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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
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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
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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
-
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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
-
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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
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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
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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
-
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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
-
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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.
-
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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.
-
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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.
-
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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.
-
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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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)
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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
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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)
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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)
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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.
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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
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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
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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
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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)
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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)
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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.
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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
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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,
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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
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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
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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
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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.
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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
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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.
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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
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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
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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
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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.
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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.
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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
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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.
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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.
-
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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.
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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
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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.
-
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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.
-
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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