Seminario Incubadora 07112013
-
Upload
juan-pablo-morales -
Category
Documents
-
view
45 -
download
1
Transcript of Seminario Incubadora 07112013
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
1/76
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
CENTRO UNIVERSITARIO DEL SUR
ESCUINTLA
INFORME FINAL
SEMINARIO I
DISEO Y ELABORACIN DE UNA INCUBADORA PARA EL
PROCESAMIENTO DE PRODUCTOS LCTEOS FERMENTADOS
TCNICO EN PROCESOS AGROINDUSTRIALES
ESCUINTLA,NOVIEMBRE DE 2013
MARGARETH MARISSA MALDONADO MELLADO
JUAN PABLO MORALES MACHORRO
ELI MIGDALER IXPATA FUENTES
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
2/76
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALACENTRO UNIVERSITARIO DEL SUR
ESCUINTLA
INFORME FINAL
SEMINARIO I
DISEO Y ELABORACIN DE UNA INCUBADORA PARA EL
PROCESAMIENTO DE PRODUCTOS LCTEOS FERMENTADOS
ESTUDIANTE CARN
MARGARETH MARISSA MALDONADO MELLADO 200842802JUAN PABLO MORALES MACHORRO 200841029
ELI MIGDALER IXPATA FUENTES 200642213
ASIGNATURA: SEMINARIO I
CARRERA: T CNICO EN PROCESOS AGROINDUSTRIALES
DOCENTE: LIC. MAURICIO GODNEZASESOR ESPEC FICO: ING. OSMIN ABIGAIL GALEANO RODAS
ESCUINTLA, NOVIEMBRE DE 2013
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
3/76
NDICE DE CONTENIDO
DISEO Y ELABORACIN DE UNA INCUBADORA PARA ELPROCESAMIENTO DE PRODUCTOS LCTEOS FERMENTADOS
Contenido Pgina
RESUMEN ............................................................................................................... i
INTRODUCCION .................................................................................................... iii
I. JUSTIFICACION ............................................................................................... 1
II. MARCO TERICO ........................................................................................... 2
2.1. Incubadora microbiolgica .......................................................................... 22.2. Principios de funcionamiento ...................................................................... 3
2.2.1.Comportamiento de un fluido cualquiera en la transferencia de calor .... 3
2.2.2.Conduccin trmica ................................................................................ 4
2.2.3.Conveccin trmica ................................................................................ 5
2.3. Requerimientos de funcionamiento de la incubadora ................................. 7
2.4. Componentes bsicos de la incubadora a disear ..................................... 8
2.4.1.Par termoelctrico .................................................................................. 8
2.4.2.Resistencia ............................................................................................. 9
2.4.3.Termostato ........................................................................................... 10
2.5. Recomendaciones de uso de la incubadora tipo bao Mara ................... 11
2.6. Recomendaciones de limpieza de la incubadora ..................................... 12
2.7. Incubadora tipo bao Mara ...................................................................... 13
2.7.1.Esquema del equipo bao Mara .......................................................... 13
2.7.2.Principios de operacin ........................................................................ 14
2.7.3.Controles de bao de Mara ................................................................. 16
2.7.4.Operacin de la incubadora tipo bao Mara ........................................ 17
2.8. Productos lcteos fermentados. ............................................................... 19
2.8.1.Composicin principal de la leche ........................................................ 19
2.8.2.Leches fermentadas ............................................................................. 21
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
4/76
2.8.3.Bacterias lcticas .................................................................................. 23
2.9. Tcnicas para la elaboracin del yogurt: .................................................. 24
2.9.1.Yogurt firme .......................................................................................... 24
2.9.2.Yogurt batido ........................................................................................ 25
III. OBJETIVOS .................................................................................................... 27
3.1. Objetivo General ....................................................................................... 27
3.2. Objetivos Especficos ............................................................................... 27
IV. HIPTESIS ..................................................................................................... 28
4.1. Hiptesis cientfica .................................................................................... 28
4.2. Hiptesis estadstica ................................................................................. 28
4.2.1.Hiptesis nula (Ho) ............................................................................... 28
4.2.2.Hiptesis alterna (Ha) ........................................................................... 28
V. METODOLOGIA ............................................................................................. 29
5.1. Tipo de investigacin ................................................................................ 29
5.2. Caractersticas del rea de investigacin ................................................. 29
5.3. Mtodo cientfico....................................................................................... 29
5.3.1.Indagadora ........................................................................................... 29
5.3.2.Demostrativa ........................................................................................ 29
5.3.3.Expositiva ............................................................................................. 30
5.4. Tcnicas ................................................................................................... 30
5.4.1.Diseo experimental y anlisis estadstico ........................................... 30
5.5. Materiales de la investigacin ................................................................... 31
5.5.1.Materiales utilizados en la fabricacin de la incubadora ....................... 31
5.6. Equipo a utilizar ........................................................................................ 32
5.7. Material de escritorio ................................................................................ 32
5.8. Materiales para el anlisis ........................................................................ 32
VI.ANLISIS Y PRESENTACIN DE RESULTADOS ........................................ 33
6.1. Mediciones de pH realizados .................................................................... 33
6.1.1.Medicin de pH a dos horas de iniciar la incubacin ............................ 33
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
5/76
6.1.2.Medicin de pH a cuatro horas de iniciar la incubacin ........................ 34
6.1.3.Medicin de pH en un tiempo seis horas finalizando la incubacin ...... 35
DETERMINACIN DE COSTOS EN LA EJECUCIN DE LA INVESTIGACIN . 38
CONCLUSIONES .................................................................................................. 39
RECOMEDACIONES ............................................................................................ 40
BIBLIOGRAFA ..................................................................................................... 41
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
6/76
NDICE DE FIGURAS
DISEO Y ELABORACIN DE UNA INCUBADORA PARA ELPROCESAMIENTO DE PRODUCTOS LCTEOS FERMENTADOS
Figura PginaFigura 1: Incubadora estndar ................................................................................ 2
Figura 2: Transferencia de calor por conduccin .................................................... 5
Figura 3: Transferencia de calor por conveccin natural ......................................... 6
Figura 4: Transferencia de calor por conveccin forzada ........................................ 7
Figura 5: Bao Mara ............................................................................................. 14
Figura 6: Resistencias de inmersin y externa ...................................................... 15
Figura 7: Control de Bao de Mara ...................................................................... 16
Figura 8: Vista frontal de la incubadora ................................................................. 52
Figura 9: Vista lateral derecha de la incubadora ................................................... 53
Figura 10:Vista de Planta de la incubadora ........................................................... 54
NDICE DE TABLAS
DISEO Y ELABORACIN DE UNA INCUBADORA PARA ELPROCESAMIENTO DE PRODUCTOS LCTEOS FERMENTADOS
Tabla Pgina
Tabla 1: Tipos de bao Mara ................................................................................ 15
Tabla 2: Caractersticas de algunas leches fermentadas ...................................... 22
Tabla3: Caractersticas de las bacterias acido lcticas usadas en productos
lcteos ................................................................................................................... 23
Tabla 4: Principales defectos del yogurt ................................................................ 26
Tabla 5:Prueba t de Student para pH a dos horas de iniciar la incubacin ........... 34
Tabla 6: Prueba t de Student para pH a cuatro horas de iniciar la incubacin ...... 35
Tabla 7: Prueba t de Student parapH a seis horas en la etapa final del proceso
de incubacin ........................................................................................................ 36
http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510497http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510497http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510498http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510498http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510499http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510499http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510500http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510500http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510502http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510502http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510503http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510503http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510504http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510504http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510505http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510505http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510506http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510506http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510517http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510517http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510517http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510517http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510517http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510506http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510505http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510504http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510503http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510502http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510500http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510499http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510498http://g/Programas/Seminario/Seminario%20Incubadora.docx%23_Toc371510497 -
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
7/76
Tabla 8:Valores de pH, resultados obtenidos en un tiempo de dos horas utilizando
una hielera............................................................................................................. 43
Tabla 9:Valores de pH, resultados obtenidos en un tiempo de dos horas utilizando
la incubadora de tipo bao Mara. ......................................................................... 43
Tabla 10: Valores de pH, resultados obtenidos en un tiempo de cuatro horas
utilizando una hielera. ........................................................................................... 44
Tabla 11:Valores de pH, resultados obtenidos en un tiempo de cuatro horas
utilizando la incubadora de tipo bao Mara. ......................................................... 44
Tabla 12:Valores de pH, resultados obtenidos en un tiempo de seis horas
utilizando una hielera. ........................................................................................... 45
Tabla 13:Valores de pH, resultados obtenidos en un tiempo de seis horas
utilizando la incubadora de tipo bao Mara. ......................................................... 45
Tabla 14: Clculo estadstico mtodo propuesto ................................................... 46
Tabla 15: Clculo estadstico mtodo de referencia .............................................. 47
Tabla 16: Tabla de distribucin t de Student....................................................... 48
Tabla 17: Solucin de problemas que puede presentar la incubadora .................. 63
NDICE DE GRFICAS
DISEO Y ELABORACIN DE UNA INCUBADORA PARA ELPROCESAMIENTO DE PRODUCTOS LCTEOS FERMENTADOS
Grfico 1: pH a dos horas de iniciar la incubacin ................................................ 33
Grfico 2: pH a dos cuatro de iniciar la incubacin ............................................... 34
Grfico 3: pH a seis horas en la etapa final de incubacin .................................... 36
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
8/76
NDICE DE NEXOS
DISEO Y ELABORACIN DE UNA INCUBADORA PARA ELPROCESAMIENTO DE PRODUCTOS LCTEOS FERMENTADOS
Anexo Pgina
Anexo No. 1 Frmula para la prueba de hiptesis ................................................ 42
Anexo No. 2 Clculo de la media estadistica ........................................................ 42
Anexo No. 3 Clculo de la desviacin estndar .................................................... 46
Anexo No. 4t Student para el pH ........................................................................... 47
Anexo No. 5 Lista de smbolos .............................................................................. 49
Anexo No. 6 Glosario ............................................................................................ 50
Anexo No. 7 Diseo de la incubadora ................................................................... 52
Anexo No. 8 Fotos de Instalacin elctrica para la incubadora ............................. 56
Anexo No. 9 Fotografas elaboracin del yogurt ................................................... 57
Anexo No. 10 Fotos de Pruebas a la incubadora tipo bao Mara y comparacin
con el mtodo tradicional....................................................................................... 58
Anexo No. 11 Fotografas Anlisis microbiolgico ................................................ 59
Anexo No. 12 Recomendaciones para utilizar la incubadora ................................ 62
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
9/76
i
RESUMEN
La presente investigacin evaluel diseo y fabricacin de una incubadora tipo
bao Mara para el laboratorio experimental de productos lcteos del Centro
Universitario del Sur, con el fin de automatizar la obtencin de temperatura para la
etapa de incubacin de cualquier microorganismo BAL (bacteria cido lctica)
utilizado en la elaboracin de yogurt.
El estudio se realiz debido a que el mtodo improvisado presenta ineficiencia al
no mantener temperatura constante en la produccin del yogurt, por lo que el
encargado debe verificar en cada momento que esta no disminuya cambiando el
agua utilizada como mtodo de transferencia trmica al momento que esta se
encuentre bajo los lmites aceptables que garanticen la supervivencia del
microorganismo utilizado y el pH final deseado, obteniendo un producto final de
calidad.Es por ello que se fabric una incubadora tipo bao Mara en el rea
experimental de productos lcteos para automatizar la transferencia de calor
constante a la que debe someterse el proceso.
La incubadora tipo bao Mara se realiz a base de lmina de dos milmetros de
pulgada, teniendo una capacidad para veintids vasos de un litro, consta de un
termostato que mide a travs de un par termoelctrico la temperatura a la que se
encuentra el producto y un termmetro elctrico que mide el fluido que transmite el
calor en todo momento, utilizando una resistencia de inmersin que calienta el
agua utilizada como conductor de calor cuando esta disminuya la temperatura
necesaria.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
10/76
ii
Para evaluar si existe una diferencia significa utilizando la incubadora diseada y
el mtodo improvisado que consiste en utilizar una hielera, se realiz un diseo
estadsticoen la que se realiztres repeticiones con cada equipo,donde se
compararon los pH obtenidos en los tiempos de dos,cuatro y seis horas de la
etapa del proceso de incubacin.
Se determin a base de observaciones, comparaciones y de anlisis estadsticos
que los resultados obtenidos con la incubadora tipo bao Mara fabricada no
presenta diferencia significativa, en cuanto a los resultados de pH de referenciadebido a que el pH final para la incubadora fue de 4.66 y para la hielera 4.76 en un
tiempo de 6 horas, lo que demuestra el funcionamiento del equipo fabricado. Por
lo tanto, se concluye que el uso de la incubadora es favorable para automatizar la
elaboracin de productos en donde la temperatura constante es factor
fundamental. El costo en el cual se incluyen todos los gastos realizados durante el
tiempo que tardo esta investigacin fue de Q 2,800.00, este gasto fue financiado
por los investigadores.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
11/76
iii
INTRODUCCION
La incubadora para productos lcteos fermentados provee la temperatura
adecuada para la adaptacin y desarrollo delos microorganismos BAL (bacteria
cido lctica) utilizados en el proceso de fermentacin con las que se obtiene elpH, acidificacin y textura del producto elaborado, con el propsito esencial de
buscar que las propiedades organolpticas lo hagan agradable al consumidor.
Una de las prioridades de esta investigacin fue la evaluacin del diseo y
fabricacin de una incubadora tipo bao Mara con el objetivo de automatizar el
control de temperatura al que debe someterse el yogurt en la etapa de incubacion.
En esta investigacin se presentan las partes fundamentales en que se estructura
el documento, consta de: marco terico, objetivos, hiptesis,mtodo cientfico,
mtodo de investigacin, metodologa, anlisis y presentacin de resultados,
conclusiones, recomendaciones y finalmente anexos.
En los objetivos se compara los resultados del pH utilizando la incubadora tipo
bao Mara y el improvisado que consiste en utilizar una hielera.
En la hiptesis se plantean las posibles respuestas proponiendola existencia de
diferencia significativa en el pH utilizando el equipo diseado para la incubacion, a
un nivel de significancia de 0.05.
En el mtodo cientfico se expone las fases indagadora, demostrativa y expositiva,
en la metodologa se encuentra el procedimiento para elaborar la incubadora y los
pasos a seguir para obtener los resultados de comparacin, as tambin unmodelo estadstico para la comprobacin de las hiptesis.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
12/76
1
I. JUSTIFICACION
La inoculacin de la leche con cultivos iniciadores de bacterias cido lcticas
seleccionadas permite la obtencin de yogurt y de otros productos lcteos
fermentados con unas caractersticas organolpticas ptimas. De este modo, laseleccin de las distintas especies y cepas microbianas es decisiva a la hora de
obtener productos con las mejores propiedades organolpticas y nutricionales.
Para la fase de adaptacin y de crecimiento de estas bacterias antes mencionadas
es conveniente contar con una incubadora que permita mantener de manera
constante los parmetros de temperatura que cada una de ellas necesita.
En el laboratorio experimental del Centro Universitario del Sur, existen variaslneas de produccin alimenticia que se considerancon baja eficiencia de
operacin, siendo una de ellas la de procesos de produccin de lcteos,debido a
que no posee el equipo adecuado; por lo que se utilizaba una hielera como
mtodo improvisado de incubacin al elaborar yogurt
Utilizando este mtodo con frecuencia se presenta el inconveniente de cambiar el
agua utilizada como elemento de transferencia trmica cada cierto tiempo,debido
a que la temperatura necesaria para el microorganismo disminuye, para lo que
debe retirarse el producto de la hielera e introducir el agua lo que no es
recomendado, esto provoca que no se alcance el pH, acidez y textura del
producto.
Por lo que se justifica la presente investigacin al automatizar la transferencia
trmica en la produccin de productos lcteos fermentados, mediante el diseo y
fabricacin de una incubadora de tipo bao Mara, asegurando la calidad del
producto y que las caractersticas organolpticas sean adecuadas para el
consumidor.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
13/76
2
II. MARCO TERICO
2.1. Incubadora microbiolgica
( Acequilabs, 2009). Las incubadoras de laboratorio pueden ser diseadas para
aplicaciones donde se puede controlar parmetros como temperaturao
condiciones atmosfricas, estos parmetros van acorde a las aplicaciones que se
pretendan realizar en el laboratorio, de esto depende su sencillez o complejidad en
la fabricacin de la incubadora. Cuando se requiere controlar temperatura, estas
vienen provistas de un sistema de refrigeracin para alcanzar los niveles de
temperatura requeridos, se pueden encontrar incubadoras con rangos de
temperatura que pueden ir desde -10C hasta los 75C. Algunas se disean para
controlar el medio atmosfrico, estas incubadoras suministran CO2 (dixido de
carbono).
La mayor parte de las cepas microbiolgicas se cultivan en caldos nutritivos a una
temperatura que oscila entre 5 y 50C, con comportamientos ptimos a
temperaturas de entre 25 y 40C. Como medios de crecimiento. Los
microorganismos utilizados en la elaboracin de diferentes tipos de productos
provenientes de los lcteos necesitan factores ambientales estrictos para la etapade adaptacin de los mismos, por tanto se crea un regulador o estandarizado, a
travs del uso de equipo como este.
Figura 1: Incubadora estndar
Fuente: ALLCHEM compaa limitada.Obtenida el 11 de octubre de 2012.De:http://allchem.com.co/Microbiologia.htm
http://allchem.com.co/Microbiologia.htmhttp://allchem.com.co/Microbiologia.htm -
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
14/76
3
2.2. Principios de funcionamiento
( Acequilabs, 2009). Las incubadoras cuentan con una o varias resistencias
elctricas que pueden ser operadas por medio de controles microprocesadores
provistos de sensores de temperatura, otra opcin comn son los termostatos.
Cada productor de incubadoras desarrolla sus propios controles de acuerdo a las
exigencias o aplicaciones que se vayan a desarrollar en el laboratorio. En cuanto a
la transferencia del calor en la cmara interna de la incubadora se utilizan
sistemas de conveccin natural o forzada,estos son las ms usuales.
Al poseer la capacidad de controlar la temperatura y estabilizarla en un rango
deseado a travs del termostato instalado en el equipo se aumenta la eficiencia en
la elaboracin de cualquier producto fermentado.
2.2.1. Comportamiento de un fluido cualquiera en la transferencia de calor
(Cengel, 1990) Cuando un fluido cede calor sus molculas se desaceleran por lo
cual su temperatura disminuye y su densidad aumenta siendo atrada sus
molculas por la gravedad de la tierra.
Cuando el fluido absorbe calor sus molculas se aceleran por lo cual su
temperatura aumenta y su densidad disminuye hacindolo ms liviano.(Cengel,
1990)
El fluido ms fro tiende a bajar y ocupa el nivel ms bajo de la vertical y los fluidos
ms calientes son desplazados al nivel ms alto, crendose as los vientos de la
tierra.(Cengel, 1990)
La transferencia trmica convectiva consiste en el contacto del fluido con una
temperatura inicial con otro elemento o material con una temperatura diferente, en
funcin de la variacin de las temperaturas van a variar las cargas energticas
moleculares del fluido y los elementos interactuantes del sistema realizarn un
trabajo, donde el que tiene mayor energa o temperatura se la ceder al que tiene
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
15/76
4
menos temperatura. Esta transferencia trmica se realizar hasta que los dos
tengan igual temperatura, mientras se realiza el proceso las molculas con menor
densidad tendern a subir y las de mayor densidad bajarn de nivel. Las
molculas que se encuentran en las capas inferiores aumentan su
temperatura.(Cengel, 1990)
Este tipo de dispositivo de transferencia de energa se determina por estar
acompaado de movimiento macroscpico de materia. Se establece en general
entre un slido y un fluido en contacto. (Cengel, 1990)
El movimiento de fluido puede estar provocado por las variaciones de densidad del
fluido debido a las diferencias de temperatura, este caso se conoce como deconveccin natural.(Cengel, 1990)
2.2.2. Conduccin trmica
(Serth, 20007).La conductividad trmica es una propiedad intrnseca de los
materiales que valora la capacidad de conducir el calor a travs de ellos. El valor
de la conductividad vara en funcin de la temperatura a la que se encuentra la
sustancia, por lo que suelen hacerse las mediciones a 300 K con el objeto de
poder comparar unos elementos con otros.
Es elevada enmetales y en general en cuerpos continuos, y es baja en losgases
(a pesar de que en ellos la transferencia puede hacerse a travs de electrones
libres) y en materiales inicos y covalentes, siendo muy baja en algunos
materiales especiales como lafibra de vidrio,que se denominan por esoaislantes
trmicos. Para que exista conduccin trmica hace falta una sustancia, de ah que
es nula en el vaco ideal, y muy baja en ambientes donde se ha practicado unvaco elevado.(Serth, 20007)
http://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Covalentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Fibra_de_vidriohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vac%C3%ADo_%28f%C3%ADsica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Vac%C3%ADo_%28f%C3%ADsica%29http://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Fibra_de_vidriohttp://es.wikipedia.org/wiki/Covalentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Gashttp://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_t%C3%A9rmica -
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
16/76
5
En las incubadoras que funcionan por conduccin trmica, el conjunto de
resistenciaselctricas transfiere directamente el calor a las paredes de la cmara,
donde se incubanlas muestras. Las resistencias constituyen una regin de alta
temperatura, mientras que lacmara es una regin de menor temperatura. La
transferencia de energa trmica se presentasiempre desde la regin de mayor
temperaturahacia la regin de menor temperatura.
2.2.3. Conveccin trmica
(Cengel, 1990). La conveccin es una de las tres formas de transferencia de
calor y se caracteriza porque se produce por medio de un fluido (lquido o gas) que
transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La conveccin se
produce nicamente por medio de materialesfluidos. Lo que se
llama conveccin en s, es el transporte de calor por medio del movimiento del
fluido, por ejemplo: al trasegar el fluido por medio de bombas o al calentar agua en
una cacerola, la que est en contacto con la parte de abajo de la cacerola semueve hacia arriba, mientras que el agua que est en la superficie, desciende,
ocupando el lugar que dej la caliente.
Figura 2: Transferencia de calor por conduccin
Fuente: ALLCHEM compaa limitada. Obtenida el 11 de octubre de 2012.De:http://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.html
http://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.htmlhttp://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.htmlhttp://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.htmlhttp://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.html -
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
17/76
6
En las incubadoras que funcionan medianteconveccin trmica, el calor generado
por elsistema de resistencias es transferido a unfluido que circula en la cmara de
incubacin,transfiriendo el calor a las muestras; la eficiencia de este proceso
depende delos patrones de flujo del mismo. En general el aire ingresa a la
incubadora por la parte inferiory es calentado en un compartimiento, desde el cual
fluye a la cmara de incubacin,siguiendo patrones uniformes de flujo,
parafinalmente salir al exterior a travs de unconducto ubicado en la parte superior
de laincubadora.Algunas incubadoras disponen tambin de ventiladores que
hacen circular el aire, por loque el proceso de conveccin es forzado o en otros
casos puede ser natural.
2.2.3.1. Conveccin natural
(Cengel, 1990). Es el movimiento del fluido (calor) por causas naturales, como el
efecto de flotacin, donde el fluido caliente sube y el fluido fro baja.
La transferencia de calor por conveccin natural ocurre debido a diferencias de
densidad en el fluido provocadas por un cuerpo a una temperatura diferente que la
del fluido que intercambia calor con l. Estas diferencias de densidad provocan
una accin de bombeo del fluido con relacin al cuerpo.
Figura 3: Transferencia de calor por conveccin natural
Fuente: ALLCHEM compaa limitada. Obtenida el 11 de octubre de 2012.De:http://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.html
http://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.htmlhttp://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.htmlhttp://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.htmlhttp://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.html -
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
18/76
7
2.2.3.2. Conveccin forzada
(Cengel, 1990). El fluido (calor) es obligado por medios externos como
ventiladores o turbinas a circular en la cmara interna del interior del equipo.
El flujo de conveccin forzada puede ser laminar o turbulento, interior o exterior a
la tubera e involucrar cambios de fase tales como cuando un fluido est
calentndose. En este tipo de conveccin el lquido caliente es dirigido a travs de
diferentes puntos por ventiladores o bombas que provocan turbidez al fluido y este
a su vez transfiere la temperatura al producto.
2.3. Requerimientos de funcionamiento de la incubadora
( Acequilabs, 2009). Para un correcto funcionamiento del equipo se necesita
cumplir con algunos aspectos bsicos como:
Usar una red elctrica que cumpla con los estndares aplicables con una toma de
alimentacin que puede variar de acuerdo al modelo y diseo de la incubadora,
esta puede ser a 110 v/50Hz o 220v/50-60Hz, con su respectivo polo a tierra.
( Acequilabs, 2009)
Figura 4: Transferencia de calor por conveccin forzada
Fuente: ALLCHEM compaa limitada. Obtenida el 11 de octubre de 2012.De:http://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.html
http://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.htmlhttp://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.htmlhttp://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.htmlhttp://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.html -
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
19/76
8
Contar con el espacio adecuado donde se instalar la incubadora teniendo en
cuenta el tamao y peso de la misma. Este espacio de ser libre hacia todos los
lados del equipo para una buena circulacin de aire; la resistencia del soporte o
mesa de incubadora debe aguantar el peso de la misma. ( Acequilabs, 2009)
El lugar donde se ubique la incubadora no debe sufrir cambios bruscos de
temperatura que puedan afectar el correcto funcionamiento de sta. ( Acequilabs,
2009)
Para que estos equipos de incubacin funcionen adecuadamente debe apegarse a
los requerimientos necesarios, como voltaje y amperaje del mismo, ya que
cualquier ausencia de estos puede afectar gravemente al equipo.Los baos deMara, incluyen termostatos desde 25C hasta 100C, los ms recientes traen
incorporados, bombas de circulacin de agua que permiten mantener la
temperatura uniforme. Los baos de Mara secos, son bloques de calentamiento a
temperaturas prefijadas incluidos dentro de equipos.
2.4. Componentes bsicos de la incubadora a disear
2.4.1. Par termoelctrico
(Boylestad, 1989). Un termopar consta de dos conductores diferentes en
contacto, que producen un voltaje cuando se calienta. El tamao de la tensin
depende de la diferencia de la temperatura de la unin a otras partes del circuito.
Los termopares son un tipo de sensor de temperatura para la medicin y el control
ampliamente utilizado y tambin se puede utilizar para convertir un gradiente de
temperatura en electricidad. Termopares comerciales son econmicos,
intercambiables, se suministran con conectores estndar, y pueden medir unamplio rango de temperaturas. En contraste con la mayora de los otros mtodos
de medicin de la temperatura, termopares se auto alimentan y no requieren la
forma externa de la excitacin. La principal limitacin es la exactitud con
termopares; errores en el sistema de menos de un grado Celsius puede ser difcil
de lograr.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
20/76
9
Los termopares se utilizan ampliamente en la ciencia y la industria, las
aplicaciones incluyen la medicin de temperatura de los hornos, de escape de la
turbina de gas, motores diesel, y otros procesos industriales.(B., 1998)
Componente formado por dos materiales diferentes unidos por los extremos quegeneran una corriente elctrica, cuando una de las uniones est a mayor
temperatura. Este fenmeno ayuda a medir la temperatura a la que el producto
debe permanecer
2.4.2. Resistencia
(Electrifor, 2009). Las resistencias de inmersin estn diseadas para el
calentamiento en contacto directo con el fluido: agua, aceite, materiales viscosos,
disoluciones cidas o bsicas, etc.
Dado que todo el calor se genera dentro del lquido, se alcanza un rendimiento
energtico mximo.Al no existir elementos distorsionadores, el control de la
temperatura de proceso puede ser muy ajustado. (Electrifor, 2009)
Las resistencias de inmersin presentan varias opciones de acoplamiento aldepsito o tanque donde se instalan: mediante tapn roscado, con racores, con
brida, tipo sumergidores, etc.(Electrifor, 2009)
Se pueden utilizar resistencias parta calentar cualquier tipo de fluido, desde agua
hasta disoluciones corrosivas, aceites y fuel-oil muy viscosos, produccin de
vapor. Tambin podemos utilizar resistencias de inmersin para trabajar en zonas
clasificadas ATEX o en procesos industriales con una presin de trabajo por
encima de 40 bar.(Electrifor, 2009)
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
21/76
10
La resistencia elctrica es toda obstruccin que encuentra la corriente a su paso
por un circuito elctrico cerrado, disminuyendo o frenando el flujo de circulacin de
las cargas elctricas lo que genera una gran potencia o capacidad calorfica, esto
se aprovecha para suministrar temperatura a otros cuerpos, fluidos, solidos,
gases, etc. Siendo de gran utilidad para la incubadora tipo bao Mara.
2.4.3. Termostato
(Boylestad, 1989) Un termostato es el componente de un sistema de control
simple que abre o cierra un circuito elctrico en funcin de la temperatura.
Consiste en dos lminas de metal unidas, con diferente coeficiente de dilatacin
trmico. Cuando la temperatura cambia, la lmina cambia de forma actuandosobre unos contactos que cierran un circuito elctrico.
Pueden ser normalmente abiertos o normalmente cerrados, cambiando su estado
cuando la temperatura alcanza el nivel para el que son preparados.
Los termostatos electrnicos cada vez son ms habituales debido a sus ventajas.
Pueden estar libres de partes mviles y contactos que sufren deterioro.
Se puede configurar tanto una temperatura como un umbral o un tiempo
mnimo entre activaciones.
Se pueden integrar fcilmente en un sistema con ms funciones como
programador horario con otros sucesos.
Con un controlador PID puede hacer una gestin ms inteligente.
Un termostato electrnico puede mejorar las aplicaciones en que se usan los
termostatos mecnicos.
En un frigorfico puede evitar que se encienda si hay una subida breve de
temperatura, por ejemplo, al abrir la nevera y ventilarse el aire interior.
En el sistema de refrigeracin de un vehculo se puede utilizar una bomba
elctrica comandada electrnicamente de modo que no encienda en el
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
22/76
11
periodo de calentamiento (evitando gastar energa intilmente) y variando
su velocidad segn la demanda de potencia. Un sistema mecnico tal vez
no podra eliminar bien el calor acumulado a pocas RPM y en altas podra
requerir excesiva potencia para la necesidad de refrigeracin.
En una casa un termostato se puede complementar con una programacin
segn la hora, el da de la semana, otros eventos o segn la eficiencia.
En un aire acondicionado residencial se puede programar tiempos mnimos
de compresor detenido para evitar que el compresor una vez detenido no
encienda demasiado pronto, evitando problemas de arranque y
prolongando la vida til.
El elemento que permite medir la temperatura puede ser un sistema infrarrojo uotro, pero el ms habitual suele ser un termistor que se puede fabricar de
diferentes formas
Es un dispositivo que regula la temperaturade un sistema. Por lo general, opera
mediante la expansin de uno de sus componentes que mecnicamente acciona
otro elemento como, por ejemplo, un interruptor que controla alguna funcin.
Para controlar la temperatura de la incubacin y proteger tanto el microorganismo
como el producto se utilizan estos elementos, que controlan la funcionalidad deltermostato para mantener su eficiencia.
2.5. Recomendaciones de uso de la incubadora tipo bao Mara
(B., 1998). A continuacin se describen algunas recomendaciones bsicas que se
deben tener en cuenta al momento de operar la incubadora. Es aconsejable
seguir las normas de seguridad y operabilidad que el laboratorio haya implantado
de acuerdo a sus procedimientos.
No hacer uso de la incubadora cerca a fuentes de calor, agua o sustancias
inflamables que puedan provocar choques elctricos o explosiones. (B., 1998)
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
23/76
12
Evitar el derrame de sustancias cidas que puedan afectar la incubadora y mucho
menos en su interior, pues estos pueden llegar a las partes elctricas y provocar
daos irreparables o choques elctricos. (B., 1998)
Evitar incubar sustancias que produzcan vapores txicos perjudiciales para salud y
medio ambiente. (B., 1998)
Controlar la temperatura de operacin de la incubadora por medio de un
termmetro externo certificado.(B., 1998)
Cualquier violacin de estas recomendaciones puede traer consecuencias
desastrosas para el equipo diseado, nunca se debe encender el equipo con su
interior vacio ya que esto puede ocasionar dao a la resistencia.
2.6. Recomendaciones de limpieza de la incubadora
(B., 1998)Las rutinas de limpieza siempre se deben realizar con el equipo
apagado, desconectado de la red elctrica y su cmara interna se encuentre a
temperatura ambiente.
Utilizar productos de limpieza no abrasivos, nicamente se deben utilizar para
reas de fcil acceso tanto de su interior como del exterior de la incubadora. (B.,
1998)
Evitar el contacto o derrame de estos productos con las partes elctricas.(B.,
1998)
Hacer uso de los productos aptos de limpieza y desinfeccin en caso presencia
de agentes contaminantes que pongan en riesgo la salud y el medio ambiente
(B., 1998)
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
24/76
13
Es de suma importancia acatar las instrucciones de limpieza, continuamente se
deben realizar en el dispositivo calefactor para evitar daos permanentes en el
equipo, sabiendo que se debe realizar con el aparato apagado, aislado de la red
elctrica y que el interior se quede a temperatura ambiente.
2.7. Incubadora tipo bao Mara
(Gutirrez, 2005). El bao Mara es un equipo que se utiliza en el laboratorio para
realizar pruebas serolgicas y procedimientos de incubacin, aglutinacin,
inactivacin, biomdicos, farmacuticos y hasta industriales. Por lo general, se
utilizan con agua, pero tambin permiten trabajar con aceite. Los rangos de
temperatura en los cuales normalmente son utilizados estn entre la temperatura
ambiente y los 60 C. Tambin se pueden seleccionar temperaturas de 100 C,
utilizando una tapa de caractersticas especiales. Los baos de Mara son
fabricados con cmaras cuya capacidad puede seleccionarse entre los 2 y los 30
litros.
La incubadora tipo bao Mara es un mecanismo que se maneja para efectuar
procesos industriales que requieren operaciones de incubacin.
La principal caracterstica es controlar ambientes de temperatura con rangos
necesarios para manipular la incubacin necesaria de cada microorganismo que
se va a incubar.
2.7.1. Esquema del equipo bao Mara
(Gutirrez, 2005). Se presenta a continuacin un esquema bsico de un bao
Mara. En el mismo es posible diferenciar el control electrnico, la pantalla, lacubierta que es un accesorio opcional y el tanque. No se muestran algunos
componentes que pueden instalarse en estos equipos como el termmetro y la
unidad de agitacin, para mantener uniforme la temperatura.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
25/76
14
Fuente: Gutirrez, J. E. (2005).Manual de mantenimiento para equipo de laboratorio. Pg. 55
2.7.2. Principios de operacin
(Gutirrez, 2005).Los baos Mara estn constituidos por un tanque fabricado en
material inoxidable, el cual tiene montado en la parte inferior del mismo un
conjunto de resistencias elctricas (resistencia de inmersin y externa), mediante
las cuales se transfiere calor a un medio como agua o aceite, que se mantiene a
una temperatura preseleccionada a travs de un dispositivo de control termo par,
termostato, termistor o similarque permite seleccionar la temperatura requerida
por los diversos tipos de anlisis o pruebas. Dispone de un cuerpo externo donde
se encuentran ubicados los controles mencionados, el cual se fabrica en acero y
se recubre generalmente con pintura electrosttica de alta adherencia y
resistencia a las condiciones ambientales propias de un laboratorio.
Las resistencias de inmersin caracterizan por estar instaladas dentro de un tubosellado ubicadas en la parte inferior del recipiente y se encuentran en contacto
directo con el medio a calentar a diferencia de las externas que se encuentran
ubicadas en la parte inferior externa al tanque protegidas con un material aislante
que evita perdidas de calor.
Figura 5: bao Mara
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
26/76
15
Fuente: Gutirrez, J. E. (2005).Manual de mantenimiento para equipo de laboratorio. Pg. 58
Dependiendo del tipo de bao, algunos disponen de una serie de accesorios como
sistemas de agitacin, que imprimen al medio calefactor un movimiento
cuidadosamente controlado para mantener la temperatura lo ms uniforme
posible. Se muestra a continuacin una tabla que describe los principales tipos de
baos Mara.
Fuente: Gutirrez, J. E. (2005).Manual de mantenimiento para equipo de laboratorio. Pg. 58
Tabla 1: Tipos de bao Mara
CLASE RANGO DE TEMPERATURA
Baja temperatura Temperatura ambiente hasta 60 C.
Temperatura ambiente hasta 100 C con cubierta.
Alta temperatura Temperatura ambiente hasta 275 C. Cuando serequiere lograr
temperaturas superiores alos 100 C, es indispensable utilizar
fluidos diferentes al agua, debido a que el punto deebullicin de
la misma a condicionesnormales es de 100 C.
Este tipo de Baos utiliza generalmente aceites cuyos puntos de
ebullicin sonmucho mselevados.
Isotrmicos Temperatura ambiente hasta 100 C con accesorios y/o
sistemas de agitacin (con agua).
Figura 6: Resistencias de inmersin y externa
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
27/76
16
2.7.3. Controles de bao de Mara
( Acequilabs, 2009). Los baos Mara tienen por lo general controles muy
sencillos. Algunos fabricantes han incorporado en sus lneas de fabricacin
controles con microprocesadores. Estos varan dependiendo del tipo de bao. A
continuacin, se presenta el esquema del panel de control de un bao de Mara
bsico.
( Acequilabs, 2009). Como puede apreciarse el control dispone de estos
elementos:
1. Un interruptor de encendido y apagado.
2. Un botn de Men para seleccionar los parmetros de operacin: temperatura
de operacin, temperatura accionamiento alarma, escala de temperatura (C,
F).
3. Dos botones para ajuste de parmetros.
4. Una pantalla.
5. Piloto de encendido.
6. Pilotos (2) para identificar escala de temperatura (C, F).
Figura 7: Control de bao de Mara
Fuente: Gutirrez, J. E. (2005).Manual de
mantenimiento para equipo de laboratorio. Pg. 59
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
28/76
17
2.7.4. Operacin de la incubadora tipo bao Mara
A continuacin se muestra una serie de pasos esenciales que deben seguir para
manipular de forma adecuada el equipo de incubacin.
2.7.4.1. Instalacin de la incubadora
1. ( Acequilabs, 2009). Instalar el bao de Mara en un lugar que se encuentre
cerca de una toma elctrica, con la capacidad de suministrar energa elctrica de
acuerdo con los voltajes y frecuencias que utiliza el equipo para su operacin
normal. Dicha toma debe disponer de su respectiva conexin a tierra polo a
tierra, para garantizar la proteccin y seguridad del operador y del equipo.
Generalmente operan con 120 V/60 Hz o con 230 V/60Hz. Asimismo, se facilita la
instalacin y uso si el lugar seleccionado se encuentra cerca de un vertedero que
disponga de los servicios de suministro y recoleccin de agua.
2. Verificar que el lugar seleccionado est nivelado y disponga de la resistencia
requerida para sostener, con seguridad, el peso del bao de Mara cuando se
encuentre lleno de fluido. ( Acequilabs, 2009)
3. Observar que el lugar disponga de espacios libres adecuados, para colocar las
muestras y accesorios requeridos para la normal operacin del bao Mara.
( Acequilabs, 2009)
4. Evitar colocar el bao Mara donde existan corrientes de aire fuertes que
puedan interferir con su normal operacin. Por ejemplo: frente a una unidad de
aire acondicionado tipo ventana. ( Acequilabs, 2009)
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
29/76
18
2.7.4.2. Seguridad para la incubadora tipo bao Mara
1. (Gutirrez, 2005). Evitar el uso del bao de Mara en ambientes en los que
estn presentes materiales inflamables o combustibles. El equipo contiene
componentesresistencias que generan temperaturas muy altasque podran
iniciar un incendio o explosin accidental.
2. Conectar siempre el equipo a una toma elctrica que disponga de polo a tierra,
para proteger al usuario y al equipo de descargas elctricas. La acometida
elctrica debe cumplir con la normatividad exigida en el laboratorio y el
pas.(Gutirrez, 2005)
3. Trabajar el bao de Mara exclusivamente con lquidos que no sean corrosivos
ni inflamables.(Gutirrez, 2005)
4. Trabajar el bao de Mara utilizando elementos de proteccin personal. El bao
tiene componenteselementos resistivosque podran causar quemaduras si
se tocan desprevenidamente, incluso despus de transcurrido un perodo de
tiempo considerable despus de apagar el equipo.(Gutirrez, 2005)
5. Trabajar las sustancias que generan humos colocando el bao de Mara dentro
de una cabina extractora de humos o en un lugar muy bien ventilado.
(Gutirrez, 2005)
6. Recordar que los lquidos que se trabajan dentro del recipiente del bao de
Mara pueden producir quemaduras si inadvertidamente se coloca la mano
dentro del mismo.(Gutirrez, 2005)
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
30/76
19
7. Tener en cuenta que el bao de Mara est diseado para ser utilizado con un
lquido en el interior del recipiente. Si el mismo se seca, la temperatura del
recipiente puede llegar a ser muy alta. Utilizar siempre la bandeja difusora para
colocar los recipientes dentro del tanque del bao de Mara. Esta ha sido
diseada para distribuir la temperatura de forma uniforme.(Gutirrez, 2005)
8. Evitar utilizar el bao de Mara si alguno de los controles falla: el de
temperatura o el de lmite.(Gutirrez, 2005)
Para evitar cualquier desperfecto en el equipo y minimizar perdidas en la
produccin de cualquier producto en la incubadora se deben seguir estos
parmetros de seguridad de forma estricta.
2.8. Productos lcteos fermentados.
Los productos fermentados de la leche, denominados tambin lcteos
fermentados, son productos lcteos procedentes de los cultivos lcticos debido a
la accin de las bacterias del cido lctico (Lactobacillales) tales como
los Lactobacillus, Lactococcus, y el Leuconostoc.
2.8.1. Composicin principal de la leche
A continuacin se muestran los factores qumicos que componen la leche.
Entre los componentes principales de la leche se encuentran: la lactasa, las
protenas y los lpidos.
Las sustancias proteicas de la leche son las ms importantes en el aspectoqumico.
Las actividades enzimticas dependen de dos factores: la temperatura y el pH.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
31/76
20
2.8.1.1. Lactosa
(Roger, 1980). Utilizado por bacterias lcticas como fuente de Carbono (C).
Es una enzima que transforma la lactosa en glucosa y galactosa. Esta enzima est
presente de forma natural en el intestino humano, la falta de esta enzima en el
organismo produce lo que comnmente se le conoce como intolerancia a la
lactosa.
2.8.1.2. Protenas
(Roger, 1980). Sobre todo la Casena que precipita formando el cuajo en queso y
yogurt, tambin hay albminas y globulinas, pero no pasan a derivados porque
son solubles y quedan en el suero, que se retira en el queso, no tanto en yogurt.
La leche contiene numerosos tipos de protenas, muchas de ellas en cantidades
muy pequeas. Las protenas pueden ser clasificadas de acuerdo a sus
propiedades fsicas o qumicas y sus funciones biolgicas. Habitualmente las
protenas de leche fueron clasificadas encasenas,protenas de suero yprotenas
menores.
2.8.1.3. Grasa
(Roger, 1980). La grasa de la leche es la que contiene las vitaminas liposolubles
(A, D, E, K). En promedio contiene 35 gramos de grasa por litro, depende segn si
es de cabra, oveja o vaca, en cabra es el doble.
La leche tiene sobre todo los cidos grasos palmticos, estericos y oleicos,
adems en la cabra est el capricho.
Cuando hablamos de porcentaje de grasas presentes en la leche debemos tomar
en cuenta que el 87% de la leche es agua y que del resto hay un 3.5% de grasa.
Estos son los que producen compuestos que dan el aroma y sabor a derivados.
http://www.food-info.net/es/protein/milk.htm#caseinhttp://www.food-info.net/es/protein/milk.htm#wheyhttp://www.food-info.net/es/protein/milk.htm#otherhttp://www.food-info.net/es/protein/milk.htm#otherhttp://www.food-info.net/es/protein/milk.htm#otherhttp://www.food-info.net/es/protein/milk.htm#otherhttp://www.food-info.net/es/protein/milk.htm#wheyhttp://www.food-info.net/es/protein/milk.htm#casein -
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
32/76
21
2.8.1.4. Sales minerales
(Roger, 1980). La leche contiene calcio, fsforo, sodio, potasio, y otros.
El calcio y fsforo forman lo que se llama fosfato de calcio el cual es muy
importante para la coagulacin de la leche con cuajo y tambin desde el Punto de
vista nutritivo.
Estos minerales se encuentran constituyendo sales en su totalidad. Cabe
mencionar la existencia de cido ctrico en la leche pero en cantidades que oscilan
entre 0.2% y 0.4% que forma sales muy solubles y de muy fcil
aprovechamiento, lo que hace que su presencia en el alimento logre particular
particularidad.
2.8.1.5. Enzimas
(Roger, 1980). Lipasas (degradan cido grasos para dar aroma y sabor) amilasas,
lactasas y fosfatasa.
Las enzimas son un grupo de protenas en la leche producidas por organismos
vivos. Tienen la capacidad de provocar reacciones qumicas y por lo tanto de
afectar la velocidad de las mismas
2.8.2. Leches fermentadas
(Roger, 1980). Como otros productos lcteos, las leches fermentadas han
acompaado al ser humano desde hace varios miles de aos en sus diferentes
variedades. Durante ese tiempo, lejos de haberse ido abandonando han ido
creciendo incluso en prestigio y variedad.
Las fermentaciones acidificantes son la manera de conservacin lctea ms
primitiva y elemental bien es cierto que da productos de corta duracin comercial.
Las leches fermentadas son tan antiguas, podemos decir, como el pan el vino,
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
33/76
22
otros ejemplos de alimentos fermentados que se han incorporado vigorosamente
al a la cultura gastronmica de las diferentes civilizaciones.
Su valor nutritivo es similar al de la leche de la que proceden, incluso viendo
superado su contenido inicial en ciertas vitaminas (del grupo B) al ser estas
vitaminas metabolitos de los microorganismos responsables de la fermentacin y,
por tanto, ser vertidos al medio donde crecen (la leche que est siendo
fermentada). Otras vitaminas, sin embargo, pueden disminuir por ser consumidas
como un recurso ms por esa flora microbiana fermentativa. (Roger, 1980)
Existen diferentes productos lcteos que se obtienen por medio del proceso de
fermentacin, entre esos podemos mencionar las leches fermentativas, aunque ennuestro medio, los productos que ms se consumen es el yogurt. En otras partes
del mundo existen leches fermentadas con bacterias y levaduras que forman,
adems de cido, alcohol etlico, como el kfir.
Fuente: Lb. = Lactobacillus, Lc. = Lactococcus, Ln. = LeuconostocDanoneTomado de DanoneWorld Newsletter N 8 April 1995
Tabla 2: Caractersticas de algunas leches fermentadas
NOMBRE PAS DEORIGEN
DESCRIPCIN CULTIVOS
Yogurt Asia cido; firme o batido;aroma caracterstico
S.thermophilus,Lb. bulgaricus
LecheAcidfila USA Firme, sabor apacible Lb. acidophilus
kefir Caucazo
Bebida batida,consistencia cremosa,
sabor y aromacaracterstico (CO2)
Lb. KefirLb. Acidophilus
Levaduras
Kumis MongoliaBebida espumosa, sabor
cidoLb. bulgaricus
Lb. Acidophilus
Lassi India Bebida de leche agra,sabor y aroma agradable
Lactococcusspp.Levaduras
Dah India Firme, batido o liquido desabor dulce o cido
S.thermophilusLb. bulgaricus
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
34/76
23
2.8.3. Bacterias lcticas
(Roger, 1980). Pueden ser cocos o bacilos, los cocos aparecen aislados, en
cadenas, ttradas etc, los bacilos aislados o en cadena. Todas pueden producir
cido lctico. No forman esporas, son inmviles.
La fermentacin en estos productos provenientes de la leche ayuda a alargar la
vida de estos, mejora la digestibilidad del mismo frente a la leche y tambin
fortalece la flora intestinal para que los microorganismos utilizados sobrevivan ante
las temperaturas y condiciones ambientales, se utiliza algn proceso de
incubacin para adecuar las estrictas normas en las que sobreviven dichos
microorganismos.
GNERO FORMA TEMP. C0 ESPECIE PRINCIPAL PRODUCTOS
SECUNDARIOS
Streptococcus cocos 40-44 S. thermophilus L (+) cido lctico Acetaldehdo, acetona
Lactobacilus bacilos
40-44
Lb. bulgaricus D (-) cido lctico Acetaldehdo, acetona
Lb. helveticus DL cido lctico Acetaldehdo, cidoactico
Lb. lactis D (-) cido lctico Acetaldehdo, acetona
Lb. acidophilus DL cido lctico Acetaldehdo
25-30
Lb. Casei L (+) cido lctico cido actico
Lb. Kfir DL cido lctico Acetaldehdo
Lc. Lactis L (+) cido lctico Acetaldehdo, acetona
Lc. cremoris L (+) cido lctico Acetaldehdo, acetona
Lactococus cocos 25-30 Lc. Diacetylactis L (+) cido lctico Acetona, etanol
Tabla3: Caractersticas de las bacterias acido lcticas usadas en productoslcteos
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
35/76
24
Fuente: Tomado de Danone World Newsletter N 5
2.9. Tcnicas para la elaboracin del yogurt:
2.9.1. Yogurt firmePasteurizacin, inoculacin de cepas a concentracin igual a 2 respecto a la
leche, se mezclan en la leche esta distribuye en recipientes individuales y se deja
fermentar 2-3 h a 42C. La fermentacin se detiene cuando la concentracin de
cido lctico es igual al 1% (se detiene bajando la temperatura, para yogurt con
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
36/76
25
aromas se les hecha antes de la fermentacin), y se guardan a 2-3C suficiente
para la fermentacin.(3,s/p)
2.9.2. Yogurt batidoIgual pero en recipiente nico, y al final se bate la cuajada y se envasa, en este
caso se aade parte del azcar al principio y otra parte al batir, junto con la fruta si
es que lleva.
Temperatura ptima de Streptococos 40C, de Lactobacillus 45C, se suele hacer
1h a 42C y otra a 45C (sin embargo se ha visto que juntas van mejor a
temperaturas intermedias).
Una vez elaborado dura unos 24 das por debajo de 8C (se detiene la actividad
de las bacterias lcticas, pero no todas y sigue degradndose lactosa a cido
lctico, y adems tambin hay protelisis por proteasas de Lactobacillus, que
degrada la cuajada y da sabor amargo). Esta formacin de cido lctico y
protelisis se evitara con una pasteurizacin posterior al proceso (postres
lcteos por ley no se pueden llamar yogurt si no tienen bacterias vivas), el yogurt
debe tener unas 109 cepas/g vivas. (3,s/p)
Uno de los productos fermentados provenientes de los lcteos son los yogurts
estos utilizan cepas de microorganismos que necesitan 42C a 45C para
sobrevivir en su periodo de adaptacin y alcanzar su sabor y textura.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
37/76
26
Fuente: Manual De Laboratorio De Tecnologa De Lcteos
DEFECTO CAUSA SOLUCION
BAJAVISCOSIDAD
Poca cantidad de protena Adicionar protenas de lecheTratamiento trmico y homogenizacindeficiente
Optimizar las condiciones deproceso
Agitacin muy vigorosa Optimizar las condiciones delagitador
Tratamiento mecnico muy vigoroso en lalnea de proceso
Optimizar las condiciones delas bombas y presin entuberas
Agitacin a temperatura muy baja Aumentar la temperatura
entre 18 y 27 CAgitacin a un pH muy bajo < 4.0 Agitar y enfriar a un pH de4.6 a 4.4
Destruccin del cogulo durante laacidificacin
Optimizar las condiciones deproceso
Cultivos mal seleccionados Cambiar de cultivo
SINERESIS Poca cantidad de protena Equilibrar la frmula
Poca cantidad de grasa Equilibrar la frmula
Tratamiento trmico y homogenizacindeficiente
Optimizar las condiciones deproceso
Temperatura de incubacin muy alta Bajar la temperatura
Destruccin del cogulo durante laacidificacin
Optimizar las condiciones deproceso
Un pH elevado (>4.8) reducir el pH
GRANULOSO Precipitacin de sales/desnaturalizacin de
protenas (albminas)
Optimizar las condiciones de
proceso
Temperatura de inoculacin muy alta Bajar temperaturaPorcentaje de inoculacin muy bajos Aumentar porcentaje de
inoculacinCultivos mal seleccionados Cambiar de cultivo
Tabla 4: Principales defectos del yogurt
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
38/76
27
III. OBJETIVOS
3.1. Objetivo General
Evaluar el diseo de una incubadoratipo bao Mara para el proceso de productos
lcteos fermentados tecnificando el proceso de incubacin.
3.2. Objetivos Especficos
1. Demostrar que la incubadora tipo bao Mara diseada, optimiza la etapa de
incubacin manteniendo la temperatura constante.
2. Comparar el pH del yogurt utilizando la incubadora tipo bao Mara diseada,
contra una hielera como mtodo improvisado.
3. Realizar pruebas microbiolgicas al yogurt elaborado utilizando la incubadora
tipo bao Mara para verificar que cumple con lasNormas Centroamericanas
para productos fermentados.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
39/76
28
IV. HIPTESIS
4.1. Hiptesis cientfica
Es posible automatizar las condiciones de temperaturaen la etapa de incubacin
del microorganismo sin cambiar de manera significativa el pH, utilizando la
incubadora diseada.
4.2. Hiptesis estadstica
4.2.1. Hiptesis nula (Ho)
No existe diferencia significativa, en relacin al pHfinal del producto,al utilizar la
incubadora tipo bao Mara diseada y la utilizacin de otra alternativa, a un nivel
de significancia de 0.05
4.2.2. Hiptesis alterna (Ha)
Existe diferencia significativa, en relacin al pH final del producto, al utilizar la
incubadora tipo bao Mara diseada y la utilizacin de otra alternativa, a un nivel
de significancia de 0.05
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
40/76
29
V. METODOLOGIA
5.1. Tipo de investigacin
Se utiliz el mtodo cientfico en sus tres fases: indagadora, demostrativa y
expositiva, para la obtencin de los datos.
El diseo estadstico se realiz para la obtencin y comprobacin de los
resultados por medio de la prueba de hiptesis t de Student.
5.2. Caractersticas del rea de investigacin
La parte experimental de la investigacin se llev a cabo en la Universidad de San
Carlos de Guatemala, Centro Universitario del Sur, en el laboratorio experimental,
5.3. Mtodo cientfico
El mtodo cientfico fue una herramienta importante en la investigacin debido a
las soluciones que presento en el rea experimental donde se realiz la
investigacin y la forma correcta de solucionar problemas para obtener mejores
resultados, aplicndolo en sus tres fases, las cuales son:
5.3.1. Indagadora
Utilizada cuando se investig acerca de cmo mejorar y automatizar el sistema
trmico para la elaboracin de productos lcteos fermentados.
5.3.2. Demostrativa
En esta fase se demostr por medio de la confrontacin de resultados obtenidos
con ambos equipos que se aceptaba la hiptesis nula planteada.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
41/76
30
5.3.3. Expositiva
Parte fundamental de la investigacin, mediante la cual se presenta y expone de
manera fundamentada la solucin a la problemtica encontrada, en la etapa de
incubacin de productos lcteos.
5.4. Tcnicas
Las tcnicas a utilizar son: experimental y anlisis estadstico para la recopilacin,
procesamiento y presentacin de los resultados obtenidos en la realizacin de la
investigacin.
5.4.1. Diseo experimental y anlisis estadstico
Se utiliz un diseo experimental de tres repeticiones, utilizando la incubadora
diseada y una hielera como mtodo improvisado de incubacin, para evaluar y
comparar los resultados de pH obtenidos.
El anlisis estadstico consisti en un anlisis de medias pareadas con la prueba
de t de Student con un nivel de significancia de 0.05, para aceptar o no la
hiptesis propuesta.
5.2.4 Frmula t Student para el modelo estadstico.
Fuente: Montgomery, D.C. Probabilidades y estadstica para ingeniera, 1996.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
42/76
31
Dnde:
X1= Media de pH utilizando hielera.
X2= Media de pH de la incubadora.
n1= Nmero de repeticiones de pH de hielera.
n2= Nmero de repeticiones de pH de incubadora.
S1= Varianza de pH de hielera.
S2= Varianza de pH de Incubadora.
5.5. Materiales de la investigacin
5.5.1. Materiales utilizados en la fabricacin de la incubadora
1. Electrodos.
2. Lamina.
3. Hembra de 1 .4. Pintura anticorrosiva blanca.
5. Tornillos X 1 y tornillos de .6. Lijas.
7. Interruptor.8. Disco de pulir.
9. Par termoelctrico.
10. Termmetro electrnico.
11. Resistencia de inmersin.
12. Termostato de 220V.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
43/76
32
5.6. Equipo a utilizar
1. Mquina para soldar.
2. Termostato.
3. Lijadora elctrica.
4. Soplete.
5. Barreno.
6. Desarmadores.
5.7. Material de escritorio
1. Computadora e Impresora.
2. Papelera y tiles de oficina.
3. Dispositivo de almacenamiento masivo (USB).
5.8. Materiales para el anlisis
1. Leche.
2. Cepa o Inoculo Streptococcus thermophilus.
3. Vasos de 1 litro.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
44/76
33
VI. ANLISIS Y PRESENTACIN DE RESULTADOS
En esta seccin se presentan una serie de grficas y tablas de manera que se
pueda observar de mejor manera los resultados obtenidos en la investigacin, el
mtodo estadstico utilizado fue el de t Student para medias pareadas con el cual
se logr evaluar si existe o no existe diferencia significativa en la comparacin de
los resultados de ambos mtodos de incubacin.
6.1. Mediciones de pH realizados
6.1.1. Medicin de pH a dos horas de iniciar la incubacin
En el grfico 1 se pueden observar los valores obtenidos en la medicin de pH al
yogurt, utilizando una hielera y la incubadora fabricada.
Fuente: Elaboracin propia, seminario 2012
Segn los datos presentados en la tabla 5 aplicado al pH a dos horas de iniciar la
incubacin. No difieren ya que TC
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
45/76
34
pH Media Varianza Tc Ttab
Incubadora 5.83 0.058 2.03 2.13
Hielera 6.13 0.25
Fuente: Elaboracin propia, Seminario 2012
De acuerdo al mtodo estadstico de t de Student, realizado a los resultados
obtenidos de la medicin de pH a las dos horas de inicio de la etapa de
incubacin. Permite asegurar que no existe diferencia significativa entre utilizar
una hielera y la incubadora diseada en lo que se refiere al pH. Con lo que serecomienda el uso de la incubadora fabricada.
6.1.2. Medicin de pH a cuatro horas de iniciar la incubacin
En el grfico 2 se pueden observar los valores obtenidos en la medicin de pH al
yogurt, utilizando una hielera y la incubadora fabricada.
Fuente: Elaboracin propia, Seminario 2012
5.5 5.6
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
pH
Incubadora Hielera
Tabla 5:Prueba t de Student para pH a dos horas de iniciar la incubacin
Grfico 2: pH a dos cuatro de iniciar la incubacin
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
46/76
35
Segn los datos presentados en la tabla 6 aplicado al pH a dos horas de iniciar la
incubacin. No difieren ya que TC>Ttab a una significancia del 5%.
pH Media Varianza Tc Ttab
Incubadora 5.5 0.58 2.12 2.13
Hielera 5.6 0.58Fuente: Elaboracin propia, Seminario 2012
De acuerdo al mtodo estadstico de t Student, realizado a los resultados
obtenidos de la medicin de pH a las cuatro horas de la etapa de incubacin.
Permite asegurar que no existe diferencia significativa entre utilizar una hielera y la
incubadora diseada en lo que se refiere al pH. Con lo que se recomienda el uso
de la incubadora fabricada.
6.1.3. Medicin de pH en un tiempo seis horas finalizando la incubacin
En el grfico 3 se pueden observar los valores obtenidos en la medicin de pH al
yogurt en la etapa final del proceso de incubacin, utilizando una hielera y la
incubadora fabricada.
Tabla 6: Prueba t de Student para pH a cuatro horas de iniciar la incubacin
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
47/76
36
Fuente: Elaboracin propia, Seminario 2012
Segn los datos presentados en la tabla 6 aplicado al pH a dos horas de iniciar la
incubacin. No difieren ya que TC>Ttab a una significancia del 5%.
pH Media Varianza Tc TtabIncubadora
4.66 0.58 2.12 2.13Hielera
4.76 0.58Fuente: Elaboracin propia, Seminario 2012
Al obtener los resultados de las 3 repeticiones respectivas con cada uno de los
equipos se hicieron los clculos de los promedios de ambos resultados para luego
poder obtener una desviacin estndar y una varianza para cada uno de los
procedimientos, tomando los datos a las dos, cuatro y seis horas del proceso de
incubacin, con estos datos obtenidos se aplic la frmula para t calculada cuyo
4.67 4.76
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
pH
Incubadora Hielera
Grfico 3: pH a seis horas en la etapa final de incubacin
Tabla 7: Prueba t de Student para pH a seis horas en la etapa final del proceso
de incubacin
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
48/76
37
resultado obtenido se evalu con la t tabulada cuyo valor se encuentra en la tabla
de distribucin t de Student.
De acuerdo al mtodo estadstico t de Student, realizado a los resultados
obtenidos de pH presente en el yogurt. Permite asegurar que no existe diferencia
significativa entre utilizar la hielera y la incubadora tipo bao Mara fabricada. Con
lo que se recomienda la utilizacin de la incubadora fabricada para fines prcticos
en el laboratorio experimental del Centro Universitario del Sur.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
49/76
38
DETERMINACIN DE COSTOS EN LA EJECUCIN DE LA INVESTIGACIN
En esta seccin del informe se presentan los gastos realizados en la investigacin,
en el cual se incluyeron los costos de fabricacin de la incubadora tipo bao
Mara.
Cantidad Descripcin Costo unitario Total
1 Hierro hembra de 2". Q 75.00 Q 75.00
1 Libra de electrodo punto caf. Q 14.00 Q 14.00
1 Disco para pulir. Q 20.00 Q 20.00
1 Termostato de 220v (usado). Q 350.00 Q 350.00
1 Resistencia de inmersin (usado). Q 50.00 Q 50.001 1/4 pintura (blanca). Q 45.00 Q 45.00
1 Broca de 1/4". Q 7.00 Q 7.00
1 Lamina (usada). Q 65.00 Q 65.00
1 Switch Q 70.00 Q 70.00
3 Metros de cable paralelo. Q 6.00 Q 18.00
1 Espiga de 110V. Q 5.00 Q 5.00
1 Hoja de sierra ordinaria. Q 20.00 Q 20.00
1 Lentes de proteccin transparentes. Q 45.00 Q 45.00
2 Vidrios para soldar. Q 15.00 Q 30.00
3 Abrazaderas Q 0.50 Q 1.50
12 Tarugos Q 0.25 Q 3.00
6 6 mts. De tubo PVC de
TOTAL Q 2,794.00
El costo total de la ejecucin de la investigacin fue de Q.2, 794.00.
El diseo se realiz segn consideraciones de mejor ubicacin para las piezas,
por lo que no se tom ningn diseo ya fabricado.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
50/76
39
CONCLUSIONES
1. Se determin a base de observaciones y comparaciones el nivel de
temperatura en la incubadora diseada siendo constante a 42C en un tiempo
de 6 horas, siendo totalmente autnomo en comparacin con el equipo antes
empleado,lo que demuestra el funcionamiento del equipo fabricado.
2. Se comproben base a una t Student para muestras pareadas que los
resultados obtenidos con la incubadora tipo bao Mara fabricada no presentan
diferencia significativa, en cuanto a pH, dando para este equipo antes
mencionado 4.66 y para la hielera 4.76.
3. Lo estipulado por las Normas Centroamericanas es que a un producto
fermentado se le someta a diversos anlisis microbiolgicos para asegurar as
su calidad, sin embargo al yogurt que se elabor en el laboratorio experimentaldel centro Universitario del Sur se analiz nicamente el contenido de
coliformes fecales, utilizando el caldo Lauril, obteniendo resultados negativos,
lo que significa que nuestro yogurt estaba libre de cualquier microorganismo
patgeno, por lo que no fue necesario realizar otro tipo de anlisis
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
51/76
40
RECOMEDACIONES
1. Es recomendable utilizar el agua para la incubadora a temperatura
ambiente y encender el equipo con anticipacin para maximizar la
adaptacin del microorganismo y lograr un producto agradable al
consumidor.
2. Verificar la calidad de la materia prima antes de elaborar el producto, as
tambin el tiempo de caducidad del inoculo a utilizar para garantizar que la
coagulacin y el pH final sean el deseado.
3. Seguir estrictamente las BPM para garantizar producto inocuo y de calidad,
debe tomarse en cuenta que el agua utilizada en el tanque de la
incubadora no est purificada por lo que si entra en contacto con el
producto en cualquier momento presentara microorganismos patgenos.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
52/76
41
BIBLIOGRAFA
Acequilabs. (31 de Agosto de 2009). Recuperado el 12 de Octubre de 2012, de
Acequilabs: http://acequilabs.com.co/blog/usos-y-funcionamiento/item/233-
incubadora-de-laboratorio-usos-y-funcionamiento.html
Gutirrez, J. E. (2005). Manual de mantenimiento para equipo de laboratorio.
Washington D. C.
Witt, F. P. (1999). Fundamentos de Transferencia de Calor (4ta. ed.). Mxico:
Editores S.A corporativo Santa Fe.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
53/76
42
ANEXOS
A continuacin se presentan tablas con los resultados obtenidos en la
investigacin as tambin como ecuaciones, fotografas, un glosario de palabras
tcnicas y ciertas abreviaturas que son muy conocidas en el mbito agroindustrial
y que sern de mucha utilidad para el lector.
(tStudent para muestras pareadas)
t=
( )
Dnde:
t es el valor calculado.
1y2son las medias poblacionales (obtenidas del estudio).n1y n2son el nmero de observaciones para cada caso.
S12
y S22
son las varianzas de los procedimientos.
Dnde:
Anexo No. 1Frmula para la prueba de hiptesis
Anexo No. 2 Clculo de la media estadistica
X = Valor obtenido en cada repeticin.
= Sumatoria de todos valores.N= Es el numero total de repeticiones.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
54/76
43
Muestra pH
A 6.10
B 6.40
C 5.90
Promedio 6.13
Fuente: Elaboracin propia, seminario I, ao 2012
En el cuadro anterior se tabularon los valores de pH encontrados en el yogurt a
dos horas de iniciar el proceso de incubacin. Y se calcul el promedio de las
repeticiones.
Fuente: Elaboracin propia, seminario I, ao 2012
En el cuadro anterior se pueden observar los valores de pH obtenidos utilizando la
incubadora de tipo bao Mria diseada. A estos resultados tambin se les
determin un promedio que se utiliz para la prueba de hipotesis.
Tabla 8:Valores de pH, resultados obtenidos en un tiempo de dos horas
utilizando una hielera.
Tabla 9:Valores de pH, resultados obtenidos en un tiempo de dos horas
utilizando la incubadora de tipo bao Mara.
Muestra pH
A 5.90
B 5.80
C 5.80
Promedio 5.83
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
55/76
44
Muestra pH
A 5.60B 5.70
C 5.60
Promedio 5.60
Fuente: Elaboracin propia, seminario I, ao 2012
En el cuadro anterior se tabularon los valores de pH encontrados en el yogurt a
cuatro horas de iniciar el proceso de incubacin. Y se calcul el promedio de las
repeticiones.
Muestra pH
A 5.50B 5.40
C 5.50
Promedio 5.50
Fuente: Elaboracin propia, seminario I, ao 2012
En el cuadro anterior se pueden observar los valores de pH obtenidos utilizando la
incubadora de tipo bao Mria diseada a cuatro horas de iniciarse la incubacin.
A estos resultados tambin se les determin un promedio que se utiliz para la
prueba de hipotesis.
Tabla 10: Valores de pH, resultados obtenidos en un tiempo de cuatro horas
utilizando una hielera.
Tabla 11:Valores de pH, resultados obtenidos en un tiempo de cuatro horas
utilizando la incubadora de tipo bao Mara.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
56/76
45
Muestra pH
A 4.80
B 4.70
C 4.80
Promedio 4.76
Fuente: Elaboracin propia, seminario I, ao 2012
En el cuadro anterior se tabularon los valores de pH encontrados en el yogurt al
final de la incubacin, seis horas despus de haberse iniciado, utilizando una
hielera. Y se calcul el promedio de las repeticiones.
Muestra pH
A 4.70
B 4.60
C 4.70
Promedio 4.66
Fuente: Elaboracin propia, seminario I, ao 2012
En el cuadro anterior se pueden observar los valores de pH obtenidos utilizando la
incubadora de tipo bao Mria diseada,estos son los resultados de la etapa final
de la incubacin. A estos resultados tambin se les determin un promedio que se
utiliz para la prueba de hipotesis.
Tabla 12:Valores de pH, resultados obtenidos en un tiempo de seis horas
utilizando una hielera.
Tabla 13:Valores de pH, resultados obtenidos en un tiempo de seis horas
utilizando la incubadora de tipo bao Mara.
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
57/76
46
Fuente: Elaboracin propia, seminario I, ao 2012
En el cuadro anterior se realiz la sumatoria de la diferencias de las medias
elevadas al cuadrado para encontrar la desviacion estandar para los datos del
mtodo propuesto.
Desviacin estndar del mtodo propuesto.
= 0.25
Anexo No. 3Clculo de la desviacin estndar
Tabla 14: Clculo estadstico mtodo propuesto
Resultados
(6.106.13)2 9E-4
(6.46.13)2 0.0729
(5.96.13)2 0.0529
Sumatoria 0.1267
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
58/76
47
Fuente: Elaboracin propia, seminario I, ao 2012
En el cuadro anterior se realiz la sumatoria de la diferencias de las medias
elevadas al cuadrado para encontrar la desviacion estandar para los datos del
mtodo de referencia.
Desviacin estndar del mtodo de referencia
= 0.058t=
(
)
t= ( )= 2.027
Tabla 15: Clculo estadstico mtodo de referencia
Anexo No. 4t Student para el pH
Resultados
(5.95.83)2 4.9E-3
(5.85.83)2 9E-4
(5.85.83)2 9E-4
Sumatoria 6.7E-3
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
59/76
48
Fuente: Prtega Daz S. Pita Fernndez S. Mtodos paramtricos para la comparacin de dosmedias. DeStudent obtenida el 5 de octubre de 2012.De:http://www.fisterra.com/mbe/investiga/t_student/t_student.asp
Nota. Tabla de distribucin t de Student el valor crtico (t tabulada) en la columna
de significancia se debe contrastar con las filas de grados de libertad.
Tabla 16: Tabla de distribucin t de Student
2.13
http://www.fisterra.com/mbe/investiga/t_student/t_student.asphttp://www.fisterra.com/mbe/investiga/t_student/t_student.asphttp://www.fisterra.com/mbe/investiga/t_student/t_student.asp -
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
60/76
49
Smbolo Significado
C Grados Celsius
S Desviacin Estndar
Ho Hiptesis nula
Ha Hiptesis alternativa
X Valor obtenido en cada repeticin
Sumatoria de todos valores.
N Es el numero total de repeticiones.
S2 Varianza
t Valor calculado
q Calor transferido por conduccin
K Conductividad trmica del material
rea de transferencia de calor
A Gradiente de temperatura
hCoeficiente de conveccin de transferencia decalor
T Temperatura del fluido
TW Temperatura en la superficie de la resistencia
Fuente: Elaboracin propia, seminario I, ao 2012
Anexo No. 5Lista de smbolos
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
61/76
50
Bao Mara Es un mtodo empleado en lasindustrias para conferir
temperatura uniforme a una sustancia lquida o slida
o para calentarla lentamente, sumergiendo elrecipiente que la contiene en otro mayor con agua que
se lleva a est en ebullicin.
Coliformes Se designa as a un grupo de especies bacterianas
que tienen ciertas caractersticas bioqumicas en
comn e importancia relevante como indicadores de
contaminacin del agua y los alimentos.
Conveccin
trmica
Es una de las tres formas de transferencia de calor y
se caracteriza porque se produce por medio de un
fluido que transporta el calor entre zonas con
diferentes temperaturas.
Enzimas Son molculas de naturaleza proteica y estructural que
catalizan reacciones qumicas.
Fermentacin
lctica
Es una ruta metablica anaerbica que ocurre en el
citosol de la clula, en la cual se oxida parcialmente la
glucosa para obtener energa y donde el producto de
desecho es el cido lctico.
Incubadora Es un dispositivo que sirve para mantener y hacercrecer cultivos microbiolgicos o cultivos celulares,
manteniendo la temperatura, la humedad y otras
condiciones en grado ptimo.
Anexo No. 6Glosario
http://es.wikipedia.org/wiki/Industriahttp://es.wikipedia.org/wiki/Estado_l%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estado_s%C3%B3lidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Especie_indicadorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cultivo_%28microbiolog%C3%ADa%29http://es.wikipedia.org/wiki/Cultivo_celularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cultivo_celularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cultivo_%28microbiolog%C3%ADa%29http://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Especie_indicadorahttp://es.wikipedia.org/wiki/Estado_s%C3%B3lidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estado_l%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Industria -
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
62/76
51
Microorganismo Todos aquellos seres vivos que por su reducido
tamao slo son visibles con el microscopio
Pasteurizacin Es el proceso trmico realizado alquidos con el objetivo de
reducir los agentes patgenos que puedan contener:
bacterias, protozoos,mohos y levaduras.
Reductasa Enzima que controla la cantidad de sntesis de colesterol.
Fuente: Elaboracin propia, seminario I, ao 2012
http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mohohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mohohttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido -
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
63/76
52
Fuente: Elaboracin propia, seminario I, ao 2012
Fuente: Elaboracin propia, seminario I, ao 2012
Anexo No. 7Diseo de la incubadora
Figura 8: Vista frontal de la incubadora
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
64/76
53
Fuente: Elaboracin propia, seminario I, ao 2012
Fuente: Elaboracin propia, seminario I, ao 2012
Figura 9: Rejilla para vasos de un litro
Figura 10: Vista lateral derecha de la incubadora
-
5/28/2018 Seminario Incubadora 07112013
65/76
54
Fuente: Elaboracin propia, seminario I, ao 2012
Figura 11: Vista de planta de la incubadora
A. Tanque de agua.
B. Tablero de control.
C. Resistencia de inmersin.D. Par termoelctrico.
E. Termoelctrico.
F. Rebalse de seguridad.
G. Control de vaciado.
1. Control encendido y apagado.
2. Selector de SP1 y SP2.
3. Ajuste de temperaturas.4. Aceptar el ajuste realizado.
5. Pantalla de control.
6. Fusible de seguridad.
-
5/28/2018 Seminar