen en la operación de mezcla. De acuerdo a la
literatura las variables que intervienen en una operación de mezcla para pastas son: 68tiempo de
mezcla, velocidad de mezcla, equipo de mezcla, tipo de agitador, forma de inclusión del hierro a
la mezcla, cantidad de hierro a mezclar, solubilidad del hierro en agua, tamaño de partícula del
elemento traza y posibilidad de reacción del hierro con otros ingredientes de la mezcla. No
obstante, debido a las condiciones de los equipos de la empresa, la cantidad de hierro a adicionar
establecida en la Convocatoria Pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007 de la Secretaría de
Educación, las formulaciones manejadas en la industria y la dificultad para variar o intervenir en
algunos factores durante el proceso de mezcla a nivel industrial, se seleccionaron como variables
de trabajo el tiempo de mezcla, la forma de inclusión del hierro y la posibilidad de reacción del
hierro con otros ingredientes de la mezcla.
La solubilidad del hierro aminoquelado en agua no se consideró como una variable puesto que
de acuerdo a la ficha técnica del producto, este compuesto es libremente soluble en agua en un
rango de pH entre 7 y 8,5 según especificaciones del fabricante69; lo cual se verificó
cualitativamente a nivel laboratorio donde se observó que al disolver el hierro en toda el agua de
la formulación de cada producto por un tiempo no inferior a 1 minuto no se presentó
precipitación de este elemento. El hierro aminoquelado empleado para este ensayo presenta un
tamaño de partícula inferior a 45 micrones (Malla 325) de acuerdo a las especificaciones del
fabricante70 y no se consideró como una variable a tener en cuenta para la operación de mezcla
debido a que de acuerdo al ensayo cualitativo de solubilidad anteriormente descrito, este tamaño
de partícula es adecuado ya que permite una buena solubilidad en agua.
3.3.1.1 Selección de las variables que intervienen en la operación de mezcla para croissant.
Durante la elaboración del croissant a escala laboratorio se observó que cuando el hierro
aminoquelado tenia contacto con el extracto de margarina usado en la formulación éste se
oxidaba inmediatamente lo cual se hizo evidente por un cambio en la coloración del mismo de
68 McCABE, Op. Cit., p. 891,892 69 UNIPHARM DE MEXICO S.A. DE C.V. Ficha técnica del hierro aminoquelado: Fortificación de alimentos con minerales aminoquelados. 2007. 70 Ibid.
57
verde oscuro a rojo71. El hierro oxidado presenta una menor solubilidad72 en agua por lo que su
dispersión en la mezcla se puede ver afectada. Por lo anterior, la adición y no adición de
extracto de margarina en la mezcla se establecieron como tratamientos durante la pre-
experimentación.
Es bien sabido que en la mezcla de pastas es posible lograr una buena homogeneidad de la
mezcla si el elemento traza se incluye en una premezcla73 de menor tamaño que facilite un
equilibrio entre las proporciones de los ingredientes a mezclar y posibilite su posterior
distribución en la pasta74. Por lo anterior y teniendo en cuenta que dentro de la formulación se
incluye una premezcla que contiene algunos ingredientes de la mezcla incluyendo agua (esponja)
se tomó la determinación de disolver el hierro aminoquelado en el agua de ésta y homogenizarla
antes de adicionarla como ingrediente a la mezcla, lo cual constituye uno de los tratamientos a
estudiar. Por otro lado, el fabricante del hierro recomienda como método óptimo de inclusión del
mineral, la disolución previa de éste en el agua de la formulación75, por lo que esta
recomendación también fue tenida en cuenta como otro tratamiento en la pre-experimentación.
Por lo tanto, para esta etapa de trabajo con la mezcla del croissant de jamón se tuvieron en cuenta
cuatro tratamientos definidos de la siguiente manera: mezcla con adición de extracto y hierro
disuelto en el agua de la formulación; mezcla con adición de extracto y hierro disuelto en el agua
de la esponja; mezcla sin adición de extracto y hierro disuelto en el agua de la formulación; y
mezcla sin adición de extracto y hierro disuelto en el agua de la esponja. El tiempo de mezcla que
también fue considerado una de las variables influyentes, se evaluó durante la etapa experimental
mediante el cálculo de índices de mezcla a diferentes tiempos con los cuales se elaboró una curva
en la que se determinó la duración óptima de la mezcla realizada en el proceso.
71 Conozca nuestra agua: Hierro ferrico. [en linea]. http://Documents and Settings\mchaparro\Configuración local\Temp\hierro en agua.htm. Citado en 29 de Junio de 2008. 72 Oxido de hierro sintéticos. [en línea]. http://www.nubiola.com/pag_nubiola/prod_oxidoshierro.asp. Consultado el 29 de Junio de 2008 73 MATZ, Samuel. Bakery Technology and Engineering. 3ª ed. p. 548. [en línea]. http://books.google.es/books?id=rU1wQotD3jIC&pg=PA548&dq=mixing+of+doughs&lr=&sig=ACfU3U1u41lnSABBl7Xy08uWME7b3RgB9Q#PPA548,M1. Consultado el 1 de Julio de 2008. 74 BRENNAN, F.G. Las operaciones de la ingeniería de alimentos 2ª. Ed. Zaragoza, España: Editorial Acribia, 1980. Cap. 5 75 UNIPHARM DE MEXICO S.A. DE C.V. Op. Cit.
58
3.3.1.2 Selección de las variables que intervienen en la operación de mezcla para torta.
Durante la elaboración de la torta a nivel laboratorio no se observaron reacciones de los
ingredientes con el hierro aminoquelado por lo tanto no fue posible variar este factor durante la
etapa pre-experimental.
En cuanto a la forma de inclusión del hierro, en la torta de chocolate no fue posible realizar una
premezcla como segunda opción de adición del mineral a la pasta debido a que ningún
ingrediente, además del agua puede considerarse como un vehículo apropiado para la inclusión
de este micronutriente. Además de lo anterior la viscosidad de esta mezcla al ser menor que la
del croissant permite una mejor distribución del hierro en la pasta por lo que no se hace
indispensable el uso de una premezcla
Por lo tanto la única variable que se consideró relevante en la operación de mezcla de la torta de
chocolote fue el tiempo de mezcla el cual se evaluó por medio de la determinación del índice de
mezclado a diferentes intervalos de tiempo durante la etapa experimental a escala planta piloto.
3.3.2 Determinación de las variables influyentes en la operación de mezcla. En este numeral
se presentan los resultados obtenidos al aplicar los tratamientos definidos durante la selección de
las posibles variables que influyen en la operación de mezcla de los dos productos en estudio.
3.3.2.1 Determinación de las variables influyentes en la operación de mezcla para croissant.
Para determinar las variables influyentes en la operación de mezcla de croissant se consideraron
los siguientes tratamientos:
• Mezcla con adición de extracto y hierro disuelto en el agua de la formulación.
• Mezcla con adición de extracto y hierro disuelto en el agua de la esponja.
• Mezcla sin adición de extracto y hierro disuelto en el agua de la formulación.
• Mezcla sin adición de extracto y hierro disuelto en el agua de la esponja.
59
Para cada tratamiento se empleó la metodología planteada en el numeral 2.3.2. El tiempo de
operación se determinó de acuerdo a las condiciones de operación de la empresa las cuales se
describen en el numeral 3.1.1. Teniendo en cuenta que la industria utiliza un tiempo de mezclado
durante la fase de oxigenación de 5 a 6 minutos y debido a que el propósito de esta pre-
experimentación es determinar el tratamiento que presenta una mayor homogeneidad de la
mezcla se decidió utilizar el tiempo de mezclado más largo, que es de 6 minutos, para los cuatro
tratamientos nombrados.
Luego de seguir el procedimiento de determinación de hierro descrito en el numeral 2.4.1.2 se
obtuvieron los resultados en mg de hierro / 100g de mezcla para los cuatro tratamientos
anteriormente mencionados. Estos resultados se presentan en la Tabla 10. Las tablas con la
totalidad de los datos se presentan en el Anexo E y los cálculos de donde se derivan los
resultados se presentan en el Anexo C.
Tabla 10. Concentración de hierro elemental para las diferentes muestras de
los tratamientos de la pre-experimentación del croissant
CONCENTRACIÓN DE HIERRO ELEMENTAL
(mg/100g)
HIERRO DISUELTO EN EL AGUA DE LA
FORMULACIÓN
HIERRO DISUELTO EN EL AGUA DE LA
ESPONJA
CO
N
EX
TR
AC
TO
6,424 8,900 21,507 9,858 17,163 9,091 19,717 7,585
* 10,004
SIN
E
XT
RA
CT
O 15,628 10,259
4,493 7,087 16,722 8,946 17,786 15,201** 16,969 8,943
* El dato ausente en el tratamiento se debe a que la muestra se extravió. ** Debido a que existían registros de errores durante el procesamiento de la muestra, este resultado se descarto y no se tuvo en cuanta para el cálculo del Índice de mezcla.
Posteriormente con los resultados presentados en la Tabla 10 se realizó la determinación del
índice de mezcla para cada tratamiento a un tiempo de 6 minutos de acuerdo a las diferentes
60
relaciones matemáticas planteadas en la Tabla 3 del numeral 1.7.1, mediante los cálculos
presentados en el Anexo D. A continuación se presentan en la Tabla 11 los índices de mezcla
para los tratamientos realizados durante la etapa pre-experimental. Esto se realizó con el fin de
determinar cual índice de mezcla es el que representa de manera más consistente el grado de
homogeneidad de una mezcla.
Tabla 11. Indices de mezcla para los tratamientos de la pre-experimentación del croissant
INDICES DE MEZCLA Tratamiento Expresiones de mezclado Expresiones de no mezclado
IM I. 1 IM I.2 IM II IM VI. 1 IM VIII IM Log σ 1 1,000 0,9941 1,000 0,00592 4,57E-09 0,829845059 2 1,000 0,9990 1,000 0,00105 9,32E-11 -0,01537253 3 1,000 0,9951 1,000 0,00485 3,08E-09 0,744058533 4 1,000 0,9985 1,000 0,00150 1,70E-10 0,115360704
*El tratamiento 1 corresponde a mezcla con adición de extracto y hierro disuelto en el agua de la formulación; el tratamiento 2 corresponde a mezcla con adición de extracto y hierro disuelto en el agua de la esponja; el tratamiento 3 corresponde a mezcla sin adición de extracto y hierro disuelto en el agua de la formulación; y el tratamiento 4 corresponde a mezcla sin adición de extracto y hierro disuelto en el agua de la esponja.
En la Tabla 11 se puede observar que los índices de mezcla I.1 y II muestran resultados iguales
para los tratamientos estudiados; lo cual concuerda con la teoría; ya que, según Kramers si la
varianza máxima ( 0σ ) es mucho mayor a la varianza mínima ( ) entonces el Índice de mezcla
I.1 es aproximadamente igual al índice de mezcla II. Pero estos índices de mezcla no permiten
determinar variabilidad significativa entre los diferentes tratamientos debido a que los resultados
obtenidos son iguales a 1 lo cual significaría que todos los tratamientos se encuentran
perfectamente mezclados y que no hay diferencias entres ellos. También al analizar los resultados
obtenidos por medio del índice de mezcla VIII se observa que los valores arrojados son
demasiado cercanos a cero y tampoco permiten determinar claramente cual tratamiento presenta
un mejor grado de homogeneidad. Mientras que los índices de mezcla I.2 y VI.1 muestran una
variabilidad más clara para el grado de homogeneidad de los tratamientos en estudio, lo que
permite realizar una adecuada selección de la mejor mezcla. Lo anterior también se puede
apreciar mediante los gráficos presentados en las figuras 3 y 4.
2rσ
61
Figura 3. Expresiones de mezclado para los tratamientos de la pre-experimentación del croissant
0,990
0,992
0,994
0,996
0,998
1,000
IM I. 1 IM I.2 IM II
Indice de mezcla
Escala Tratamiento 1
Tratamiento 2
Tratamiento 3
Tratamiento 4
Figura 4. Expresiones de no mezclado para los tratamientos de la pre-experimentación del
croissant
0,00000
0,00100
0,00200
0,00300
0,00400
0,00500
0,00600
0,00700
IM VI. 1 IM VIII
Indice de mezcla
Escala Tratamiento 1
Tratamiento 2
Tratamiento 3
Tratamiento 4
De acuerdo a lo observado en las figuras anteriores y al analizar los resultados obtenidos para los
diferentes índices de mezclado se decidió que se pueden utilizar los índices de mezcla I.2 y VI.1
debido a que permiten discriminar las mezclas de manera más eficiente según su grado de
homogeneidad. Es importante señalar que el índice de mezcla I.2 expresa el grado de mezclado y
62
varía desde 0 para una mezcla completamente segregada hasta 1 para una mezcla completamente
homogénea; mientras que el índice de mezcla VI.1 es una expresión de no mezclado y varía
desde 1 para una mezcla completamente segregada hasta 0 para una mezcla completamente
homogénea.
Teniendo seleccionado el índice de mezcla que permite la distinción entre mezclas de acuerdo al
grado de homogeneidad de manera más hábil se presentan los resultados obtenidos para los
tratamientos de la pre-experimentación del croissant de jamón en la Tabla 12.
De la Tabla 12 es posible inferir que la adición o no de extracto de margarina a la mezcla no
representa un factor determinante en la homogeneidad de la misma; ya que, al evaluar los
resultados que arrojó un mismo método de inclusión de hierro a la mezcla variando la adición o
no de extracto de margarina, como se observa en los resultados de la Tabla 12 (ver resultados por
columnas), no se nota una variabilidad significativa para el índice de mezcla calculado a un
mismo tiempo.
Tabla 12. Resultados del índice de mezcla según McCabe calculado a 6 minutos para los
tratamientos de la pre-experimentación de croissant.
Resultados Indice de Mezclado
(IM VI.1 McCabe)
Hierro disuelto en el agua de la
formulacion
Hierro disuelto en el agua de la
esponja
Con
Ext
ract
o
0,005997 0,001055
Sin
extr
acto
0,004854 0,001502
63
Por otro lado, la forma de inclusión del hierro a la mezcla puede considerarse un parámetro
influyente para obtener una buena distribución de este mineral en la pasta; debido a que al
evaluar los datos obtenidos con extracto y sin extracto de margarina, variando el método de
inclusión de hierro (ver resultados por filas de la Tabla 12), la diferencia entre los índices de
mezcla obtenidos puede considerarse significativa y por lo tanto influyente en la homogeneidad
de éste micronutriente en la pasta. Después de establecer la influencia del método de inclusión de
hierro en la mezcla se puede ver que el mejor de los tratamientos según el índice de mezcla
hallado a 6 minutos es el obtenido mediante la adición del hierro en una premezcla (esponja) y
agregando extracto de margarina. Lo anterior coincide con la teoría de mezclas; ya que, una de
las ventajas del uso de premezclas en los procesos de panificación es que permite la distribución
uniforme de un ingrediente que se encuentre en pequeñas cantidades a través de una masa viscosa
tal como lo es la masa de pan. Esto ayuda a evitar que se presenten concentraciones localizadas
del ingrediente menor.76
El mejor tratamiento correspondiente a la mezcla elaborada con extracto de margarina y con
inclusión de hierro solubilizado en el agua de la esponja se evaluó mediante el cálculo de índices
de mezcla a diferentes tiempos para elaborar una curva y determinar la duración optima de la
operación.
3.3.2.2 Determinación de las variables influyentes en la operación de mezcla para torta.
Debido a que durante la pre-experimentación de la torta de chocolate no se observó ninguna
reacción química entre el hierro y algún ingrediente de la formulación, ni resultó viable a nivel
industrial la inclusión de una premezcla en el proceso de elaboración de este producto, se
estableció que la única variable de trabajo en la operación de mezcla del proceso de elaboración
de la torta de chocolate es el tiempo, el cual se analizó durante la etapa experimental mediante la
evaluación del índice de mezcla a diferentes tiempos, con el fin de elaborar una curva y
determinar la duración optima de la operación.
76 MATZ, Samuel. Bakery Technology and Engineering. 3ª ed. p. 548. [en línea]. http://books.google.es/books?id=rU1wQotD3jIC&pg=PA548&dq=mixing+of+doughs&lr=&sig=ACfU3U1u41lnSABBl7Xy08uWME7b3RgB9Q#PPA548,M1. Consultado el 1 de Julio de 2008.
64
3.4 DETERMINACION DE LA CANTIDAD DE HIERRO AMINOQUELADO A
ADICIONAR EN LOS PRODUCTOS
3.4.1 Determinación del hierro basal. Previo a la determinación de la cantidad de hierro a
adicionar a los mojes de las mezclas de panificación se realizó la determinación de hierro basal
teórico para cada ingrediente del moje de la formulación y posteriormente para el producto final
de acuerdo a la metodología planteada en el numeral 2.4.1.1. Para verificar que el contenido de
hierro de cada materia prima y por lo tanto del producto coincidiera con lo estipulado en cada una
de las fichas técnicas se procedió a determinar el hierro basal por análisis colorimétrico según lo
estipulado en el numeral 2.4.1.2. Los resultados para cada producto en estudio, croissant de
jamón y torta de chocolate se presentan a continuación.
3.4.1.1 Determinación del hierro basal teórico
La determinación del hierro basal teórico fue realizada siguiendo la metodología planteada en el
numeral 2.4.1.1. La formulación de los mojes de croissant de jamón y torta de chocolate con los
cuales fue necesario calcular la cantidad de hierro que aporta cada ingrediente no se expone en
las tablas respectivas para cada producto debido a la exigencia de confidencialidad por parte de la
empresa. A continuación se presentan los resultados de hierro basal calculado para cada producto.
En la Tabla 13 se presentan los datos teóricos de aporte de hierro en mg de hierro/100g de cada
ingrediente de la formulación del moje de croissant de jamón que tienen un aporte significativo
de hierro. Teniendo en cuenta este aporte de hierro, el peso total del moje y las pérdidas de agua
durante el proceso de elaboración de este producto, se determinó el hierro basal teórico según lo
planteado en la metodología y la ecuación planteada en el numeral 2.4.1.1.
Para la torta de chocolate se presentan en la Tabla 14 los datos teóricos de aporte de hierro en mg
de hierro/100g para cada ingrediente con posible aporte significativo de hierro en la formulación
del moje, al igual que el hierro basal obtenido mediante la ecuación planteada en el numeral
2.4.1.1.
65
Tabla 13. Hierro basal teórico del croissant de jamón
Ingredientes Aporte de Hierro
Teórico (mg de hierro/100g)
Cantidad de hierro Teórico que aporta
(mg de hierro)
Agua 0 0 Margarina 2,2 132
Harina 4,4 2200 Esponja 2,72 544 Jamón 1,7 177,14
Margarina para
hojaldre 2,2 431,2
Hierro basal Teórico (mg de hierro/100g) 3,008
Tabla 14. Hierro basal teórico de la torta de chocolate
INGREDIENTE Aporte de Hierro
Teórico (mg de hierro/100g)
Cantidad de Hierro Teórico que aporta
(mg de hierro) Grasa 2,2 242
Huevos 2,2 242 Polvo de Hornear 0 0
Harina 4,4 880 Agua 0 0 Cocoa 20 250
Hierro basal Teórico (mg de hierro /100g) 2,74
3.4.1.2 Determinación del hierro basal práctico. Para la determinación del hierro basal práctico
se siguió la metodología planteada en el numeral 2.4.1.2 teniendo en cuenta los cálculos
presentados en el Anexo C. Estos resultados obtenidos para cada producto sin fortificar se
muestran en la Tabla 15.
Para verificar la validez del resultado de hierro basal se determinó el contenido de hierro de las
materias primas con posible aporte significativo de este elemento y se cálculo el contenido final
66
de hierro en el producto sin fortificar por análisis proximal, según la ecuación planteada en el
numeral 2.4.1.1.
Tabla 15. Hierro basal práctico para croissant de jamón y torta de chocolate
Lectura Concentración
espectrofotómetro (mg/l)
Peso inicial muestra
(g)
Concentración Fe (mg Fe /100g de
muestra)
Promedio Hierro basal
(mg Fe/100g de muestra)
Torta de Chocolate
(Harina Tipo 2)
1,058 3,8229 7,06 7,12 1,008 3,4156 7,38
0,967 3,5075 6,93
Croissant de Jamón
(Harina Tipo 1)
1,431 5,1136 7,00 6,33 1,1 4,5991 5,98
0,901 3,7525 6,00
De acuerdo a la metodología planteada en el numeral 2.4.1.1 se determinó el contenido de hierro
de cada materia prima con aporte de hierro significativo en la formulación de los mojes de cada
producto en estudio. Los resultados por tripiclado de cada materia prima se muestran en el Anexo
F. Posteriormente se cálculo el hierro basal teniendo en cuenta la ecuación planteada en el
numeral 2.4.1.1. En la Tablas 18 y 19 se muestra el hierro basal práctico calculado por análisis
proximal de acuerdo a las materias primas de las formulaciones.
Tabla 16. Hierro basal práctico por análisis proximal del croissant de jamón
Ingredientes Aporte de Hierro
Practico (mg de hierro/100g)
Cantidad de hierro Practico que aporta
(mg de hierro)
Agua 0,28 58,8 Margarina 1,13 67,8
Harina (Tipo 1) 9,76 4880 Esponja 7,85 1570 Jamón 4,5 468,9
Margarina para hojaldre 3,3 646,8
Hierro basal Práctico por análisis proximal (mg de hierro/100g) 6,640
67
Tabla 17. Hierro basal práctico por análisis proximal de la torta de chocolate
INGREDIENTE Aporte de Hierro
Practico (mg de hierro/100g)
Cantidad de Hierro Practico que aporta
(mg de hierro)
Grasa 1,13 124,3 Huevos 3,68 404,8
Harina (Tipo 2) 15,2 3040 Agua 0,28 30,8 Cocoa 23,44 293
Hierro basal Práctico por análisis proximal (mg de hierro /100g) 6,613
Con base en los resultados presentados en las tablas 13, 14 y 15 se calculó el porcentaje de error
entre hierro teórico y práctico para cada uno de los productos. Los resultados se presentan en la
Tabla 18.
Al comparar los resultados de hierro teórico y práctico de cada producto mostrado en la Tabla 18,
se puede observar que existe una gran diferencia entre ambos. El hierro teórico tomado en base a
tablas de composición de alimentos corresponde a menos de la mitad del hallado
experimentalmente, lo que representa un porcentaje de error muy grande.
Tabla 18. Porcentaje de error entre los contenidos de hierro teórico y práctico de los productos sin
fortificar
Producto Hierro basal Teórico (mg de hierro/100g)
Hierro basal Práctico (mg de hierro/100g) % de error
Croissant de jamón 3,00 6,36 -112,00 Torta de chocolate 2,74 7,12 -159,85
Teniendo en cuenta que para los productos de panadería en estudio el componente principal es
la harina de trigo y que los resultados de su contenido de hierro experimental difieren
ampliamente del contenido exigido por la legislación colombiana, podemos ver que la falta de
control en la fortificación de este producto es la causa principal de dichos errores.
68
A continuación se presenta en la Tabla 19 los porcentajes de error entre los contenidos de hierro
de los productos sin fortificar hallados mediante los métodos anteriormente descritos.
Tabla 19. Porcentaje de error entre los contenidos de hierro práctico de los productos sin
fortificar
Producto Hierro basal Práctico por análisis proximal (mg de hierro/100g)
Hierro basal Práctico (mg de hierro/100g) % de error
Croissant de jamón 6,64 6,36 4,22 Torta de chocolate 6,61 7,12 -7,66
El contenido de hierro de cada materia prima se determinó con el fin de corroborar los resultados
obtenidos a partir del análisis colorimétrico del producto final y aunque se obtuvo un error
significativo este es mucho menor al obtenido mediante la comparación entre los contenidos de
hierro teórico y práctico. Los errores obtenidos también son causa de la falta de procesos de
estandarización que garanticen un contenido de hierro igual para cada lote de producción de
harina. Lo anterior se comprobó al encontrar resultados diferentes entre muestras de diferentes
lotes, e incluso datos diferentes en el mismo lote lo que indica una distribución deficiente del
micronutriente en la harina. Un ejemplo de lo anterior se presenta en la Tabla 20 en donde se
muestran los resultados de contenido de hierro en 100g de harina del mismo tipo pero de
diferente lote de producción.
Tabla 20. Resultados del análisis de hierro de 2 lotes del mismo tipo de harina
Producto
Lectura Concentración
espectrofotómetro (mg/l)
Peso inicial muestra
(g)
Concentración Fe (mg Fe /100g de
muestra)
Promedio Hierro basal (mg Fe/100g
de muestra)
Harina (tipo 2) 2,484 5,0101 12,39
11,60 2,526 4,9741 12,70 5,0139 1,945 9,70
Harina (tipo 2) 0,395 1,4398 13,72
15,20 0,519 1,5154 17,12 0,445 1,5064 14,77
69
3.4.2 Determinación de la cantidad de hierro a adicionar. La cantidad de hierro a adicionar se
calculó siguiendo la metodología planteada en el numeral 2.4.2 y teniendo en cuenta las pérdidas
obtenidas mediante los balances de materia para cada producto calculados inicialmente, el hierro
basal práctico obtenido para cada producto, el porcentaje de hierro elemental del hierro
aminoquelado y las especificaciones estipuladas en la Convocatoria pública PMC – SED – SGO
– 031 – 2007 las cuales se muestran en la Tabla 21.
Tabla 21. Niveles de adición de hierro en mg de hierro por porción exigidos en la Convocatoria
pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007 para los tipos de refrigerios A y B.
PRODUCTO TIPO DE REFRIGERIO
Peso porción (g)
Requerimiento hierro (mg de hierro/porción)
Mínimo Exigencia Máximo Promedio
Torta de chocolate
TIPO A 55 2,72 3,2 4 3,36 TIPO B 60 3,06 3,6 4,5 3,78
Croissant de jamón
TIPOA 66 2,72 3,2 4 3,36 TIPO B 72 3,06 3,6 4,5 3,78
Teniendo en cuenta estas especificaciones de hierro para cada tipo de refrigerio se determinó la
cantidad de hierro a adicionar en mg de hierro por 100g de producto final, los cálculos necesarios
para la determinación de estos niveles de adición se presentan en el Anexo G. En la Tabla 22 se
presentan los niveles de adición de hierro en mg de hierro/100g de producto final.
Tabla 22. Niveles de adición de hierro en mg de hierro por 100g de producto final exigidos en la
Convocatoria pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007 para los tipos de refrigerios A y B.
PRODUCTO TIPO DE REFRIGERIO
Requerimiento hierro (mg de hierro/100g de producto final)
Mínimo Exigencia Máximo Promedio
Torta de chocolate
TIPO A 4,95 5,82 7,27 6,11 TIPO B 5,10 6,00 7,50 6,30
Croissant de jamón
TIPOA 4,12 4,85 6,06 5,09 TIPO B 4,25 5,00 6,25 5,25
70
Teniendo en cuenta los siguientes aspectos: requerimiento de hierro promedio en mg de
hierro/100g de producto, peso del moje con pérdidas adquiridas durante la etapa de horneo, el
porcentaje de hierro elemental del hierro aminoquelado y un 5% de pérdidas de éste compuesto
consideradas por recomendaciones del proveedor, se calculó la adición de hierro por moje de
producto por medio de la relaciones matemáticas presentadas en el Anexo G. A continuación la
Tabla 23 presenta el cálculo de la cantidad de hierro a adicionar para cada moje de producto
considerando que el hierro aminoquelado presenta un 18% de hierro elemental.
Tabla 23. Cantidad de hierro aminoquelado a adicionar por moje de producto
PRODUCTO TIPO DE REFRIGERIO
Requerimiento hierro (mg de hierro/100g de
producto final)
Peso Moje (kg)
Adición de hierro aminoquelado con
18% de Fe elemental
(g Fe aminoquelado/moje)
Adición de Hierro Aminoquelado
considerando un 5% de perdidas
(g Fe aminoquelado/moje)
Torta de chocolate
TIPO A 6,11 58,87
19,98 20,979 TIPO B 6,30 20,60 21,635
Promedio 20,29 21,31 Croissant de
jamón TIPOA 5,09
115,85 32,77 34,404
TIPO B 5,25 33,79 35,479 Promedio 33,28 34,94
Teniendo en cuenta que en la etapa experimental se adicionó a cada moje de producto una
cantidad establecida de hierro aminoquelado según la cantidad de hierro aminoquelado a
adicionar mostrada en la Tabla 23, se calculó la cantidad de hierro elemental adicionada por 100g
de producto teniendo en cuenta la variabilidad del porcentaje de hierro elemental del hierro
aminoquelado la cual se encuentra dentro de un rango del 18 al 20%; con el fin de verificar
posteriormente que el hierro adicionado calculado prácticamente se encuentra dentro de este
rango de variabilidad. A continuación en la Tabla 24 se presentan estos valores de hierro
elemental adicionado.
71
Tabla 24. Hierro elemental adicionado por 100g de producto para cada moje según del porcentaje
de hierro elemental presente en el hierro aminoquelado
PRODUCTO TIPO DE REFRIGERIO
Peso Fe aminoquelado
adicionado (g Fe
aminoquelado/moje)
Peso moje con perdidas de agua
(kg)
Cantidad de hierro elemental adicionado
(mg de hierro/100g de producto final)
Fe aminoquelado con 18% de Fe
elemental
Fe aminoquelado con 20% de Fe
elemental Torta de chocolate
TIPO A 20,3 58,87 6,21 6,90
TIPO B Croissant de
jamón TIPOA
34,0 115,85 5,28 5,87 TIPO B
Por tanto, teóricamente se observa que este rango de variabilidad no afecta el cumplimiento de la
cantidad de hierro elemental adicionada exigida por la convocatoria pública; ya que, los valores
hallados se encuentran dentro del rango de hierro elemental exigido el cual se muestra en la
Tabla 22.
3.5 EXPERIMENTACIÓN DE LA OPERACIÓN DE MEZCLA A ESCALA PLANTA
PILOTO
Mediante la experimentación a escala planta piloto se evaluó el índice de mezcla a diferentes
intervalos de tiempo para cada mezcla de panificación de los productos en estudio, croissant de
jamón y torta de chocolate elaborada según las condiciones establecidas para el mejor tratamiento
obtenido en la etapa pre-experimental para cada producto.
Cada producto fue mezclado de acuerdo a las condiciones del proceso de mezcla de cada
producto las cuales se plantean en los numerales 2.5.1.1 y 2.5.1.2 para croissant de jamón y torta
de chocolate respectivamente. Durante la mezcla de cada producto se tomaron 5 muestras
aleatorias en varios puntos de la pasta mezclada por intervalos de tiempo definidos para cada
producto según lo planteado en el numeral 2.5.2.
72
Para la determinación del índice de mezclado se utilizó como elemento trazador el hierro y cada
muestra fue analizada mediante la cuantificación de la cantidad de hierro elemental según la
metodología descrita en el numeral 2.4.1.2 y por medio de los cálculos presentados en el Anexo
C; con el fin de determinar la fracción del material trazador. Posteriormente se determinó el
índice de mezcla mediante las fórmulas matemáticas que mejor describieron la homogeneidad de
la mezcla en la etapa pre-experimental (ver numeral 3.3.2.1) calculadas de acuerdo a las
ecuaciones matemáticas mostradas en el Anexo D. Finalmente se elaboró una gráfica que
relaciona el índice de mezcla con el tiempo y se determinó el mejor tiempo de operación para
cada producto.
A continuación se presentan los resultados de índice de mezclado para cada producto en estudio y
las gráficas respectivas.
3.5.1 Experimentación de la operación de mezcla a escala planta piloto para el croissant de
jamón.
El proceso de mezcla del croissant de jamón se elaboró de acuerdo a las condiciones establecidas
a nivel industrial, las cuales se plantean en el numeral 3.3.1.1, y considerando que durante la
etapa pre-experimental se obtuvo que el tratamiento que permitía una mejor distribución del
hierro en la mezcla era correspondiente a la mezcla elaborada con extracto de margarina y con
inclusión de hierro solubilizado en el agua de la esponja (ver numeral 3.3.2.1).
Por lo tanto la primera fase del proceso de mezcla consistió en la adición del hierro aminoquelado
calculado para el moje de producto en la esponja de la formulación con el fin favorecer la
distribución de éste elemento traza en la mezcla. La cantidad de hierro a adicionar se cálculo de
acuerdo a la cantidad de hierro aminoquelado a adicionar considerando un 5% de pérdidas del
hierro aminoquelado por moje de mezcla de croissant de jamón establecido en el numeral 3.4.2
(ver Tabla 23). Estas pérdidas se consideran por recomendación del proveedor del hierro.
73
Teniendo en cuenta que el peso del moje durante la etapa experimental a escala planta piloto fue
de 10 kg, la cantidad adicionada de hierro aminoquelado fue de 2.8g. Culminada la mezcla de la
esponja, la cual se realizó por un tiempo de 6 minuto de acuerdo al proceso industrial, se tomaron
5 muestras de diferentes puntos de la masa y se analizaron por medio de la determinación de
hierro planteada en el numeral 2.4.1.2; esto con el fin de determinar el índice de mezcla de la
esponja para un tiempo de mezcla de 6 minutos y evaluar el grado de homogeneidad del hierro en
la premezcla.
Los resultados de concentración de hierro en mg de hierro/100 g de producto obtenidos para las 5
muestras analizadas fueron calculados mediante la ecuaciones matemáticas mostradas en el
Anexo C. Estos resultados se muestran en la Tabla 25.
Tabla 25. Contenido de hierro en mg de hierro/100g de muestra de la esponja para un tiempo de
mezcla de 6 minutos.
Producto Contenido de hierro
(mg de hierro /100g de muestra)
Fracción de hierro
Esponja (6 min)
29,074 2,907E-04 28,052 2,805E-04 35,404 3,540E-04 28,475 2,847E-04
Promedio 30,251 3,025E-04
Para determinar el índice de mezclado inicialmente fue necesario determinar la varianza máxima
para la mezcla completamente segregada. Los cálculos utilizados para la determinación de
esta varianza teniendo en cuenta la cantidad de hierro adicionado a la premezcla se muestran en
el Anexo D. A continuación se muestran estos resultados en la Tabla 26. El índice de mezclado
para la esponja fue calculado por medio de relaciones matemáticas obtenidas durante la pre-
experimentación que describen mejor el grado de homogeneidad de las mezclas (ver numeral
3.3.2.1). Los cálculos para cada índice de mezcla se muestran en el Anexo D.
20σ
74
Tabla 26. Varianza máxima de la premezcla del croissant de jamón
Peso esponja
(Kg)
Hierro aminoquelado
adicionado (g)
Hierro basal (mg
Fe/100g de masa)
Hierro elemental
adicionado (18%) (mg Fe/100g)
Hierro elemental
total esperado
(mg Fe/100g)
Fracción de hierro elemental
total
σ0 σ02 σ0
2
(Promedio) σ0
2
(Promedio)
1,9 2,8 7,85
26,526 34,376 3,438E-04 0,01854 3,44E-04
0,01785 3,191E-04
Hierro elemental
adicionado (20%) (mg Fe/100g)
Hierro elemental
total esperado
(mg Fe/100g)
Fracción de hierro elemental
total
σ0 σ02
29,474 29,474 2,947E-04 0,01717 2,95E-04
En la Tabla 27 se muestra el índice de mezcla obtenido para la premezcla del croissant de jamón
(esponja) mezclada por un tiempo de 6 minutos.
Tabla 27. Indice de mezcla para la premezcla del croissant de jamón (esponja) para un tiempo de
mezcla de 6 minutos
Producto Fracción de hierro σ
IM VIII
(σ2)
IM VI .1 (McCabe) IM I.2 Log σ
Esponja (6 min)
2,907E-04
0,00001 2,64E-11 0,000288 0,999712 -0,2892 2,805E-04 3,540E-04 2,847E-04
En la Tabla 27 se puede observar que la premezcla (esponja) del proceso de croissant de jamón
presenta un grado de homogeneidad bastante alto analizando el hierro como material trazador;
debido a que, el índice de mezcla obtenido según McCabe es bastante cercano a cero como es lo
esperado para una mezcla perfectamente mezclada según esta escala. De igual forma según el
índice de mezcla IM I.2 también se obtuvo que la esponja a los 6 minutos de operación está
perfectamente homogénea con respecto al hierro; ya que, el índice de mezcla obtenido por medio
de esta relación matemática es muy cercano a 1, valor que se debe obtener para mezclas
completamente mezcladas. Por lo tanto, el tiempo de mezcla utilizado a nivel industrial para la
75
elaboración de la esponja es apropiado para garantizar una distribución homogénea del hierro en
la premezcla y favorecer la posterior distribución de este material trazador en la mezcla.
La segunda fase del proceso de mezcla de la masa de croissant de jamón consistió en la adición
de la premezcla al resto de los ingredientes de la formulación. Esta etapa de mezcla se realizó por
un tiempo de 10 minutos con el fin de evaluar la variación del índice de mezcla a través del
tiempo. El estudio del índice de mezclado no se prolongó por mas tiempo debido a que un
mezclado excesivo provoca características tecnológicas inadecuadas para la elaboración de
croissant ya que se dañan las cadenas de gluten lo cual le da una mayor fuerza a la masa
dificultando su manipulación y dando lugar a la obtención de productos de bajo volumen y peso
elevado77. Para analizar el índice de mezcla se siguió la metodología planteada en el numeral
2.5.2 para este producto. Las concentraciones de hierro para las 5 muestras analizadas por cada
intervalo de tiempo se muestran en la Tabla 29.
La varianza máxima para la mezcla completamente segregada fue calculada de acuerdo a las
relaciones matemáticas desarrolladas en el Anexo D y según los datos presentados en la Tabla 28
donde se muestra el valor de esta varianza máxima para la segunda fase de mezcla de este
producto.
Tabla 28. Varianza máxima de la mezcla de croissant de jamón
Peso moje (kg)
Hierro aminoquela
do adicionado
(g)
Hierro basal (mg Fe/100g de producto)
Hierro elemental
adicionado (18%)
(mg Fe/100g)
Hierro elemental
total esperado
(mg Fe/100g)
Fracción de hierro
elemental total
σ0 σ02 σ0
(Promedio) σ0
2
(Promedio)
10 2,8 6,36
5,040 11,400 1,140E-04 0,01068 1,14E-04
0,00908 8,499E-05
Hierro elemental
adicionado (20%)
(mg Fe/100g)
Hierro elemental
total esperado
(mg Fe/100g)
Fracción de hierro
elemental total
σ0 σ02
5,600 5,600 5,600E-05 0,00748 5,60E-05
77 CALAVERAS, Op. Cit., p. 167
76
Posterior a la determinación de la fracción del material trazador para cada muestra y de la
varianza máxima de la mezcla en estudio a nivel planta piloto, se determinó el índice de mezcla
para cada intervalo de tiempo de la operación de mezcla del proceso de elaboración del croissant
de jamón.
Este índice de mezcla se determinó teniendo en cuenta las mejores relaciones matemáticas que
durante la pre-experimentación describieron de manera más consistente el grado de
homogeneidad de una mezcla (ver numeral 3.3.2.1). Los cálculos utilizados para la determinación
de los índices de mezcla se presentan en el Anexo D. La Tabla 30 presenta los índices de mezcla
hallados para cada intervalo de tiempo de la mezcla de croissant de jamón.
Finalmente para definir el mejor tiempo de mezclado de la masa de croissant de jamón se graficó
el índice de mezcla con respecto al tiempo de operación y se determinó el tiempo que presentó un
mejor grado de homogeneidad de la mezcla considerando el hierro como material trazador y de
acuerdo a la escala respectiva de cada índice de mezcla. En las Figuras 5 y 6 se presenta la
variación del índice de mezcla con respecto al tiempo de operación.
Al observar las Figuras 5 y 6 se puede inferir que el comportamiento de la masa de croissant con
respecto al grado de homogeneidad se asemeja al comportamiento de una mezcla de sólidos y no
de una pasta como era lo esperado. Esto se debe a que la humedad de la masa de croissant es
mucho menor comparada con la humedad del moje de la torta de chocolate y por lo tanto su
comportamiento se asemeja más al comportamiento de un sólido.
77
Tabla 29. Contenido de hierro en mg de hierro/100g de muestra de la masa de croissant de jamón
para diferentes intervalos de tiempo durante la operación de mezcla de este producto
Tiempo de mezcla (min)
Peso Muestra (g)
Lectura Espectrofotómetro
(mg Fe/l)
Contenido de hierro (mg de hierro /100g de
muestra) Fracción de hierro
3
2,8328 0,9042 19,949 1,995E-04 3,5049 0,793 14,141 1,414E-04 2,4839 0,66 6,643 6,643E-05 3,2372 0,851 16,430 1,643E-04
4
3,1115 1,871 15,033 1,503E-04 2,7002 1,058 9,796 9,796E-05 2,4411 1,332 13,641 1,364E-04 2,3806 1,755 18,430 1,843E-04
5
2,7753 0,67 15,088 1,509E-04 4,0617 0,876 13,480 1,348E-04 3,0958 0,751 15,162 1,516E-04 2,4316 1,622 16,676 1,668E-04
6
3,5318 0,785 13,892 1,389E-04 3,8063 0,743 12,200 1,220E-04 2,9201 1,937 16,583 1,658E-04 3,4072 1,871 13,728 1,373E-04
7
4,5001 1,116 15,500 1,550E-04 2,9418 0,776 16,487 1,649E-04 3,7204 0,851 14,296 1,430E-04 3,0202 0,751 15,541 1,554E-04
8
2,4785 1,506 15,191 1,519E-04 3,5714 1,622 11,354 1,135E-04 3,3737 0,685 12,690 1,269E-04 2,4483 1,589 16,226 1,623E-04
9
4,0419 0,884 13,669 1,367E-04 2,9227 0,984 8,417 8,417E-05 3,1287 1,423 11,371 1,137E-04 3,5935 0,801 13,931 1,393E-04
9,5
3,9294 0,743 11,818 1,182E-04 3,1712 0,867 17,087 1,709E-04 2,2847 1,547 16,928 1,693E-04 3,4269 0,942 17,180 1,718E-04 2,2852 1,514 16,563 1,656E-04
10
3,0028 1,556 12,955 1,295E-04 3,7509 1,788 11,917 1,192E-04 3,0523 1,564 12,810 1,281E-04 2,7789 1,721 15,483 1,548E-04 2,5072 1,556 15,515 1,552E-04
78
Tabla 30. Indices de mezcla para los intervalos de tiempo de la operación de mezcla del proceso
de elaboración de croissant de jamón
Tiempo de mezcla (min)
Fracción de hierro σ IM VIII (σ2)
IM VI,1 (McCabe) IM I.2 Log σ
3
1,995E-04
5,63E-05 3,17E-09 0,006201 0,993799 0,7506 1,414E-04 6,643E-05 1,643E-04
4
1,503E-04
3,57E-05 1,28E-09 0,003935 0,996065 0,5530 9,796E-05 1,364E-04 1,843E-04
5
1,509E-04
1,31E-05 1,7E-10 0,001438 0,998562 0,1158 1,348E-04 1,516E-04 1,668E-04
6
1,389E-04
1,82E-05 3,32E-10 0,002007 0,997993 0,2605 1,220E-04 1,658E-04 1,373E-04
7
1,550E-04
8,97E-06 8,05E-11 0,000988 0,999012 -0,0470 1,649E-04 1,430E-04 1,554E-04
8
1,519E-04
2,24E-05 5E-10 0,002464 0,997536 0,3497 1,135E-04 1,269E-04 1,623E-04
9
1,367E-04
2,56E-05 6,55E-10 0,002819 0,997181 0,4082 8,417E-05 1,137E-04 1,393E-04
9,5
1,182E-04
2,30E-05 5,3E-10 0,002536 0,997464 0,3622 1,709E-04 1,693E-04 1,718E-04 1,656E-04
10
1,295E-04
1,66E-05 2,75E-10 0,00183 0,9982 0,2195 1,192E-04 1,281E-04 1,548E-04 1,552E-04
79
Figura 5. Variación del índice de mezcla para la masa de croissant de jamón con respecto al
tiempo
INDICE DE MEZCLA PARA MASA DE CROISSANT VS. TIEMPO
0,992
0,993
0,994
0,995
0,996
0,997
0,998
0,999
1
2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5
Tiempo de mezcla (min)
Indi
ce d
e m
ezcl
ado
IM I
.2
Figura 6. Variación del logaritmo de la desviación estándar para la masa de croissant con
respecto al tiempo
LOG σ VS. TIEMPO
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5
Tiempo de mezcla (min)
Log σ
80
Por medio del análisis de la Figura 6, la cual describe la variación de la desviación estándar del
contenido de hierro de las muestras para cada intervalo de tiempo de la operación de mezcla del
proceso de elaboración del croissant de jamón, se pudo determinar que el mejor tiempo de
mezclado para la operación de mezcla de este producto es a los 7 minutos debido a la presencia
de un valor mínimo que indica un alto grado de homogeneidad; tiempo en el cual el logaritmo de
la desviación estándar obtenida para el contenido de hierro de las muestras es el mínimo obtenido
con un valor de -0.047. Lo anterior se corrobora con el comportamiento de la mezcla observado
en la Figura 5, la cual muestra la variación del índice de mezcla para cada intervalo de tiempo de
operación, y también se visualiza que el mejor tiempo de mezclado es a los 7 minutos de
operación; debido a que, en este tiempo se obtiene un pico marcado correspondiente a 0.999012,
el cual es bastante cercano a 1 y según la escala de éste índice de mezcla para un valor de 1 la
mezcla se encuentra perfectamente homogénea.
3.5.2 Experimentación de la operación de mezcla a escala planta piloto para la torta de
chocolate
El proceso de mezcla a nivel planta piloto para la torta de chocolate se realizó de acuerdo al
proceso de mezcla establecido a nivel industrial el cual se describe en el numeral 3.3.1.1.
Teniendo en cuenta que durante la etapa pre-experimental se determinó que la variable relevante
de la mezcla de la torta chocolate es el tiempo, las condiciones del proceso de elaboración de este
producto establecidas a nivel industrial no fueron modificadas y sólo se varió el tiempo para
analizar el índice de mezcla de esta pasta.
La cantidad de hierro a adicionar se calculó de acuerdo a la cantidad de hierro aminoquelado a
adicionar considerando un 5% de pérdidas por moje de torta de chocolate establecido en el
numeral 3.4.2 (ver Tabla 23). Teniendo en cuenta que el peso del moje durante la etapa
experimental a escala planta piloto fue de 10 kg, la cantidad adicionada de hierro aminoquelado
fue de 2.99g. De acuerdo a las condiciones establecidas a nivel industrial se estableció que el
tiempo de operación para analizar la variación del índice de mezcla con respecto al tiempo fuera
de 6 minutos; debido a que a nivel industrial éste es el tiempo máximo permitido para la
81
operación de mezcla por el hecho de que para tiempos superiores de mezcla se afectan las
características tecnológicas de la pasta lo que ocasiona problemas en las etapas posteriores del
proceso de elaboración de este producto, principalmente en la etapa de dosificación.
De acuerdo a lo anterior se tomaron 5 muestras por intervalos de tiempo definidos según lo
estipulado en el numeral 2.5.2 y se realizó la determinación de hierro de acuerdo a la metodología
planteada en el numeral 2.4.1.2; esto con el fin de evaluar el grado de homogeneidad de hierro en
la mezcla de la torta de chocolate.
Los resultados de concentración de hierro en mg de hierro/100 g de producto obtenidos para las 5
muestras analizadas fueron calculados mediante la ecuaciones matemáticas mostradas en el
Anexo D. Estos resultados se muestran en la Tabla 32.
Posteriormente, se realizó la determinación de la varianza máxima para la mezcla
completamente segregada. Los cálculos utilizados para la determinación de esta varianza
teniendo en cuenta la cantidad de hierro adicionado a la mezcla se muestran en el Anexo G. A
continuación se muestran estos resultados en la Tabla 31.
20σ
Tabla 31. Varianza máxima de la mezcla de torta de chocolate
Peso moje (kg)
Hierro aminoquel
ado adicionado
(g)
Hierro basal (mg
Fe/100g)
Hierro elemental
adicionado (18%)
(mg Fe/100g)
Hierro elemental
total esperado (mg Fe/100g)
Fracción de hierro
elemental total
σ0 σ02 σ0
(Promedio) σ0
2
(Promedio)
10 2,99 7,8
5,374 13,174 1,317E-04 0,0115 1,317E-04
0,00960 9,571E-05
Hierro elemental
adicionado (20%) (mg Fe/100g)
Hierro elemental
total esperado (mg Fe/100g)
Fracción de hierro
elemental total
σ0 σ02
5,971 5,971 5,971E-05 0,00773 5,97E-05
82
Tabla 32. Contenido de hierro en mg de hierro/100g de muestra de la mezcla de torta de
chocolate para diferentes intervalos de tiempo durante la operación de mezcla de este producto Tiempo de
mezcla (min)
Peso Muestra (g)
Lectura Espectrofotómetro
(mg Fe/l)
Contenido de hierro (mg de hierro /100g de
muestra) Fracción de hierro
1
4,1765 0,801 11,987 1,199E-04 5,1045 1,133 14,150 1,415E-04 4,8578 1,008 12,969 1,297E-04 5,8627 1,091 11,631 1,163E-04 5,5386 0,884 10,175 1,017E-04
2,5
5,1371 0,867 10,548 1,055E-04 5,6869 1,025 11,265 1,126E-04 5,3191 1,149 13,501 1,350E-04 5,0379 0,876 10,868 1,087E-04 5,0297 0,876 11,049 1,105E-04
3,5
4,2804 1,44 8,410 8,410E-05 2,6967 0,536 12,423 1,242E-04 3,2161 1,63 12,671 1,267E-04 3,2557 1,514 11,626 1,163E-04 3,4129 1,522 11,149 1,115E-04
4
4,6972 0,867 11,536 1,154E-04 5,685 1,124 12,357 1,236E-04
5,2917 0,975 11,516 1,152E-04 5,9806 1,365 14,265 1,426E-04 4,9558 0,95 11,981 1,198E-04
4,5
4,4979 1,398 19,426 1,943E-04 5,8811 1,332 14,156 1,416E-04 4,5194 1,191 16,471 1,647E-04 5,412 1,183 13,662 1,366E-04 5,482 1,166 13,294 1,329E-04
5
5,6127 1,299 14,465 1,446E-04 6,2419 * 5,1861 1,199 14,450 1,445E-04 5,3878 1,382 16,032 1,603E-04 5,7586 1,398 15,173 1,517E-04
5,5
5,2569 1,042 12,388 1,239E-04 4,838 1,066 13,771 1,377E-04
4,8199 1,008 13,071 1,307E-04 6,6992 1,307 12,194 1,219E-04 5,6708 1,323 14,581 1,458E-04
6
5,0675 1,058 13,049 1,305E-04 5,7471 1,133 13,738 1,374E-04 4,6587 1,033 13,858 1,386E-04 5,0479 1,083 13,409 1,341E-04 5,2284 1,108 13,245 1,324E-04
83
Esta varianza máxima fue utilizada para calcular los índices de mezcla de cada intervalo de
tiempo establecido para la mezcla de la torta de chocolate. Los cálculos correspondientes a la
determinación de los índices de mezcla, determinados mediante las ecuaciones que resultaron
más representativas para discriminar el mejor índice de mezcla durante etapa pre-experimental
(ver numeral 3.3.2.1), se muestran en el Anexo D. En la Tabla 33 se presentan los índices de
mezcla para cada intervalo de tiempo de acuerdo al contenido de hierro analizado para cada
muestra.
Tabla 33. Indices de mezcla para los intervalos de tiempo de la operación de mezcla del proceso
de elaboración de la torta de chocolate
Tiempo de mezcla (min)
σ IM VIII (σ2) IM VI.1 (McCabe) IM I.2 Log σ
1 1,488E-05 2,216E-10 0,00155 0,99845 0,17275
2,5 1,178E-05 1,388E-10 0,00123 0,99877 0,07126
3,5 1,742E-05 3,035E-10 0,00181 0,99819 0,24108
4 1,136E-05 1,290E-10 0,00118 0,99882 0,05528
4,5 1,428E-05 2,039E-10 0,00149 0,99851 0,15470
5 7,483E-06 5,599E-11 0,00078 0,99922 -0,12595
5,5 7,167E-06 5,137E-11 0,00075 0,99925 -0,14465
6 3,370E-06 1,135E-11 0,00035 0,99965 -0,47242
Finalmente para definir el mejor tiempo de mezclado del moje de torta de chocolate se realizó
una gráfica que relacionó el índice de mezcla con el tiempo de operación y se determinó cual era
el tiempo que presentaba un mejor grado de homogeneidad considerando el hierro como material
trazador. En las Figuras 7 y 8 se presenta la variación del índice de mezcla de la torta de
chocolate con respecto al tiempo de operación.
84
Figura 7. Variación del logaritmo de la desviación estándar para la mezcla de la torta de
chocolate con respecto al tiempo
LOG Vs. TIEMPO DE MEZCLA
-0,600
-0,500
-0,400
-0,300
-0,200
-0,100
0,000
0,100
0,200
0,300
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5
Tiempo (min)
Log
LOG σ Vs TIEMPO DE MEZCLA
σ
Tiempo de mezcla (min)
Figura 8. Variación del índice de mezcla para la torta de chocolate con respecto al tiempo
INDICE DE MEZCLADO VS. TIEMPO DE MEZCLA
0,0E+002,0E-044,0E-046,0E-048,0E-041,0E-031,2E-031,4E-031,6E-031,8E-032,0E-03
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5
Tiempo de mezcla (Min)
Indi
ce d
e m
ezcl
a (M
c C
abe)
Al observar las Figuras 7 y 8 es posible inferir que la mezcla de torta de chocolate está
presentando un comportamiento de una pasta con respecto al grado de homogeneidad; lo cual es
válido para este tipo de mezcla, debido a su menor viscosidad comparada con la mezcla de
croissant
85
Por medio del análisis de la Figura 7, la cual describe la variación de la desviación estándar del
contenido de hierro de las muestras para cada intervalo de tiempo de la operación de mezcla del
proceso de elaboración para este producto, se pudo determinar que el mejor tiempo de mezclado
es a los 6 minutos de operación; tiempo en el cual la desviación estándar obtenida para el
contenido de hierro de las muestras es la menor con un valor de 3.37x10-6, valor que se aproxima
al estado ideal de una mezcla completamente homogénea el cual debe ser cercano a cero. De
igual manera la Figura 8, también arrojó que el mejor tiempo de mezclado es a los 7 minutos de
operación, tiempo en el cual se obtuvo un valor máximo de índice de mezcla de 0.99901 el cual
es bastante cercano al valor de 1 que se debe obtener para una mezcla perfectamente homogénea.
3.5.3 Consistencia de la mezcla de torta de chocolate. Con el fin de determinar el tiempo de
mezcla teniendo en cuenta la consistencia de la mezcla de la torta de chocolate se determinó esta
propiedad por medio del consistómetro de Bostwick de la planta piloto de la Universidad de la
Salle. En la Tabla 34 se presentan los valores de consistencia, en cm para un tiempo de 30
segundos, obtenidos para diferentes intervalos de tiempo de la operación de mezcla.
Tabla 34. Consistencia de la mezcla de la torta de chocolate para diferentes intervalos de tiempo
de mezcla
Velocidad de mezcla
(rpm)
Tiempo de mezcla (min)
Consistencia a 20°C por 30s
(cm)
50 1 4,25
90
2 4,00 4 3,00 6 2,00 8 2,00
10 2,00 12 2,00
2,00 14
Mediante estos datos de consistencia obtenidos se realizó una gráfica por medio de la cual se
analiza la variación de la consistencia con respecto al tiempo de mezcla. Esta gráfica se presenta
en la Figura 9.
86
Figura 9. Variación de la consistencia de la torta de chocolate con respecto al tiempo de mezcla
Consistencia de la mezcla de la torta de chocolate vs. Tiempo de mezcla
0,00
2,00
4,00
6,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Tiempo de mezcla (min)
Cons
iste
ncia
a 2
0°C
por
30s
(cm
)
Al analizar la Figura 9 se observa que la consistencia de la mezcla va aumentando con respecto al
tiempo lo cual se determinó por medio de la disminución de la distancia recorrida en el
consistómetro para un tiempo de 30 segundos. Para el tiempo de mezcla de 6 minutos se observa
que la consistencia alcanza un valor de 2 cm a 30 segundos, el cual se ve reflejado en la
reducción de la fluidez de la pasta, y a medida que transcurre el tiempo este valor se mantiene
hasta los 14 minutos de operación.
Debido a esto, se considera el tiempo de 6 minutos como el tiempo máximo de operación; ya que,
la disminución de la fluidez del moje puede ocasionar problemas durante el proceso de
elaboración de este producto, específicamente en la etapa de dosificación para la cual es
necesario trabajar con un masa poco viscosa que pueda fluir por gravedad debido a las
características de los equipos utilizados a nivel industrial.
Comparando este tiempo máximo de operación con el mejor tiempo de mezclado obtenido
mediante el análisis del grado de homogeneidad para pastas, se observa que concuerdan entre sí;
con lo cual, se favorece la distribución homogénea del hierro en la mezcla de torta de chocolate
87
sin afectar la características tecnológicas de la pasta requeridas durante el proceso de elaboración
de este producto las cuales permiten la obtención de un producto de calidad.
3.6 EXPERIMENTACIÓN DE LA MEZCLA A ESCALA INDUSTRIAL
Las condiciones de operación del proceso de mezcla obtenidas durante la experimentación a nivel
planta piloto del producto fortificado fueron reproducidas a nivel industrial con el fin de verificar
la aplicabilidad de éstas en la empresa. Esto se realizó mediante la evaluación del índice de
mezcla transcurrido el tiempo de operación sugerido y verificando el cumplimiento de la cantidad
de hierro adicionado dentro en un rango de variabilidad permitido por la Convocatoria Pública.
En el transcurso del proyecto, la Secretaría de Educación emitió a la empresa la orden estricta de
no seguir incluyendo hierro aminoquelado en la torta de chocolate. Por tal motivo esta
verificación de las condiciones de la operación de mezcla a nivel industrial sólo fue realizada
para la mezcla del croissant de jamón.
El proceso de elaboración de este producto se realizó siguiendo las condiciones establecidas
durante la experimentación a nivel planta piloto. Inicialmente el hierro aminoquelado calculado
para un moje de producto, según lo establecido en la Tabla 23 del numeral 3.4.2, fue adicionado a
la premezcla (esponja) la cual se mezcló por un tiempo de 6 minutos debido a que este tiempo
garantiza la distribución homogénea del hierro teniendo en cuanta los resultados obtenidos en la
etapa pre experimental. Posteriormente esta premezcla fue adicionada al resto de ingredientes de
la formulación y mezclada por un tiempo de 7 minutos según lo establecido durante la
experimentación a escala planta piloto. Al culminar el tiempo de operación se tomaron 5
muestras de manera aleatoria y se analizaron por análisis colorimétrico mediante la metodología
planteada en el numeral 2.4.1.1 para la determinación de hierro. En la Tabla 35 se presentan los
resultados de contenido de hierro en mg de hierro por 100g de masa de producto para un tiempo
de mezcla de 7 minutos.
88
Durante la etapa experimental se determinó que las materias primas no cumplían con un
contenido de hierro estándar acorde con las estipulaciones de las fichas técnicas y los contenidos
de hierro teóricos encontrados en la bibliografía. Este problema fue más marcado al analizar la
harina de trigo fortificada, ya que además de encontrar valores elevados de hierro con respecto a
la normativa, se encontró que para diferentes lotes de producción de un mismo tipo de harina, se
presentan diferencias significativas entre los contenidos de este micronutriente determinados
experimentalmente
Tabla 35. Contenido de Fe en mg de Fe/100g de masa para un tiempo de mezcla de 7 minutos
Producto Lectura
Concentración espectrofotómetro
(mg de Fe/l)
Peso muestra (g)
Concentración de hierro
(mg de Fe/100g de masa)
Fracción de hierro
Moje de torta de
chocolate (7min)
0,925 2,0188 23,37 2,337E-04 0,768 1,9823 19,37 1,937E-04 0,768 2,0914 18,36 1,836E-04 0,718 2,1186 16,95 1,695E-04 0,66 1,9129 17,60 1,760E-04
Por este motivo, durante la etapa experimental a nivel industrial se realizó la determinación del
hierro basal práctico para el producto sin fortificar empleando las mismas materias primas que
para el producto fortificado. Este hierro basal fue tenido en cuenta para verificar el cumplimiento
del hierro adicionado según las especificaciones de la Convocatoria Pública. En la Tabla 36 se
presentan los contenidos de hierro basal práctico determinados para el croissant de jamón
mediante la metodología planteada en el numeral 2.4.1.1.
Tabla 36. Contenido de hierro basal del croissant de jamón elaborado a nivel industrial
Producto Lectura
Concentración espectrofotómetro
(mg Fe/l)
Peso muestra
(g)
Concentración Fe (mg Fe/100g de
producto)
Fracción de hierro
Concentración Fe Promedio
(mg Fe/100g de producto)
Croissant de jamón sin fortificar
0,27 1,5706 13,06 1,306E-01 13,0321 0,453 1,6406 13,81 1,381E-01
0,436 1,782 12,23 1,223E-01
89
Posteriormente se determinó la varianza máxima teniendo en cuenta que de acuerdo al cálculo de
cantidad de hierro aminoquelado a adicionar por moje se requieren en promedio 34g de hierro por
moje de croissant de jamón. De acuerdo a este hierro aminoquelado a adicionar y mediante los
cálculos planteados en el Anexo D, se cálculo la varianza máxima; la cual se muestra en la Tabla
37.
Finalmente se determinó el índice de mezcla para el tiempo de operación de 7 minutos para las
relaciones matemáticas que muestran de manera más consistente el grado de homogeneidad de
una mezcla. Los cálculos para determinar cada índice de mezcla se muestran en el Anexo D y en
la Tabla 38 se presentan los índice de mezcla para el moje de este producto elaborado a nivel
industrial y mezclado por el tiempo ya determinado.
Tabla 37. Varianza máxima del moje de croissant de jamón
Peso moje (kg)
Hierro aminoquelado
adicionado (g)
Hierro basal (mg Fe/100g de
moje)
Hierro elemental
adicionado (18%) (mg Fe/100g de
moje)
Hierro elemental
total esperado
(mg Fe/100g de moje)
Fracción de hierro
elemental total
σ0 σ02 σ0
(promedio)σ0
2
(promedio)
105,509 34 13,032
5,800 18,832 1,883E-04 0,01372 1,883E-04
1,384E-02 1,915E-04
Hierro elemental
adicionado (20%) (mg Fe/100g de
moje)
Hierro elemental
total esperado
(mg Fe/100g de moje)
Fracción de hierro
elemental total
σ0 σ02
6,445 19,477 1,948E-04 0,01395 1,947E-04
Tabla 38. Indice de mezcla de la masa de croissant de jamón elaborado a nivel industrial por un
tiempo de operación de 7 minutos
Producto σ IM VIII (σ2)
IM VI.1 (Mc cabe) IM I.2 Log σ
Moje Croissant de jamón
(7min) 2,536E-05 6,434E-10 0,001833 0,99817 0,019
90
Al analizar los valores de índice de mezcla obtenidos para la masa de croissant mezclada por 7
minutos a nivel industrial se puede inferir que el mejor tiempo de mezclado obtenido a nivel
planta es aplicable para las condiciones de la industria; debido a que, para este tiempo de
operación se logró una muy buena distribución del hierro en la masa de croissant con un índice de
mezcla de 0.99817 según la relación matemática IM I.2, la cual considera de acuerdo a su escala
de clasificación que un índice de mezcla de 1 se presenta cuando la mezcla está perfectamente
mezclada. Esto se corrobora con el índice de mezcla obtenido por la relación matemática
planteada por McCabe que arrojó un valor de 0.00183 muy próximo a cero, como es lo esperado
para una mezcla completamente homogénea de acuerdo a la escala manejada según esta relación
matemática.
El valor numérico del índice de mezcla obtenido a nivel industrial no coincide exactamente con
el hallado a nivel planta piloto puesto que el equipo no era el mismo. A pesar de lo anterior, el
producto elaborado a nivel industrial y mezclado durante 7 minutos presenta una homogeneidad
en el contenido de hierro que permite cumplir con lo estipulado en la convocatoria publica PMC
– SED – SGO – 031 – 2007 de la Alcaldía Mayor de Bogotá y la Secretaría de Educación.
Después de confirmar que la masa de croissant de jamón mezclada por 7 minutos si garantizaba
una adecuada distribución del hierro en la mezcla, se procedió a verificar el cumplimiento del
producto final fortificado mediante la determinación del hierro total del producto por análisis
colorimétrico según lo descrito en el numeral 2.4.1.1 de la metodología. A continuación se
presentan en la Tabla 39 los resultados de contenido de hierro para el croissant de jamón
fortificado elaborado a nivel industrial.
Teniendo en cuenta los contenidos de hierro total determinados para las muestras de croissant de
jamón fortificado se determinó la desviación estándar de los datos obtenidos lo cual se muestra en
la Tabla 40.
91
Tabla 39. Contenido de hierro en mg de Fe/100g de croissant de jamón fortificado elaborado a
nivel industrial bajo las condiciones establecidas en la experimentación a nivel planta piloto
Producto Lectura
Concentración espectrofotómetro
(mg Fe/l)
Peso muestra
(g)
Concentración Fe (mg Fe/100g
de producto)
Fracción de hierro
Concentración Fe Promedio
(mg Fe/100g de producto)
Croissant de jamón
fortificado
0,494 1,3395 18,44 1,844E-01 18,9859 0,619 1,8446 16,78 1,678E-01
0,536 1,2328 21,74 2,174E-01
Tabla 40. Desviación estándar de los contenidos de hierro determinados para las muestras de
croissant de jamón fortificado elaborado a nivel industrial
Producto Fracción de hierro
Concentración Fe Promedio
(mg Fe/100g de producto)
Concentración de Fe esperada (mg
Fe/100g) σ
Croissant de jamón
fortificado
1,844E-01 18,98 19,15 0,025 1,678E-01
2,174E-01
De acuerdo a la Tabla 40 se observa que el contenido de hierro total esperado para el croissant de
jamón fortificado obtenido mediante la determinación por análisis colorimétrico fue bastante
similar al contenido de hierro que se esperaba teniendo en cuenta la cantidad de hierro
aminoquelado adicionado al moje de croissant de jamón elaborado a nivel industrial.
Teniendo en cuenta el hierro basal mostrado en la Tabla 36 de este numeral se calculó el hierro
elemental adicionado al restar del hierro total obtenido para el croissant fortificado el hierro basal
determinado experimentalmente para el croissant sin fortificar. En la Tabla 41 se muestran estos
valores y se comparan con el requerimiento de hierro a adicionar en mg de Fe/100g de producto.
92
Tabla 41. Cantidad de hierro elemental adicionado en mg de Fe/100g de producto para el
croissant de jamón fortificado a nivel industrial
Producto Concentración Fe Promedio
(mg Fe/100g de producto)
Concentración Fe natural
(mg Fe/100g de producto)
Contenido de Fe elemental adicionado
(mg Fe/100g de producto)
Requerimiento hierro adicionado
(mg de hierro/100g de producto)
Mínimo Máximo
Croissant de jamón
fortificado 18,99 13,03 5,96 4,185 6,155
En la Tabla 41 se observa que el croissant de jamón fortificado a nivel industrial según las
condiciones establecidas en la etapa experimental a nivel planta piloto si cumple con las
especificaciones de hierro elemental adicionado al producto; ya que, el hierro elemental
adicionado obtenido para el croissant de jamón fortificado, el cual fue de 5.96 mg de Fe/100g de
producto se encuentra dentro del rango de hierro adicionado exigido por la Convocatoria pública
PMC – SED – SGO – 031 – 2007 de la Alcaldía Mayor de Bogotá y la Secretaría de Educación
que regula el programa de suministro de refrigerios nutricionales diarios con destino a estudiantes
matriculados en Colegios Distritales de Bogotá.
A pesar de que las condiciones establecidas para el proceso de elaboración de este producto
garantizan la distribución homogénea del hierro en la mezcla y el cumplimiento del
requerimiento de hierro a adicionar al producto fortificado, es importante tener en cuenta que el
contenido de hierro basal del producto presenta un valor elevado con respecto a las fichas
técnicas y a los análisis previos realizados por la empresa; por tal motivo, es indispensable lograr
la estandarización del hierro basal mediante la verificación constante del aporte de hierro de las
materias primas y la exigencia a proveedores sobre la estandarización del contenido de hierro en
sus productos.
Teniendo en cuenta en la Convocatoria pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007 se plantea que
el objetivo de este programa es el de suplir el 50% de los requerimientos diarios de hierro para la
población infantil con deficiencias de este micronutriente, se decidió evaluar el aporte de hierro
que provee este producto según la biodisponibilidad de cada compuesto de hierro presente en el
93
mismo y su porcentaje de cumplimiento frente a este requerimiento nutricional. Los cálculos de
esta evaluación se presentan en el Anexo J.
De acuerdo a los resultados presentados en este anexo se observa que el croissant de jamón
fortificado a nivel industrial suple para porciones tipo A y B respectivamente, el 64,35% y el
70,20% de la recomendación diaria de hierro para la población con deficiencia de este
micronutriente entre 6 y 9 años; lo cual excede el porcentaje de cumplimiento de la
recomendación diaria de hierro establecido por el programa de refrigerios de la Secretaría de
Educación, el cual debe ser del 50%.
Según el Anexo J, se observa que si el producto fortificado estuviera dirigido a una población
normal sin deficiencia de hierro, si estaría cumpliendo con las especificaciones estipuladas en la
Convocatoria pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007 debido a que para esta población el
croissant de jamón suple el 46,20% y el 50,40% de la recomendación diaria de hierro para
porciones tipo A y B respectivamente.
3.7 CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO FORTIFICADO
En este numeral se presentan los resultados de la caracterización del croissant de jamón final
fortificado a nivel industrial usando las condiciones de mezcla halladas en la experimentación
descritas en el numeral 3.6.1 y las demás condiciones dadas por la empresa para el proceso de
elaboración de este producto mencionadas en el numeral 3.1.1.
Cabe recordar que no fue posible realizar la caracterización de la torta de chocolate fortificada
debido a que el programa de la Secretaria de educación suspendió la adición de hierro para este
tipo de producto y por tanto la empresa no permitió la elaboración de este producto fortificado a
escala industrial.
3.7.1 Resultados caracterización de la textura del producto fortificado. Después de lograr que
el producto fortificado a nivel industrial, croissant de jamón, cumpliera con los requisitos
94
estipulados por la convocatoria pública de la Alcaldía Mayor de Bogotá se realizó una
caracterización de la textura del producto siguiendo la metodología planteada en el numeral 2.7.1.
El croissant de jamón fortificado elaborado del lote de producción No. 1014 según las
condiciones estipuladas en la experimentación para la operación de mezcla fue caracterizado con
respecto a la dureza del producto. A continuación se muestran en la Tabla 42 los datos de dureza
en Newtons arrojados por el texturómetro Chantillon modelo LTCM-100 para diferentes
muestras de croissant de jamón.
Tabla 42. Datos de dureza para diferentes muestras de croissant de jamón fortificado
No. Muestra
No. Lote de producción
Fecha de elaboración Fecha de ensayo Dureza
(N) Promedio
(N)
1 1014 30/07/2008 01/08/2008 73,69
74,022 2 1014 31/07/2008 02/08/2008 66,06 3 1014 01/08/2008 03/08/2008 70,15 4 1014 02/08/2008 04/08/2008 75,06 5 1014 03/08/2008 05/08/2008 85,15
En la tabla anterior se muestra que el croissant de jamón fortificado con hierro aminoquelado
(bisglicinato ferroso) presenta una dureza promedio de 74.022N después de un día de elaborado.
Este resultado tiene validez en cuanto a que las evaluaciones sensoriales fueron realizadas con
productos del mismo lote y por tanto de la misma dureza; debido a esto, los resultados obtenidos
para la evaluación sensorial corresponden a esta caracterización de textura del producto
fortificado.
3.7.2 Resultados evaluación sensorial. En este numeral se presentan los resultados obtenidos en
la evaluación sensorial del croissant de jamón fortificado realizada en cuatro colegios distritales
de la capital ubicados en 4 localidades diferentes. Los resultados tabulados de la evaluación
sensorial en cada institución educativa se presentan en el Anexo I.
3.7.2.1 Determinación del tamaño muestral y forma de muestreo. Teniendo en cuenta que el
tamaño poblacional en este estudio corresponde a 20.000 productos fortificados aportados por la
95
empresa al programa de refrigerios escolares cada 15 días se determinó el tamaño muestral para
un intervalo de confianza de 7% , empleado debido a que la empresa solo estaba en condición de
aportar máximo 250 muestras para la evaluación. Según lo anterior y empleando la ecuación
planteada en el numeral 2.7.1, se obtuvo que el tamaño muestral es de 202.
El muestreo se realizó a partir de 4 colegios distritales que otorgaron facilidades para la
realización de la prueba. Los colegios seleccionados y su ubicación en la ciudad se presentan en
la Tabla 43.
Tabla 43. Colegios distritales de Bogotá participantes en la evaluación sensorial del croissant de
jamón
Colegio Distrital Localidad
Institución Educativa Distrital Juan Lozano y
Lozano Suba
Colegio Distrital Villa El Mar Sede C Fontibón
Colegio Distrital República de Guatemala Engativá
Colegio Distrital República del Ecuador San Cristóbal Sur
Cada institución tuvo una participación muy similar en el estudio aportando aproximadamente el
25% de las muestras. La participación en número de muestras de cada institución, teniendo en
cuanta los parámetros de rango de edad y género de los estudiantes fue variable debido a la
disponibilidad y la logística de cada colegio. La distribución de las muestras en las 4
instituciones ubicadas en las localidades de Suba, Fontibón, Engativá y San Cristóbal Sur se
presenta en la Tabla 44.
96
Tabla 44. Distribución de muestras por institución para la evaluación sensorial.
Género Niños Niñas Edades (años) 7 8 9 10 7 8 9 10 TOTAL
Loc
alid
ad SUBA 8 17 5 20 50
FONTIBÓN 12 13 15 11 51 ENGATIVÁ 12 9 18 12 51
SAN CRISTOBAL SUR 19 12 13 8 52 TOTAL 51 51 51 51 GRAN TOTAL 204
3.7.2.1 Resultados de aceptabilidad del croissant de jamón. Los resultados que se presentan en
este numeral presentan el rango de aceptabilidad de los parámetros de sabor, color y producto
total del croissant de jamón, por parte del grupo poblacional objeto de estudio el cual
corresponde a niños y niñas entre 7 y 10 años de edad cobijados con el programa de refrigerios
escolares de la Secretaría de Educación de Bogotá. Estos resultados se produjeron usando la
metodología descrita en el numeral 2.7.2.
• Aceptabilidad del sabor del croissant de jamón
En la Tabla 45 se presentan las frecuencias de la evaluación sensorial de aceptabilidad del sabor
del croissant de jamón. La puntuación promedio obtenida a partir de los puntajes que cada uno de
los 204 niños dio al sabor del producto fue de 4.04 lo cual corresponde a un 80.8% de
aceptabilidad con un nivel de confianza del 93%. Lo cual indica que el sabor del producto
fortificado con hierro aminoquelado es aceptado por el grupo poblacional objeto de estudio.
En la figura 10 se presenta la distribución porcentual de los puntajes dados por los niños al sabor
del producto fortificado. Esta distribución de la población nos permite inferir que existe una
buena aceptación de esta característica del producto entre la población infantil beneficiada con
los programas de refrigerios escolares ya que el 83% de los encuestados muestran agrado por el
sabor del producto.
97
Tabla 45. Resultados de aceptabilidad del sabor
FRECUENCIAS ACEPTABILIDAD SABOR
SUBA FONTIBON ENGATIVA SAN CRISTOBAL
PUNTAJE TOTAL PUNTAJE PROMEDIO
5-Me gusta mucho 14 17 7 17 55 275
4-Me gusta 27 26 35 26 114 456
3-Ni me gusta ni me disgusta 7 4 6 8 25 75
2-Me disgusta 2 2 3 1 8 16
1-Me disgusta mucho 0 2 0 2 2
TOTAL 50 51 51 52 204
824
GRAN TOTAL 204 4,04
Figura 10. Resultados aceptabilidad del sabor
En la figura 10 se presenta la distribución porcentual de los puntajes dados por los niños al sabor
del producto fortificado. Esta distribución de la población nos permite inferir que existe una
98
buena aceptación de esta característica del producto entre la población infantil beneficiada con
los programas de refrigerios escolares ya que el 83% de los encuestados muestran agrado por el
sabor del producto.
• Aceptabilidad del color del croissant de jamón
En la Tabla 46 se presentan las frecuencias de la evaluación sensorial de aceptabilidad del color
del croissant de jamón.
Tabla 46. Resultados aceptabilidad del color
FRECUENCIAS ACEPTABILIDAD COLOR
SUBA FONTIBON ENGATIVA SAN CRISTOBAL
PUNTAJE TOTAL PROMEDIO
5-Me gusta mucho 14 16 5 10 45 225
4-Me gusta 25 22 40 34 121 484
3-Ni me gusta ni me disgusta 8 10 2 6 26 78
2-Me disgusta 2 2 4 2 10 20
1-Me disgusta mucho 1 1 0 2 2
TOTAL 50 51 51 52 204
809
GRAN TOTAL 204 3,97
La puntuación promedio obtenida a partir de los puntajes que cada uno de los niños dio al color
del producto fue de 3.97 lo cual corresponde a un 79.4% de aceptabilidad con un nivel de
confianza del 93% Lo anterior indica que el color del producto final fortificado con hierro
aminoquelado es aceptado por el grupo poblacional objeto de estudio.
En la figura 11 se presenta la distribución porcentual de los puntajes dados por los niños al color
del producto fortificado. Esta distribución de la población nos permite inferir que existe una
99
buena aceptación de esta característica del producto entre la población infantil beneficiada con
los programas de refrigerios escolares ya que el 81% de los encuestados muestran agrado por el
color del producto.
Figura 11. Resultados aceptabilidad del color
• Aceptabilidad del producto total (croissant de jamón)
En la Tabla 47 se presentan las frecuencias de la evaluación sensorial de aceptabilidad del
croissant de jamón.
La puntuación promedio obtenida a partir de los puntajes que cada uno de los niños dio al sabor
del producto fue de 4 lo cual corresponde a un 80% de aceptabilidad con un nivel de confianza
del 93% Lo anterior indica que el producto final fortificado con hierro aminoquelado es
aceptado por el grupo poblacional objeto de estudio, lo cual facilita el cumplimiento del objetivo
nutricional para el cual fue elaborado.
100
Tabla 47. Resultados aceptabilidad del producto total
FRECUENCIAS ACEPTABILIDAD PRODUCTO TOTAL
SUBA FONTIBON ENGATIVA SAN CRISTOBAL
PUNTAJE TOTAL PROMEDIO
5-Me gusta mucho 12 15 7 15 49 245
4-Me gusta 28 27 36 24 115 460
3-Ni me gusta ni me disgusta 8 6 8 10 32 96
2-Me disgusta 2 3 3 8 16
1-Me disgusta mucho 0 0 0 0
TOTAL 50 51 51 52 204
817
GRAN TOTAL 204 4,00
Figura 12. Resultados aceptabilidad del producto total
101
En la figura 12 se presenta la distribución porcentual de los puntajes dados por los niños al
producto fortificado. Esta distribución de la población nos permite inferir que existe una buena
aceptación del producto fortificado entre la población infantil beneficiada con los programas de
refrigerios escolares ya que el 80 % de los encuestados muestran agrado por éste.
3.7.2.2 Resultados de apreciación del croissant de jamón. Las opiniones de los niños y niñas
objeto de estudio acerca de las características organolépticas del producto como el sabor, color y
el producto total son presentadas a continuación.
• Apreciación del sabor
En la Tabla 48 se presentan las diferentes opiniones que la población objeto de estudio expresa
con respecto al sabor del producto fortificado. Estas apreciaciones permiten inferir que la
mayoría de los encuestados consideran que el sabor del producto es agradable y que su
fortificación con la cantidad de hierro aminoquelado adicionada a nivel industrial no altera la
aceptabilidad de esta característica organoléptica. Lo anterior se corrobora en las figuras 13 y 14.
• Apreciación del color
En la Tabla 49 se presentan las opiniones expresadas por los niños con respecto al color del
producto fortificado. La mayoría de las apreciaciones presentadas en la Tabla 49 indican que la
adición del hierro aminoquelado en la cantidad utilizada a nivel industrial, no interfiere
considerablemente en la aceptabilidad del color del producto. Sin embargo, algunas percepciones
como gris, raro y oscuro dadas por un porcentaje minoritario de la población objeto de estudio
pueden estar asociadas a la adición de este mineral.
Lo anterior se puede corroborar en la figura 15 que presenta la distribución porcentual de la
población con respecto a las diferentes apreciaciones relacionadas con el color del croissant de
jamón.
102
Tabla 48. Resultados apreciación sabor
APRECIACION SABOR
CLAVE DE CATEGORIA
DESCRIPCION CATEGORIA
FRECUENCIAS %
SUBA FONTIBON ENGATIVA SAN CRISTOBAL TOTAL
A Rico, Me gusta, Bien 19 33 28 34 114 55,9
B
Me gusta mucho,
Delicioso, Súper Rico, Muy Rico,
Sabrosísimo
14 11 5 2 32 15,7
C Normal 6 1 10 5 22 10,8
D Dulce, Azucaradito 5 2 3 10 4,9
E No me agrada mucho, más o
menos 4 2 1 7 3,4
F Salado 2 2 2 6 2,9 G Sabor a jamón 2 2 4 2,0 H Dulce /salado 1 1 2 1,0 I Acido 2 2 1,0
J Casi sin sabor, Insípido 2 2 1,0
K Agrio 1 1 0,5 L Raro 1 1 0,5 M Agridulce 1 1 0,5
TOTAL 50 51 51 52 204 100
GRAN TOTAL 204
103
Tabla 49. Resultados apreciación color
APRECIACION COLOR
CLAVE CATEGORIA
DESCRIPCION CATEGORIA SUBA FONTIBON ENGATIVA SAN
CRISTOBAL TOTAL %
A
Dorado, Bien, Bueno, Bonito,
Cafecito, Amarillito, Amarillo quemado
14 26 35 29 104 51,0
B Pálido, clarito 8 9 9 8 34 16,7 C Normal 25 14 5 7 51 25,0 D Oscuro 2 4 6 2,9 E Muy amarillo 2 1 3 1,5 F No me importa 1 1 1 3 1,5 G Raro 1 1 2 1,0 H Gris 1 1 0,5
TOTAL 50 51 51 52 204 100
GRAN TOTAL 204
Figura 15. Resultados apreciación color
105
• Apreciación del producto total
En la Tabla 50 se presentan las opiniones expresadas por los niños con respecto al croissant de
jamón fortificado.
Tabla 50. Resultados apreciación producto total
APRECIACION PRODUCTO TOTAL
CLAVE CATEGORIA
DESCRIPCION CATEGORIA SUBA FONTIBON ENGATIVA SAN
CRISTOBAL TOTAL %
A Rico, me gusto,
bonito, esta bien, chevere
28 25 39 32 124 60,78
B
Delicioso, Me gusta mucho, Muy Bueno, Super Rico
12 15 4 15 46 22,55
C Normal 8 5 6 1 20 9,80
D
No muy bueno, no me gusto
mucho, mas o menos , regular
3 2 4 9 4,41
E Duro 2 2 0,98 F Me disgusta 2 2 0,98 G Fresco 1 1 0,49
TOTAL 50 51 51 52 204 100
GRAN TOTAL 204
Las opiniones expresadas por los niños con respecto al producto fortificado permiten determinar
que el producto total es ampliamente aceptado por la población objeto de estudio. Lo anterior
indica que el objetivo nutricional para el cual es elaborado se cumple. Una mejor representación
de la distribución porcentual de la población con respecto a las diferentes apreciaciones
relacionadas con el producto total se presenta en la figura 16.
106
Figura 16. Resultados apreciación producto total
3.7.2.3 Porcentaje de consumo del producto fortificado. En la Tabla 51 se presentan las
frecuencias del porcentaje de consumo del croissant de jamón por la población objeto de estudio.
En esta tabla es posible observar que el 88% de los participantes ingieren la totalidad del
producto lo cual indica que para la mayoría de niños el tamaño de porción es adecuado y puede
ser ingerido fácilmente durante el lapso de tiempo asignado al refrigerio. Una mejor
representación de estos datos puede observarse en la figura 17.
Dentro de la Tabla 51 puede observarse que aparecen 4 datos adicionales, los cuales
corresponden a 4 individuos que rechazaron el producto cuando les fue entregado, por lo que no
respondieron a las otras preguntas. Cuando se observó la reacción de estos niños se les cuestionó
acerca de las razones de su rechazo a lo cual dieron respuestas relacionadas con inapetencia y
desconfianza a los productos contenidos en los refrigerios.
107
Tabla 51. Porcentaje de consumo del producto
FRECUENCIA PORCENTAJE DE CONSUMO
%CONSUMO SUBA FONTIBON ENGATIVA SAN CRISTOBAL TOTAL %
100% 45 41 49 48 183 88,090% 1 1 2 1,0 80% 1 1 2 1,0 75% 1 1 0,5 70% 1 1 0,5 50% 2 4 1 3 10 4,8 20% 1 1 0,5 10% 2 2 1,0 5% 2 2 1,0 0% 1 1 2 4 1,9 TOTAL 50 52 52 54
208 100 GRAN TOTAL 208
Figura 17. Resultados cantidad consumida
Las causas principales de no consumo del producto fueron, el consumo previo de otros alimentos,
insuficiencia de liquido para consumir el producto y la inapetencia por el producto
108
4. PROPUESTA DEL MANEJO DE LA MEZCLA CON INCLUSIÓN DE HIERRO
En este capitulo se presentan las condiciones de mezcla propuestas para lograr una buena
distribución del hierro en cada una de las mezclas de los dos productos en estudio. Esta
propuesta se basa en los resultados obtenidos durante el desarrollo del proyecto y cuenta con
validación experimental.
4.1 PROPUESTA PARA LA OPERACIÓN DE MEZCLA DE CROISSANT DE JAMON
Después de analizar el comportamiento de la mezcla de croissant durante las etapas de este
proyecto, en donde se determinaron las variables influyentes y del índice de mezcla, es posible
fijar las condiciones ideales de mezclado para este producto a nivel industrial, con el fin de
obtener un producto final con las características de homogeneidad deseadas. Estas condiciones se
presentan en la Tabla 52.
Tabla 52. Condiciones de mezcla propuestas para el croissant de jamón
VARIABLE RECOMENDACIÓN/ OBSERVACIÓN
Se observó que la mezcladora tipo batidora78 con la que cuenta
la empresa permite garantizar las condiciones necesarias para
lograr una buena homogeneidad del hierro en la mezcla, por lo
tanto su uso es apropiado para productos fortificados.
Equipo de Mezclado
Se observó que el agitador tipo gancho empleado
industrialmente en la mezcla del croissant es adecuado para
desarrollar las características tecnológicas del producto y ayuda
a que se de una buena distribución del hierro en la masa, por lo
que su uso debe continuarse.
Tipo de Agitador
78 McCABE, Op. Cit., p. 890.
109
Velocidad de Mezclado
Se observó que la velocidad de operación empleada a nivel
industrial para el croissant debe mantenerse en cada una de las
etapas de la mezcla porque con ella puede lograrse una buena
homogeneidad teniendo en cuenta las demás condiciones
establecidas en esta propuesta. Esto es: un minuto a 50 rpm y los
7 minutos siguientes a 90rpm.
Adición de Extracto de
Margarina
Es posible mantener la adición de este compuesto en el moje
puesto que aunque propicia la oxidación del hierro
aminoquelado no afecta su distribución en la mezcla. Lo anterior
se comprobó durante la etapa pre- experimental a nivel
laboratorio y se describe en el numeral 3.3.2.1.
Primera Pre-mezcla con
Hierro Aminoquelado
El hierro aminoquelado empleado para la fortificación del
croissant es altamente soluble, por lo que debe ser previamente
disuelto en agua antes de su adición a la esponja. El hierro debe
adicionarse a toda el agua presente en la formulación de la
esponja para lograr una buena solubilidad. Lo anterior se
verificó durante la etapa pre experimental a nivel laboratorio y
se describe en el numeral 3.3.1.
Segunda Pre-mezcla con
Hierro Aminoquelado
Debe efectuarse una segunda pre mezcla en la que el hierro
disuelto en agua debe mezclarse con las cantidades adecuadas de
harina y levadura para formar la esponja que constituye uno de
los ingredientes principales en la formulación del croissant y
facilita la dispersión del mineral en la mezcla. Lo anterior se
comprobó durante la etapa pre experimental y se encuentra
descrito en el numeral 3.3.2.1.
110
La premezcla del hierro aminoquelado en toda el agua de la
formulación de la esponja debe efectuarse por un tiempo
mínimo de un minuto hasta que se observe una solución
homogénea sin hierro precipitado. Lo anterior se verificó
durante la etapa pre experimental y se describe en el numeral
3.3.1.
Tiempo de Duración de la
Primera Premezcla
La premezcla de la esponja debe llevarse a cabo por un tiempo
de 6 minutos contados a partir de la segunda velocidad (90 rpm)
debido a que en este tiempo se logra una buena homogeneidad
del hierro en la esponja. Lo anterior se comprobó durante la
etapa experimental a nivel planta piloto y se describe en el
numeral 3.5.1.
Tiempo de Duración de la
Segunda Premezcla
La duración de la operación de mezcla deber ser de 7 minutos
contados a partir de la segunda velocidad (90 rmp) para lograr
una homogeneidad adecuada. Los tiempos de operación por
encima y por debajo de este valor arrojan productos con
contenido de hierro bastante variables. Lo anterior se verificó a
nivel industrial y se describe en le numeral 3.6.
Tiempo Duración de la de
Mezcla
En este proyecto se logró homogenizar una cantidad de hierro
aminoquelado de 34g Fe/ moje con la cual se obtuvo un
producto final con 5.96 mg de hierro elemental adicionado/ 100
g de croissant, cumpliendo así con las especificaciones de
contenido de hierro adicionado estipuladas por la convocatoria
pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007 en donde se exige un
producto con contenido de hierro adicionado entre 4.185 y
6.155 mg de hierro / 100 g de producto. Lo anterior se
comprobó durante la etapa industrial y se describe en el numeral
3.6.
Cantidad de Hierro
Aminoquelado a
Adicionar
111
4.2. PROPUESTA PARA LA OPERACIÓN DE MEZCLA DE TORTA DE CHOCOLATE
Aunque por decisión expresa de la Secretaria de Educación la torta de chocolate fortificada no
seguirá formando parte de los refrigerios escolares, durante este proyecto se fijaron las
condiciones adecuadas para la etapa de mezcla de este producto con hierro aminoquelado. Estas
condiciones se presentan en la Tabla 53.
Tabla 53. Condiciones de mezcla propuestas para la torta de chocolate
VARIABLE RECOMENDACIÓN / OBSERVACIÓN
Se observó que la mezcladora tipo batidora79 con la que
cuenta la empresa permite garantizar las condiciones
necesarias para lograr una buena homogeneidad del hierro en
la mezcla, por lo tanto su uso es apropiado para productos
fortificados.
Equipo de Mezclado
Se observó que el agitador tipo paleta usado en la mezcla de
torta es adecuado para desarrollar las características
tecnológicas del producto y ayuda a que se de una buena
distribución del hierro en la masa, por lo que su uso puede
continuarse.
Tipo de Agitador
La velocidad de operación empleada a nivel industrial para la
torta de chocolate debe mantenerse en cada una de las etapas
de la mezcla para lograr una buena homogeneidad teniendo
en cuenta las demás condiciones establecidas en esta
propuesta. Esto es: 1.5 minutos de cremado a 90 rpm, los
siguientes 3 minutos a 50 rpm y finalmente 6 minutos a 90
rpm.
Velocidad de Mezclado
79 McCABE, Op. Cit., p. 890.
112
El hierro aminoquelado empleado para la fortificación de la
torta de chocolate es altamente soluble, por lo que debe ser
previamente disuelto en toda el agua de la formulación, antes
de su adición a la mezcla. Lo anterior se verificó durante la
etapa pre experimental a nivel laboratorio y se describe en el
numeral 3.3.1.
Pre-mezcla de Hierro
Aminoquelado
Tiempo de Duración de
Mezcla
La duración de la operación de mezcla de torta de chocolate
debe ser de 6 minutos contados a partir del inicio de la tercera
etapa de velocidad (90 rpm) para lograr una homogeneidad
adecuada. Los tiempos de operación por encima de éste,
aumentan de manera considerable la consistencia de la mezcla
y se pueden presentar taponamientos en el dosificador. Una
duración inferior a 6 minutos arrojaría productos de alta
variabilidad en su contenido de hierro. Lo anterior se
comprobó durante la etapa experimental a nivel planta piloto y
se describe en los numerales 3.5.2. y 3.5.3. .
En este proyecto se logró homogenizar una cantidad de hierro
aminoquelado de 20.3g Fe/ moje con la cual con la cual se
obtuvo un producto final teórico con 6.21 mg de hierro
elemental adicionado / 100 g de torta cumpliendo así con las
especificaciones de contenido de hierro adicionado
estipuladas por la convocatoria pública PMC – SED – SGO –
031 – 2007 en donde se exige un producto con contenido de
hierro elemental adicionado entre 5.025 y 7.385 mg de hierro /
100 g de producto. Lo anterior se comprobó durante la etapa
a escala planta piloto y se presenta en el numeral 3.4.2.
Cantidad de Hierro
Aminoquelado a Adicionar
113
CONCLUSIONES
• Se determinó que las variables más influyentes sobre la homogeneidad del hierro en las
mezclas de los productos en estudio, croissant de jamón y torta de chocolate, son la forma
de inclusión del hierro a la mezcla y el tiempo de duración de la operación. La forma de
inclusión ideal del hierro en cada producto debe realizarse mediante una pre-mezcla en
agua y en el caso del croissant el hierro solubilizado debe ser parte de la formulación de la
esponja como ingrediente, para facilitar su distribución posterior en la mezcla.
• El tiempo de duración óptimo de la operación de mezcla para cada producto, determinado
por el índice de mezcla, es de 7 minutos contados a partir del inicio de la segunda
velocidad (90rpm) en el caso del croissant de jamón y 6 minutos contados a partir del
inicio de la tercera velocidad (90rpm) en el caso de la torta de chocolate. El mejor
tiempo de mezclado para el croissant fue verificado a nivel industrial y se obtuvieron
productos que cumplen con las especificaciones de hierro adicionado estipuladas en la
Convocatoria Pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007 de la Secretaría de Educación.
Un tiempo de duración inferior o superior al establecido altera las características
tecnológicas de las pastas dificultando su procesamiento y adicionalmente influye
negativamente en la distribución del hierro en las mezclas y por tanto en el contenido
final del micronutriente en los productos.
• Las cantidades de hierro aminoquelado a adicionar en el moje de torta de chocolate y de
croissant de jamón son respectivamente 20.3 y 34 g. Esta adición permite cumplir con las
exigencias de hierro adicionado por porción según lo establecido en la Convocatoria
Pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007 de la Secretaría de Educación.
114
• El producto fortificado elaborado con las condiciones ideales de mezcla se caracterizó
mediante un análisis de textura y se evaluó sensorialmente obteniendo una aceptabilidad
del 80% por parte de la población infantil objeto de estudio. El color obtenido en el
croissant de jamón adicionado con hierro aminoquelado, que había sido considerado un
defecto en la calidad organoléptica de los productos fortificados industrialmente en
etapas anteriores al proyecto, también fue evaluado por niños beneficiados por el
programa de refrigerios escolares de la Secretaria de Educación quienes lo calificaron
obteniendo un porcentaje de aceptabilidad del 79%.
115
RECOMENDACIONES
• Las empresas dedicadas a la elaboración y distribución de los productos destinados al
programa de refrigerios infantiles dirigido a la población infantil con deficiencias
nutricionales, cumplen un papel fundamental en el mejoramiento de la seguridad
alimentaria de este segmento poblacional, por lo que deben exigir a sus proveedores el
cumplimiento y la estandarización del contenido de hierro en sus productos con el fin de
facilitar la obtención de productos finales con contenidos nutricionales estándar que
suplan las necesidades de la población a la que van dirigidos. Lo anterior puede lograrse
con programas de evaluación de proveedores constantes en los cuales se pueda ejercer un
control sobre este aspecto.
• Se recomienda que la empresa siga la propuesta planteada en este proyecto de grado para
la operación de mezcla presente el proceso de elaboración del producto fortificado a nivel
industrial; con el fin de garantizar la obtención de productos finales con un contenido de
hierro estándar que permita cumplir con las especificaciones de la convocatoria pública
PMC – SED – SGO – 031 – 2007 de la Secretaría de Educación.
• La estandarización del contenido de hierro en cada una de las materias primas
involucradas en el proceso es un punto clave en la obtención de productos fortificados
finales con contenidos de hierro acordes a los requerimientos nutricionales de los
segmentos poblacionales a quienes se dirigen este tipo de programas y en este aspecto la
legislación desempeña un papel fundamental por lo que se recomienda un mayor control
de los contenidos de micronutrientes tanto a productos destinados a la elaboración de
alimentos con objetivos nutricionales como a los productos finales fortificados.
116
• Aunque, en este proyecto se logró homogenizar una cantidad de hierro determinada
acorde a las especificaciones de contenido de hierro adicionado estipuladas por la
convocatoria pública PMC – SED – SGO – 031 – 2007, durante la realización del mismo
se pudo observar una variabilidad notoria del contenido en hierro de las materias primas
con respecto a lo estipulado en las fichas técnicas y en la legislación colombiana. Por lo
anterior, consideramos que se debe hacer un estudio más riguroso de las exigencias de
hierro adicionado en esta convocatoria teniendo en cuenta que el producto sin fortificar
presenta una alta concentración del micronutriente según los resultados obtenidos en la
determinación del hierro basal de los dos productos, y que el producto final fortificado
suple más del 50% de la recomendación diaria de este micronutriente para la población
infantil con deficiencia. Cabe resaltar que un exceso en el consumo de hierro causa
problemas de estreñimiento y posibles enfermedades cardiovasculares asociadas a
patologías que deben estudiarse mas a fondo para determinar si pueden llegar a afectar al
grupo objeto de estudio.
• Con el fin de establecer condiciones de la operación de mezcla de los dos productos de
panificación en estudio que permitan obtener un grado homogeneidad de éstas mezclas
más cercano al estado ideal de una mezcla completamente perfecta, se recomienda variar
para futuras investigaciones otras variables influyentes además del tiempo de mezcla y la
forma de inclusión del hierro en la mezcla, tales como son el equipo de mezcla, el tipo de
agitador, la velocidad de mezcla, el tamaño de partícula del hierro aminoquelado, entre
otras.
• Debido a que el hierro aminoquelado es un compuesto relativamente nuevo en los
procesos de fortificación en nuestro país, es necesario hacer estudios mas detallados
acerca de su efecto en los alimentos. Así bien, podría evaluarse su efecto en el sabor, el
color, la textura y las propiedades reológicas de los productos fortificados con el fin de
garantizar la aceptabilidad de esta clase de productos en la población especifica a la que
van dirigidos y de implementar procesos eficientes de fortificación a nivel industrial en
base a estos conocimientos.
117
• A pesar de que el hierro aminoquelado se considera un compuesto apropiado para la
fortificación de alimentos por su baja interacción con otros ingredientes presentes en el
producto lo cual garantiza su alta biodisponibilidad, existen otros compuestos como
NaFeEDTA (etilendiaminotetraacetato ferrosódico), trisglicinato férrico y compuestos de
hierro encapsulados que también presentan una alta biodisponibilidad y cuyo uso en
productos de panificación y otros alimentos merece ser evaluado mas ampliamente.
118
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121
ANEXO A CALCULOS DEL BALANCE DE MATERIA PARA LA ELABORACIÓN DE
CROISSANT DE JAMÓN
Para determinar el balance de materia del proceso de elaboración de croissant de jamón se realizó
un seguimiento del proceso a nivel industrial y se tomaron pesos a la entrada y salida de cada
operación. Se trabajó con una base de cálculo de acuerdo al peso del moje de producto y los
cálculos correspondientes se presentan a continuación.
De acuerdo al proceso descrito en el numeral 3.1.1 la primera etapa del proceso de elaboración
del croissant de jamón es la etapa de recepción. Debido a que durante esta etapa no se producen
pérdidas del producto el balance de materia se expresa de la siguiente manera donde A y B
corresponden a corrientes de materias primas
Balance general de la etapa de recepción
A = B
De igual manera, durante la etapa de pesaje no se producen ningún tipo de pérdidas significativas
para el producto por lo tanto el balance de materia de esta etapa se presenta por medio de la
siguiente ecuación donde C corresponde a los ingredientes de la formulación de la esponja
pesados.
Balance general de la etapa de pesaje
B = C
Durante la etapa de elaboración de la premezcla tampoco se incurre en pérdidas significativas
para el proceso; por lo tanto, el balance de materia se describe de la misma manera que en las
etapas anteriores. Donde D corresponde a la esponja obtenida de la premezcla.
RECEPCION
PESAJE C B
PREMEZCLA D C
A B
123
Balance general de la etapa de pesaje
C = D
Los balances de materias anteriores definidos para las etapas de recepción y pesaje también se
utilizan para el proceso de la premezcla del hierro en agua. A continuación se presenta el balance
de materia de la etapa de la premezcla del hierro en agua. Donde las corrientes corresponden a Fe
para el hierro aminoquelado, AG el agua de la formulación y HI el hierro disuelto en el agua de la
formulación.
PREMEZCLA EN AGUA AG
Fe
HI
Balance general de la etapa de premezcla en agua
AG + Fe = HI
De acuerdo a la formulación establecida por la empresa, la cantidad de agua añadida al moje de
croissant es de 21kg; y de acuerdo al cálculo de la cantidad de hierro adicionar para el moje de
producto presentado en la Tabla 16 se deben adicionar 0.0359kg de hierro aminoquelado. Por lo
tanto el cálculo de HI se define de la siguiente manera
HI = AG + Fe
HI = 21kg + 0.0359kg = 21.0359kg
La esponja obtenida durante la etapa de premezcla es mezclada con el resto de ingredientes en
una batidora al igual que con el hierro aminoquelado disuelto en el agua de la formulación.
También es importante resaltar que durante esta etapa si se obtienen pérdidas. Por tanto las
corrientes de esta etapa se definen de la siguiente manera:
MEZCLA
M
HP
F
I
Donde F es la esponja obtenida de la premezcla, HI el hierro aminoquelado disuelto en el agua de
la formulación, I los ingredientes de la formulación, M el moje obtenido durante la etapa de
124
mezcla y P las pérdidas obtenidas durante esta etapa del proceso. Y el balance de materia se
presenta por medio de la siguiente ecuación:
Balance general de la etapa de mezcla
H + I + F = M + P
Si despejamos M de la ecuación anterior obtenemos que:
M = H + I + F - P
Teniendo en cuenta que para a la formulación de un moje de croissant de jamón, el peso de la
esponja que corresponde a la corriente F es de 20kg, el peso del resto de ingredientes I es de
64.5kg, la corriente HI calculada anteriormente es de 21.036kg y las pérdidas P son de 0.85kg; y
de acuerdo a la ecuación anterior la corriente M se calcula de la siguiente manera:
M = H + I + F - P
M = 21.036kg + 64.5kg del resto de ingredientes + 20kg de esponja – 0.85kg de pérdidas
M = 104.68kg
Posteriormente en la etapa de cilindrado no se determinaron pérdidas significativas para el
proceso por lo tanto el balance de materia se describe por medio de la siguiente ecuación
Balance general de la etapa de cilindrado
M = M1
Por lo tanto, la corriente M1 presenta un valor de 104.68kg
En la etapa de laminado entra la corriente HO que corresponde a la Margarina para hojaldre
adicionada al moje de croissant la cual fue de 19.6kg. Por tanto el balance de materia se define de
la siguiente manera:
CILINDRADO M1 M
LAMINADO HO
M2
M1
125
Balance general de la etapa de laminado
HO + M1 = M2
Donde M2 corresponde a la corriente del moje laminado y se calculó de la siguiente manera:
M2 = HO + M1
M2 = 19.6kg + 104.68kg = 124.28kg
Posteriormente se realizó un balance entre las etapas de mezcla y formado con el fin de
determinar las pérdidas que se producen durante estas etapas.
Balance general entre las etapas de mezcla y formado
H + I + F +HO + J =P + D + P2 + CR
La corriente CR que corresponde al peso de los croissants formados se cálculo mediante el
producto del peso promedio de los croissants formados y la cantidad de croissants producidos por
moje elaborado. Teniendo en cuenta que el valor de la corriente CR es de 131.51kg, D es 1.5kg y
la corriente J es de 10.42kg de acuerdo a la formulación de la empresa, el cálculo de la corriente
P2 se realizó mediante la siguiente ecuación:
P2 = H + I + F +HO + J – CR – P - D
P2 = 21.036 + 64.5 + 20 + 19.6 + 10.42kg – 131.51kg – 0.85 – 1.5
P2 = 1.69
Durante la etapa de fermentación del proceso del croissant de jamón no se producen pérdidas
significativas para el proceso; por lo tanto el balance de materia se define de la siguiente manera:
Balance general de la etapa de fermentación CR1
FERMENTACIÓN CR
CR = CR1= 131.51kg de croissant fermentados
126
Durante la etapa de horneo si se presentaron pérdidas debido a la evaporación de agua de los
croissants durante el proceso de horneo de los productos. El balance de materia para esta etapa se
presenta a continuación:
CR2 AG2 HORNEO
CR3 Balance general de la etapa de horneo
CR2 = CR3 + AG2
La corriente CR3 que corresponde a los croissants horneados se cálculo mediante el producto del
peso promedio de los croissants horneados y la cantidad de croissants producidos para un moje de
producto. Debido a que el valor de los croissants horneados CR3 es de 111.82 y que la corriente
CR2 es de 131.51kg se cálculo la corriente AG2 por medio de la siguiente relación matemática:
AG2 = CR2 – CR3
AG = 131.51kg – 111.8kg
AG = 19.7kg de agua
Durante la etapa enfriamiento no se determinaron pérdidas por lo tanto el balance de materia se
describe de la siguiente manera:
ENFRIAMIENTO
CR4
CR3
Balance general de la etapa de enfriamiento
CR3 = CR4 = 111.8kg de croissants horneados y fríos
En la siguiente figura se presenta el balance de materia para el proceso de elaboración de
croissant de jamón.
127
Balance de materia del proceso de elaboración de croissant de jamón
128
MEZCLA
20 kg de ingredientes pesados
131.51 kg de croissant fermentados
CILINDRADO
104.68 kg de moje de croissant
LAMINADO
104.68 kg de moje de croissant
CORTE
124.28 kg de Hojaldre laminado
FORMADO
FERMENTACIÓN 131.51 kg de croissants formados
19.6 kg de margarina para hojaldre
10.42 kg de jamón
HORNEO
EMPAQUE
19.7kg de Agua
1601 Croissants de jamón
ENFRIAMIENTO 111.82kg de croissants horneados y fríos
PESAJE
RECEPCION
20 kg de materias primas
20 kg de materias primas 0.0359 kg de Fe aminoquelado
ALMACENAMIENTO
DISTRIBUCIÓN
1601 Croissant de jamón
111.82 kg de croissants horneados
PREMEZCLA EN AGUA 21 kg de Agua
0.0359kg de Fe aminoquelado
21.036kg de Fe en agua
1601 Empaques
20 kg de esponja 64.5 kg del resto de ingredientes
1.69 kg perdidas
1.5 kg de devoluciones
0.85 kg de Perdidas
PREMEZCLA
PESAJE
RECEPCION
0.0359kg de Fe aminoquelado
1601 Croissant de jamón
ANEXO B CALCULOS DEL BALANCE DE MATERIA PARA LA ELABORACIÓN
DE TORTA DE CHOCOLATE
Para determinar el balance de materia del proceso de elaboración de croissant de jamón se realizó
un seguimiento del proceso a nivel industrial y se tomaron pesos a la entrada y salida de cada
operación. Se trabajó con una base de cálculo de acuerdo al peso del moje de producto y los
cálculos correspondientes se presentan a continuación.
De acuerdo al proceso descrito en el numeral 3.1.2 la primera etapa del proceso de elaboración de
la torta de chocolate es la etapa de recepción. Debido a que durante esta etapa no se producen
pérdidas del producto el balance de materia se expresa de la siguiente manera donde A y B
corresponden a corrientes de materias primas
Balance general de la etapa de recepción
A = B
De igual manera, durante la etapa de pesaje no se producen pérdidas significativas para el
producto por lo tanto el balance de materia de esta etapa se presenta por medio de la siguiente
ecuación donde C corresponde a los ingredientes de la formulación utilizados para el cremado los
cuales son margarina y azúcar, y corresponden a un valor de 23kg.
Balance general de la etapa de pesaje
B = C
De igual manera, durante la etapa de cremado no se producen pérdidas significativas para el
producto por lo tanto el balance de materia de esta etapa se presenta por medio de la siguiente
ecuación donde la corriente D corresponde a la margarina cremada.
RECEPCION
PESAJE C B
CREMADO D C
A B
129
Balance general de la etapa de cremado
C = D
El peso de estas materias primas, margarina y azúcar, es de 23kg por lo tanto las corrientes A, B,
C y D tienen un valor de 23kg.
Para la elaboración de la premezcla también se tuvieron en cuenta los balances de las etapas de
recepción y pesaje de ingredientes por lo tanto estos balances son validos también para el proceso
de premezcla en el agua de la formulación. Para la etapa de premezcla si se consideraron las
corrientes de Fe para hierro aminoquelado pesado, AG para el agua de la formulación y HI para
el hierro disuelto en el agua de la formulación, por lo tanto el balance se describe de la siguiente
manera: Fe
PREMEZCLA AG
HI
Balance general de la etapa de premezcla
AG + Fe = HI
De acuerdo a la formulación de la empresa la corriente AG tiene un valor de 11kg, y teniendo en
cuenta el cálculo de la cantidad de hierro adicionar para el moje de producto sin considerar el %
de pérdidas (ver Tabla 16) se deben adicionar 0.0203kg de hierro aminoquelado. Por lo tanto la
corriente HI se calcula de la siguiente manera:
HI = AG + Fe
HI = 11kg + 0.0203kg = 11.0203kg
Posteriormente esta premezcla se mezcla en la etapa de batido con la margarina previamente
cremado y con el resto de ingredientes de la formulación que pesan 56.04kg los cuales
corresponden a la corriente I. Culminada la etapa de batido el moje de torta de chocolate es
llevado hasta la maquina dosificadora donde se realiza la etapa de dosificación y se obtienen
63.86kg de tortas. Por tanto el balance de materia para estas dos etapas se describe a
continuación:
130
Balance general entre las etapas de batido y dosificación
D + HI + I = T + P
P = D + HI + I – T
P = 23kg + 11.02kg + 33.04kg – 65.66kg
P = 1.4kg
Durante el horneo si se presenta pérdidas por causa de la evaporación de agua. Estas pérdidas se
calcularon de acuerdo al balance de materia realizado para esta etapa el cual se muestra a
continuación, donde la corriente AG2 es la cantidad de agua perdida en la etapa de horneo y la
corriente T2 el producto horneado
Balance general de la etapa de horneo
T = T2 + AG2
La cantidad de torta de chocolate horneada que fue de 57.49 kg se calculó de acuerdo al producto
del peso promedio del producto horneado y la cantidad de producto elaborado para el moje de
torta y el cálculo se presenta a continuación:
AG2 = T - T2
AG2 = 65.66kg – 57.49kg = 8.17kg
BATIDO
D SIFICACION O T
P
D
HI
I
HORNEO
T AG2
T2
131
En la siguiente figura se presenta el balance de material para el proceso de elaboración de la torta
de chocolate
Balance de materia del proceso de elaboración de torta de chocolate
CREMADO 23 kg de margarina y azúcar
BATIDO
23 kg de margarina cremada
DOSIFICACION
HORNEO
65.66 kg de moje de torta
Empaque
57.49 kg de Torta de chocolate d
57.49 kg de Torta de chocolate
DISTRIBUCION
ALMACENAMIENTO
57.49 kg de torta de chocolate
33.04 kg del resto de Ingredientes
8.17 kg de Agua
RECEPCION
PESAJE
23 kg de margarina y azúcar
23 kg de margarina y azúcar
Moje de torta batido
PESAJE
RECEPCION
0.0203kg Fe aminoquelado
PREMEZCLA
0.0203kg Fe aminoquelado pesado
11.0203kg Hierro en agua
0.0203kg Fe aminoquelado
11 kg Agua
1.4 kg de pérdidas
EMPAQUE
57.49 kg de Torta de chocolate
132
ANEXO C DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HIERRO EN LAS MUESTRAS
Curva Patrón Ejemplo de cálculo de la concentración en mg de hierro/l de solución para el primer punto de la
curva: Todos los puntos fueron tratados de la misma forma y los resultados se presentan en la siguiente tabla:
Concentración y % Absorbancia de cada punto de la curva patrón Volumen de la Solución Patrón (ml)
Concentración Patrones (mg de
hierro/l de solución)
Absorbancia (510 nm)
5 0,196 0,02 15 0,588 0,064 25 0,980 0,113 35 1,373 0,165 45 1,765 0,206
Curva estándar para la determinación del contenido de hierro en mg de hierro / l de solución
133
Ejemplo del cálculo del contenido de hierro basal en croissant sin fortificar
gcroissantmgFemlkgmlglsolucionmgFe
gmgCFe 100/38.510
1000*
1*
10*
1136.5*)/(1.1
)100/( ==
lgmlml 1100025100
gdeporciónmgFeggcroissant
mgFeporciónmgFeCFe 66/55.366*100
38.5)/( ==
134
ANEXO D CALCULOS PARA LA DETEMINACIÓN DEL INDICE DE MEZCLA
MEDIANTE EL USO DE DIFERENTES RELACIONES MATEMATICAS
Para calcular el índice de mezcla a un tiempo determinado tomando diferentes muestras aleatorias
de la mezcla y determinando la fracción del material trazador es necesario determinar
inicialmente la media muestral x y la varianza máxima 0σ para el estado inicial de la mezcla en
el que ésta se encuentra complemente segregada. Posteriormente si es posible determinar el
índice de mezcla mediante el uso de la relaciones matemáticas presentadas en la Tabla 3 del
numeral 1.7.1.
Teniendo en cuenta que para nuestro estudio se utilizó el hierro como elemento trazador; a
continuación se presentan las concentraciones de hierro determinadas para 5 muestras tomadas al
azar de una pasta mezclada por 6 minutos durante la etapa pre-experimental.
Concentraciones de hierro en mg de hierro/100g de muestra para el tratamiento
de hierro disuelto en el agua de la esponja y formulación con extracto Concentración de hierro
(mg de hierro/100g de muestra) Fracción de hierro
8,900 0.00008900 9,858 0.00009858 9,091 0.00009091 7,585 0.00007585 10,004 0.00010004
Promedio 0.00009087
La fracción de hierro se calculó mediante la siguiente conversión de unidades:
mgg
ghierrodemg
hierrodeFracción1000
1100
⋅=
135
Tomando como ejemplo la primera concentración de hierro presentada en la siguiente tabla se
calculó la fracción de hierro para esta muestra. De igual manera se realizó el cálculo para las
otras concentraciones de las otras muestras.
muestradeghierrodeg
mgg
ghierrodemg
hierrodeFracción 000089.01000
1100
9.8=⋅=
Posteriormente se procedió a determinar la concentración de hierro elemental esperada en mg de
hierro por 100g de masa para una mezcla completamente segregada teniendo en cuenta la
cantidad de hierro aminoquelado adicionada a cada tratamiento mediante los cálculos mostrados
a continuación. En la siguiente tabla se muestran estos resultados
Concentraciones de hierro total elemental esperado para los tratamientos de la pre-
experimentación
Tratamiento Peso moje (kg)
Cantidad hierro
aminoquelado (g)
Hierro basal (mg Fe/100g de
masa)
Concentración Fe elemental
(18%) (mg Fe/100g
masa)
Concentración Fe elemental
(20%) (mg Fe/100g
masa)
Promedio concentración
Fe (mg Fe/100g
masa)
Premezcla en el agua
de la formulación
Sin extracto 1.0 0,354 6,330 12,71 13,42 13,06
Con extracto 1.0 0,354 6,330 12,70 13,41 13,06
Premezcla en el agua
de la esponja
Sin extracto 1.0 0,067 6,330 7,54 7,67 7,61
Con extracto 1.0 0,127 6,330 8,62 8,87 8,74
Estos datos se determinan mediante la siguiente relación matemática:
BasalFeoqueladoaFeg
elementalFegmojedelPesooqueladoAFePeso
elementalhierrodeiónConcentrac +⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
min10018
*min
Por medio de esta ecuación se calcularon las concentraciones de hierro total para cada
tratamiento. Tomando como ejemplo el tratamiento de hierro disuelto en el agua de la esponja y
formulación con extracto se realizó el cálculo de la siguiente manera:
136
masadegFedemgelementalhierrodeiónConcentrac
gFedemg
gmg
oqueladoaFegelementalFeg
gkg
mojeKggelementalhierrodeiónConcentrac
10062.8
10033.6100*
11000*
min10018*
10001
.1127.0
=
+⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
De igual manera se calculo la concentración de hierro elemental para el caso en que el hiero
aminoquelado tiene el 20% de hierro elemental y se halló un promedio de las concentraciones de
hierro elemental total esperado.
Después de tener la concentración de elemental entregado hierro se calculó la varianza máxima
para la mezcla completamente segregada mediante la siguiente relación matemática
)1(0 μμσ −= Donde μ es la fracción global esperada para cada tratamiento y se determinó la ecuación
planteada anteriormente. Para el primer tratamiento el promedio de la concentración de hierro
elemental total esperada es de 8.74mg de Fe/100g de masa entonces la varianza máxima se
obtiene de la siguiente manera: 3
0 10*348.9)0000874.01(*0000874.0 −=−=σ
( ) 52320 10*743.810*348.9 −− ==σ
Después de calcular la varianza máxima se determinó la varianza para las muestras analizadas
mediante la siguiente ecuación:
1)(
12
−
−=∑ =
NxxiN
iσ
4)00009087.000010004.0()00009087.000009091.0()00009087.000009858.0()00009087.0000089.0( 2222 −+−+−+−
=σ
( ) 11262
6
10*316.910*652.9
10*652.9−−
−
==
=
σ
σ
137
Ya teniendo la varianza de las muestras y la varianza de la mezcla completamente segregada si se
puede proseguir a calcular los índices de mezcla mediante las relaciones matemáticas planteadas
en la Tabla del numeral 1.7.1. Cada índice de mezcla se calculó de la siguiente manera:
A continuación se presenta el cálculo para el índice de mezcla I.1 planteado por Lacey el cual
presenta un valor de 0 para una mezcla completamente segregada y de 1 para un grado de
homogeneidad perfecto:
)0()(
)(1, 20
220
−−
=σ
σσLaceyIIM
000.110*743.8
10*316.910*743.8)(1. 3
11.3
=−
=−
−−
LaceyIIM
Cálculo del índice de mezcla I.2 que presenta un valor de 0 para una mezcla completamente
segregada y de 1 para un grado de homogeneidad perfecto:
)1()1(
)(112. 1
2
μμσσ
−−
−−=−=
∑=
N
xxIIM
N
ii
o
99896.010*348.910*652.912. 3
6
=−=−
−
IIM
Cálculo del índice de mezcla II el cual presenta un valor de 0 para una mezcla completamente
segregada y de 1 para un grado de homogeneidad perfecto:
2
2
1o
IIIMσσ
−=
( )( ) 000.1
10*348.910*652.91 23
26
=−=−
−
IIIM
Cálculo del índice de mezcla VI.1 planteado por McCabe para pastas el cual presenta un valor de
1 para una mezcla completamente segregada y un valor cercano a cero para un grado de
homogeneidad perfecto
138
)1()1(
)(1. 1
2
μμσσ
−−
−==
∑=
N
xxVIIM
N
ii
o
3
3
6
10*0325.110*348.910*652.91. −
−
−
==VIIM
Cálculo del índice de mezcla VIII cuya escala va desde el valor de la desviación estándar para
una mezcla completamente segregada hasta el valor de la desviación estándar de la mezcla
perfectamente homogénea:
( ) 1126
2
10*316.910*652.9 −− ==
=
VIIIIM
VIIIIM σ
Cálculo del índice de mezcla con respecto al logaritmo en base diez de la desviación estándar de
la concentración en mg de Fe por 100g de muestra
0153.0)9652.0( −== LogLog σ
139
ANEXO E RESULTADOS PRE – EXPERIMENTACION
En la siguiente tabla, la cual se muestra a continuación, se presentan los datos obtenidos para la
determinación de hierro en las diferentes muestras tomadas de los tratamientos analizados. Estos
resultados fueron hallados de acuerdo a los cálculos mostrados en el Anexo C.
Concentración de hierro de las muestras de los tratamientos de la pre-experimentación
Tratamientos
Lectura Concentración
espectrofotómetro (mgFe/l solución)
Peso inicial muestra
(g)
(mgFe /100g masa)
Fracción de hierro
Premezcla en el Agua de la Formulacion
Sin Extracto
6 min
1,258 5,0309 15,63 1,563E-04 0,362 5,0351 4,49 4,493E-05 1,34 5,0083 16,72 1,672E-04 1,431 5,0284 17,79 1,779E-04 1,357 4,9981 16,97 1,697E-04
Con Extracto
6 min
1,299 5,0552 6,42 6,424E-05 1,721 5,0013 21,51 2,151E-04 1,373 5 17,16 1,716E-04 1,581 5,0115 19,72 1,972E-04
*
Premezcla en el Agua de la
Esponja
Con Extracto
6 min
2,103 4,8998 10,73 1,073E-04 2,053 5,072 10,12 1,012E-04 2,227 4,9676 11,21 1,121E-04 2,302 4,8914 11,77 1,177E-04 2,575 5,1804 12,68 1,268E-04
Sin extracto
6 min
2,095 5,1053 10,26 1,026E-04 1,423 5,0195 7,09 7,087E-05 1,788 4,9964 8,95 8,946E-05 1,232 5,0655 15,20 1,520E-04 1,788 4,9984 8,94 8,943E-05
A partir de estas concentraciones se determinó el índice de mezcla para cada tratamiento de
acuerdo a diferentes relaciones matemáticas las cuales se muestran en la Tabla 3 del numeral
1.7.1 y los cálculos respectivos se muestran en el Anexo D.
140
ANEXO F CONTENIDO DE HIERRO DE LAS MATERIAS PRIMAS
La determinación del contenido de hierro para las materias primas con aporte significativo de
hierro en la formulación de los mojes de los productos en estudio se realizó mediante los cálculos
descritos en el Anexo C. En la siguiente tabla se presentan los resultados obtenidos.
Cálculo del contenido de hierro en mg Fe/100g de muestra para cada materia prima
Lectura Concentración
espectrofotómetro (mg/l)
Peso inicial muestra
(g)
Concentración Fe (mg Fe /100g de
muestra)
Promedio Hierro basal (mg Fe/100g de muestra)
Margarina 0,204 4,9463 1,03
1,13 0,196 4,9203 1,00 0,27 4,9851 1,35
Huevo 0,843 5,0971 4,13
3,68 0,727 5,1443 3,53 0,685 5,077 3,37
Cocoa 0,735 2,6441 17,72
23,32 0,818 1,7443 29,31 0,776 2,1576 22,93
Harina La Aurora (Tipo 1)
1,232 4,7075 6,54 9,76 1,174 2,5744 11,40
1,083 2,3855 11,35 Agua 0,113 10 0,28 0,28
Jamón 0,287 2,3487 3,05
4,54 0,577 2,8744 5,02 0,461 2,0824 5,53
Margarina para hojaldre
0,337 2,2478 3,75 3,31 0,221 1,8995 2,91
0,258 1,9638 3,28
Harina (tipo 2) 0,395 1,4398 13,72
15,20 0,519 1,5154 17,12 0,445 1,5064 14,77
141
ANEXO G CALCULO DE LA CANTIDAD DE HIERRO AMINOQUELADO
A ADICIONAR POR MOJE DE PRODUCTO
Teniendo en cuenta los niveles de hierro exigidos en la Convocatoria Pública, los cuales se
muestran en la Tabla 21 del numeral 3.4.2. se determinaron los niveles de adición de hierro en
mg de hierro/100g de producto final mediante el uso de la siguiente relación matemática:
100*)100/(porciónladepesoporciónhierrodemgproductodeghierrodemghierrodeAdición =
Por ejemplo para el nivel de adición mínimo con respecto al refrigerio Tipo A el cual debe ser de
2.72mg de hierro/porción para un peso de la porción de 55g se determinó el nivel de adición de
hierro en mg de hierro/100g de producto de la siguiente manera:
productodeghierrodemgproductodeghierrodemghierrodeAdiciónporcióndeg
porciónhierrodemgproductodeghierrodemghierrodeAdición
100/95.4)100/(
100*55
72.2)100/(
=
=
De esta manera se hallaron los niveles de adición en mg de hierro/100g de producto para los otros
requerimientos exigidos por la Convocatoria Pública los cuales se muestran en la Tabla 22 del
numeral 3.4.2. El nivel de hierro promedio se determinó entre los requerimientos mínimos y
máximos exigidos de acuerdo a la siguiente ecuación.
2Re máximoNivelmínimoNivelpromediooquerimient +
=
De esta manera para un refrigerio Tipo A se tiene que los niveles mínimos y máximo exigidos en
mg de hierro/100g de producto son de 4.95 y 7.27 mg de hierro/100g de producto por lo tanto:
productodeghierrodemgproductodeg
hierrodemg
promediooquerimient100
11.62
100)27.795.4(
Re =+
=
142
De la misma manera se determinó la cantidad de hierro exigido para cada tipo de refrigerio y
tipo de producto. Posteriormente se realizó el cálculo de la cantidad de hierro a adicionar para
cada moje de producto utilizando la relación matemática propuesta en el numeral
oqueladoahierroelenelementalHierro
aguadepérdidasmojedelPesoproductodeghierrodemgexigidoHierro
oqueladoahierrodeCantidadmin%
)(*100
min−⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
=
De esta manera el cálculo del hierro aminoquelado adicionar para la torta de chocolate Tipo A se
realizó de la siguiente manera y teniendo en cuenta el peso total del moje antes de la mezcla y las
perdidas en la operación de horneo calculadas según el balance de materia de cada producto,
valores que se presentan en el numeral 3.2, y un porcentaje de hierro elemental mínimo en el
hierro aminoquelado del 18%. Por tanto si se tiene que el peso del moje de la torta de chocolate
antes de la operación de mezcla es de 67.06kg y las pérdidas durante la operación de horneo son
de 8.17kg, la cantidad de hierro aminoquelado a adicionar se calcula de la siguiente manera:
chocolatetortademojeoqueladoahierrodegoqueladoahierrodeCantidad
mgg
goqueladoahierroelenelementalHierrog
kgmgkg
productodeghierrodemg
oqueladoahierrodeCantidad
/min98.19min
10001
100min18
11000*)17.806.67(*
10011.6
min
=
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⋅
⎟⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−
=
Para el cálculo del hierro aminoquelado adicionar al croissant de jamón Tipo A se tuvo en cuenta
el peso total del moje como la suma del peso del moje antes de la mezcla considerando la
margarina para hojaldre y el jamón adicionados en las etapas de laminado y formado
respectivamente, las perdidas en la operación de horneo calculadas según el balance de materia
de cada producto, valores que se presentan en el numeral 3.2, y un porcentaje de hierro elemental
mínimo en el hierro aminoquelado del 18%. Por tanto si se tiene que el peso del moje del
croissant de jamón antes de la operación de mezcla es de 105.53kg, el peso de la margarina para
hojaldre es de 19.6kg, el del jamón de 10.42kg y las pérdidas durante la operación de horneo son
de 19.6kg, entonces el calculo del hierro aminoquelado a adicionar al moje de croissant es el
siguiente:
143
chocolatetortademojeoqueladoahierrodegoqueladoahierrodeCantidad
mgg
goqueladoahierroelenelementalHierrog
kgmgkg
productodeghierrodemg
oqueladoahierrodeCantidad
/min75.32min
10001
100min18
11000*)7.19)42.106.1953.105((*
10009.5
min
=
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⋅
⎟⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−++
=
144
145
ANEXO H
PRUEBA SENSORIAL AL CONSUMIDOR DE CROISSANT DE JAMÓN FORTIFICADO
Fecha:___________________ Localidad:______________________________ Nombre del colegio distrital beneficiado por el programa de refrigerios de la Alcaldía Mayor de Bogotá y la Secretaría de Educación: Nombre del niño o niña:___________________________________________________________ Edad:________ Curso:_______ Género: M ( ) F ( )
CUESTIONARIO 1. Como te parece el sabor del croissant
de jamón?
Y ese sabor: Te gusta mucho ( ) Te gusta ( ) Ni te gusta ni te disgusta ( ) Te disgusta ( ) Te disgusta mucho ( )
2. Como te parece el color del croissant de jamón?
___________________________________________________________________________________________________
Y ese color: Te gusta mucho ( ) Te gusta ( ) Ni te gusta ni te disgusta ( ) Te disgusta ( ) Te disgusta mucho ( )
3. Como te parece el producto? ________________________________________________________________________________________________
Te gusta mucho ( ) Te gusta ( ) Ni te gusta ni te disgusta ( ) Te disgusta ( ) Te disgusta mucho ( )
4. Porcentaje de consumo del producto: ______
ANEXO I TABULACION DE LOS RESULTADOS DE LA EVALUACION SENSORIAL REALIZADA A LAS INSTITUCIONES
EDUCATIVAS DISTRITALES Resultados sabor Institución Educativa Distrital Juan Lozano y Lozano
APRECIACION
SABOR (Apreciación)
TOTAL PUNTAJE
SABOR (Puntaje)
TOTAL
Niños Niñas Niños Niñas 7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
Frecuencia Frecuencia
Me gusta mucho, Delicioso, Súper Rico, Muy Rico,
Sabrosísimo
3 4 3 4 14 5-Me gusta mucho 3 3 3 5 14
Rico, Me gusta, Bien 4 9 1 5 19 4-Me gusta 4 11 1 11 27
Normal 1 2 1 2 6 3-Ni me
gusta ni me disgusta
3 1 3 7
Dulce, Azucaradito 1 4 5 2-Me
disgusta 1 1 2
Dulce /salado 1 1 1-Me
disgusta mucho
Agrio 1 1
Salado 2 2 Acido 2 2
TOTAL 8 17 5 20 50 TOTAL 8 17 5 20 50
GRAN TOTAL 50 GRAN TOTAL 50
146
Resultados color Institución Educativa Distrital Juan Lozano y Lozano
APRECIACION
COLOR (Apreciación)
TOTAL PUNTAJE
COLOR (Puntaje)
TOTAL
Niños Niñas Niños Niñas 7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
Frecuencia Frecuencia
Me gusto, Chevere,
Dorado, Bien, Apenas, Bueno,
Bonito
3 9 3 12 27 5-Me gusta mucho 1 7 2 4 14
Normal 1 5 2 6 14 4-Me gusta 2 5 3 15 25
Palido 2 2 4 3-Ni me gusta ni me disgusta 3 4 1 8
Muy amarillo 2 2 2-Me disgusta 1 1 2
No me importa 2 1 3 1-Me disgusta mucho 1 1
TOTAL 8 17 5 20 50 TOTAL 8 17 5 20 50
GRAN TOTAL
50
50
GRAN
TOTAL
50
147
Resultados producto total Institución Educativa Distrital Juan Lozano y Lozano
APRECIACION
PRODUCTO EN GENERAL (Apreciación)
TOTAL
PUNTAJE
PRODUCTO EN GENERAL (Puntaje)
TOTAL Niños Niñas Niños Niñas
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
Frecuencia Frecuencia
Delicioso, Me gusta mucho, Muy Bueno,
Super Rico 1 4 3 2 10 5-Me gusta
mucho 2 4 3 3 12
Rico, me gusto, bonito, esta bien, chévere 6 11 1 14 32 4-Me gusta 5 11 1 11 28
Normal 1 2 1 3 7 3-Ni me gusta ni me disgusta 2 1 5 8
Duro 1 1 2-Me disgusta 1 1 2
1-Me disgusta mucho
TOTAL 8 17 5 20 50 TOTAL 8 17 5 20 50 GRAN TOTAL 50 GRAN TOTAL 50
148
Cantidad de producto consumido Institución Educativa Distrital Juan Lozano y Lozano
% DE
CONSUMO
Cantidad de producto consumido
TOTAL
Niños Niñas 7- 8 años 9- 10 años 7- 8 años 9- 10 años
Frecuencia
100 8 14 4 19 45
90 1 1
80 1 1
75 1 1
50 1 1 2
25 TOTAL 8 17 4 21 50 GRAN
TOTAL 50
149
Resultados sabor Colegio Distrital Villa Mar El Carmen Sede C
APRECIACION
SABOR (Apreciación)
TOTAL PUNTAJE
SABOR (Puntaje)
TOTAL Niños Niñas Niños Niñas
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
Frecuencia Frecuencia Me gusta mucho, Delicioso, Super Rico, Muy Rico,
Sabrosisimo
2 1 6 2 11 5-Me gusta mucho 5 4 6 2 17
Rico, Me gusta, Bien 7 12 8 6 33 4-Me gusta 6 6 8 6 26
Normal 1 1 3-Ni me
gusta ni me disgusta
3 1 4
Dulce, Azucaradito 0 2-Me
disgusta 2 2
Agrio 0 1-Me
disgusta mucho
1 1 2
No me agrada mucho 1 1 2 4
Raro 1 1
Agridulce 1 1
No me agrada 1
Fresco 1 TOTAL 12 13 15 11 51 TOTAL 12 13 15 11 51
GRAN TOTAL 51 GRAN TOTAL 51
150
Resultados color Colegio Distrital Villa Mar El Carmen Sede C
APRECIACION
COLOR (Apreciación)
TOTAL PUNTAJE
COLOR (Puntaje)
TOTALNiños Niñas Niños Niñas
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
Frecuencia Frecuencia
Dorado, Bien, Bueno, Bonito,
Cafecito, Amarillito
4 9 7 6 26 5-Me gusta mucho 3 5 5 3 16
Normal 6 6 2 14 4-Me gusta 5 3 9 5 22
Pálido 1 4 1 3 9 3-Ni me
gusta ni me disgusta
3 4 3 10
Muy amarillo 0 2-Me disgusta 1 1 2
No me importa 1 1 1-Me
disgusta mucho
1 1
Raro 1 1
TOTAL 12 13 15 11 51 TOTAL 12 13 15 11 51
GRAN TOTAL 51 GRAN TOTAL 51
151
Resultados producto total Colegio Distrital Villa Mar El Carmen Sede C
APRECIACION
PRODUCTO EN GENERAL (Apreciación)
TOTAL
PUNTAJE
PRODUCTO EN GENERAL (Puntaje)
TOTALNiños Niñas Niños Niñas
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
Frecuencia Frecuencia Delicioso, Me gusta mucho, Muy Bueno, Super Rico,
Fresco
5 3 6 1 15 5-Me gusta mucho 6 3 5 1 15
Rico, me gusto, bonito, esta
bien, chevere, bueno
3 9 6 7 25 4-Me gusta 3 9 9 6 27
Normal 1 2 2 5 3-Ni me gusta
ni me disgusta
1 1 4 6
Duro 0 2-Me disgusta 2 1 3
No muy bueno, no me gusto
mucho 1 1 1 3
1-Me disgusta mucho
0
Me disgusta 2 2
Fresco 1 1 0 TOTAL 12 13 15 11 51 TOTAL 12 13 15 11 51
GRAN TOTAL 51 GRAN TOTAL 51
152
Cantidad de producto consumido Colegio Distrital Villa Mar El Carmen Sede C
% DE CONSUMO
Cantidad de producto consumido
TOTAL
Niños Niñas 7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
Frecuencia
100 10 12 11 8 41
80 1 1
50 1 2 1 4
20 1 1
10 2 2
5 1 1
TOTAL 12 13 15 11 51 GRAN
TOTAL 51
153
Resultados sabor Colegio Distrital República de Guatemala
APRECIACION
SABOR (Apreciación)
TOTAL PUNTAJE
SABOR (Puntaje)
TOTAL
Niños Niñas Niños Niñas 9- 10
años
9- 10
años
7- 8 años
9- 10
años
7- 8 años
7- 8 años
9- 10
años
7- 8 años
Frecuencia Frecuencia
Sabor a Jamón 1 1 5-Me gusta mucho 3 2 2 7
Me gusta mucho,
Delicioso, Super Rico, Muy Rico,
Sabrosisimo
3 2 5 4-Me gusta 8 2 16 9 35
Rico, Me gusta, Bien 4 3 16 5 28
3-Ni me gusta ni me
disgusta 1 2 3 6
Normal 1 2 2 5 10 2-Me disgusta 3 3
Dulce, Azucaradito 2 2
1-Me disgusta mucho
0
Salado 1 1 2
No me agrada mucho 2 2
TOTAL 12 9 18 12 51 TOTAL 12 9 18 12 51
GRAN TOTAL 51 GRAN TOTAL 51
154
Resultados color Colegio Distrital República de Guatemala
APRECIACION
COLOR (Apreciación)
TOTAL
PUNTAJE
COLOR (Puntaje)
TOTAL
Niños Niñas Niños Niñas 7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
Frecuencia Frecuencia
Muy Oscuro 2 2 5-Me gusta mucho 3 2 5
Dorado, Bien, Bueno, Bonito,
Cafecito, Amarillito, Amarillo quemado
8 5 15 7 35 4-Me gusta 8 7 15 10 40
Normal 1 2 2 5 3-Ni me
gusta ni me disgusta
2 2
Pálido 1 2 3 3 9 2-Me disgusta 1 3 4
1-Me
disgusta mucho
0
TOTAL 12 9 18 12 51 TOTAL 12 9 18 12 51
GRAN TOTAL 51 GRAN TOTAL 51
155
Resultados producto total Colegio Distrital República de Guatemala
APRECIACION
PRODUCTO EN GENERAL
(Apreciación)
TOTAL PUNTAJE
PRODUCTO EN GENERAL (Puntaje)
TOTALNiños Niñas Niños Niñas
9- 10
años
9- 10
años
7- 8 años
9- 10
años
7- 8 años
7- 8 años
9- 10
años
7- 8 años
Frecuencia Frecuencia Delicioso, Me gusta mucho, Muy Bueno, Super Rico,
Fresco
1 3 4 5-Me gusta mucho 1 6 7
Rico, me gusto, bonito, esta
bien, chevere, bueno
10 5 15 9 39 4-Me gusta 10 5 15 6 36
Normal 1 2 3 6 3-Ni me
gusta ni me disgusta
1 4 3 8
Duro 0 2-Me disgusta 0
No muy bueno, no me gusto
mucho 2 2
1-Me disgusta mucho
0
TOTAL 12 9 18 12 51 TOTAL 12 9 18 12 51
GRAN TOTAL 51 GRAN TOTAL 51
156
Cantidad de producto consumido Colegio Distrital República de Guatemala
% DE CONSUMO
Cantidad de producto consumido
TOTAL
Niños Niñas 9- 10
años
7- 8 años
9- 10
años
7- 8 años
Frecuencia
100 11 9 17 12 49
90 1 1
50 1 1
TOTAL 12 9 18 12 51
GRAN TOTAL 51
157
Resultados sabor Colegio Distrital República del Ecuador
APRECIACION
SABOR (Apreciación)
TOTAL PUNTAJE
SABOR (Puntaje)
TOTALNiños Niñas Niños Niñas
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
Frecuencia Frecuencia
Sabor a Jamón 1 1 2 5-Me gusta mucho 5 5 5 2 17
Me gusta mucho, Delicioso, Super Rico, Muy Rico,
Sabrosisimo
2 2 4-Me gusta 11 5 4 6 26
Rico, Me gusta, Bien 11 9 9 5 34
3-Ni me gusta ni me
disgusta 3 2 3 8
Normal 2 1 1 1 5 2-Me disgusta 1 1
Dulce, Azucaradito 2 1 3 1-Me disgusta mucho 0
Dulce /salado 1 1 Salado 1 1 2 0
Casi sin sabor 1 1 2 0 No me agrada mucho, mas o
menos 1 1 0
TOTAL 19 12 13 8 52 TOTAL 19 12 13 8 52
GRAN TOTAL 52 GRAN TOTAL 52
158
Resultados color Colegio Distrital República del Ecuador
APRECIACION
COLOR (Apreciación)
TOTAL
PUNTAJE
COLOR (Puntaje)
TOTALNiños Niñas Niños Niñas
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
7- 8 años
9- 10 años
Frecuencia Frecuencia
Oscuro 1 2 1 4 5-Me gusta mucho 3 2 3 2 10
Dorado, Bien, Bueno, Bonito, Cafecito,
Amarillito, Amarillo quemado
9 5 10 5 29 4-Me gusta 14 7 8 5 34
Normal 2 3 1 1 7 3-Ni me
gusta ni me disgusta
1 3 2 6
Palido, Clarito 5 1 1 1 8 2-Me disgusta 1 1 2
Muy amarillo 1 1 1-Me
disgusta mucho
0
No me importa 1 1 Raro 1 1 Gris 1 1
TOTAL 19 12 13 8 52 TOTAL 19 12 13 8 52
GRAN TOTAL 52 GRAN TOTAL 52
159
Resultados producto total Colegio Distrital República del Ecuador
APRECIACION
PRODUCTO EN GENERAL
(Apreciación)
TOTAL PUNTAJE
PRODUCTO EN GENERAL (Puntaje)
TOTALNiños Niñas Niños Niñas
9- 10
años
9- 10
años
7- 8 años
9- 10
años
7- 8 años
7- 8 años
9- 10
años
7- 8 años
Frecuencia Frecuencia Delicioso, Me
gusta mucho, Muy Bueno, Super Rico, Fresco,
Excelente
6 2 4 3 15 5-Me gusta mucho 5 3 4 3 15
Rico, me gusto, bonito, esta bien, chevere, bueno
12 9 7 4 32 4-Me gusta 10 8 3 3 24
Normal 1 1 3-Ni me
gusta ni me disgusta
4 4 2 10
Duro 0 2-Me disgusta 1 2 3
No muy bueno, no me gusto mucho,
Mas o menos, regular
1 1 2 4 1-Me
disgusta mucho
0
TOTAL 19 12 13 8 52 TOTAL 19 12 13 8 52
GRAN TOTAL 52 GRAN TOTAL 52
160
Cantidad de producto consumido Colegio Distrital República del Ecuador
% DE CONSUMO
% DE CONSUMO
TOTAL
Niños Niñas 9- 10
años
7- 8 años
9- 10
años
7- 8 años
Frecuencia
100 19 12 10 7 48
70 1 1
50 2 1 3
TOTAL 19 12 13 8 52 GRAN
TOTAL 52
161
ANEXO J
CALCULO TEORICO DEL CUMPLIMIENTO DEL APORTE DE HIERRO DEL PRODUCTO FRENTE A LOS REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES DE ESTE MICRONUTRIENTE
PARA LA POBLACION OBJETO DE ESTUDIO
Para determinar el porcentaje de cumplimiento del aporte de hierro del producto frente a los requerimientos de hierro estipulados
recomendados por el Instituto Colombiano de Bienestar Familiar para la población objeto de estudio de este trabajo de grado fue
necesario determinar el tipo de hierro presente en cada materia prima y su biodisponibilidad. Teniendo esto en cuenta se
determinó la cantidad de hierro absorbida del producto fortificado por el consumidor final. Lo anterior se presenta en la siguiente
tabla.
Posterior a la determinación de la cantidad de hierro absorbida para el croissant de jamón según cada tipo de porción se calculó
el cumplimiento de este aporte frente al consumo de hierro diario recomendado para la población con deficiencia de este
micronutriente80 con edades entre 6 y 9 años; lo cual se presenta en la siguiente tabla.
80 ICBF. Recomendaciones de Consumo Diario de Calorías & Nutrientes para la Población Colombiana. Bogotá: ICBF, 2000. p. 68
162
Tabla. Aporte de hierro del croissant de jamón de acuerdo a su biodisponibilidad
Ingredientes TIPO DE HIERRO
Cantidad de hierro que aporta en 100g de producto (mg de
Fe/100g de producto)
Cantidad de hierro Practico que aporta por
66g de croissant (mg de
hierro/porción TIPO A)
Cantidad de hierro Practico que aporta por 72g de croissant
(mg de hierro/porción TIPO
B)
Biodisponibilidad del hierro (%)
Cantidad de hierro absorbido para la porción TIPO A (mg de hierro)
Cantidad de hierro absorbido para la porción TIPO B (mg de hierro)
Agua No hémico81 4,996E-02 3,297E-02 3,597E-02 3 9,892E-04 1,079E-03
Margarina No hémico 5,760E-02 3,802E-02 4,148E-02 3 1,141E-03 1,244E-03 Harina sin fortificar
No hémico 5,971E-01 3,941E-01 4,299E-01 3 1,182E-02 1,290E-02 Harina
fortificada Sulfato
ferroso82
8,961E+00 5,914E+00 6,452E+00 6,2 3,667E-01 4,000E-01 Esponja sin
fortificar No hémico 1,475E-01 9,733E-02 1,062E-01 3 2,920E-03 3,185E-03
Esponja fortificada
Sulfato ferroso 2,213E+00 1,461E+00 1,593E+00 6,2 9,056E-02 9,879E-02
Esponja (agua)
No hémico 1,640E-02 1,082E-02 1,181E-02 3 3,247E-04 3,542E-04 Hierro
aminoquelado Bisglicinato
ferroso 5,960E+00 3,934E+00 4,291E+00 31 1,219E+00 1,330E+00 Jamón (hierro
hémico) Hémico83
4,205E-01 2,775E-01 3,028E-01 35 9,714E-02 1,060E-01 Margarina
para hojaldre No hémico 5,495E-01 3,627E-01 3,957E-01 3 1,088E-02 1,187E-02
TOTAL 18,97 12,52 13,66 1,80 1,97
81 LAYRISSE, Miguel. Estrategia para la prevención y disminución de la prevalencia de la deficiencia de hierro a través de la alimentación. En: O’DONELL, Alejandro. Deficiencia de hierro: Desnutrición oculta en América Latina. Centro de estudios sobre nutrición infantil (CESNI), 1997. p. 167 82 HURREL, Richard. Estrategias para la prevención de la deficiencia de hierro: fortificación con hierro de los alimentos. En: O’DONELL, Alejandro. Deficiencia de hierro: Desnutrición oculta en América Latina. Centro de estudios sobre nutrición infantil (CESNI), 1997. p. 188 83 ICBF, Op. Cit., p. 65
163
Tabla. Cumplimiento del aporte de hierro del croissant de jamón fortificado a nivel industrial frente a la recomendación de hierro
establecida por el ICBF para niños con deficiencia de este micronutriente y con edades entre 6 y 9 años
TIPO DE POBLACIÓN Requerimiento
nutricional diario para niños entre 6 a 9 años
(mg de hierro)
Biodisponibilidad de hierro hémico
(%)
Cantidad de hierro absorbida
(mg de hierro)
Cumplimiento del requerimiento nutricional en el
croissant de jamón (%) Porción TIPO
A Porción TIPO
B Población con
deficiencia de hierro 8 35 2,8 64,35 70,20
Población normal 13 30 3,9 46,20 50,40
164
Recommended