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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería de Alimentos Facultad de Ingeniería
1-1-2017
Evaluación del efecto de dos métodos de deshidratación sobre Evaluación del efecto de dos métodos de deshidratación sobre
las características física, fisicoquímica y nutricional de una las características física, fisicoquímica y nutricional de una
variedad de cubio (Tropaeolum tuberosum R&P) variedad de cubio (Tropaeolum tuberosum R&P)
Tulio Darío Rodríguez Cabrera Universidad de La Salle, Bogotá
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Citación recomendada Citación recomendada Rodríguez Cabrera, T. D. (2017). Evaluación del efecto de dos métodos de deshidratación sobre las características física, fisicoquímica y nutricional de una variedad de cubio (Tropaeolum tuberosum R&P). Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos/75
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1
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERIA
Programa de Ingeniería de Alimentos
Evaluación del efecto de dos métodos de deshidratación sobre las
características física, fisicoquímica y nutricional de una variedad de
cubio (Tropaeolum tuberosum R&P)
Autor: Tulio Darío Rodríguez Cabrera
Dirigido por: Ing. Lena Prieto Contreras MSc
Bogotá D.C.
2017
2
“Hijo mío no te olvides de mí ley y tu corazón guarde mis mandamientos; porque largura
de días y años de vida y paz te aumentaran. Nunca se aparte de ti la misericordia y la
verdad; átalas a tu cuello, escríbelas en las tablas de tu corazón; y hallaras gracia y
buena opinión ante los ojos de Dios y de los hombres”.
Proverbios 3, 1-4.
3
AGRADECIMIENTOS
El autor expresa sus agradecimientos a:
• Lena Prieto Contreras, Ingeniera Química MSc, Directora de trabajo de grado, por ser
ejemplo de persona, moldeadora de ideas, gestora de la investigación y gran docente.
• Santiago Sáenz Torres, Ingeniero Agrónomo MSc, PhD. Asesor del proyecto, por ser una
gran persona y asesoría en los tratamientos agronómicos del cultivo de cubio.
• Ángela María Otálvaro, Ingeniera Química PhD, docente investigadora de la Universidad
de La Salle, por su colaboración y asesoría durante el desarrollo de este trabajo de grado.
• Juan Carlos Poveda Pisco, Licenciado en Química y Biología, laboratorista de química,
Universidad de la Salle sede la floresta, por ser gran persona, su gran aporte en el
conocimiento de análisis fisicoquímico de alimentos, gran Colaboración y una búsqueda
incansable de respuestas desde la experimentación.
• Luis Miguel Triviño, Ingeniero de Alimentos, Laboratorista de Plantas piloto de frutas y
operaciones unitarias, Universidad de la Salle sede la Floresta, por su colaboración y atenta
disposición.
• Laionel Sánchez, Ingeniero de alimentos, técnico laboratorista de Plantas piloto de Carnes
y lácteos, Universidad de la Salle sede la floresta, por su disposición de espacios necesarios
para el desarrollo de mi trabajo.
• Luz Melva Cañón, Tecnóloga en química industrial, técnica laboratorista de nutrición,
programa de Zootécnica, Universidad de la Salle sede La floresta, por su atenta disposición
y colaboración en el desarrollo de análisis fisicoquímico del presente trabajo de grado.
• Agradezco al programa de Ingeniería de alimentos, Administración de empresas y Agro
negocios y al personal administrativo de la Sede la floresta por su disposición de espacios,
gran colaboración, y atenta preocupación en el desarrollo de mi trabajo.
4
RESUMEN
En la actualidad el cultivo de cubio es poco conocido desde la producción hasta su uso como
potencial nutricional. Debido a esto, se evaluó dos métodos de deshidratación de la variedad de
cubio (Tropaeolum tuberosum R&P) como fuente de materia prima alimenticia para incluirlo en la
elaboración de productos de panificación. Obteniéndose de la postcosecha tubérculos de la
variedad colombiana “blanco ojo morado”, cultivado bajo condiciones de dos fuentes de
fertilización nitrogenada de origen orgánico y convencional (inorgánico) en la Sede la floresta de
la Universidad de La Salle, los tubérculos cosechados se retiraron de campo donde se
caracterizaron de acuerdo a características físicas, fisicoquímicas, nutricional y texturalmente,
estos no mostraron contenidos de glúcidos cianogénicos para ambos tipos de fertilización,
presentando diferencias significativas para humedad y materia seca. Se realizó una pre-
experimentación para los tubérculos obtenidos bajo dos tipos de fertilización con dos métodos de
deshidratación, estableciendo condiciones de operación para la experimentación: deshidratador de
bandejas (2 m/s velocidad del aire, presentación tubérculo rallado y abertura de compuerta de aire
cerrada), para el método de deshidratación de rodillo en presentación de rodajas de tubérculo (3
rpm velocidad de rodillos, 20psig y 2 mm separación entre rodillos). Posteriormente, se desarrolló
la experimentación en los dos equipos, con las condiciones de operación establecidas en ambos
métodos de deshidratación, obteniéndose deshidratado con un rendimiento de 7,4% para el método
de bandejas y 2,6 % para el deshidratador de rodillos. Seleccionándose el primer método para la
evaluación de la humedad del producto en el tiempo a través del cociente adimensional de humedad
MR, el cual se ajustó al modelo logarítmico, sin presentarse variaciones entre productos
deshidratados por el tipo de fertilización. El producto final presento diferencias significativas, para
el tipo de fertilización y el método de deshidratación en color, humedad, materia seca, azúcares
reductores y contenido de vitamina C.
Palabras claves:
Convencional, orgánica, fertilización, bandejas, rodillos cociente adimensional de humedad y
deshidratación.
5
TABLA DE CONTENIDO
Pág.
RESUMEN 4
LISTA DE FIGURAS 8
LISTA DE TABLAS 10
LISTA DE ANEXOS 11
GLOSARIO 13
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 14
OBJETIVOS 16
1. MARCO DE REFERENCIA 17
1.1 MARCO TEÓRICO 17
1.1.1 Tubérculos andinos y ancestrales 17
1.1.2 Cubio 19
1.1.3 Fertilización 24
1.1.4 Deshidratación de alimentos 25
1.1.5 Psicrometría 28
1.1.6 Equipos industriales para deshidratación 28
1.1.7 Efectos de la deshidratación en los alimentos 30
1.1.8 Situación actual del cubio en Colombia 32
1.2 ESTADO DEL ARTE 33
1.3 MARCO LEGAL 34
2. METODOLOGÍA DE LA EXPERIMENTACIÓN 36
2.2 VARIEDADA COLOMBIANA DE CUBIO PARA LA EXPERIMENTACIÓN 36
2.1.1 Siembra de cubio 36
2.1.2 Fertilización del cultivo 36
2.1.3 Cosecha del cubio 40
6
2.3 CARACTERIZACIÓN DE LA VARIEDAD DE CUBIO CULTIVADA
EN DOS TIPOS DE FERTILIZACIÓN 40
2.3.1 Caracterización física 40
2.3.2 Caracterización fisicoquímica 41
2.3.3 Caracterización nutricional 43
2.3.4 Caracterización textural 44
2.3.5 Evaluación estadística de la caracterización de cubio 45
2.4 PRE-EXPERIMENTACIÓN DE LA DESHIDRATACIÓN DEL 45
CUBIO VARIEDAD BLANCA OJO MORADO
2.4.1 Etapa 1 de la pre-experimentación 46
2.4.2 Etapa 2 de la pre-experimentación 48
2.4.3 Selección de las variables de operación de los métodos de
deshidratación del cubio 50
2.5 EXPERIMENTACIÓN DE LA DESHIDRATACIÓN DEL CUBIO 52
VARIEDAD BLANCA OJO MORADO
2.5.1 Deshidratación experimental 52
2.5.2 Cinética de deshidratación de cubio 52
2.6 CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO DESHIDRATADO DE CUBIO 53
2.6.1 Caracterización física 53
2.6.2 Caracterización fisicoquímica 53
2.6.3 Caracterización nutricional 53
2.6.4 Evaluación estadística de la caracterización 53
3. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS 56
3.1 CARACTERIZACIÓN DE LA VARIEDAD DE CUBIO COSECHADO 56
EN DOS TIPOS DE FERTILIZACIÓN
3.1.1 Caracterización física 56
3.1.2 Caracterización fisicoquímica 58
3.1.3 Caracterización nutricional 65
3.1.4 Caracterización textural 66
3.2 PRE-EXPERIMENTACIÓN DE LA DESHIDRATACIÓN DEL CUBIO 69
VARIEDAD BLANCA OJO MORADO
3.2.1 Etapa 1 de la pre-experimentación 69
3.2.2 Etapa 2 de la pre-experimentación 71
7
3.3 EXPERIMENTACIÓN DE LA DESHIDRATACIÓN DEL CUBIO 72
VARIEDAD BLANCA OJO MORADO
3.3.1 Variables seleccionadas para la operación de los equipos deshidratadores 72
3.3.2 Productos deshidratados de cubios cosechados 73
3.3.3 Caracterización de los productos deshidratados 74
3.3.4 Método de deshidratación seleccionado 78
3.4 CINÉTICA DE DESHIDRATACIÓN DEL MÉTODO SELECCIONADO 78
CONCLUSIONES 83
RECOMENDACIONES 85
8
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1. Planta de cubio (Tropaeolum tuberosum R&P) variedad blanca ojos morados 17
Figura 2. Curva de secado para grandes cantidades 26
Figura 3. Distribución espacial del cultivo de cubio en campo 36
Figura 4. Obtención de fuentes de fertilización orgánica 39
Figura 5. Carta de colores para determinación cualitativa de cianuro 43
Figura 6. Esquema del deshidratador de bandejas automático 48
Figura 7. Deshidratador de rodillos 48
Figura 8. Pre-experimentación de la deshidratación del cubio variedad blanca ojo morado 50
Figura 9. Metodología de la deshidratación en una variedad de cubio
(Tropaeolum tuberosum R&P) 55
Figura 10. Promedios de coordenadas CIELab de color en piel de cubios cosechados 56
Figura 11. Promedio de coordenadas CIELab de color en pulpa de cubios cosechados 57
Figura 12. Promedio de humedad y materia seca de cubios cosechados 58
Figura 13. Promedios de azúcares reductores de cubios cosechados 60
Figura 14. Transporte de sacarosa al floema 60
Figura 15. Flujo de presión en los elementos cribosos 61
Figura 16. Promedios de sólidos solubles de cubio cosechados 62
Figura 17. Resultados de determinación cualitativa de glúcidos cianogénicos 64
Figura 18. Promedios de vitamina C para cubios cosechados 65
9
Pág.
Figura 19. Promedios de dureza para cubios cosechados 66
Figura 20. Comportamiento de la fuerza de punción en cubios cosechados 67
Figura 21. Promedios de fuerza al corte de cubios cosechados 68
Figura 22. Comportamiento de la fuerza al corte de cubios cosechados 69
Figura 23. Pasos para la obtención de deshidratado de cubio en la etapa 1 70
Figura 24. Prueba de inhibición de la per oxidasa con la prueba de oxidación de guayacol 70
Figura 25. Diluciones de cubio en diferentes proporciones agua cubio 71
Figura 26. Ensayos de dilución con evaluación de variables establecidas para la
pre- experimentación 72
Figura 27. Rodajas de cubio en deshidratador de rodillos 74
Figura 28. Productos deshidratados obtenidos por dos métodos de deshidratación y
Fertilización 74
Figura 29. Promedio de las coordenadas L*, a* y b* para deshidratados de cubio 75
Figura 30. Humedad y materia seca para deshidratado de cubio 76
Figura 31. Promedio de azúcares reductores para deshidratados de cubio 77
Figura 32. Promedios de vitamina C en deshidratado de cubio 77
Figura 33. Comportamiento de la humedad con respeto al tiempo en deshidratación
de bandejas 79
Figura 34. Cociente adimensional de humedad en deshidratación de bandejas 79
Figura 35. Modelos matemáticos ajustados desde Matlab para la deshidratación del cubio 80
10
LISTA DE TABLAS
Pág.
Tabla 1. Nombres comúnmente usados en Sur América 19
Tabla 2. Descripción botánica del cubio 20
Tabla 3. Composición nutricional de cubio por 100g de parte comestible 22
Tabla 4. Modelos matemáticos para evaluar el ajuste de diferentes cinéticas de secado 27
Tabla 5. Fuentes de fertilización empleadas para el cultivo de cubio (primer semestre 2016) 37
Tabla 6. Requerimientos nutricionales de la papa para diferentes niveles de productividad 37
Tabla 7. Requerimientos de fertilización convencional para el cultivo de cubio por parcela 38
Tabla 8. Plan de fertilización del cultivo de cubio por parcela 40
Tabla 9. Contenido de cianuro según la escala de colores del método cualitativo 43
Tabla 10. Diseño experimental de la pre-experimentación con el deshidratador de bandejas 47
Tabla 11. Diseño experimental de la pre-experimentación con el deshidratador de rodillos 49
Tabla 12. Formato para evaluación del método de deshidratación por rodillos 51
Tabla 13. Formato para evaluación del método de deshidratación en bandejas 51
Tabla 14. Variables seleccionadas para la operación de los equipos 73
Tabla 15. Valores obtenidos según los metodos propuestos 82
11
LISTA DE ANEXOS
Pág.
Anexo 1. Análisis de suelo lote de realización de cultivo de cubio cosecha
I-2016 91
Anexo 2. Valores experimentales y análisis estadístico de coordenadas CIELab en
piel y pulpa para tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización 92
Anexo 3. Valores experimentales y Análisis estadístico de humedad y materia seca
para tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización 94
Anexo 4. Valores experimentales y análisis estadístico de azúcares reductores para
tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización 95
Anexo 5. Valores experimentales y análisis estadístico de sólidos solubles para tubérculos
de cubio bajo dos tipos de fertilización 96
Anexo 6. Valores experimentales y análisis estadístico de contenido de vitamina C para
tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización 97
Anexo 7. Valores experimentales y análisis estadístico de dureza para tubérculos de cubio
bajo dos tipos de fertilización 98
Anexo 8. Valores experimentales y análisis estadístico de cizalla para tubérculos de cubio
bajo dos tipos de fertilización 99
Anexo 9. Valores obtenidos en la pre–experimentación del método de deshidratación
directo en tubérculo de cubio 100
Anexo 10. Valores obtenidos en el pre–experimentación del método de deshidratación
Indirecto en tubérculo de cubio 101
Anexo 11. Valores experimentales y análisis estadístico de coordenadas CIELab
en tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización 102
Anexo 12. Valores experimentales y análisis estadístico de humedad (%) en
tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización 105
12
Pág.
Anexo 13. Valores experimentales y análisis estadístico de materia seca (%)
en tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización 106
Anexo 14. Valores experimentales y análisis estadístico de azucares reductores
(%) en tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización 107
Anexo 15. Valores experimentales y análisis estadístico de Vitamina C (mg/100g)
en tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización. 108
Anexo 16. Modelación matemática en Matlab para la deshidratación del cubio 109
13
GLOSARIO
• Tipos de fertilización. Uso de agroquímicos o no, de origen orgánico u inorgánico, se hace
con el propósito de brindar componentes ausentes en el suelo para mejorar sus funciones
biológicas, para obtener producción.
• Método de deshidratación. Procedimiento para la eliminación del agua libre en el
alimento por efecto de evaporación, procurando conservar al máximo sus propiedades
nutricionales. Algunos métodos pueden emplear aire caliente o vapor para rodillos.
• Cinética de deshidratación. Modelación matemática que busca dar correlación al efecto
de la pérdida de agua cuando se deshidrata un alimento en el tiempo.
• Psicrometría. Cuantificación de la cantidad de agua en el aire haciendo uso de relaciones
matemáticas y cartas psicrométrica del lugar de operación.
• Humedad absoluta o en base seca. Es la cantidad de agua presente en el aire húmedo o
en el alimento en relación al componente que acompaña el agua y se expresa en ambos
casos así: kg H2O/ kg de aire seco o kg H2O/ kg sólidos secos.
• Humedad de equilibrio. (X*) No existe transferencia de masa, es decir, la presión de vapor
del solido se encuentra en equilibrio con la presión de vapor del ambiente.
• Transferencia de calor. Es la variación de calor con respecto al tiempo y al área de
contacto como consecuencia de la variación de la temperatura, este puede ocurrir por
convección, conducción y radiación.
• Transferencia de masa. Flujo másico, molar o volumétrico con respecto al tiempo y al
área de contacto de dos fases para el movimiento molecular de sustancias por efecto de la
concentración, temperatura, difusión y velocidad.
14
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En Colombia existe cultivos poco conocidos o explotados, como el cubio (Tropaeolum tuberosum
R&P) que se consume principalmente en fresco en mercados locales. Además, no existe ninguna
explotación de manera industrial del cubio, aunque es una especie rústica de fácil cultivo en
pequeñas áreas bajo sistemas de producción tradicional (Ponce y Martínez, 2014) con alta respuesta
a fertilizaciones nitrogenadas; y en este sentido, es significativo conocer y valorar la importancia
alimentaria de este tubérculo. Por lo anterior, la Vicerrectoría de Investigación de la Universidad
de La Salle financió el proyecto de investigación titulado: “Caracterización agronómica,
fisicoquímica, nutricional y procesamiento de una variedad colombiana de cubio (Tropaeolum
tuberosum R&P) para aprovechar sus beneficios alimentario, insecticida y microbicida”.
En dicha investigación se propuso la recuperación de un cultivo ancestral y la continuación del
aprovechamiento de su potencialidad nutricional, puesto que el cubio es un alimento viable para la
disminución de la inseguridad alimentaria por su contenido de vitamina C, hierro, potasio y zinc,
de igual manera, Colombia presenta esta problemática en zonas urbanas (49%) y rurales (54%)
(Agencia de noticias UN, 2014). Por otra parte, frente a los problemas de alimentación y de
nutrición de la población colombiana diferentes estancias estatales han ocupado su atención en su
agenda pública para potenciar la relación entre nutrición y salud, bajo las directrices de la política
de seguridad alimentaria y nutricional en la nación. Por consiguiente, la formulación de los
lineamientos sobre esta política se ha propuesto integrar acciones dirigidas a la población especifica
que procuren la inocuidad, la suficiencia, accesibilidad a los alimentos y disminuyan la
vulnerabilidad alimentaría de la población, con el fin de superar problemáticas nutricionales
(CONPES Social 113, 2008).
El uso de cultivos tradicionales, los cuales son de gran importancia económica y sembrados en
grandes extensiones de tierra, han desplazado de manera paulatina los cultivos ancestrales, los
cuales son de poca importancia económica, sembrados por población de origen mestizo en pocas
extensiones de área que pertenecían a la dieta alimenticia precolombina, sin embargo, en la
actualidad el consumo de cubios en zonas específicas del país está desapareciendo. Por ende, es
necesario rescatar desde diferentes escenarios de investigación esta variedad que a nivel alimenticio
aportan valor nutricional e incluso poseen propiedades nutracéuticas. Dada la importancia de la
composición de este tubérculo poco conocido y sin exigencias significativas el cubio es una planta
de fácil cultivo que puede ser cosechada a los 6 u 8 meses de su siembra, crece en suelos pobres y
no requiere del uso de fertilizantes ni pesticidas, es resistente a las heladas, y en estado natural es
capaz de repeler insectos o plagas. Por tanto, su cultura agronómica es fácil para su producción
(FAO et al., 2011).
15
El cubio (Tropaeolum tuberosum R&P) como cultivo promisorio andino, demanda el rescate de su
difusión en cuanto a consumo, usos y beneficios para las nuevas generaciones urbanas y rurales en
Colombia, puesto que a medida que transcurre el tiempo se ha abandonado algunas prácticas
tradicionales sobre este cultivo. Este tubérculo ofrece vitaminas y minerales, que se convierten en
fuente indispensable de energía, debido a que, mediante sus estolones o tallos subterráneos
modificados y engrosados, tienden a acumular los nutrientes, los cuales son utilizados como reserva
para la planta y para los humanos como fuente de alimentación. Por tanto, se requiere realizar
investigaciones que contribuyan a incentivar la producción y transformación de este producto a
nivel local y regional. Pues en otros países como Perú y Bolivia, según Serkovic (2008 citado por
Moreno, 2012) menciona que existen procesos más adelantados en cuanto al aprovechamiento
industrial de las características nutricionales que posee Tropaeolum tuberosum R&P, en productos
como: bebidas fermentadas y harinas. Este último producto se puede utilizar en diferentes
preparaciones de alimentos tradicionales y regionales.
Por ende, se muestra como problema: ¿cómo evaluar el efecto de dos métodos de deshidratación
sobre las características física, fisicoquímica y nutricional de una variedad colombiana de cubio
(Tropaeolum tuberosum R&P) fuente ancestral alimenticia, cultivado en condiciones de
fertilización orgánica y convencional para su futuro aprovechamiento en desarrollos industriales o
alimentarios? Para la obtención de harina de cubio, es necesario emplear la operación unitaria de
deshidratación, la cual no se ha estudiado su comportamiento ni su efecto en él mismo. La
importancia de este estudio radica en conocer las variables que intervienen en la deshidratación,
con el fin de preservar las propiedades nutricionales de este tubérculo, permitiendo emplear este y
diferentes procesos industriales, que puedan tener futuras demandas de materiales nativos o
exóticos para desarrollar productos naturales de amplia aceptación y requerimiento en los mercados
actuales (Clavijo, 2014).
16
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Evaluar el efecto de dos métodos de deshidratación sobre las características de una variedad de
cubio (Tropaeolum tuberosum R & P) cultivada en condiciones de fertilizaciones orgánica y
convencional.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Caracterizar física, fisicoquímica, nutricional y texturalmente los tubérculos de la variedad
de cubio cultivada en dos tipos de fertilización.
• Verificar el ajuste de los valores obtenidos en la deshidratación de la variedad de cubio
realizada por un método a un modelo matemático ya existente.
• Caracterizar física, fisicoquímica y nutricionalmente los productos de los dos métodos de
deshidratación de la variedad de cubio.
17
1. MARCO DE REFERENCIA
Antes de la conquista, el consumo de cubio (Tropaeolum tuberosum R&P) era parte de la nutrición
de la población pre-colombina a lo largo de la cordillera de los Andes, pero el cubio en la actualidad
no es un producto fundamental dentro de la alimentación familiar en varias zonas de Colombia y
Sur América, el cual fue reemplazado por otros tubérculos, como la papa. En Colombia el consumo
es aislado, siendo el cubio cultivado a escala de autoabastecimiento. La variedad colombiana de
cubio blanca ojos morados actualmente en el país es la más consumida, siendo este cultivado en
asocio con otros tubérculos y/o como barrera de plagas y enfermedades para los cultivos por su
rusticidad y poco mantenimiento en labores de cultivo. En la Figura 1 se puede apreciar plántulas
de cubio y del tubérculo.
Figura 1. Planta de cubio (Tropaeolum tuberosum R&P) variedad blanca ojos morados
a) b)
a) Planta de cubio de 30 días de emergencia; b) Planta de cubio con tubérculos formados en cosecha
Fuente: El autor
1.1 MARCO TEÓRICO
1.1.1 Tubérculos andinos y ancestrales. Debido a su adaptación a condiciones ambientales
desfavorables son cultivos que tuvieron gran aceptación en las comunidades precolombinas. Se
distribuyeron ampliamente por los Andes, así adquirieron muchos nombres nativos que de manera
paulatina tomaron gran importancia en la alimentación (Clavijo, 2014). Sin embargo, el cultivo de
los tubérculos andinos y ancestrales se llevaron fuera de los límites de Sur America, según García
(1994), quien señala que aunque fueron menospreciado en su tierra nativa muchos extranjeros los
han llevado, estudiado y aprovechado; tal es el caso de los norteamericanos, particularmente en el
Noreste Pacífico, Nueva Zelanda, Escocia y Rusia entre otros, donde no progresaron por no
encontrar el fotoperíodo requerrido (García, 1994, p. 5). Pese a lo anterior, según la FAO et al.,
(2011) los tubérculos nativos se han mantenido hasta nuestros días en pequeñas parcelas de
indígenas y campesinos de los Andes, haciéndolos parte de su dieta nutricional diaria, como
18
también del grupo de productos que se consumen en ocasiones especiales. Además, los tubérculos
nativos originarios de los Andes centrales, se han extendido por migraciones del hombre
precolombino hasta Colombia y el norte de Argentina y Chile.
En este grupo de raíces y tubérculos andinos se aprecian los siguientes: oca (Oxalis spp.), papa
(Solanum spp.), camote (Ipomoea spp.), mashwa o cubio (Tropaeolum spp.), arracacha (Arracacia
spp.), ajipa (Pachyrrhizus spp.) (Ramos, 2002).
Con excepción de la papa y el maíz, los conquistadores pusieron poca atención en los cultivos que
sostenían las civilizaciones andinas. Por esta razón la ibia, el cubio y la ruba, junto con algunos
cereales y curcurbitáceas perdieron importancia, hasta el punto de ser estigmatizados como comida
para campesinos o indígenas, quienes para la época eran considerados como la clase social más
baja (Clavijo, 2014). Por lo anterior, este cultivo como tal se remite a pocas zonas del país en las
cuales su valor ancestral como fuente alimentaria, medicinal y ecológica ha venido disminuyendo;
de igual manera el consumo de este tubérculo. Aguirre, Piranqueva y Pérez (2012) presentan datos
sobre la distribución y frecuencia del cultivo de cubio en algunas zonas del Departamento de
Boyacá, así:
El 58,93% de los encuestados asocia el cultivo de O. tuberosa, U. tuberosus y T. tuberosum
con otras especies como papa, haba, arveja y maíz en forma artesanal, solo 10,71% de los
encuestados utiliza algún tipo de insumos químicos. (…) Se estableció que el área de las
parcelas dedicadas a la siembra de O. tuberosa, U. tuberosus y T. tuberosum se encuentra en
el rango de 200 a 1.000 m2, siendo Sogamoso, Aquitania y Gámeza los Municipios que
reportan mayor número de parcelas dedicadas a la siembra de estos tubérculos. (…) De T.
tuberosum el blanco es el más cultivado (53,57%), seguido del morado y el amarillo (40,17%);
en tercer lugar, está el corruco o rayado (4,46%), que es una mezcla entre blanco y morado y
el negro (1,78%).
Pese a los datos obtenidos, también se puede observar que es un producto limitado a ciertas
regiones del país, sin fomento a otras regiones con características agroclimáticas similares de
producción. Clavijo y Pérez (2014) informan la necesidad de continuar con la difusión de cultivos
ancestrales y destacan que:
Desde la Secretaria de Fomento Agrícola del Departamento de Boyacá, ente Territorial que
coordina y ejecuta lo establecido desde el MADR (Ministerio de Agricultura y Desarrollo
Rural), el cultivo y conservación de cultivos de ruba, ibia y cubio no es una prioridad. Esto se
debe a la noción de que son productos con una incipiente demanda en el mercado, lo cual
implicaría bajos ingresos para el agricultor por este rubro.
19
Por otra parte, Aguirre et al. (2012) en su análisis de comercio y aceptabilidad escasa de Oxalis
tuberosa, Ullucus tuberosus y Tropaeolum tuberosum por parte del mercado y consumidores,
reportan que:
El 100% de los comerciantes reportan reducción drástica de la oferta de las especies en los
últimos años. La encuesta a compradores permitió establecer que 72% de los encuestados
no distinguen o no recuerdan haberlos consumido, 16% conocen al menos una de las tres
especies, 8% diferencian dos especies, y solamente 4% de los encuestados conocen las tres
especies.
1.1.2 Cubio. Entre los tubérculos nativos, se encuentra el cubio cuyo cultivo presenta amplia
variedad genética y diversidad de nombres en América Latina. En la Tabla 1 se observan algunos
nombres nativos para el cubio.
Tabla 1. Nombres comúnmente usados en Sur América
País Nombre común
Colombia Cubio, nabo, hubios, hubias, pane, puel
Perú Mashwa, miswha, añu
Ecuador Mashwa
Bolivia Apilla, isau, isaña, isaño, kayacha, miswha, apiña mama
Fuente: King (1998), Cadima (2006) (citados por Clavijo, 2014)
Pese a la amplia distribución que presenta este cultivo y sus variedades a lo largo de los Andes,
este presenta una disminución parcial en su consumo a nivel poblacional en muchas regiones de
Sur América. Según Ramos (2002), el cubio es un cultivo que se encuentra en la actualidad en
estado de erosión genética, requiriendo atención por parte de investigadores y de entidades
responsables para su conservación. En la Tabla 2 se presenta la clasificación taxonómicamente del
cubio.
El cubio como monocultivo se debe sembrar en surcos espaciados entre 0,80 m a 1,0 m entre sí,
dejando las plantas distanciadas a 0,40-0,50 m, para tener una densidad de cultivo de 31.250 plantas
a 25.000/ha, en asocio puede intercalarse con otros cultivos tales como papa, quinua, cebada y
maíz, donde el número de plantas disminuirá para dar paso a los cultivos que harán parte del arreglo
asociativo. En zonas de cultivo del Departamento de Cundinamarca, el ciclo de cultivo de
Tropaeolum tuberosum se cumple entre los 4,5 y 6 meses. Además, el rendimiento obtenido por
campesinos de los Departamentos de Cundinamarca y Boyacá, oscila entre 25.000 y 28.000 kg/ha
con distancias de siembra que van desde los 0,4 m entre plantas y 1 a 1,10 m entre surcos
(Villamizar, 1985, citado por Moreno y Martinez, 1997).
20
Tabla 2. Descripción botánica del cubio
Nombre Botánico Tropaeolum tuberosum (Ruíz & Pavón)
División Angiospermae
Clase Dicotuledoneae
Subclase Archiclamydae
Orden Geraniales
Suborden Geraniieae
Familia Tropaeolácea
Género Tropaeolum
Especie Tropaeolum tuberosum (R & P)
Morfotipo “Blanco con ojos morados y amarillos”
Sinónimos Chymocarpus tuberosus (R & P)
Fuente: Gómez y Mateus (1998)
La planta es inicialmente erecta, aunque a la madurez es semi-postrada. La forma de la hoja es
ovalada, la cara superior es verde mate y la cara inferior de un verde claro, puede ser de tres, cuatro
o cinco lóbulos. Las flores solitarias nacen en las axilas de las hojas. Los tubérculos tienen yemas
alargadas y profundas, son de forma cónica o elipsoidal. La mashwa o cubio, a diferencia de la oca
y del olluco, tiende a formar gran cantidad de semillas viables. Según su coloración se pueden
clasificar en: tubérculos de color uniforme generalmente blanco, amarillo o anaranjado; tubérculos
con pigmentos de antocianina ubicados sólo en las yemas; tubérculos muy coloreados en las yemas
con antocianinas; tubérculos con yemas pigmentadas y con franjas longitudinales rojas o moradas.
Dos variedades de cubio se han cultivado predominantemente y se describen dentro de la misma
especie, así: T. tuberosum variedad Pilifer, de tubérculos blancos, delgados, de ápice violáceo y
ojos o yemas provistos de pelos delgados, procedentes de Colombia; T. tuberosum variedad
Lineomaculata, de tubérculos profusamente manchados de líneas coloreadas, cultivados sobre todo
en Perú, Bolivia y Colombia (Tapia y Fries, 2007).
La asociación del cultivo de cubio con otros cultivos como melloco, oca y papas nativas, se realiza
debido a los principios de control nematicida e insecticida que posee la planta. También se puede
cultivar en franjas a base de cultivos densos: quínua, cebada, trigo, procurando alternar estos
cultivos, con los tubérculos que requieren de labores de aporque, como una estrategia orientada a
proteger los suelos de los efectos erosivos provocados por el agua (FAO et al., 2011). La National
Research Council (1989, citado por Clavijo, 2014) añade que varios estudios de cubios requieren
12 h al día o menos para tuberizar y que el cultivo requiere entre 700 y 1.600 mm de lluvia. Prospera
en clima nublado y brumoso a alturas entre 2.400 y 4.300 msnm a lo largo de la cordillera andina,
tolerando bien las heladas. Crece en suelos con pH desde 5,3 a 7,5 y, presenta buenos resultados
en suelos orgánicos y fértiles. Desde el punto de vista agronómico el cubio es rústico porque se
cultiva en suelos pobres, sin uso de fertilizantes y pesticidas químico-sintéticos; y aun en estas
condiciones, su rendimiento puede duplicar al de la papa.
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Para el cultivo se realiza una arada profunda, utilizando arado cincel o arado de yunta, con una
anticipación de por lo menos un mes a la siembra, a fin de exponer a los huevos, larvas y adultos
de insectos, nematodos, ácaros, gasterópodos y a los patógenos plaga, a la acción de los
controladores naturales bióticos (aves, ranas, lagartijas, arañas, murciélagos, entre otros) y
abióticos (temperatura, humedad, radiación, etc.), como también para favorecer la emergencia de
las hierbas indeseadas. Después de la cosecha, se debe escoger la semilla para las próximas
siembras. Aquellos tubérculos que presentan un verde amarillento por la acción de los rayos
solares, deben ser separados para luego ponerlos a brotar en un lugar seco y a la sombra durante
dos a tres meses para evitar que los tubérculos se descompongan. La semilla tiene que tener un
tamaño más o menos uniforme (8 a 10 cm de largo), con muchos “ñavis” (ojos o brotes) y estar
libres de plagas (FAO et al., 2011).
En Colombia no se presentan datos de requerimientos nutricionales para este cultivo en particular,
en la actualidad este cultivo es manejado en asocio con cultivo de papa, por ende, se realiza la
misma fertilización comúnmente empleada para la papa.
• Postcosecha. Después de la cosecha, los tubérculos de cubio deben ser sometidos a un
minucioso proceso de selección y limpieza, antes de ser trasladados al mercado o a la
agroindustria. Durante este proceso se selecciona la semilla que es utilizada para nuevas
siembras con tamaños entre 8 a 10 cm, procurando que esta, se encuentre íntegra y libre de
plagas, insectos y patógenos (FAO et al., 2011). Adicionalmente, el cubio se selecciona
teniendo en cuenta otros criterios que se mencionan a continuación:
✓ Para el autoconsumo y la venta (mercado o la agroindustria): deben ser tubérculos
frescos y sanos, con un tamaño que oscile entre los 10-12 cm de largo y alrededor de
2,5 cm de diámetro.
✓ Para semilla: deben ser tubérculos verdeados, que tengan entre 12-15 cm de largo y
entre 2,5 a 3,0 cm de diámetro.
✓ Para alimento de los animales: los tubérculos agrietados, cortados o deformes. La
mashua o cubio seleccionado para el autoconsumo y la venta, se somete a un proceso
de limpieza con agua limpia, utilizando un pequeño cepillo para eliminar los restos de
tierra que se adhieren al tubérculo.
Gómez y Mateus (1998) proponen los siguientes empaques para estos tubérculos:
✓ Costales de fique: con un peso aproximado de 50 kg para grandes sitios de acopio, o
hasta el sitio de procesamiento.
✓ Bolsas plásticas transparentes: de 500 g aproximadamente.
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✓ Mallas de polipropileno de baja densidad: las cuales permiten un contacto directo con
el medio ambiente. Estos últimos usados para cadenas de supermercado con la
desventaja de presentar altos niveles de abrasión con lo cual se disminuye la vida útil
de los tubérculos.
El cubio cuenta con almacenamiento en campo, en un granero o en una fosa a la intemperie;
el sitio debe presentar buen drenaje, huecos con una profundidad de 20 a 25 cm con un
ancho de 1,8 m, se forra la zanja con una capa de paja seca y limpia y se apilan cubriendo
con la paja limpia los tubérculos. Si el frío es intenso se añade más tierra para protegerlo
de la congelación. Por otra parte, el cubio se puede almacenar en casos específicos en
refrigeración para extender su vida útil.
• Valor Nutricional. En lo que respecta a este aspecto en la Tabla 3 se presenta una
recopilación de datos obtenidos por 100g de parte comestible para Tropaeolum tuberosum
R&P. Teniendo en cuenta que es un producto rico en vitamina C si se compara con la papa,
y menores valores de fósforo y niacina (Moreno y Martínez, 1997).
Tabla 3. Composición nutricional de cubio por 100g de parte comestible
Componentes Origen Colombia Origen Perú
Cantidad Cantidad
Energía 68 (kcal) = 285 (kJ) 50 (kcal) = 209 (kJ)
Humedad 84 (g) 87,4 (g)
Proteína 1,6±0,4 (g) 1,5 (g)
Lípidos 0,40±0,1 (g) 0,7 (g)
Carbohidratos totales 6,5±0,8 (g) 9,8 (g)
Cenizas 0,50±0,1 (g) 0,6 (g)
Minerales
Calcio 7 (mg) 12 (mg)
Fosforo 0,02 (mg) 29 (mg)
Hierro 0,7 (mg) 1,0 (mg)
Vitaminas
Niacina 0,8 (mg) 0,67 (mg)
Riboflavina 0,04 (mg) 0,12 (mg)
Tiamina 0,05 (mg) 0,10 (mg)
Vitamina C 72 (mg) 77,50 (mg)
Fuentes: Gómez y Mateus (1998)
y ICBF (2009)
García, Prieto y
Barrientos (2009)
Obando et al., (1980, citado por Moreno y Martínez, 1997) mencionan que el cubio tiene
carbohidratos solubles como: glucosa, galactosa, fructosa y sacarosa, siendo esta última de
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mayor contenido (66,3%); y almidón (0,65%). Además, contiene metabolitos secundarios
como alcaloides, flavonoides, núcleos estereoidales, sesquiterpen-lactonas y heterósidos
cardiotónicos, los cuales se han investigado para aprovechamiento medicinal.
• Aplicaciones del cubio. Desde la antigüedad se han preparado diversos alimentos y han
realizados diversas aplicaciones con el cubio. En Colombia la Región Cundiboyasence han
contribuido en la diversificación de aplicaciones en recetas novedosas del cubio (Barón et
al., 2010). Algunos autores recopilan las aplicaciones que se presentan a continuación.
✓ Por su contenido nutricional o contenidos de proteína, vitaminas, carbohidratos y
minerales se emplea para la elaboración de pan y galletería en mezcla con didtintas
harinas (Moreno y Martínez, 1997).
✓ El rendimiento harinero del cubio varía entre 88,30 y 92,20% sobre base seca, por tanto,
es factible para elaborar harinas (León, 1964, citado por Moreno y Martínez, 1997). Las
perdidas constituyen partículas residuales dentro de los equipos de molido y/o tamices.
✓ Otros productos como encurtidos, salsas, mermeladas, bebidas fermentadas y otros se
pueden preparar por su contenido de carbohidratos con aporte de minerales y vitaminas
(León, 1964, citado por Moreno y Martínez, 1997).
✓ En Colombia se han preparado recetas de sopas, coladas, tortillas, mermeladas,
confitería y acompañados con otros ingredientes para postres (Barón et al., 2010).
✓ En lo que respecta a la tradición de consumo y elaboración de productos, existen
investigaciones en pos cosecha de U. tuberosus y T. tuberosum que plantean la
elaboración de productos tradicionales y novedosos (harina, pan, espesantes, salsas,
dulce, mermelada), con presentaciones que invitan a su consumo (Rodríguez, 2008,
citado por Aguirre et al., 2012).
✓ Algunos compuestos derivados de T. tuberosum y O. tuberosa con propiedades
saludables para los riñones, el hígado y la piel. Espinoza (1996), Chirinos et al. (2009;
2007), y Alcalde et al. (2004) (citados por Aguirre et al. 2012), afirman que el consumo
de este tipo de alimentos con propiedades antioxidantes puede reducir el riesgo de
cáncer, arterioesclerosis, artritis y diabetes, entre otras, constituyéndose en producto de
interés económico para el mercado de nutracéuticos y de alimentos funcionales, lo que
concuerda con lo expresado por los productores de mayor edad quienes las utilizan con
fines medicinales.
24
1.1.3 Fertilización. La alimentación y nutrición de los seres humanos depende principalmente de
los nutrientes: minerales, carbohidratos, vitaminas, proteínas y grasas contenidos en los alimentos
de origen animal y vegetal. La calidad de estos alimentos, dependen también de los nutrientes que
contienen las provisiones que ellos consumen. Así, la calidad nutritiva de un tubérculo, depende
de la cantidad de los nutrientes que toma este del suelo, dividiéndose en macronutrientes y
micronutrientes los cuales son importantes para el libre desarrollo fisiológico de la planta, dado el
caso que alguno de estos elementos se encuentre ausente por diferentes factores intrínsecos o
extrínsecos, es necesario realizar la adición mediante la fertilización. Siendo este uno de los
mayores rubros que presenta la producción alimentaria en el mundo, debido a que, esta se encuentra
basada en el uso de fertilizantes de diferentes fuentes de recursos no renovables. Lamer M. (1957,
citado por Foth y Turk,1975), menciona la importancia actual de los fertilizantes de la siguiente
manera “En las condiciones económicas y políticas actuales, en todos los países del mundo los
fertilizantes son uno de los instrumentos estratégicos más importantes de la agricultura moderna.
El desarrollo histórico de la agricultura ha pasado por diversas etapas y al presente nos encontramos
en la época de los fertilizantes” (p.325). En cierta manera es un concepto que no ha cambiado desde
la fecha que lo formulo el autor; desde entonces la historia de la humanidad ha sido un registro de
sus esfuerzos por incrementar la provisión de alimentos aumentando las cantidades de nutrientes
disponibles para sus cultivos (Foth y Turk, 1975).
• Fertilizante convencional. Fertilizante es una acepción amplia, el termino fertilizante
incluye a todos los materiales que se añaden al suelo para proporcionar elementos
esenciales para el crecimiento de las plantas. Sin embargo, usualmente se aplica a los
materiales manufacturados, los cuales no contienen nutrientes vegetales en forma
elemental como nitrógeno, fósforo o potasio, si no en compuestos que proporcionan
formas iónicas de los nutrientes que la planta puede absorber (Foth y Turk, 1975).
• Fertilización orgánica. Flórez (2012) menciona que, Son todos aquellos residuos de
origen vegetal y animal, en donde las plantas pueden obtener importantes cantidades de
nutrimentos, el suelo con la descomposición de estos abonos se va enriqueciendo con
carbono orgánico y mejora sus características físicas químicas y biológicas. Los abonos
orgánicos más usados son:
✓ Cultivos. Abono verde, cultivo intermedio, rotación de cultivos, cultivos de
cobertura y mulch, descanso (barbechos) intensivo, entre otros.
✓ Residuos de animales. Pueden emplearse en estado sólido, líquido y fresco:
estiércol (con y sin paja, rastrojos, viruta etc.), purín (orina fermentada),
estiércol semilíquido (excremento más orina fermentada)
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✓ Compostaje. Este puede ser de estiércol, residuos vegetales, residuos
domésticos orgánicos, fermentos húmicos y/o la combinación de todos o alguno
de ellos.
1.1.4 Deshidratación de alimentos. La deshidratación es una de las formas más antiguas de
procesar alimentos. Los alimentos deshidratados no necesitan ser refrigerados y conservan mejor
sus componentes nutricionales ya que el proceso es simple debido a que solo requiere retirar
humedad del producto y fácil de realizar puesto que existen diferentes fuentes de energía para
realizar esta operación. Este método consiste en remover el agua de los alimentos hasta que su
contenido se reduzca a un 10% o cercano con el objeto de prolongar la vida útil de los productos
agrícolas (Calderón, 2010). Básicamente, el deshidratado consiste en retirar por evaporación el
agua de la superficie del producto mediante corriente de aire caliente circundante. Al deshidratar
se producen dos fenómenos:
• Transmisión del calor del medio gaseoso externo (aire) al medio interno del sólido poroso
(alimento).
• Transferencia de la humedad interna del sólido al medio externo. En el sólido, mediante
trasferencia de calor, el calor tiene que pasar primero a su superficie y de allí a su interior.
La masa húmeda se transfiere desde el interior del sólido hacia su superficie como líquido
y/o vapor, y como vapor desde su superficie al medio externo.
La aplicación de calor implica suministro de energía. Una corriente de aire es el medio más común
para transferir calor al tejido que se deshidrata. Los dos aspectos más importantes de la
transferencia de masa son:
• La transferencia del agua desde el interior hasta la superficie del material.
• La extracción del vapor de agua desde la superficie del material.
Con el objeto de asegurar una calidad óptima a un bajo costo la deshidratación debe ser
relativamente rápida. Cuatro aspectos afectan la velocidad y el tiempo total de deshidratado.
• Las características del producto, en particular el tamaño de sus partículas y su geometría.
• El arreglo geométrico de los productos con relación al medio calórico de transferencia.
• Las características físicas del medio que deshidrata.
• Las características del equipo deshidratador (Valdés, 2008; Calderón, 2010).
En el deshidratado por lotes se obtienen experimentalmente datos referentes a los pesos húmedos
en determinados períodos de tiempo, a partir de estos datos se puede construir una gráfica de tiempo
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contra humedad. La Figura 2 se puede apreciar el comportamiento general de la operación de
deshidratación.
Figura 2. Curva de secado
Fuente: Geankoplis (1995)
Según la Figura 2 la curva está dividida en 5 partes de las cuales se dan a resaltar dos períodos, uno
de ellos es la velocidad constante de secado (B-C) y el segundo la velocidad decreciente de secado
(C-E). El contenido de humedad de transición entre los dos periodos es el contenido crítico de
humedad (C). Si la deshidratación continua más tiempo, se aproxima al contenido de humedad de
equilibrio (E). En cualquier punto de la curva, la cantidad de humedad removible permaneciente
(B-E) se conoce como el contenido de humedad libre (Geankoplis, 1995).
La deshidratación para alimentos es el proceso de extracción del agua que contiene mediante la
circulación de aire caliente a 60°C, lo que detiene la actividad de enzimas y crecimiento de
microorganismos que lo deterioran por disminución de la actividad de agua. El objetivo de secar
es preservar el alimento al disminuir su humedad hasta que el crecimiento microbiano de bacteria,
levadura y moho, y las reacciones químicas por degradación enzimática se detengan y cesen de
destruir el alimento durante su almacenaje (Valdés 2008). Según Rico (2006) define como “como
aquella operación unitaria mediante la cual se elimina la mayor parte de agua de los alimentos en
forma de vapor mientras estos son calentados”. Es la eliminación casi completa del agua que
contienen los productos a deshidratar, bajo ciertas condiciones como son temperatura, humedad y
progresión de secado debidamente controlados por medio de las corrientes de aire sobre el cuerpo
u por otros métodos.
Según Bonazzi y Dumoulin (2011): “El principal objetivo de secado es disminuir la actividad de
agua (aw) de diversos materiales perecederos a valores inferiores a 0,5, con el fin de permitir su
almacenamiento a temperatura ambiente”. Siendo la actividad de agua, “El agua libre que da origen
al término actividad del agua (aw) y es con base en este parámetro, y no el contenido total de agua,
que se puede predecir la estabilidad y la vida útil de un producto” (Badui, 2013), la aw es
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directamente proporcional a la presión de vapor relativa y debido a que es una relación de dos
presiones es adimensional. Sus valores varían desde 1,0 para el agua pura, hasta cero para un
producto completamente seco. Estos dos parámetros sólo son equivalentes en los extremos; es
decir, a 0% de agua le corresponde una aw de 0 y a 100% de agua una aw de 1,0 (Badui, 2013).
La actividad del agua es una propiedad intrínseca y se relaciona de manera no lineal con el
contenido de humedad mediante las curvas o isotermas de adsorción y desorción (Badui, 2013), se
tendrá un par de valores, de humedad relativa comparada con el contenido de agua a una
temperatura específica; si esto se repite con diferentes porcentajes de agua y los resultados se
grafican, se obtiene la isoterma de desorción (deshidratación del sólido). Por el contrario, si se parte
de un producto seco y se somete a atmósferas de humedad relativa elevadas, se observará una
transferencia de masa del gas al sólido hasta llegar a un equilibrio; al repetir con diferentes
humedades, se tendrán de nuevo pares de valores que al graficarse crean la isoterma de adsorción
(hidratación del sólido). Badui (2013) menciona que la presión de vapor del sólido es mayor que
la presión de vapor de la atmosfera ocurrirá una evaporación y por ende un secado, si ocurriese lo
contrario, ocurriría que el sólido adquiría humedad, por último, si ambas presiones son iguales, se
presentaría un equilibrio y no ocurriría transferencia de masa.
Por otra parte, la cinética de la deshidratación de los alimentos se ha venido estudiando y
explicando mediante diversos modelos matemáticos usados en la predicción de los tiempos de la
operación. A continuación, en la Tabla 4, se compilan algunos modelos matemáticos de varios
autores (Gutiérrez et al., 2015) que se han aplicado en cinéticas de deshidratación o de secado. Los
cuatro primeros modelos son de gran utilidad en la mayoría de las matrices alimenticias y se
aplicarán a los resultados de la deshidratación del cubio para el establecimiento del
comportamiento de su cinética.
Tabla 4. Modelos matemáticos para evaluar el ajuste de diferentes cinéticas de secado
Fuente: Gutiérrez et al., (2015). Donde: MR es el cociente adimensional de humedad, k son parámetros cinéticos, t es
tiempo gastado durante la deshidratación, n constante de page y a, b, c, h y g son ajustes de los parámetros de los
modelos.
28
1.1.5 Psicrometría. Otro aspecto inportante en la deshidratación es la humedad en el aire. Según
Díaz (2014) define como la medición del contenido de humedad del aire. Es la ciencia que
involucra las propiedades termodinámicas del aire húmedo, y el efecto de la humedad atmosférica
sobre los materiales. El método de controlar las propiedades térmicas del aire húmedo a través del
uso de tablas psicométricas o de cartas psicométricas.
• La humedad relativa (Hr). Es un término utilizado para expresar la cantidad de humedad
en una muestra dada de aire, en comparación con la cantidad de humedad que el aire tendría,
de acuerdo a la ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air
Conditioning Engineers), es la relación de la fracción mol del vapor de agua presente en el
aire, con la fracción mol del vapor de agua presente en el aire saturado, a la misma
temperatura y presión (Díaz, 2014 p. 170)
• Humedad absoluta (Ha). Se refiere al peso del vapor de agua por unidad de volumen. Esta
unidad de volumen, generalmente es un espacio de un metro cúbico (o un pie cúbico). La
humedad relativa es una comparación con la humedad absoluta a la misma temperatura, si
el vapor de agua está saturado (Díaz, 2014 p. 170).
• Termómetro de bulbo seco (Tbs). Tomada con el elemento sensor del termómetro en una
condición seca.
• Termómetro de bulbo húmedo (Tbh). Básicamente, un termómetro de bulbo húmedo no
es diferente de un termómetro ordinario, excepto que tiene una pequeña mecha o pedazo de
tela alrededor del bulbo. Si esta mecha se humedece con agua limpia, la evaporación de
esta agua disminuirá la lectura (temperatura) del termómetro. Si el aire estuviese saturado
con humedad (100% Hr), la lectura de la temperatura en el termómetro de bulbo húmedo,
sería la misma que la del termómetro de bulbo seco (Díaz, 2014 p.176).
1.1.6 Equipos industriales para deshidratación. Existen tres tipos de deshidratación:
• Deshidratación por contacto con aire a presión atmosférica. Es en el que se transmite
calor a la sustancia alimenticia bien por medio de aire caliente o bien por superficies
calientes y se extrae el vapor conjuntamente con el aire.
• Deshidratación a vacío. Utiliza la propiedad de que la evaporación del agua tiene lugar
más fácilmente a presiones reducidas. La transmisión de calor se produce casi siempre por
conducción y raras veces por radiación.
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• Liofilización. El vapor de agua se extrae por sublimación desde el alimento congelado; la
estructura de la sustancia alimenticia se conserva mejor, siendo necesario mantener en el
secador la temperatura y presiones adecuadas para asegurar la sublimación (Rico, 2006).
A continuación, se describen los principales equipos empleados en el retiro de agua de alimentos
(McCabe, Smith y Harriott 1998).
• Deshidratador de bandeja. Este tipo de equipo consiste en una cámara rectangular que en
su interior lleva numerosas bandejas poco profundas. Cada bandeja se carga con el material
a secar de manera homogénea ocupando el área total de secado. Por medio de un ventilador
se hace circular aire caliente entre las bandejas que contienen el producto. Para que el aire
se distribuya uniformemente en las bandejas se colocan unas placas deflectoras; el aire
húmedo se expulsa a través del conducto de descarga, mientras que por otro conducto entra
el aire fresco de reposición. Por lo que su funcionamiento se realiza por lotes los secadores
de bandeja son aconsejables para una producción pequeña. El costo de operación de estos
secadores es muy elevado debido a la mano de obra necesaria para cargarlo y descargarlo.
Estos secadores también pueden operar a vacío, lo que permite trabajar con temperaturas
de secado más bajas.
• Deshidratador rotatorio. Estos equipos están compuestos de una estructura cilíndrica
giratoria que está dispuesta horizontalmente o ligeramente inclinada hacia la descarga de
sólidos secos. Su interior está provisto por unas pestañas que levantan los sólidos
dejándolos caer después en forma de lluvia, la alimentación entra por un extremo del
cilindro y el producto seco se descarga por el extremo opuesto. La operación de secado es
llevada a cabo por contacto directo del gas con los sólidos o por medio de vapor de agua
que condensa en un conjunto de tubos instalados sobre la superficie de la estructura. En un
secador rotatorio directo indirecto el gas caliente pasa primero a través del encamisado y
después a través de la estructura donde se pone en contacto con los sólidos.
• Deshidratador de tambor o de rodillos. Estos equipos operan de manera indirecta. El
rodillo o tambor es calentado en su interior por vapor, aceite mineral o resistencias
eléctricas que transfieren el calor al rodillo y este por conducción al producto. Este proceso
consiste en alimentar el producto en forma laminar y uniforme sobre los rodillos que rotan
lentamente de manera que el producto se va secando a medida que éste va girando, lo que
permite remover cantidades de agua entre el 85 a 95%. Los secadores de tambor se
clasifican generalmente en 3 tipos: de tambor sencillo, de tambor doble y de tambores
gemelos. La forma debe ser perfectamente cilíndrica con el fin, de que las afiladas cuchillas
hagan contacto uniforme con la superficie del tambor en toda su longitud. Estas cuchillas
suelen disponerse a media revolución o tres cuartos de revolución del punto de aplicación
del material líquido a secarse.
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1.1.7 Efectos de la deshidratación en los alimentos. Teniendo en cuenta que el agua es
componente fundamental de los tejidos vegetales a evaluar, el hecho de retirarla por acción de
deshidratación conlleva a una serie de cambios tales como: reacciones de Maillard, la degradación
de vitaminas, la oxidación de grasas, la desnaturalización de las proteínas termolábiles, las
reacciones enzimáticas (que pueden ser, o no inhibidas). Algunas de estas reacciones bioquímicas
generan componentes no deseados en las propiedades sensoriales, por ejemplo, cambios en el color,
el sabor o el aroma, sin embargo, pueden presentar pérdida de vitaminas y formación de
compuestos tóxicos. Todas las reacciones están vinculados a la evolución simultánea de la
composición del producto, temperatura y contenido de agua (aw), estos factores que varían de
manera diferente de un punto a otro, desde el centro a la superficie de los productos (Bonazzi y
Dumoulin, 2011)
• La actividad enzimática. Se inhibe a actividades de agua inferiores a 0,75. Tratamientos
de calor cortos, como lo son el escaldado inactivan las enzimas. Las oxirreductasas son las
responsables de este tipo de reacciones. Los sustratos más comunes relacionados con el
pardeamientos enzimático son compuestos no saturados como mono fenoles y o-di fenoles.
La polifenoloxidasa (PPO) es la responsable del pardeamientos de trozos de frutas y
verduras cuando estos son expuestos al aire. La concentración de la enzima PPO es el factor
limitante de la reacción enzimática en los alimentos (Rico, 2006)
• Reacciones no enzimáticas. Comúnmente puede ser de caramelización o pardeamiento no
enzimático (reacción de Maillard).
✓ Caramelización. Es una serie compleja de reacciones químicas promovidas por el
calentamiento directo de los azúcares. Esta es seguida por una etapa de condensación,
la isomerización de aldosas a cetosas, y una serie de reacciones que incluyen tanto las
reacciones de fragmentación (de producción) y sabor (reacciones de polimerización de
producción de color).
✓ Reacción de Maillard. Se produce a través de una serie compleja de etapas de reacción
entre el grupo amino libre de la lisina unida a proteínas y/o otros aminoácidos o
proteínas y los grupos carbonilo de azúcares reductores. Se describe clásicamente
utilizando cinco etapas básicas: una etapa de condensación, la reacción de transposición
de Amadori para producir aminas aldosa reductasas y aminas cetosas, la
descomposición ketosamina, la llamada degradación de Streker resultando en la
formación de una serie de compuestos de sabor orgánicos volátiles, y finalmente la
formación de polímeros marrones nitrogenados y co-polímeros, conocidos como
melanoidinas (pigmentos) (Bonazzi y Dumoulin, 2011).
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• Color. Según EFG citado por Rico (2006), es un atributo que se percibe de los objetos
cuando hay luz. La luz es constituida por ondas electromagnéticas que se propagan a unos
300.000 km/s. Esto significa que nuestros ojos reaccionan a la incidencia de la energía y no
a la materia en sí.
✓ Fenotinización. El almacenamiento produce algún deterioro de la pigmentación de la
clorofila. Ésta es la formación de fenofitina de color café oliváceo apagado.
✓ Antocianinas. Existe un grupo de más de 150 pigmentos rojizos solubles en agua muy
difundidos en el reino vegetal. La velocidad de destrucción de antocianinas depende del
pH, siendo mayor con pH más elevados. Las antocianinas forman complejos con
metales, como Al, Fe, Cu y Sn.
✓ Carotenoides. Constituyen un grupo de compuestos de colores rojos y amarillos de
productos vegetales y animales. La principal causa de la degradación es la oxidación, la
que es compleja y depende de muchos factores: luz, calor y la presencia de pro-
oxidantes (Valdés, 2008)
En los trabajos de investigación de Hernández y Blanco (2015), sobre la evaluación del
polvo de zanahoria obtenidos por deshidratación por aire forzado a diferentes temperaturas,
se evidenció: diferencia significativa entre los tratamientos, lo que indica que los
tratamientos aplicados afectaron este parámetro. Se pudo observar que a mayor temperatura
y menor tiempo se incrementa el IB (índice de blancura), lo que conlleva a que el producto
ha sufrido una mayor decoloración por efecto de la temperatura de deshidratación.
• Ácido ascórbico (vitamina C). Es un nutriente importante, que a menudo se toma como
un índice de la calidad de los procesos. El ácido ascórbico puede ser oxidado a ácido
dehidroascórbico en condiciones aerobias, seguido de hidrólisis y oxidación. Esta
degradación se ve influenciada por la actividad de agua y la temperatura. En general, la
retención de vitamina C en un alimento después del deshidratado es menor a su contenido
original (Bonazzi y Dumoulin, 2011).
Para los resultados obtenidos de ácido ascórbico en los polvos de zanahorias deshidratadas
a tres temperaturas se encontró diferencia significativa (p < 0,05) entre todos los
tratamientos, el contenido de ácido ascórbico fue mayor que en la zanahoria fresca
(deshidratación se pierde agua y se concentran los componentes del alimento) para
temperaturas bajas y tiempos más largos de secado (Hernández y Blanco 2015). De igual
forma Santos y Silva (2008) citado por Bonazzi y Dumoulin, (2011), afirman que la
liofilización proporciona una alta retención de vitamina C, debido a las temperaturas bajas,
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la movilidad reducida de los reactivos, y la reducción de la presión parcial de O2. La
retención de vitamina C también se mejora por todos los procesos de secado bajo una
atmósfera inerte, que reducen la presencia de O2.
• Textura. La textura abarca una combinación de propiedades mecánicas y de fractura. Es
una mezcla de los elementos relativos a la estructura del alimento y a la cual están
relacionados con los sentidos fisiológicos. No tiene una definición exacta, precisa y
satisfactoria, sin embargo, se puede decir que cuenta con ciertas características: son un
grupo de características que derivan de la estructura del alimento; se relacionan con la
mecánica; no es una propiedad, sino un grupo de propiedades y no está relacionada con el
olor o el gusto.
Los efectos mencionados anteriormente sobre la deshidratación de los alimentos, igualmente se
presentan en los cubios debido a su contenido de azúcares reductores que permiten la
caramelización o cambio de color durante la perdida de humedad con temperatura. Otro efecto en
la deshidratación del cubio sería la reducción de vitamina C, en el caso que se realice este proceso
a altas temperaturas. Así mismo se presenta efecto enzimático en los cubios a altas temperaturas,
medido sobre el contenido de glúcidos cianogénicos causantes del sabor astringente.
1.1.8 Situación actual del cubio en Colombia. Datos y cifras sobre cubio (Tropaeolum tuberosum
R&P) son escasos debido a varias razones. Las pequeñas explotaciones carecen de registros,
presentan bajo nivel tecnológico derivado de las condiciones biofísicas hostiles en las que
desarrollan el sistema productivo (restringidas a sitios cercanos al ecosistema de páramo,
ecosistemas estratégicos no aptos para la producción agrícola), la baja escolaridad, bajo a nulo
acceso a crédito, y reducida intervención estatal con programas de investigación o transferencia de
tecnología. A lo anterior se suma la pérdida del hábito de consumo en las ciudades, se acentúa la
tendencia a estrechar el banco de germoplasma determinando riesgo de pérdida de las especies.
(GEF et al., 2013).
En Colombia son cuatro los Departamentos donde se reconocen la producción de tubérculos
andinos, incluido los cubios: Cundinamarca, Boyacá, Cauca y Nariño (Parra, 2001 citado por
Clavijo, 2014). En estas zonas son inciertos los datos que avalan el área de los rendimientos reales
en cuanto a la producción de cubio; sin embargo, se estima que estos no alcanzan las 17 t/ha. Esto
se debe a que la producción que suele ser itinerante y estar generalmente en asocio con otras
especies de importancia comercial, o en pequeñas superficies de suelo que permitan la producción
destinada principalmente al autoconsumo y sus excedentes a la comercialización. En el centro del
país, el altiplano Cundiboyacense, a través de los Municipios de Samacá, Duitama, Combita,
Umbita, Ramiriquí, Nuevo Colon, Venta quemada, Villa Pinzón, Zipaquirá, Usme, Ciénaga, Toca,
Turmequé y Chocontá, representan uno de los centros de producción más sobresalientes y el cual
33
abastece de estos productos a los mercados de Bogotá, Tunja e incluso a algunas zonas de la costa
atlántica (Clavijo, 2011 citado por Clavijo 2014).
En Colombia el consumo de cubios se limita a zonas preestablecidas, como tal el consumo de este
tubérculo se realiza de manera directa, en preparaciones básicamente saladas, con un guiso de
tomate y cebolla. En algunas ocasiones, le agregan leche, suero, queso o cuajada. También es
frecuente su uso como ingrediente básico de sopas espesas o mazamorras (Clavijo, 2014). Para el
cultivo del cubio no existen recomendaciones tecnológicas especificas a pesar de sus componentes
nutricionales, no se le ha aprovechado industrialmente (Rodríguez, 1999).
1.2 ESTADO DEL ARTE
A continuación, se presenta una revisión de los trabajos e investigaciones más significativos sobre
cubio Tropaeolum tuberosum R & P.
García (1994) menciona sobre primeras investigaciones a nivel agronómico y su respuesta a su
fertilización de dos variedades de nabo o cubio (Tropaeolum tuberosum R&P) en el Municipio de
Arcabuco (Departamento de Boyacá), de igual forma Moreno y Martínez (1997) mencionan un
sistema de clasificación de esta especie a través de parámetros fisiológicos y su potencialidad en
rendimiento según su especie. Gómez y Mateus (1998) profundizan desde el punto de vista
fisicoquímico de los tubérculos andinos presentes en Colombia, menciona algunas
recomendaciones de postcosecha y aprovechamiento industrial. Reforzado por el trabajo de
Rodríguez (1999) quien habla sobre potencialidad industrial de raíces y tubérculos andinos en
Colombia. Más adelante y como continuación del trabajo realizado por Moreno y Martínez (1997),
Ferrucho (2001) continua con la evaluación del crecimiento y desarrollo de cinco genotipos de
cubios solo usando las mejores variedades.
En el año 2007, Tapia y Fries con FAO y ANPE – Perú, emiten una cartilla de campo sobre el
manejo y postcosecha de cubio; y en el año 2011, Chabur obtiene glucosinolatos presentes en el
cubio como alternativa de control de la sarna polvosa de la papa. En el año siguiente Aguirre et al.,
(2012) publicó un artículo sobre diagnóstico del estado de consumo y producción del cubio y otros
tubérculos andinos desde diferentes perspectivas. En el año 2013, Valcárcel-Yamani, Rondán-
Sanabria, Finardi-Filho, hacen una descripción de algunas propiedades funcionales de los
tubérculos andinos incluido el cubio. En el 2014, Clavijo en conjunto con otros autores hacen una
descripción mucho mayor desde diferentes perspectivas de la cadena agroalimentaria del tubérculo,
y en el año siguiente en asocio con investigadores de la Universidad Nacional de Colombia (Sede
Palmira) y la Universidad Federal de Rondônia, Campus Presidente Médici (Brasil), en su trabajo
sobre mejoramiento participativo: herramienta para la conservación de cultivos subutilizados y
olvidados, resaltan la reactivación de cultivos desplazados por otros de mayor explotación.
34
Por otra parte, algunos investigadores han estudiado posibilidades de aprovechamiento del cubio.
Primero, Castillo y Rodríguez (2014), trabajaron en la caracterización del cubio y extracción de
almidón. Los resultados indican que el rendimiento del almidón en las muestras fue 16,18%, las
dimensiones del cubio son: diámetros D1 (1,45+0,39), DE (2,06+0,39) y D3 (0,64+0,22), longitud
y peso (10,49+0,21 y 25,16+11,65) respectivamente. El color del almidón L* 89,17+0,44; a* -
4,14+0,012 y b* 8,70+0,089, el valor de ∆E y el índice de blancura (I.B) fueron 7,30+0,024 y
85,50+0,031.
Después, Vernaza et al. (2014) trabajaron con harina de cubio para la sustitución parcial de harina
de trigo, estudiando la adición de 5, 10 y 20% en la elaboración de pan de molde. Los resultados
de la composición proximal presentaron diferencias significativas , entre las dos harinas, en la
cantidad de proteína, cenizas y fibra. La harina de mashua o cubio presentó valores superiores,
alrededor de cinco veces más, cenizas y tres veces más fibra que la harina de trigo. Sin embargo,
falta estudiar la deshidratación como operación unitaria que se aplica en el proceso de obtención
de harina de cubio para que la industria de alimentos determine el uso de esta materia prima
potencial en su contenido de nutrientes. Pero autores han reportado la cinética de deshidratación
de otros tubérculos, que se mencionan enseguida.
1.3 MARCO LEGAL
Los siguientes documentos relacionados con el procesamiento de cubios se presentan a
continuación.
• Resolución 14712 de 1984 expedido por Ministerio de Salud de Colombia. Se reglamenta
lo relacionado con producción, procesamiento, transporte, almacenamiento y comercialización
de vegetales como frutas y hortalizas elaboradas. EI control sanitario de los vegetales, como
frutas y hortalizas elaboradas, destinadas al consumo humano, deberá efectuarse por el
Ministerio de Salud y los Servicios Seccionales de Salud, de acuerdo con las normas vigentes
y con el objeto de evitar enfermedades vehiculizadas por estas.
• ISO 22000 de 2005 Sistemas de gestión de inocuidad de los Alimentos. Requisitos para
cualquier organización en la cadena alimentaria. La inocuidad de los alimentos está relacionada
con la presencia de peligros en los alimentos, en el momento de su consumo (de ingestión por
el consumidor). Como la introducción de peligros puede ocurrir en cualquier etapa de la cadena
alimentaria, es esencial realizar un control adecuado a lo largo de ésta. En esta forma, la
inocuidad de los alimentos se asegura a través de los esfuerzos combinados de todas las partes
que participan en la cadena alimentaria.
35
• Decreto 3075 de 1997 expedido por Ministerio de Salud de Colombia. Para aplicación de
BPM en las fábricas y establecimientos donde se procesan los alimentos; los equipos y utensilios
y el personal manipulador de alimentos; todas las actividades de fabricación, procesamiento
preparación, envase, almacenamiento, transporte, distribución y comercialización de alimentos
y los alimentos y materias primas para alimentos que se fabriquen, envasen, expendan, exporten
o importen, para el consumo humano.
36
2 METODOLOGÍA DE LA EXPERIMENTACIÓN
En este capítulo se presentan los procedimientos de la experimentación realizada para la obtención
de harina de cubio variedad blanca ojo morada proveniente de un cultivo bajo dos sistemas de
fertilización, con el fin de estudiar y modelar la deshidratación empleada.
2.2 VARIEDAD COLOMBIANA DE CUBIO PARA LA EXPERIMENTACIÓN
El cultivo de los cubios (Tropaeolum tuberosum R&P) variedad blanca ojos morados se realizó en
el campo de pruebas agrícolas del Programa de Administración de Agro negocios de la Universidad
de La Salle, Sede La Floresta, empleando como semillas tubérculos de cubio de la variedad
colombiana provenientes del Municipio de Subachoque (Departamento de Cundinamarca), con
tamaño mediano entre 30 y 45 g.
2.1.1 Siembra de cubio. Esta se estableció sobre surcos con un ancho de 0,83 m y espaciados de
0,25m entre estos. La distancia entre plantas (dp) fue de 0,50 m y la distancia media entre surcos
(ds) fue de 1,08 m (Figura 3). La anterior distribución presentó un total de 3 surcos por cada unidad
experimental, es decir, un total de 24 tubérculos semillas por cada unidad experimental o parcela.
Figura 3. Distribución espacial del cultivo de cubio en campo
2.1.2 Fertilización del cultivo. El cubio empleado se obtuvo de dos parcelas que se manejaron con
dos fuentes de fertilización, una convencional y otra orgánica. Para la fertilización convencional
se aplicó el fertilizante triple quince, como nutriente de origen inorgánico al cultivo. En cuanto a
la fertilización orgánica, se manejaron residuos de cosecha en proceso de descomposición (paja de
maíz del cultivo inmediatamente anterior), residuos de cosecha totalmente descompuestos
(compostaje fino tamizado) y fertilizante orgánico de estiércol fermentado (úrea orgánica líquida).
Tratamiento orgánico
37
Para la adición de fertilizantes al cultivo, se partió de los nutrientes que aportaba el suelo según un
análisis realizado por la Universidad. En el Anexo 1 se presenta completo el análisis del suelo,
arrojando valores de deficiencia en el contenido de nitrógeno (N2), por lo cual las dos fuentes de
fertilización mencionadas suplían este nutriente. En la Tabla 5 se encuentran las composiciones de
las fuentes de fertilización en proporciones disponibles del nutriente hacia la planta, expresado en
porcentaje de masa para los macronutrientes y en parte por millón para los micronutrientes.
Tabla 5. Fuentes de fertilización empleadas para el cultivo de cubio (primer semestre 2016)
Fertilizantes N
(%)
P
(%)
K2O
(%)
Ca
(%)
Mg
(%)
Fe
(%)
Mn
(ppm)
Cu
(ppm)
Zn
(ppm)
Convencional (15-15-15) 15 6,6 5,478 12,5
Compostaje 2,91 2,01 1,8 0,46 0,64 0,6 2,28 40,10 13,3
Paja de maíz 0,73 0,07
Urea orgánica-líquida (% p/v) 1,44 0,96 8,58 1,2 1,39
Fuente: Flórez (2012)
En Colombia no se reportan datos sobre los requerimientos nutricionales para el cultivo de cubio
porque en la actualidad este cultivo es manejado en asocio con cultivo de papa, y su fertilización
es el mismo de la papa. En la Tabla 6 se aprecian los requerimientos nutricionales de la papa en
función de la producción. Para el cultivo de cubio de la Universidad de La Salle, se emplearon los
requerimientos nutricionales de la papa para una producción estimada de 40 t/ha. Como el cubio
es un cultivo susceptible a altas fertilizaciones, en especial las nitrogenadas, se optó por solo usar
el 70% de la dosis recomendada para papa empleando una dosis de requerimientos de 147- 49-301-
14 en kg/ha por cado uno de los macronutrientes.
Tabla 6. Requerimientos nutricionales de la papa para diferentes niveles de productividad
Producción obtenida
20 t/ha 40 t/ha 50 t/ha
Nutrimentos extraídos (kg/ha cosecha)
N 120 210 300
P2O5 40 70 100
K2O 250 430 600
Mg 20 40 60
S 10 20 25
Fuente: Guerrero (1982, citado en García y Pantoja, 1988)
Tanto para la fertilización convencional y la fertilización orgánica se realizaron los cálculos de
acuerdo a la cantidad de nutrientes disponibles en el suelo (Anexo 1) y los requeridos estipulados
para el cultivo de cubio (Tabla 6).
38
• Fertilización convencional. Para el cultivo de cubio se empleó el abono complejo NPK
triple quince (15-15-15) de Abocol ®, con la composición de la Tabla 5. En la Tabla 7 se
puede apreciar la cantidad de este fertilizante.
Tabla 7. Requerimientos de fertilización convencional para el cultivo de cubio por parcela
Fuente Nutriente Unidad Cantidad
DNS* RNE* E* NF* NF/parcela NF/UE CF*
(kg)
CF /
aplicación
kg de
nutriente/ha
kg de
nutrientes
extraído/ha
eficiencia kg/ha kg/8 UE* kg/UE kg/
UE kg/ UE
15-15-15
Abocol®
N-NH4 mg.kg-1
(ppm) 5,3 13,46 147 30 445,13 4,6 0,443 2,96 1
Fósforo (P)
mg.kg-1
(ppm) 143 363,22 49 30
Calcio
(Ca)
cmol*kg-
1 8,83 4494,61
Magnesio (Mg)
cmol*kg-
1 0,82 253,11 28 30
Sodio
(Na)
cmol*kg-
1 0,11 64,23
Potasio (K)
cmol*kg-
1 1,01 1003,02 301 30
Azufre
(S)
mg.kg-1
(ppm) 12 30,48 14 30
*DNS= disponibilidad de nutrientes kg/ha; RNE=requerimiento nutricional del cubio; E=eficiencia de la fuente
empleada; NF= necesidad de fertilización; CF= cantidad de fertilizante; UE=unidad experimental.
Fuente: cantidades definidas por el autor
La Tabla 7 muestra que el suelo presentó una disponibilidad de nutriente menor con respecto al
requerimiento nutricional del cubio para el nitrógeno, por ende, fue necesario suplirlo con una
fuente rica en este elemento con la fertilización convencional (15-15-15 Abocol ®), arrojando una
cantidad de fertilización requerida de 3kg para la parcela.
• Fertilización orgánica. Las concentraciones de disponibilidad por nutriente se presentan
en la Tabla 5 y se basó en tres formas de fertilización orgánica que se describen a
continuación (Figura 4).
✓ Compostaje. Extraído de la compostera del campo de pruebas agrícolas y proveniente
de residuos de cosecha con un tiempo de compostaje de 6 meses, el cual se tamizo. Una
parte se empleó en la adecuación del suelo para el tratamiento orgánico (sólidos
gruesos) y la otra parte se empleó para dosificación al cultivo a medida que se iba
desarrollando (sólidos finos).
✓ Residuos de cosecha. Proveniente del cultivo inmediatamente anterior incorporados
al suelo (paja de maíz), estos fueron incorporado de manera paralela con el compostaje
antes de la siembra del cubio.
✓ Urea orgánica liquida. Proveniente de boñiga fermentada de ganado bovino, la cual
se elaboró con boñiga de ganado distribuida en canecas de plástico limpias y con tapa
39
y llenas hasta 2/4 partes. A estas se le adicionó miel de purga o melaza y se agitó con
agua de lluvia y llena hasta ¾ partes de la caneca. Se le adicionó 200 g de yogurt y
luego se tapó herméticamente y se dejó una salida de los gases provenientes de la
fermentación mediante una manguera que se encontraba en la tapa. La caneca se dejó
en un sitio fresco y se empleó este tratamiento orgánico al cabo de 2 meses (sin
presencia de gases) (Méndez 2008).
Figura 4. Obtención de fuentes de fertilización orgánica
a) b)
c) d)
a) Compostaje grueso obtenido, b) Compostaje fino obtenido, c) incorporación de paja de maíz en
tratamiento orgánico, d) elaboración de urea orgánica
Fuente: fotos tomadas por el autor
Para el cálculo de las dosis requeridas según las fuentes de fertilización orgánica, se
realizó el mismo procedimiento de la fertilización convencional.
En la Tabla 8 se presenta el plan de fertilización para ambos tipos de fertilización ajustados en el
cultivo de cubio. Las fertilizaciones a medida que la planta cambiaba de estadio fenológico, se
fueron dosificando hasta cumplir con la cantidad de fertilizante por parcela, variando la fuente de
fertilización.
40
Tabla 8. Plan de fertilización del cultivo de cubio por parcela
Dosis de fertilización Edad (DDE)* Fuente kg/parcela
Convencional Orgánico
1
Antes y durante
la siembra Compostaje grueso 0 6
31 15-15-15 1 0
Compostaje fino 5
2 80 15-15-15 1,7 0
Compostaje fino 7
3 136
15-15-15 1,7 0
Compostaje fino
Urea orgánica cm3/m2 10L
Total, de fertilizante
aplicado
Necesidad de
fertilización (kg) 0,660 0,668
* DDE= Días después de la siembra del cultivo
2.1.3 Cosecha del cubio. Una vez cumplido el período vegetativo de la planta de cubio de 180
días, se procedió a su cosecha. En esta etapa la planta presentó senescencia lo cual fue un indicador
para la realización de esta labor, la cual se retiró la parte aérea de la planta de cubio de manera
manual y se procedió a remover el suelo entre caballones con el uso de un azadón, de manera
manual, para desenterrar la planta y así poder obtener los tubérculos sin afectarlos por el uso de la
herramienta. Se procedió a clasificarlos en canastas de plástico y nombrarlos de acuerdo al tipo de
fertilización evaluado, se empacó en fibras o sacos de plástico y se trasladaron a la Planta Piloto de
Frutas y Hortalizas de la Universidad de La Salle Sede Norte, haciendo uso de carros
transportadores.
2.3 CARACTERIZACIÓN DE LA VARIEDAD DE CUBIO CULTIVADA EN DOS TIPOS
DE FERTILIZACIÓN
En la cosecha se obtuvo en promedio de producción para ambas parcelas una cantidad de 30 kg de
tubérculo. Para la caracterización del tubérculo en fresco se tomó una muestra representativa de
cada una de estas de 300g (5 cubios frescos), los cuales se limpiaron y se desinfectaron. A
continuación, se describen los protocolos de la caracterización del cubio fresco cosechado realizada
en la Planta Piloto de Frutas y Hortalizas y en el Laboratorio de Química de la Universidad de la
Salle Sede Norte.
2.3.1 Caracterización física. Para esta caracterización, se determinó el color de la piel y de la
pulpa del tubérculo. Se realizó mediante el método CIE 116:1995 para determinar las coordenadas
espaciales de color L* a* b* (coordenadas CIELAB) con el Colorímetro Kónica ®, referencia CR-
410C, empleando un plato calibrador de blanco CR-A44, con el iluminante C y observador de
segundo grado. Primero, se tomaron muestras por triplicado de piel y de pulpa del cubio
proveniente de las parcelas con fertilización convencional y orgánica. Para determinar el color de
la piel se tuvo en cuenta el diámetro mayor del tubérculo en la parte prominente (no en la yema),
41
verificando que siempre estuviera libre de impurezas. Para el color de la pulpa se realizaron cortes
longitudinales del tubérculo y con ayuda de una toalla absorbente se retiró el exceso de humedad,
luego en la región central se tomó la medida del color.
2.3.2 Caracterización fisicoquímica. Se llevó a cabo por triplicado para los tubérculos
cosechados de las dos parcelas con fertilizaciones convencional y orgánica. A continuación, se
describen los métodos empleados.
• Humedad y materia seca. Esta fue determinada por dos métodos:
✓ Experimentación. Se realizó por el método 925.10 (1995) de la AOAC (Association
of Official Analytical Chemists) para la caracterización inicial (fresco) y final de los
deshidratados del cubio con 2-4 g de pasta de cubio fresco. Se empleó la Ecuación (1)
para hallar la cantidad en porcentaje de sólidos de los tubérculos y la Ecuación (2) para
encontrar la proporción en porcentaje humedad presente en el cubio.
muestradeg100
sólidosdeg
0m
1m
0m
2m
SecaMateria% Ecuación (1)
Donde:
m2: Peso de capsula más muestra después de secar
m1: Peso de capsula más muestra antes de secar.
m0: Peso de capsula vacía.
secaMateria%100Humedad% Ecuación (2)
✓ Pre-experimentación. Se determinó la humedad de los cubio deshidratados por el
método de la termo balanza propuesto por Kirk, Sawyer y Egan (1996). Se pesaron 2 g
de muestra y se colocaron en una charola de aluminio formando una capa homogénea,
esta se llevó al espacio destinado para ello en la termo balanza marca Sartorius ® y se
encendió el equipo, con un tiempo de 10 min. Al cabo de este tiempo se registró la
lectura en porcentaje de humedad.
• Azúcares reductores. Se determinaron por el método espectrofotométrico de Miller
(1959). Primero se preparó una muestra de 4 g de cubio y se llevó a la licuadora. Se le
agregó 100 mL de NaOH al 0,1 N, se homogenizó en licuadora por espacio de 3 min.
Inmediatamente se tomó una alicota en tubos de ensayo de centrifuga marca Clay Adams a
3.600 rpm. Al sobrenadante se le realizaron lecturas espectrofotométricas a 540 nm en un
espectrofotómetro Genesys 20®. Para los cálculos de las concentraciones de azúcares
reductores se empleó la Ecuación (3).
42
100mg1000
1g
W
iV
P
BAmAR
Ecuación (3)
Donde:
Am= absorbancia de la muestra obtenida.
B= intercepto de la curva obtenida con la relación entre absorbancia y concentración de patrón
(glucosa).
P= pendiente de la curva obtenida con la relación entre absorbancia y concentración de los patrones.
Vi= volumen de aforo de la muestra.
W= peso de la muestra.
Los valores obtenidos se expresaron en gramos de AR/100g de muestra
• Sólidos solubles. Se hallaron mediante el método 932.12 (AOAC, 1980) con una muestra
de cubio fresco macerada con el fin de tomar unas gotas por un gotero Pasteur se colocaron
en un refractómetro J&G Scientific®, y se leyeron los ºBrix que representaban el porcentaje
de sólidos solubles.
• Glúcidos cianogénicos. Su determinación se llevó a cabo con el método de Williams y
Edwards (1980, citado por Aristizábal y Sánchez, 2007). Este método cualitativo de picrato-
alcalino utilizó tolueno para facilitar la volatilización del cianuro, el cual reaccionó con la
solución de picrato-alcalino impregnada en una tira de papel de filtro. El cambio de color y
de intensidad formado en la tira de papel de filtro (Whatman No.1) se utilizó como
referencia para una detección cuantitativa posterior del cianuro potencial liberado en el
tubérculo de cubio. En el caso de no presentarse el cambio de color no se realiza prueba
cuantitativa.
El método cualitativo inició alistando el papel de filtro de 1 cm de ancho por 7 cm de largo.
Luego se preparó el reactivo A con 2,5 g de Na2CO3 y se disolvieron en 100 mL de agua
destilada. Además, se alistó el reactivo B con 0,5g de ácido pícrico (C6H3N3O7) y se
disolvió en 100 mL de agua destilada. Los dos reactivos se mezclaron en partes iguales y
se filtraron.
Luego se colocaron rodajas del tubérculo en un Erlenmeyer con tapón, y se colocó el papel
filtro en un extremo de la tapa del Erlenmeyer sin tocar las paredes de este. Con ayuda de
una jeringa se añadieron5 gotas de tolueno, dejándose a temperatura ambiente por espacio
de 24 h y se calificó la intensidad del color de acuerdo a la escala presentada en la Figura 5
y la Tabla 9.
43
Figura 5. Carta de colores para determinación cualitativa de cianuro
Fuente: Williams y Edwards (1980 citado por Aristizabal y Sánchez, 2007)
Tabla 9. Contenido de cianuro según la escala de colores del método cualitativo
Escala de color Contenido de cianuro en base húmeda (ppm)
1 < 10
2 10-15
3 15-25
4 25-40
5 40-60
6 60-85
7 85-115
8 115-150
9 >150
Fuente: Williams y Edwards (1980, citado por Aristizábal y Sánchez, 2007)
Para la determinación cuantitativa del cianuro se aplicó el método propuesto por Bradbury,
Egan y Bradbury, (1999, citado por Aristizábal y Sánchez, 2007). El cual consistió en la
auto hidrólisis dentro de un frasco cerrado, por medio de la reacción de Guignard la cual
produce un cambio en la coloración de las tiras de papel de filtro, siendo comparadas contra
una escala patrón. El color en la tira de papel de filtro, se removió y se disolvió en agua
destilada (5 mL) por espacio de 30 min. y cuantificadas por medio de un espectrofotómetro
a una longitud de 510 nm y comparar con el blanco, previamente elaborado. Para los
cálculos de la concentración de HCN, en base húmeda, presente en la muestra se empleó
la Ecuación (4).
396muestraaAbsorbancippmHCN Ecuación (4)
2.3.3 Caracterización nutricional. Para este apartado se tuvo en cuenta el contenido de vitamina
C en el cubio cosechado con dos aplicaciones de fertilización.
44
• Vitamina C. Se empleó el método de Mohr (1957, citado por García y Reyes 2014) para
una muestra de 12 g del tubérculo rallado y macerado en un mortero. La muestra se llevó a
un balón aforado de 100 mL con ácido oxálico al 0,15% hasta mezcla homogénea. Se dejó
en reposo por 15 min y con ayuda de una micro pipeta se tomó una alícuota de 1.000µL y
se llevó a un tubo de ensayo de 10 mL para adicionarle 4 mL de mezcla diazotada (“el ácido
ascórbico tratado con 2-nitroanilina diazotada pasa a 2-nitrofenilhidrazida del ácido el cual
en presencia de un exceso de NaOH forma una sal sódica de color rojo- violeta que tiene
un máximo de absorción de 540nm” Molina (2011).) que se homogenizó en un vortex
marca IKA®. Luego se dejó en reposo por 10 min en un ambiente oscuro. Posteriormente
se adicionó 1,2 mL de NaOH al 10% y 3,8 mL de agua destilada, se homogenizó en el
vortex y nuevamente se dejó en oscuridad por 5 min. Por último, se llevó al
espectrofotómetro Genesys 20® y se leyó a una longitud de onda de 540 nm con una
trayectoria de 1cm. Para los cálculos de la cantidad de vitamina C se empleó la Ecuación
(5).
100W
iV
P
BAmCVitamina
Ecuación (5)
Donde:
Am= absorbancia de la muestra obtenida.
B= intercepto de la curva obtenida con la relación entre absorbancia y concentración de
patrón (ácido ascórbico).
P= pendiente de la curva obtenida con la relación entre absorbancia y concentración de los
patrones.
Vi= volumen de aforo de la muestra.
W= peso de la muestra.
2.3.4 Caracterización textural. Para ello se realizaron dos ensayos de medida de fuerza sobre
el tejido celular del cubio cosechado con el fin de determinar su resistencia en manipulación y
procesamiento.
• Dureza. Para su determinación se realizó un método que consistió en un ensayo de punción
con el aditivo denominado sonda de punzonado TG82 con punta plana de máxima
capacidad de 2kN y un diámetro de 7,94 mm del texturómetro marca Lloyd Instruments An
AMETEK Company ® modelo de mesa 1125. Este aditamento se colocó a una altura de 8
mm y una velocidad de 1mm/s sobre muestras de corte longitudinal cubio preparado
previamente, siendo el ensayo realizado sobre el diámetro mayor del tubérculo y sobre una
mesa base TA500 de placa ciega de 105 mm de longitud. Luego con el software Nexygen
Material Testing® los datos obtenidos de dureza se expresaron en kgf.
45
• Fuerza para corte. Conocido como ensayo de cizalla. Para este método se empleó el
aditivo FG/SBS: set de cizalla, cuchilla Warner – Bratzler con hoja de corte en forma de
“V” de máxima capacidad de 1kN, del texturómetro marca Lloyd Instruments An
AMETEK Company ® modelo de mesa 1125. Este aditivo se colocó a una altura de 51 mm
y una velocidad de 3 mm/s sobre muestras de cubio colocadas transversalmente en una
mesa base TA500 de placa perforada. Luego con el software Nexygen Material Testing®
los datos obtenidos de fuerza al corte se expresaron en kgf.
2.3.5 Evaluación estadística de la caracterización de cubio. Experimentalmente se realizaron
las pruebas mencionadas de la caracterización por triplicado y para su evaluación se realizó primero
a los resultados una estadística descriptiva con determinación de valores promedios y desviaciones
estándar de cada característica hallada. Después a los resultados se les aplicó un análisis de modelo
lineal general univariado con un 95% de confiabilidad, debido a que los dos tipos de fertilización
(convencional y orgánica) se consideraron como un factor fijo. Además, se confirmó diferencias
significativas por la prueba de igualdad de varianzas de Levene. Este análisis se hizo con un 95%
de confiabilidad y se comprobaron si había diferencias significativas entre las características de los
cubios provenientes de las dos parcelas. La evaluación estadística se manejó con el programa
IBM® SPSS® Statistics versión 24. A continuación se presentan las hipótesis de verificación.
• Hipótesis nula (Ho). No hay diferencias significativas en las características: física,
fisicoquímicas y nutricional en los cubios cultivados en dos tipos de fertilización.
• Hipótesis alterna (H1). Si hay diferencias significativas en las características: física,
fisicoquímicas y nutricional en los cubios cultivados en dos tipos de fertilización.
2.4 PRE-EXPERIMENTACIÓN DE LA DESHIDRATACIÓN DEL CUBIO VARIEDAD
BLANCA OJO MORADO
En el estudio de la deshidratación del cubio se planteó un diseño experimental que consistió en una
pre-experimentación en dos etapas, con el fin de establecer las condiciones de operaciones de los
dos métodos empleados en la deshidratación. De acuerdo a los resultados obtenidos, se
seleccionaron las variables de la operación adecuada para continuar con la experimentación
definitiva de la deshidratación. Todos los experimentos se llevaron a cabo en la Planta Piloto de
Operaciones Unitarias de la Universidad de La Salle Sede Norte.
En la pre-experimentación se emplearon tubérculos de cubio de la variedad blanco ojo morado
provenientes de la misma zona de cultivo (Municipio de Subachoque, Departamento de
Cundinamarca) de los tubérculos semilla parar su posterior siembra bajo la influencia de dos tipos
de fertilización, debido a que no se contaba con material cosechado.
46
2.4.1 Etapa 1 de la pre-experimentación. Para establecer las condiciones de operación por el
método de deshidratador de bandejas, se realizó la pre-experimentación con los siguientes pasos
propuestos por Prieto et, al. (2013):
• Recepción. Consistió en recibir la materia prima (tubérculos comerciales) proveniente de
la Central de Abastos del Norte de Bogotá - CODABAS, los cuales fueron cosechados en
el Municipio de Subachoque (Departamento de Cundinamarca).
• Pesaje. Se determinó el peso de 5 kg de cubio en fresco para emplearlos en 8 ensayos de
500 g de tubérculos; pues el peso restante se debia las pérdidas de material.
• Selección y clasificación. Se separaron los tubérculos con algún grado de afectación y
clasificaron por tamaños pequeño y grande, con el fin de dejar solo los grandes para la pre-
experimentación en deshidratador de bandejas. Los pequeños se destinaron para la Etapa 2.
• Lavado. Se eliminaron partículas de suelo y materia orgánica presente en los tubérculos,
haciendo uso mecánico (cepillo de cerda delgada).
• Desinfección. Se realizó eliminación inicial de microorganismos a través del desinfectante
TIMSEN® (n-alquil dimetil bencil amonio clorado 40%) (1g/L, de 2-5 min en inmersión
con agua).
• División de tubérculos. Las 8 muestras de tubérculos listos se dividieron en 4 muestras
para los ensayos con presentación rallada y las otras 4 muestras para los ensayos con
presentación de rodajas. A continuación, se describen las operaciones de estas dos
presentaciones.
• Rallado. El cubio de 4 muestras se ralló con un rallador metálico doméstico arrojando
láminas de 3 a 5 mm de ancho y de 10 a 15 mm de largo. Las partes extremas del tubérculo
se descartaron debido a su dureza (Urresta, 2010; Prieto et al., 2013).
• Troceado. El cubio de las otras 4 muestras se rebanó en rodajas de 2 mm de espesor con
ayuda de una mandolina que tenía una cuchilla de acero inoxidable y se eliminaron las
partes dañadas y las extremas del tubérculo (Urresta, 2010; Prieto et al., 2013).
• Pre-cocción. Después las dos presentaciones de cubio se llevaron a blanqueamiento, para
inhibir el efecto por acción enzimática durante 4 min en agua a punto de ebullición a 92°C
(Fonseca y Romero, 2012; Ramallo, 2004). El tiempo de pre-cocción del cubio se estableció
experimentalmente mediante la inhibición de la enzima per oxidasa con la prueba de
47
oxidación del guayacol en un complejo coloreado de tetra-guayacol en presencia de
peróxido (Ramírez, 2009). Transcurrido el tiempo, inmediatamente se hizo un choque
térmico con agua fría a 6ºC.
• Deshidratación. Las dos presentaciones de cubio se deshidrataron a 60ºC (Urresta, 2010)
en un deshidratador de bandejas automático marca VR-Ingeniería® con el software PCIM
SCADA 7.7, en el cual se registraron datos de peso del material, temperatura y humedad a
la entrada del aire al equipo, temperatura y humedad a la salida del aire húmedo y velocidad
del aire. Con variación de la posición de la compuerta que está ubicada en la entrada del
aire atmosférico al equipo para verificar si existe alguna influencia en el tiempo total de
deshidratación. En la Tabla 10 se observan los ensayos realizados en el deshidratador de
bandejas con sus respectivas modificaciones de la posición de la compuerta y de la
velocidad de aire; y en la Figura 6 se muestra una captura de la pantalla del software con el
esquema del deshidratador y sus variables reportadas.
Tabla 10. Diseño experimental de la pre-experimentación con el deshidratador de bandejas
Posición de la compuerta Presentación del
cubio
Velocidad del aire
(m3/min)
Pruebas por
triplicado*
Abierta Rallado 2 3
5 3
Abierta Rodajas 2 3
5 3
Cerrada Rallado 2 3
5 3
Cerrada Rodajas 2 3
5 3
TOTAL 8 Deshidrataciones 24 Resultados *Pruebas de humedad y vitamina C en los productos deshidratados en la pre-experimentación.
Los anteriores ensayos se realizaron para determinar las condiciones de velocidad del aire,
tiempo de deshidratación y presentación conveniente en la operación; cuyas condiciones se
aplicaron posteriormente en la experimentación (numeral 2.5). Adicionalmente como
criterio de selección se hallaron la humedad y el contenido de vitamina C en el producto
obtenido, prefiriendo los de menor contenido de humedad (≤11%) y mayor concentración
de vitamina C. Sin embargo, de acuerdo a la facilidad de manejo de la operación de
deshidratación con las dos presentaciones, se cruzaron los anteriores resultados hasta su
selección definitiva. La humedad se determinó con la metodología del numeral 2.2.2 y la
vitamina C con la del numeral 2.2.3.
48
Figura 6. Esquema del deshidratador de bandejas automático
Captura de pantalla del software del deshidratador de bandejas y sus variables reportadas.
Fuente: imagen del software PCIM SCADA 7.7 Planta de Operaciones Unitarias Universidad
de La Salle
• Molienda y tamizado. Para conservar el producto deshidratado y aplicarle las pruebas
siguientes, se decidió llevarlo a un molino de análisis marca IKA® y se tamizó el producto
deshidratado por el tamiz 100 de la Serie Tyler (0,147 mm), según recomendación del
Codex Alimentarius (CODEX STAN 152, 1985) para la harina de trigo.
• Envasado. Para aislar el producto deshidratado molido de las condiciones ambientales
adversas, se realizó un almacenamiento en un lugar seco, fresco y alejado de la luz.
2.4.2 Etapa 2 de la pre-experimentación. Para establecer las condiciones de operación por el
método de deshidratación por rodillos, se realizó una pre-experimentación con las actividades
propuestas por Prieto et al. (2013). Inicialmente se realizaron la recepción, el pesaje, la selección
y clasificación, el lavado, la desinfección, el troceado en rodajas y la pre-cocción con los mismos
procedimientos descritos en la Etapa 1 de la pre-experimentación. De estas actividades se
obtuvieron cubios de tamaño pequeño para esta Etapa 2 y se continuó así:
• Reducción de tamaño. Los cubios en rodajas se llevaron a una licuadora marca Oster® de
cuchilla de disco y se adicionó agua hasta obtener una pasta homogénea para esparcirla
sobre los rodillos del deshidratador. El agua adicionada se varió en 5 relaciones para 5
ensayos, así: 3/2:1, 1:1, 1/2:1, 1/4:1 y 1/6:1 de agua a cubio respectivamente; con el fin de
determinar la pasta de mejor comportamiento en la operación. Adicionalmente se realizaron
ensayos con el cubio en rodajas para observar el comportamiento del cubio sin dilución.
49
• Deshidratación. Cada pasta preparada de cubio se llevó al deshidratador de rodillos marca
Industrias RAE® modelo FSB para verterla sobre los rodillos previamente calientes por
vapor saturado proveniente de una caldera piro tubular de 5BHP marca Colmaquinas®.
Durante los ensayos se tuvo en cuenta la separación de rodillos, la presión manométrica del
vapor y el número de revoluciones de los dos rodillos que giraban en sentido contrario. En
la Tabla 11 se presentan los ensayos con sus variaciones y en la Figura 7 se muestra el
equipo empleado.
Tabla 11. Diseño experimental de la pre-experimentación con el deshidratador de rodillos
Velocidad de rodillos
(rpm)
Presión de vapor
(psig)
Separación entre
rodillos (mm)
Pruebas por
triplicado*
3 10 2 3
5 3
3 20 2 3
5 3
7 10 2 3
5 3
7 20 2 3
5 3
TOTAL 8 Deshidrataciones 24 Resultados *Pruebas de humedad y vitamina C en los productos deshidratados en la pre-experimentación.
A los productos obtenidos se evaluaron desde el criterio de facilidad de manejo de la pasta
del cubio, es decir, la pasta que tuviera mejor adherencia a los rodillos y sin quemarse
durante el recorrido total de los rodillos conservándose el color característico del cubio.
Además, se les determinó el contenido de humedad (≤11%) con una termo balanza marca
Sartorius ® (Kirk, Sawyer y Egan (1996)) y el contenido de vitamina C por el método de
Mohr (1957) descrito en el numeral 2.2.3. Luego se cruzaron los datos de cada ensayo y se
establecieron las condiciones de manejo del equipo para la experimentación, en el caso que
este método sea seleccionado.
Figura 7. Deshidratador de rodillos
Fuente: equipo ubicado en la Planta Piloto de Frutas y Hortalizas
50
El producto deshidratado de cada ensayo se molió, tamizó y envasó con los procedimientos
descritos en la Etapa 1, con el fin de tener conservado el producto deshidratado para su
caracterización.
En la Figura 8 se presenta las Etapas de la pre-experimentación de la deshidratación del cubio
variedad blanca ojo morado.
2.4.3 Selección de las variables de operación de los métodos de deshidratación del cubio. Los
resultados de la Etapa 1 y Etapa 2 de la pre-experimentación se evaluaron para reconocer que
método de deshidratación tuvo mejor comportamiento sin deteriorar el cubio al reducir el contenido
de humedad. Los criterios de selección para cada método se mencionaron en cada Etapa de la pre-
experimentación (numerales 2.3.1 y 2.3.2) y se relacionaron en los formatos mostrados en las
Tablas 12 y 13 que se aplicaron en la recopilación de los resultados de la pre-experimentación.
Figura 8. Pre-experimentación de la deshidratación del cubio variedad blanca ojo morado
51
Tabla 12. Formato para evaluación del método de deshidratación por rodillos
DESCRIPCION
TRATAMIENTO
Nom
encl
a
tura
Wi
(g)
Wf
(g)
VITAMINA C mg vitamina C /100 HUMEDAD
Rep
eti
ción.
W Vi Am P B mg/mL
mg vita C
/100 g
muestra Pro
me-
dio
Des
-
via
ción
%
HUMEDAD
(Termo
balanza)
Pro
me-
dio
Des
-
via
ción
rpm psig x (mm)
3 10 2 1R
3 10 5 2R
3 20 2 3R
3 20 5 4R
7 10 2 5R
7 10 5 6R
7 20 2 7R
7 20 5 8R
Wi= peso inicial del cubio antes de ingresar al deshidratador; Wf= peso final del cubio deshidratado; W= peso de
muestra para la determinación de vitamina C; x=espacio entre rodillos; Vi= volumen inicial
Tabla 13. Formato para evaluación del método de deshidratación en bandejas
DESCRIPCION TRATAMIENTO
No
men
clat
ur
a W
i (g
)*
Wf
(g
)*
VITAMINA C mg vita C /100 g % HUMEDAD
Rep
etic
ión
. W Vi
Am
P B
mg
/mL
mg
/100
g
Pro
med
io
Des
via
ción
%
HUMEDA
D
(Termo
balanza)
Pro
med
io
Des
via
ció
n
ti (
h)*
tf (
h)*
∆ t
(h)*
Compuerta Presentación
V
(m/s
)
abierta rallado 2 1
B
abierta rallado 5 2B
abierta rodajas 2 3
B
abierta rodajas 5 4
B
cerrada rallado 2 5
B
cerrada rallado 5 6
B
cerrada rodajas 2 7
B
cerrada rodajas 5 8
B
* Wi= peso inicial del cubio antes de ingresar al deshidratador; Wf= peso final del cubio deshidratado; W= peso de
muestra para la determinación de vitamina C; ti= tiempo inicial; tf= tiempo final y ∆t= Diferencia de tiempo
52
En ambas etapas de pre-experimentación se seleccionaron las variables del equipo establecidas,
menor contenido de humedad, mayor concentración de vitamina C y su facilidad de manejo en el
proceso de obtención de deshidratación de cubio.
2.5 EXPERIMENTACIÓN DE LA DESHIDRATACIÓN DEL CUBIO VARIEDAD
BLANCA OJO MORADO
A continuación, se siguió la experimentación con los cubios de la variedad colombiana blanca ojo
morado (Tropaeolum tuberosum R&P) y cosechados en la Universidad de La Salle, llevándolos a
deshidratación seleccionando el mejor método de deshidratación para ajustarlo a un modelo
matemático ya existente.
2.5.1 Deshidratación experimental. Con las variables seleccionadas en cada etapa de la pre-
experimentación para cada uno de los métodos de deshidratación propuestos, se aplicaron
experimentalmente a los tubérculos de cubio obtenidos bajo dos tipos de fertilización, así: 3 kg
para la deshidratación en bandejas y 2 kg para la deshidratación en el equipo de rodillos. Se
obtuvieron 4 deshidratados: 2 por tipo de fertilización y 2 por deshidratador. Después, estos
productos deshidratados se almacenaron para su posterior caracterización en un lugar seco y
alejado de la luz.
2.5.2 Cinética de deshidratación de cubio. Con las variables obtenidas del equipo que produjo
el mejor producto deshidratado en la pre-experimentación en cuanto a contenido de humedad,
contenido de vitamina C, facilidad de manejo de la operación y presentación del producto, se
evaluó su cinética mediante la determinación del comportamiento de la humedad del producto en
el tiempo (Geankoplis, 1995). Primero se realizó una gráfica de humedad del cubio vs. tiempo de
deshidratación. A cada gráfica se le establecieron los períodos anticrítico y pos crítico de
deshidratación, es decir, el período de retiro de agua superficial y el período de retiro de agua libre
interna del cubio; aclarando que se puede presentar uno o los dos períodos de los fenómenos de
transferencia de masa del agua en los dos métodos de deshidratación. Luego se aplicaron los
siguientes modelos matemáticos que se han trabajado en estudios de cinética de deshidratación de
tubérculos y vegetales (Gutiérrez et al., 2015; Rodríguez, 2008; Montes et al., 2008), aunque para
el cubio no se ha reportado ningún modelo matemático. A partir de los modelos reportados por
Gutiérrez et al. (2015) para deshidratación de matrices alimenticias, se seleccionaron los cuatro
siguientes modelos más aplicados en secado o deshidratación.
Donde a y b son ajustes de los parámetros de los modelos (ecuación 8) y (ecuación 9), k es
parámetro cinético de los modelos (ecuación 6) al (ecuación 9) y n es constante de Page del modelo
(ecuación 6) que se determinaron de la pendiente e intercepto de las ecuaciones que linealizan los
datos obtenidos de humedad en el tiempo en su respectivo modelo, t simboliza el tiempo gastado
durante la deshidratación y MR denota el cociente adimensional de humedad que se calcula con la
53
ecuación 10 y relaciona la cantidad de humedad libre en el tiempo de deshidratación con el
contenido de humedad inicial (M) como estado de referencia (M0) (Gutiérrez et al., 2015).
Modelo de Newton ktexpMR Ecuación (6)
Modelo de Page nktexpMR Ecuación (7)
Modelo de Henderson ktexpaMR Ecuación (8)
Modelo Logarítmico bktexpaMR Ecuación (9)
oM
MMR Ecuación (10)
El programa que se utilizó en la modelación de la cinética de la deshidratación seleccionada fue el
programa Matlab 8.4 versión R2014b. Los comportamientos de los datos experimentales de la
pérdida de humedad en el tiempo se ajustaron con los modelos matemáticos de las ecuaciones 6 al
9 y se determinaron las correlaciones matemáticas, sumas de los errores al cuadrado y raíces de las
sumas de los errores al cuadrado de cada modelo, y el que presento mayor ajuste se seleccionó.
2.6 CARACTERIZACIÓN DEL PRODUCTO DESHIDRATADO DE CUBIO
Una vez obtenido el producto deshidratado para cada método de deshidratación y tipo de
fertilización, los productos deshidratados almacenados se caracterizaron por triplicado.
2.6.1 Caracterización física. A los productos deshidratados previamente molidos y tamizados, se
les determinó el color mediante el método CIE 116:1995 (coordenadas CIELAB), el cual consistió
en esparcir una muestra del producto en una caja de Petri de vidrio limpia, sin dejar espacios,
realizando la medida de color en la parte central y reportando los resultados en coordenadas L* a*
y b*.
2.6.2 Caracterización fisicoquímica. A los cubios se les aplicaron los procedimientos del numeral
2.2.2 para determinarles contenidos de humedad y materia seca, de azúcares reductores y de
glúcidos cianogénicos.
2.6.3 Caracterización nutricional. La determinación de vitamina C en producto deshidratado se
realizó con el método del numeral 2.2.3 para la caracterización nutricional del cubio de cada tipo
de fertilización y dos métodos de deshidratación.
2.6.4 Evaluación estadística de la caracterización. Se realizaron por triplicado las 5 pruebas en
la caracterización de los 4 productos deshidratados de cubios bajo dos tipos de fertilización, para
un total de 60 resultados, analizados mediante una estadística descriptiva para tener los valores
promedios y desviaciones estándar de cada característica, seguido por un análisis de modelo lineal
54
general multivariado con un 95% de confiabilidad. Los factores fijos fueron: el método de
deshidratación y el tipo de fertilización. Las diferencias significativas de los resultados se
comprobaron con la prueba de igualdad de varianza de Levene, mediante el programa IBM®
SPSS® Statistics versión 24 verificando las siguientes hipótesis:
• Hipótesis nula (Ho): no hay diferencias significativas en las características física,
fisicoquímicas y nutricional de los productos deshidratados de cubios cultivados bajo dos
tipos de fertilización y sometidos a dos métodos de deshidratación.
• Hipótesis alterna (H1): Sí hay diferencias significativas en las características física,
fisicoquímicas y nutricional de los productos deshidratados de cubios cultivados bajo dos
tipos de fertilización y sometidos a dos métodos de deshidratación.
A continuación, en la Figura 9 se presenta todo el procedimiento de la pre-experimentación y
experimentación del efecto de dos métodos de deshidratación en una variedad colombiana de cubio
(Tropaeolum tuberosum R&P) cultivada en dos tipos de fertilización.
55
Figura 9. Metodología de la deshidratación en una variedad de cubio (Tropaeolum tuberosum R&P)
56
3 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
De acuerdo a las metodologías experimentales con el cubio de la variedad blanca ojo morado, y
expuestas en el capítulo anterior para el desarrollo de este estudio, se presenta a continuación los
resultados obtenidos con su respectivo análisis con el fin de revisar el comportamiento de su
deshidratación mediante dos métodos empleando aire calienten y vapor como fuentes térmicas
directa e indirecta durante el retiro de humedad.
3.1 CARACTERIZACIÓN DE LA VARIEDAD DE CUBIO COSECHADO EN DOS TIPOS
DE FERTILIZACIÓN
De las muestras representativas obtenidas de la cosecha de cada una de las unidades experimentales
o parcelas tratadas bajo dos fuentes de fertilización, se les realizó su respectiva caracterización
mostrando los siguientes resultados.
3.1.1 Caracterización física. En el Anexo 2 se encuentran los valores experimentales por
triplicado, su ubicación en las coordenadas CIELab y el análisis estadístico realizado para la
determinación de color de piel y de pulpa para tubérculos cosechados y evaluados bajo dos sistemas
de fertilización. Las Figuras 10 y 11 presentan los resultados promedios obtenidos para estos
colores.
Figura 10. Promedios de coordenadas CIELab de color en piel de cubios cosechados
Nota: a es un solo grupo sin diferencias significativas
Los valores experimentales y análisis estadístico para color de piel y pulpa por el método CIELab,
mostraron que con un 95% de confianza no existen diferencias significativas (p>0,05) para los
69,54 a
-1,96 a
19,58 a
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Co
rden
adas
CIE
Lab
CONVENCIONAL
68,12 a
-1,12 a
18,19 a
ORGANICO
L*
a*
b*
57
parámetros de luminosidad (L*), coordenadas rojo - verde (a*) y coordenadas amarillo – azul (b*),
en tubérculos cosechados bajo dos tipos de fertilización (Anexo 2).
Figura 11. Promedio de coordenadas CIELab de color en pulpa de cubios cosechados
Nota: a es un solo grupo sin diferencias significativas
Lo anterior demostró que la variación de la fertilización no incide sobre el color de piel y pulpa en
tubérculos de cubio. Al revisar los valores medios de luminosidad para la fertilización convencional
y orgánica (Anexo 2), se encontró que estos estaban entre 63 y 75 L* respectivamente, es decir, los
tubérculos tenían apariencia brillante. Debido a la característica de la planta, al poseer “tallos
rastreros denominados estolones, los cuales contribuyen a la reproducción vegetativa donde
algunos de estos en su punta se engrosan almacenando nutrientes, en especial almidón en sus
células parenquimaticas” (Murray, 2006), predominando el aspecto de los tubérculos en el color
blanco; al engrosarse dentro del suelo, es imposible el desarrollo de cloroplastos en especial la
clorofila (condiciones de oscuridad).
Sin embargo, con respecto a las coordenadas a*, se presentaron valores cercanos a cero y negativos
entre 0,7 y -2,61, indicando la presencia en menor proporción de color verde o presencia de
clorofila tanto en pulpa y, de manera predominante en piel de los tubérculos de cubio. De manera
similar, pero en mayor proporción se presentó para las coordenadas, arrojando valores
comprendidos entre 7,15 y 22,96 b* y una tendencia leve hacia el color amarillo, siendo más
predominante en piel que en pulpa, probablemente debido a la concentración de almidones dentro
del tubérculo y “carotenoides como xantofilas, las cuales transfieren de forma eficiente su energía
de excitación a los mismos centros de reacción que las clorofilas, por lo que también contribuyen
a la fotosíntesis” (Salisbury y Ross, 2000).
Es evidente la presencia de estos colores en el tubérculo de cubio debido, a que este mismo es el
material de propagación (semilla con nudos viables) para la obtención de un nuevo individuo o
67,95 a
-0,56 a
8,53 a
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Co
rden
adas
CIE
Lab
CONVENCIONAl
74,30 a
-1,32 a
8,38 a
ORGANICO
L*
a*
b*
58
planta y, “gran parte del almidón desaparece como producto de la respiración y translocación de
azúcares desde secciones del tubérculo que se plantan para obtener un nuevo cultivo” (Salisbury y
Ross, 2000), es decir, que a medida que transcurre el tiempo por efecto de la respiración de los
tubérculos la cantidad de almidón, el cual representa valores de luminosidad (L*) disminuye, y
aumenta gradualmente la presencia de cloroplastos (a*y b*).
Desde el manejo poscosecha, los colores de piel y de pulpa del cubio inciden en la calidad y frescura
del tubérculo para su aprovechamiento industrial, es decir, cubios con alto contenido de pigmentos
(clorofila) se rechazan para su aplicación industrial o para consumo humano.
3.1.2 Caracterización fisicoquímica. A continuación, se analizan los resultados de esta
caracterización.
• Humedad y sólidos. En el Anexo 3 se presentan los valores obtenidos y análisis estadístico
de humedad y sólidos o materia seca, y en la Figura 12 se presentan los resultados
promedios de estas características fisicoquímicas.
La fertilización es uno de los temas más importantes en la producción agrícola y por ende
el uso de diferentes fuentes de fertilización puede implicar en variaciones sustanciales de
costos de producción en cultivos, desde el punto de vista microbiológico un compostaje
según (Coyne, 2000) es un proceso previo del tratamiento del suelo que convierte los
residuos orgánicos en formas viables para su aplicación en la tierra; el cual inicia por la
acción de microorganismos quimio heterótrofos meso filos, generando calor por la
oxidación aerobia de los desechos aumentando la temperatura dentro del compost, siendo
sustituidos por microorganismos termófilos. Otras de las propiedades del uso del
compostaje, es la capacidad de la materia orgánica producida de retener altas cantidades de
humedad en el suelo, por su alto porcentaje de poros (50-60%), lo que permite la facilidad
de realización de procesos microbiológicos.
Figura 12. Promedio de humedad y materia seca de cubios cosechados
Nota: color amarillo es fertilización convencional y color verde es fertilización orgánica; a y b son dos grupos con
diferencias significativas
85,27 b
87,78 a
83,00
84,00
85,00
86,00
87,00
88,00
89,00
HUMEDAD (%)
14,73 a
12,22 b
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
SOLIDOS (%)
59
El efecto de la variación de las fuentes de fertilización, incide en el contenido de humedad
y materia seca, donde arrojo con un 95% de confianza diferencias significativas (p<0,05)
respectivamente en los tubérculos de cubio. Presentándose mayor cantidad de humedad en
tubérculos provenientes de la fertilización orgánica (87,78%) que la fertilización
convencional (85,27%), de manera contraria se presentó mayor cantidad de sólidos en la
fertilización convencional (14,73%) que en la fertilización orgánica (12,2%).
El alto contenido de humedad presente en tubérculos tratados con fertilización orgánica se
debió en su mayoría al lento proceso de mineralización del compost empleado, ya que
relaciones bajas de carbono: nitrógeno (C:N) conducen a la volatilización de amoniaco NH3
(Coyne, 2000), permitiendo que la planta no lo asimile para su proceso metabólico
(crecimiento y almacenamiento en tubérculos), asimilando mayor contenido de humedad
en lugar de solidos secos. Esto se debió a que la compostera empleada para los tratamientos
de fertilización provenía en su mayoría de residuos de cosecha (ricos en nitrógeno), con
nula cantidad de boñiga (ricos en carbono).
Para el caso contrario de la alta cantidad de sólidos en la fertilización convencional esta se
debió a que el fertilizante al contacto con el suelo y el agua se descompone, en compuestos
nitrogenados que ingresan por la xilema de forma iónica donde ocurre un intercambio
catiónico (Murray, 2006). Permitiendo una mayor acumulación de materia seca en los
tubérculos durante todo el desarrollo del cultivo. Lo anterior acompañado por un balance
del contenido de minerales en el suelo y condiciones que no permitan su fijación (suelos
ácidos, pobres en contenido de materia orgánica y altas concentraciones de aluminio).
Condiciones que si se pueden apreciar en el Anexo 1 (análisis de suelo), se encuentra el
suelo en condiciones medianamente ácidas y contendidos no reportados de aluminio.
Si se compara estos valores de humedad promedio obtenidos, con estudios realizados por
Rodríguez (1999). En los cuales presenta valores de humedad de 83,4% y materia seca de
16,6% para la variedad colombiana de cubio blanca ojos morados, encontrándose valores
similares a los hallados. Por otra parte, Espín et al. (2001) presentaron mayor cantidad de
materia seca (19,70%) y menor cantidad de humedad (80,3%), caso contrario a lo registrado
por Valcárcel, Rondán, Finardi-Filho (2013). Con valores de humedad de 90,84% y una
diferencia de sólidos de 9,16%. Donde ambos autores analizan bajo estos parámetros para
la misma especie de cubio fresco (Tropaeolum tuberosum R&P). Siendo uno de los posibles
factores predominantes el tipo de fertilización, una de las posibles causas de la variación de
contenidos de humedad y materia seca.
• Azúcares reductores y sólidos solubles. En la Figura 13 se muestran los resultados
promedios de azúcares reductores obtenidos para cubios obtenidos bajo dos tipos de
60
fertilización, presentando con un 95% de confianza diferencias significativas (p<0,05). Los
cubio cosechados bajo condiciones de fertilización orgánica (2,83% en base húmeda)
tuvieron mayor cantidad de azúcares reductores, que los cubios obtenidos bajo condiciones
de fertilización convencional (2,16% en base húmeda). La adición del ácido 3,5-
dinitrosalicílico (DNS) redujo el azúcar de cadena corta para la protección de la glucosa y
la estabilidad del color (Salisbury y Ross, 2000; Miller, 1959).
Figura 13. Promedios de azúcares reductores de cubios cosechados
Nota: color amarillo es fertilización convencional y color verde es fertilización orgánica; a y b son
dos grupos con diferencias significativas
El floema mueve la sabia desde la zona donde ocurre la fotosíntesis y le transporta hasta la
zona de sumidero de azúcares (partes vegetales de la planta y frutos), en el caso del cubio
los tubérculos que se encuentran en el suelo. El mecanismo de transporte simplástico,
característica de las especies vegetales de clima frio, donde las moléculas de azúcar son
transportadas a la membrana plasmática a medida que se mueve de las células del mesófilo
hacia el floema (Murray, 2006). En la Figura 14 se puede observar el funcionamiento del
transporte de azúcares en las plantas.
Figura 14. Transporte de sacarosa al floema
a) b)
a) Desde la célula del mesófilo fotosintético, la sacarosa sigue una ruta simplástico hacia el interior del
parénquima floemático de manera apoplástica hasta las células anexas del tubo criboso. b) Entrada de
sacarosa desde las paredes celulares de los tubos cribosos que implica bombeo de iones de hidrógeno.
Fuente: Murray (2006)
2,16 b2,83 a
0,00
2,00
4,00
AZUCARES REDUCTORES (%)
61
En la Figura 15 la hipótesis presión flujo propuesta por Munch (1927 citado por Murray,
2006), en la cual menciona que la presión de turgencia desarrollada por la absorción de
agua mueve la misma en sentido descendente por el floema, hasta que el azúcar se deposita
en células radicales y en otras células necesitadas de energía. Los poros abiertos en cada
extremo de un elemento del tubo criboso permiten que se establezcan conexiones directas
entre las células, de manera que la solución de azúcar puede moverse con facilidad por el
floema. Si se añade más presión en el extremo hoja (sumidero de azúcar), la savia
floemática continua en movimiento. Cuando el azúcar alcanza los sumideros de azúcares,
como la raíz, el agua abandona los elementos de los tubos cribosos portando solutos como
azúcar.
Figura 15. Flujo de presión en los elementos cribosos
Fuente: Murray (2006)
62
Como se presentó de manera anterior en sólidos y humedad, el uso de compostaje en la
incorporación del suelo permite que este mantenga condiciones de humedad óptimas en la
zona radicular del cultivo de cubio, donde desempeña un papel fundamental en los procesos
de disponibilidad de nutrientes y la toma de radicales libres fijados por el compostaje
incorporado al suelo, que a su vez es fijado por la planta a través de la raíz.
Lo anterior evidencia la importancia de la adición de compostaje para el cultivo de cubio
debido a que minimiza la fijación de estos nutrientes por agentes externos (concentración
de aluminio y presencia de arcillas). Permitiendo que la planta no entre en períodos de estrés
por ausencia de los mismos, ni por concentraciones de humedad en el suelo bajas y pueda
asimilarlos del suelo de manera sencilla. Por consiguiente, se recomienda la aplicación de
materia orgánica al suelo para obtener un tubérculo con contenido de azucares reductores
considerables, que aporte contenido energético a los consumidores.
Durante todo el tiempo de desarrollo de cubio, este se encuentra directamente relacionado
con la intensidad lumínica de la zona y el desarrollo de hojas para la producción de
carbohidratos que permiten el incremento de la biomasa de la planta. Por otra parte, las
producciones de estos azúcares son mayores y por ende en el período de tuberización o
formación de tubérculos los productos sobrantes del metabolismo celular, son almacenados
en forma de almidón en los tejidos ubicados en la raíz. Al realizar una disgregación
mecánica de los tubérculos de cubio haciendo uso de un mortero, se altera la estructura
celular de los tubérculos de cubio. En el Anexo 5 y Figura 16 se encuentran los valores
experimentales y análisis estadístico para la determinación de sólidos solubles,
encontrándose con un 95% de confianza no se presentaron diferencias significativas
(p>0,05), aceptándose la hipótesis nula (H0) para este parámetro. Teniendo en cuenta que
se presentaron valores mayores de sólidos solubles en la fertilización orgánica (5,50%) que
en la fertilización convencional (5,00% en base húmeda).
Figura 16. Promedios de sólidos solubles de cubio cosechados
Nota: color amarillo es fertilización convencional y color verde es fertilización orgánica; a y b son dos
grupos con diferencias significativas
5,00 b
5,50 a
4,00
4,50
5,00
5,50
6,00
SOLIDOS SOLUBLES (%)
63
Edwards afirma (2001) que la mayoría de los vegetales contienen entre un 70-95% de agua,
actuando como material plastificante, permitiendo que se mantengan las células turgentes.
Por otra parte, al destruir de manera mecánica la estructura celular, los azúcares depositados
por los tubos cribosos del floema vía apoplástica o simplástico son diluidos junto con los
líquidos celulares producto de la destrucción de la pared celular y vacuola (Murray, 2006).
No se presentaron diferencia significativas en el efecto de la fertilización sobre la
concentración de sólidos solubles en tubérculos de cubio, debido a que se cuantifico parte
de los azúcares presentes en el citoplasma o pared celular (alto grado de solubilidad), a
diferencia de la cantidad de almidón presente en ellos; pues los azúcares que están
almacenada en las células corticales de almacenamiento en forma de almidón (amilo
plastos) requiere más tiempo para hidrolizarse en cadenas más pequeñas de azúcar en el
momento que se realizó la toma de resultados.
• Glúcidos cianogénicos. Con una dieta variada, el ser humano consume estos compuestos
en cantidades bajas y el cianuro que ingiere en estas condiciones se elimina por conversión
a tiocianato mediante el ion sulfito y la enzima rodanasa con actividad de transferasa. Sin
embargo, en exceso, los primeros síntomas de toxicidad se presentan cuando esta capacidad
de desintoxicación se satura; el ion cianuro actúa en la cadena respiratoria en la enzima
citocromo oxidasa e inhibe el proceso respiratorio (Badui, 2013).
En la Figura 17 se aprecia la evaluación cualitativa de picrato alcalino en tubérculos de
cubio bajo dos tipos de fertilización, comparado con tubérculos de cubio cosechados en la
zona del Municipio de Subachoque. Al realizar la evaluación cualitativa para la
determinación de glúcidos cianogénicos a los cubios cosechados, no presento indicador de
color (Figura 17 b y c), y se encontró que las cantidades de estos eran muy pequeñas de
acuerdo a la escala patrón de propuesta en la Figura 5 y Tabla 9 que corresponde a
cantidades menores de 10 ppm.
Sin embargo, el cubio proveniente de la zona del Municipio de Subachoque, tuvo una
concentración aproximada de 15-40 ppm (Figura 18 a). Según Aristizábal y Sánchez,
(2007) la dosis letal mínima de ácido cianhídrico (HCN) en los seres humanos es de 60
ppm. Aunque la intoxicación aguda por ácido cianhídrico es poco frecuente, el consumo
prolongado de pequeños niveles del tóxico puede originar problemas nutricionales y
fisiológicos serios, pero el cubio al ser tratado térmicamente se elimina este contenido. Por
otra parte, para desintoxicar un mg de HCN, el cuerpo necesita el suministro diario de cerca
de 1,2 mg de azufre alimenticio proveniente de aminoácidos que contengan azufre. Si se
consume regularmente tubérculos ricos en este compuesto, las demandas de rodanasa y de
los aminoácidos con azufre se agotan, y si la dieta es inadecuada, se puede perjudicar la
síntesis de muchas proteínas vitales para funciones corporales, especialmente las del
64
sistema nervioso central, dando como resultado el desarrollo de enfermedades de
deficiencia proteínica.
Figura 17. Resultados de determinación cualitativa de glúcidos cianogénicos
a) b) c)
a) Presencia de glúcidos cianogénicos en cubio comercial proveniente de un cultivo de la zona del Municipio
de Subachoque. b) Tubérculo de cubio cosechado bajo fertilización convencional. c) Tubérculo de cubio
cosechado bajo fertilización orgánica.
Estos compuestos son producto de un metabolismo secundario donde son clasificados
según Murray (2006), en fenoles, alcaloides y terpenoides, que a diferencia de los
carbohidratos, proteínas, ácidos nucleicos y lípidos no son esenciales para el crecimiento y
desarrollo básico vegetal, pero desempeñan un papel importante en la supervivencia de
numerosos vegetales, especialmente al proporcionarles protección contra la actuación de
herbívoros y enfermedades.
En la planta de cubio Arias (2011) menciona que son responsables del sabor picante y
aroma sulfuroso, variando con el tipo de tejido (raíces, hojas y flores) y el estado de
desarrollo del mismo. Por las propiedades defensivas de éstos metabolitos aumentan
cuando sus tejidos son fragmentados, por daño mecánico, infección o ataque de plagas,
puesto que el rompimiento celular expone estos metabolitos y los pone en contacto con la
enzima mirosinasa (una β-tioglucosidasa). Como resultado de la actividad de esta enzima
se liberan glucosa, sulfato y varios compuestos tóxicos, entre los que están isotiocianatos,
cianuros, nitrilos, tiocianatos y oxazolidinas.
Se aprecian cantidades de glúcidos cianogénicos menor para ambos cubios cosechados en
los dos tipos de fertilización, indicando que requiere más fertilización nitrogenada el cultivo
de cubio. Siendo esto corroborado por Arias (2011) afirmando que, el contenido de glúcidos
cianogénicos y glucosinolatos en vegetales frescos se afecta por muchos factores tales como
el tipo de suelo, el espaciado entre plantas, la luz, la temperatura y aplicación de
fertilizantes.
65
3.1.3 Caracterización nutricional. Coenders (2011) afirma que la vitamina C o ácido ascórbico,
muy hidrosoluble y sensible a la luz y al aire, es un compuesto sencillo (C6H8O6) que está implicado
en el metabolismo celular y en la formación tisular. Las personas carecen de las enzimas necesarias
para convertir la glucosa en ácido ascórbico que poseen algunos anímales; por ende, una capacidad
limitada de almacenamiento de esta vitamina. La mayoría de las organizaciones recomiendan una
ingesta diaria de 70 – 150 mg/kg de peso corporal y hace que los organismos sean más resistentes
frente a las enfermedades. De igual forma ayuda a la absorción y distribución del hierro y está
implicado en la disminución de colesterol sanguíneo.
Al valorar el contenido de vitamina C en los tubérculos de cubio no presentaron diferencias
significativas (p<0,05) para una evaluación con un 95% de confianza. En la Figura 18 y Anexo 6
se presentan los datos promedios del contenido de vitamina C para tubérculos de cubio cosechados
en dos tipos de fertilización.
Figura 18. Promedios de vitamina C para cubios cosechados
Nota: color amarillo es fertilización convencional y color verde es fertilización orgánica; a y b son dos
grupos con diferencias significativas
Varios autores reportan diferentes contenidos de vitamina C para Tropaeolum tuberosum R&P.
Espín et al. (2001) reportaron con valores medios de 77,37 mg/100g de muestra, García et al. (2009)
obtuvieron datos similares 77,50mg/100g de muestra. Samaniego (2010) en su trabajo mostraron
valores de 22,15-122,95 mg/100g de tubérculos cosechados en dos zonas edafoclimáticas
definidas. Lo anterior confirma que dependiendo de la variedad y del periodo de cosecha, el
contenido de vitamina C fue más alto en la fertilización convencional que en la fertilización
orgánica.
En el ensayo realizado se establecieron dos tipos de fertilización, es decir, se varió la fuente de
fertilización más no las concentraciones de contenido de nitrógeno de las mismas, presentando
valores cercanos en los contenidos de vitamina C en los tubérculos cosechados. Si bien se fertilizó
usando dosis 30% inferiores a las recomendadas para el cultivo de la papa, esto tuvo influencia
directa sobre la variable evaluada (vitamina C). Por otra parte, Badui (2013) mostró que el
30,68 a28,39 a
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
VITAMINA C (mg/100g)
66
contenido de ácido ascorbico de los vegetales varía de manera significativa de acuerdo con muchos
factores relacionados con las prácticas agrícolas (genética, fertilizantes, insolación, riego, entre
otros), con el manejo postcosecha y con la preparación para su consumo. En el caso de las papas,
las heridas o lesiones que sufren provoca un gran aumento de la actividad respiratoria y de la
división celular, que van acompañadas de un incremento de la vitamina C. El frio inhibe su sintesis,
en contraste con las temperaturas cálidas y la oscuridad, que la favorecen. De igual manera,
confirma que la vitamina C es un derivado de la D-glucosa, tiene una estructura de cetona cíclica
que corresponde a la forma enólica de la 3-ceto-1-gulofuranolaccona y contiene un enol entre los
carbonos 2 y 3 que la hace un agente ácido y altamente reductor, por lo que se deteriora a medida
que el tubérculo oxida con mucha facilidad, es decir, que este compuesto se encuentra fuertemente
ligado con las reacciones de óxido reducción desencadenadas durante las reacciones causadas por
la respiración del mismo.
3.1.4 Caracterización textural. La textura es un atributo de calidad utilizado en la industria de los
alimentos, tanto en frescos como procesados, para evaluar la aceptabilidad y la calidad. Entre las
características principales se encuentran la dureza y la cizalla, que son importantes en frutas y
verduras, ya que estiman la frescura de ellas (Konopacka y Plocharski, 2004 citado por Torres,
Gonzáles y Acevedo, 2015). Para los tubérculos cosechados bajo dos tipos de fertilización se les
realizó prueba de punción (dureza) y cizalla (fuerza al corte) bajo los parámetros establecidos en
el numeral 2.2.4 y sus resultados se analizan a continuación.
• Dureza. En los ensayos de punción en los tubérculos de cubio se aprecian diferencias
significativas (p<0,05) (Anexo 7). En la Figura 19 se muestran los promedios para este
parámetro.
Figura 19. Promedios de dureza para cubios cosechados
Nota: color amarillo es fertilización convencional y color verde es fertilización orgánica; a y b son dos
grupos con diferencias significativas
3,11 a
2,47 b
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
PUNCION (kgF)
67
Los valores obtenidos de dureza fueron mayores para tubérculos de la fertilización
convencional (3,11 kgf) que para los de fertilización orgánica (2,47 kgf). Según
Dobraszczyk y Vincent, (2001) definen la dureza como la energía requerida para propagar
una fractura para un área rota dada, generalmente deducida del área bajo la curva fuerza –
extensión. Al realizar la prueba de punción en los tubérculos de cubio obtenidos bajo dos
tipos de fertilización (Figura 20), se observó que los tubérculos de la fertilización
convencional presentaron un comportamiento, creciente en la fuerza aplicada en poca
distancia, hasta alcanzar el punto cedida, donde la fuerza aplicada después de atravesar la
piel del tubérculo tuvo un comportamiento decreciente. Para el caso de los tubérculos
obtenidos en la fertilización orgánica, la fuerza aplicada para atravesar la piel del tubérculo
fue de manera creciente, sin embargo, la fuerza aplicada después del punto de cedida
presentó comportamientos constantes que en última instancia decreció.
Figura 20. Comportamiento de la fuerza de punción en cubios cosechados
a) b)
Grafica fuerza – tiempo para dureza de cubios obtenidos: a) Fertilización convencional y b) Fertilización orgánica.
Fuente: Texturómetro marca Lloyd Instruments An AMETEK Company y procesado por el software Nexygen
Material Testing®
Por ende, los cubios con fertilización convencional requiere un mayor esfuerzo para la
punción, que los cubios obtenidos bajo fertilización convencional. Otro factor importante a
resaltar es que los tubérculos de cubio con fertilización orgánica, poseen mayor contenido
de humedad que la fertilización convencional, teniendo en cuenta que en los tejidos
vegetales el contenido de humedad se encuentra entre el 75 y 95%. Edwards (2001)
menciona que una de las funciones estructurales más importantes del agua en los materiales
vegetales es su acción como plastificante y muchos cambios en la estructura de la planta
son mediados por los cambios del contenido de agua.
• Fuerza para corte. Edwards (2001) afirma que el corte es otro método ampliamente
utilizado en la medida de la textura de frutas y hortalizas, pues los esfuerzos cortantes actúan
68
en paralelo al plano de cizalla, en contraste con los esfuerzos de comprensión y tensión, que
actúan en dirección normal al plano. En el ensayo realizado a tubérculos cosechados en dos
tipos de fertilización con un intervalo de confianza del 95%, arrojaron que no tenían
diferencias significativas (p>0,05) entre si aceptando la hipótesis nula (H0) (Anexo 8). En
la Figura 21, se puede apreciar el promedio de los valores obtenidos para el ensayo de fuerza
al corte o cizalla.
Figura 21. Promedios de fuerza al corte de cubios cosechados
Nota: color amarillo es fertilización convencional y color verde es fertilización orgánica; a es un grupo sin
diferencias significativas
A nivel estadístico no se presentaron diferencias significativas entre los tubérculos de los
tipos de fertilización, pero se requirió en promedio mayor fuerza al corte para los tubérculos
obtenidos de la fertilización convencional (21,57 kgf) que los obtenidos en la fertilización
orgánica (16,12 kfg), esto se vio altamente influenciado de igual manera que en el
parámetro de dureza, al contenido de humedad presente en los tubérculos de cubio
evaluados, siendo mayor en la fertilización orgánica que en la convencional. En la Figura
22 se muestra la variación de la fuerza a través del tiempo para tubérculos obtenidos en dos
tipos de fertilización, donde se puede apreciar que para ambos tubérculos se presenta
vulnerabilidad al corte, pese a que no se presentaron diferencias significativas para el
ensayo.
A nivel general los cubios cosechados presentaron semejanzas en la cizalla, la cual puede
ser explicada por Edwards (2001), quien menciona que, si se rompe una fibra única, el
esfuerzo se distribuye uniformemente a través de otras fibras antes de que se concentren en
otro punto. Por consiguiente, para altos contenidos de humedad, las fracturas pasan
directamente a través del cuerpo lamelar entre las muescas.
21,57 a
16,12 a
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
CIZALLA (kgF)
69
Figura 22. Comportamiento de la fuerza al corte de cubios cosechados
a) b)
Grafica fuerza – tiempo para fuerza al corte de cubios obtenidos: a) Fertilización convencional y b) Fertilización
orgánica.
Fuente: Texturómetro marca Lloyd Instruments An AMETEK Company y procesado por el software Nexygen
Material Testing®
3.2 PRE-EXPERIMENTACIÓN DE LA DESHIDRATACIÓN DEL CUBIO VARIEDAD
BLANCA OJO MORADO
Para poder establecer las condiciones experimentales, se realizaron varios ensayos en donde se
pudo identificar las condiciones adecuadas de la experimentación. A continuación, se mostrará los
resultados obtenidos en el pre – experimentación propuesta en el numeral 2.3, y la selección de
variables de operación adecuadas, las cuales se emplearon para la experimentación.
3.2.1 Etapa 1 de la pre-experimentación. En esta etapa se realizaron las actividades pertinentes
de recepción, pesaje, selección y clasificación, lavado, desinfección, división de tubérculos,
rallado, troceado, pre cocción y deshidratación. En la Figura 23 se puede apreciar algunas de los
pasos realizados para esta etapa.
70
Figura 23. Pasos para la obtención de deshidratado de cubio en la etapa 1 a)a)a)a
a) b) c)
d) e) f) f
a) Recepción de tubérculos proveniente de CODABAS, b) Lavado de tubérculos, en la lavadora mecánica, planta de
frutas y hortalizas, c) División de tubérculos, d) Pre cocción de rallado y/o rodajas, e) distribución uniforme antes de
iniciar la deshidratación en deshidratador de bandejas y f) obtención de cubio deshidratado, triturado y tamizado.
Se pesaron un aproximado de 5 kg de cubio fresco, el cual se lavó, selecciono y dividió, para la
presentación rallado y presentación troceado, posteriormente se llevó a un proceso de pre-cocción
propuesto por Fonseca y Romero (2012) y Ramallo (2004). El cual consistió el tiempo de inhibición
de la enzima per oxidasa con la prueba de oxidación del guayacol en un complejo coloreado de
tetra-guayacol en presencia de peróxido (Ramírez, 2009). En la Figura 24 se aprecia que al tiempo
de 4 min el efecto enzimático en el cubio es inhibido por un periodo de 4-5 min con agua caliente
a 92°C.
Figura. 24 Prueba de inhibición de la per oxidasa con la prueba de oxidación de guayacol
Fuente: foto tomada por el autor
71
Edwards (2001) explica el efecto del calor húmedo en hortalizas y frutas, después de realizarse
alguna clase de ruptura, afirmando que se presenta roturas en las paredes celulares, iniciando en
los contenidos de pectina en la lamela central, en tejidos vegetales crudo o ligeramente cocinados,
el plano más débil, por el cual se fractura el tejido es a través de las paredes celulares y así revelando
la estructura interna de las células.
Por otra parte, los glucósidos cianógenos son solubles en agua y se pueden eliminar de las semillas
que los contienen mediante lixiviación. Otra forma de reducir el HCN consiste en provocar la
reacción de su síntesis, seguida de un calentamiento que causa la volatilización de este compuesto.
cabe indicar que la B glucosidasa es muy termolábil, no así el glucósido; en ocasiones se ha
considerado que las intoxicaciones son provocadas al consumir sólo el glucósido, que es
hidrolizado por las enzimas del tracto gastrointestinal (Badui, 2013).
3.2.2 Etapa 2 de la pre-experimentación. En esta etapa se realizó ensayos con el método de
deshidratación indirecta o método de rodillos, desarrollando los pasos propuestos en el numeral
2.3.2. Antes de evaluar las variables de operación propuestas para esta etapa se elaboraron
diferentes diluciones para establecer el contenido de agua a adicionar para que la “pasta” de cubio
fluyera por toda la superficie de los rodillos calentados con vapor de agua, en la Figura 25 se aprecia
la textura de las diluciones o pastas de cubio realizadas.
Figura 25. Diluciones de cubio en diferentes proporciones agua cubio.
Diferentes diluciones agua a cubio después de realizar licuado para la obtención de pasta. a) 3/2:1; b) 1:1; c)1/2:1 y
d)1/4:1
La dilución 1/6:1 se descartó en este paso debido a que era poca la cantidad de agua que contenía
permitiendo que el alimento no fluyera por las paredes del mismo recipiente y por consiguientes
de la superficie de los rodillos.
A cada dilución o pasta de cubio se llevó a los rodillos deshidratadores bajo las condiciones
establecidas para este método en la pre-experimentación mostrando que estas se quedaban en la
superficie de los rodillos adherida sin que la cuchilla que lo retira lo pudiera hacer. Por ende, se
optó por desprenderla de manera manual con espátula generando inconvenientes debido a que el
a) b) c) d)
72
producto por entrar en contacto con las altas temperaturas generadas por la presión de vapor, esta
se quemaba Figura 26.
Figura 26. Ensayos de dilución con evaluación de variables establecidas para la pre-
experimentación
a) b)
a) Producto obtenido con pastas de cubio con poco contenido de agua a diferentes
condiciones y b) Pasta de cubio con alto contenido de humedad a diferentes condiciones.
Sin embargo, el uso de la espátula no retiraba en su totalidad el producto generado que este se
quemara aún más y se mezclara con la pasta nueva adicionada, generado capas de producto
quemado y afectando el contenido de deshidratado a obtener.
3.3 EXPERIMENTACIÓN DE LA DESHIDRATACIÓN DEL CUBIO VARIEDAD
BLANCA OJO MORADO
Una vez reconocido el comportamiento de los dos métodos de deshidratación para el cubio blanco
ojo morado, en la experimentación se obtuvieron los siguientes resultados.
3.3.1 Variables seleccionadas para la operación de los equipos deshidratadores. En los Anexos
9 y 10 se observan los resultados de la pre-experimentación para los dos métodos de deshidratación;
y en la Tabla 14 se presentan los parámetros de funcionamiento seleccionados porque cumplieron
con mejor presentación del producto final, mayor contenido de vitamina C y menor contenido de
humedad, con sus respectivas condiciones de manejo de operación.
73
Tabla 14. Variables seleccionadas para la operación de los equipos
Método Descripción Tratamiento
mg Vitamina C /100 g
muestra
%
Humedad
Rodillos Velocidad de
rodillos 3 rpm
Vapor a 20
psig
2 (mm) separación
rodillos 130,72±2,87 6,88±0,23
Bandejas Compuerta
cerrada de
salida del aire
Presentación
rallada del
producto
Velocidad de aire
2m/s 348,80±9,36 5,91±0,28
De acuerdo al comportamiento de la deshidratación de cubio en la pre-experimentación, el método
de deshidratación directo (bandejas) se recomienda y se escoge sobre el método de deshidratación
indirecto (rodillos), puesto que el manejo de la operación por rodillos no fue satisfactorio en la
obtención del producto final esperado. A continuación, se analizan los productos de los dos
métodos de deshidratación.
3.3.2 Productos deshidratados de cubios cosechados. De los valores del Anexo 9 se eligieron
las condiciones de compuerta cerrada, una presentación rallada y una velocidad del aire de 2 m/s
(Figura 23- f), arrojando contenidos de vitamina C promedio de 348,80±9,36 mg/100g, contenido
de humedad de 5,91±0,28%, un rendimiento de fresco a deshidratado de 7,4% y un tiempo
estimado de deshidratación de 8 h. Lo anterior cumplió los criterios de selección propuestos en el
numeral 2.3.1; seleccionándolo por ser uno de los tratamientos con mayor contenido de vitamina
C y menor contenido de humedad, la presentación se seleccionó porque permitió un retiro de la
humedad más eficiente que en el cubio cortado en rodajas.
Por otro lado, para el método de deshidratación indirecta o rodillos (Anexo 10), al aumentar la
presión de vapor y las revoluciones de giro de los rodillos junto con el menor espaciamiento, se
obtuvo un deterioro de los productos con excesivo pardeamiento; de igual forma, para menor
presión de vapor con aumento o disminución de las revoluciones de los rodillos, el producto
también se deterioraba. En ambos casos para pasta de cubio con alto o bajo contenido de humedad,
este método no arrojo un producto en buenas condiciones. A pesar de que se intentó trabajar el
método por rodillos con rodajas de cubios de 2 mm de espesor, sin reducir su tamaño y sin la
adición de agua, se tuvieron dificultades para retirar el producto del rodillo (Figura 27), pero a
diferencia de las diluciones o pasta, este se quemaba o pardeaba menos.
74
Figura 27. Rodajas de cubio en deshidratador de rodillos a)aa)aa)
a) b) c)
a) Rodajas de cubio justo en el momento en que se depositan en el deshidratador b) Rodajas
de cubio retiradas con espátula y c) Rodajas de cubio después de retirar los bordes quemados.
Por lo tanto, no se recomienda utilizar el método de deshidratación indirecto para tubérculos de
cubio o pasta de cubio, pues el rendimiento de fresco a deshidratado fue del 2,6% (Anexo 10).
3.3.3 Caracterización de los productos deshidratados. En la Figura 28 se puede ver los
productos deshidratados después de obtenidos, enfriados, molidos, tamizados y empacados, de
igual forma en la Tabla 15 se puede apreciar los resultados promedios por cada variable evaluada
de los 4 productos deshidratados obtenidos.
Figura 28. Productos deshidratados obtenidos por dos métodos de deshidratación y fertilización
a) b) d) e)
Productos deshidratados obtenidos. a) Fertilización convencional – bandejas, b) Fertilización orgánica - bandejas,
c) Fertilización convencional - rodillos y d)Fertilización orgánica – rodillos.
• Caracterización física. En el Anexo 11 se encuentra los valores obtenidos para los
parámetros L* a* y b*, arrojando diferencias significativas (p<0,05) con un nivel de
confianza del 95% en la interacción tipo de fertilización y método de deshidratación. En la
Figura 29 se aprecian los valores medios de cada uno de los parámetros evaluados para este
aspecto según los análisis estadísticos.
75
Figura 29. Promedio de las coordenadas L*, a* y b* para deshidratados de cubio
Nota: el color azul es L*, el color naranja es a*, el color gris es b*; a es un grupo sin diferencias significativas para la
fertilizacion; b es un grupo sin diferencias significaticas para la deshidratacion; c es un grupo con diferencias
significativas para la deshidratacion; d es un grupo con diferencias significativas para la interaccion fertilizacion x
deshidratacion
La fertilización no incide sobre los productos deshidratados pero el método de deshidratación si
afecto la coordenada b* que definió el color del producto, porque el cubio es un producto con un
alto contenido de carbohidratos (azúcares reductores) y a altas temperaturas se logra más
pardeamiento, como sucedió en el método indirecto (Hernández y Blanco, 2015). La interacción
fertilización x deshidratación confirmo que dependiendo del método empleado varia el color del
producto final.
• Humedad y sólidos. El efecto de la deshidratación incide de manera significativa sobre la
humedad y solidos o materia seca de los productos deshidratados, como se pueden observar en
el Anexo 12 y 13 respectivamente. En la Figura 30 se aprecian los valores medios de humedad
y sólidos para los deshidratados de cubio.
El método de deshidratación influye sobre el contenido de humedad y materia seca, debido a
que el método de deshidratación por bandejas es más prolongado (directo), que el método de
deshidratación por rodillos (indirecto), la concentración de sólidos depende de las condiciones
de operación en ambos equipos, sin embargo, el efecto de las altas temperaturas permitió efectos
tales como caramelización, la cual es una serie compleja de reacciones químicas promovidas
por el calentamiento directo de los azúcares reductores. Esta es seguida por una etapa de
condensación, la isomerización de aldosas a cetosas, y una serie de reacciones que incluyen
tanto las reacciones de fragmentación (de producción) y sabor (reacciones de polimerización de
producción de color) (Bonazzi y Dumoulin, 2011).
41,65 abd
4,41 abd
2,19
acd
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00C
ord
enad
as C
IEL
ab
CONVENCIONAL
37,37
abd
5,24 abd
-0,41 acd
ORGANICA
L*
a*
b*
38,3
8
4,872,43
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
Co
rden
adas
CIE
Lab
CONVENCIONAL
40,
44
4,0
8
4,1
9
ORGANICO
L*
a*
b*
BANDEJAS RODILLOS
76
Figura 30. Humedad y materia seca para deshidratado de cubio
Nota: el color amarillo es fertilizacion convencional y el color verde es fertilizacion organica; a es un grupo sin
diferencias significativas para la fertilizacion; b es un grupo con diferencias significaticas para la fertilizacion; c es un
grupo con diferencias significativas para la deshidratacion; d es un grupo con diferencias significativas para la
interaccion fertilizacion x deshidratacion
Para los cubios procedentes de los dos ambientes de fertilización no se presentaron
diferencias en el contenido de sólidos del producto obtenido por los dos métodos de
deshidratación, pero estos métodos si afectan al producto como se explicó anteriormente.
• Azúcares reductores. La interacción entre el tipo de fertilización y el método de
deshidratación tuvo diferencias significativas (p< 0,05). En el Anexo 14 se puede apreciar
los valores con su respectivo análisis estadístico y los valores promedios se encuentran en
la Figura 31.
8,69 acd
10,37
acd
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
BANDEJAS HUMEDAD (%)
91,31 acd
89,63 acd
88,00
88,50
89,00
89,50
90,00
90,50
91,00
91,50
92,00
BANDEJAS SOLIDOS (%)
7,19 acd6,30
acd
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
RODILLOS HUMEDAD (%)
92,81
acd
93,70 acd
91,00
91,50
92,00
92,50
93,00
93,50
94,00
94,50
RODILLOS SOLIDOS (%)
77
Figura 31. Promedio de azúcares reductores para deshidratados de cubio
Nota: el color amarillo es fertilizacion convencinal y el color verde es fertilizacion organica a es un grupo sin
diferencias significativas para la fertilizacion; b es un grupo con diferencias significaticas para la fertilizacion; c es un
grupo con diferencias significativas para la deshidratacion; d es un grupo con diferencias significativas para la
interaccion fertilizacion x deshidratacion
El efecto de la deshidratación influye de manera significativa para el tipo de fertilización,
y el método de deshidratación en el contenido de azúcares reductores; de igual forma el
contenido de esta variable, cambia por el efecto que tiene la temperatura sobre el contenido
de estos azúcares en el tubérculo de cubio.
• Vitamina C. Las cantidades obtenidas para este parámetro se encuentran en el Anexo 15,
y, por otro lado, las cantidades medias de vitamina C para ambos tipos de fertilización se
muestran en la Figura 32.
Figura 32. Promedios de vitamina C en deshidratado de cubio
Nota: el color amarillo es fertilizacion convencinal y el color verde es fertilizacion organica a es un grupo sin
diferencias significativas para la fertilizacion; b es un grupo con diferencias significaticas para la fertilizacion; c es un
grupo con diferencias significativas para la deshidratacion; d es un grupo con diferencias significativas para la
interaccion fertilizacion x deshidratacion
10,99 bcd9,89 bcd
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
BANDEJASAZUCARES
REDUCTORES (%)
9,01 bcd
4,90 bcd
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
RODILLOS AZUCARES
REDUCTORES (%)
23,29 bcd21,30 bcd
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
BANDEJAS VITAMINA C
(mg/100g)
91,98 bcd74,42 bcd
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
RODILLOS VITAMINA C
(mg/100g)
78
El contenido de vitamina C estuvo influenciado de manera significativa (p <0,05) con el
tipo de fertilización y método de deshidratación. El efecto en la deshidratación del cubio
redujo el contenido de vitamina C, en el deshidratador de rodillos por las temperaturas altas
que no se pudieron controlar (70-90 °C) porque el equipo no lo permitió, aunque el tiempo
de exposición del producto fue corto; y en el deshidratador de bandejas la temperatura fue
menor y constante, pero con mayor exposición del producto, lo que conllevo a menores
valores de vitamina C por ser termolábil.
3.3.4 Método de deshidratación seleccionado. Los datos obtenidos de la caracterización de los
deshidratados de cubio se ven influenciados de manera significativa por el tipo de fertilización y el
método de deshidratación, si se evalúa cada aspecto desde el punto de vista del método de
deshidratación se encuentra que el efecto de la deshidratación afecta los valores de la coordenada
espacial b* para los productos deshidratados de cubio más en el equipo de rodillos que en el equipo
de bandejas. Los productos deshidratados poseen menor contenido de humedad en el de rodillos
que en el de bandejas, y el contenido de azúcares reductores es similar en ambos métodos, pero el
contenido de vitamina C es mayor en el deshidratado de rodillos que en el de bandejas.
Por otra parte, en lo evaluado durante la pre-experimentación se tuvieron muchas dificultades para
la obtención de deshidratados por el método de rodillos. Por ende, para seleccionar el mejor
producto deshidratado, se tuvo en cuenta estos factores. Es importante resaltar que la apariencia
del producto y la facilidad de obtención, combinado con un balance adecuado de vitamina C y
sólidos, permite la adquisición de estos deshidratados como fuente de materia prima y sustituto en
matrices alimentarias. Por lo tanto, inclinados por el método de deshidratación de bandejas, puede
incurrir en mayor tiempo, pero mejor método de elaboración de los deshidratados.
3.4 CINÉTICA DE DESHIDRATACIÓN DEL MÉTODO SELECCIONADO
Al escoger el método de deshidratación del equipo de bandejas, se verificó el ajuste del
comportamiento experimental de los valores de cambio de la humedad en el tiempo del cubio en
la deshidratación (Anexo 16) mediante diferentes modelos matemático propuesto en el numeral
2.5.2. En la Figura 33 se observa el comportamiento decreciente del contenido de humedad en el
tiempo para los cubios procedentes de los dos tipos de fertilización, así, hasta 240 min con
decrecimiento lineal o velocidad constante de deshidratación y hasta 308 – 390 min con
decrecimiento lento de retiro de la humedad del cubio o velocidad decreciente de deshidratación.
79
Figura 33. Comportamiento de la humedad con respecto al tiempo en deshidratación de bandejas
Para la evaluación de los modelos matemáticos, se calculó el cociente adimensional de humedad
(MR o MR EXP1 para el editor de Matlab), el cual es el cociente entre la humedad del producto en
un tiempo dado y la humedad inicial del mismo (Ecuación 10). Después se diagramo en Matlab los
MR con respecto al tiempo (Figura 34) y se obtuvo el mismo comportamiento decreciente descrito
para la Figura 33.
Figura. 34 Cociente adimensional de humedad en deshidratación de bandejas
En seguida con los MR EXP1, en las aplicaciones de Matlab APPS se seleccionó la opción curve
fitting y en la pestaña method se buscó la ecuación similar al modelo matemático en estudio, y en
el caso de que no existiera, se escogió en esa pestaña la opción custom equation para digitar el
modelo a evaluar y así obtener su variación con respecto a los datos experimentales.
En la Figura 35 se adjuntan las curvas de los modelos matemáticos y sus respectivos valores del
ajuste del modelo que se consignan en la Tabla 15, así: a y b que son ajustes de los parámetros de
los modelos, k es el parámetro cinético de los modelos con exponencial decreciente y n es la
constante de Page (Gutiérrez et al., 2015).
0 50 100 150 200 250 300 350-1
0
1
2
3
4
5
6Fertilizacion convencional
Tiempo, min
kg a
gua/k
g s
olid
os s
ecos
valores experimentales
0 50 100 150 200 250 300 350 4000
1
2
3
4
5
6
7
8Fertilizacion Organica
Tiempo, min
kg a
gua/k
g s
olid
os s
ecos
0 50 100 150 200 250 300 350-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2Fertilizacion convencional
Tiempo, min
cocie
nte
adim
encin
al de h
um
edad e
xperim
enta
l (M
RE
XP
1)
Valores experimentales
0 50 100 150 200 250 300 350 4000
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4Fertilizacion organica
Tiempo, min
coci
ente
adi
men
cina
l de
hum
edad
exp
erim
enta
l (M
RE
XP
2)
80
Figura 35. Modelos matemáticos ajustados desde Matlab para la deshidratación del cubio
Modelos Fertilización convencional Fertilización orgánica N
ewto
n
General model: f(x) =
exp(-k*x)
Coefficients (with 95%
confidence bounds):
k = 0.006772
(0.006576, 0.006967)
Goodness of fit:
SSE: 1.923
R-square: 0.9342
Adjusted R-square:
0.9342
RMSE: 0.07915
MSE: 0.07915
General model: f(x) =
exp(-k*x)
Coefficients (with 95%
confidence bounds):
k = 0.00488
(0.00473, 0.00503)
Goodness of fit:
SSE: 3.58
R-square: 0.9072
Adjusted R-square:
0.9072
RMSE: 0.09593
Pag
e
General model: f(x) =
exp(-k*x^n)
Coefficients (with 95%
confidence bounds):
k = 0.0004465
(0.0003738,
0.0005192)
n = 1.538
(1.506, 1.571)
Goodness of fit:
SSE: 0.3177
R-square: 0.9891
Adjusted R-square:
0.9891
RMSE: 0.03222
General model: f(x) =
exp(-k*x^n)
Coefficients (with 95%
confidence bounds):
k = 0.0001204
(9.416e-05, 0.0001466)
n = 1.693
(1.653, 1.734)
Goodness of fit:
SSE: 0.6756
R-square: 0.9825
Adjusted R-square:
0.9824
RMSE: 0.04173
0 50 100 150 200 250 300
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
t1
MR
EX
P1
MREXP1 vs. t1
newtonconvencional
0 50 100 150 200 250 300 350 400
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
t2
MR
EX
P2
MREXP2 vs. t2
newtonorganico
0 50 100 150 200 250 300
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
t1
MR
EX
P1
MREXP1 vs. t1
pageconvencional
0 50 100 150 200 250 300 350 400
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
t2M
RE
XP
2
MREXP2 vs. t2
pageorganico
81
Hen
der
son
General model Exp1:
f(x) = a*exp(k*x)
Coefficients (with 95%
confidence bounds):
a = 1.139
(1.115, 1.162)
k = -0.007749 (-
0.007992, -0.007507)
Goodness of fit:
SSE: 1.279
R-square: 0.9562
Adjusted R-square:
0.9561
RMSE: 0.06465
General model Exp1:
f(x) = a*exp(k*x)
Coefficients (with 95%
confidence bounds):
a = 1.155 (1.129,
1.18)
k = -0.005687 (-
0.005878, -0.005495)
Goodness of fit:
SSE: 2.496
R-square: 0.9353
Adjusted R-square:
0.9351
RMSE: 0.0802
Logar
ítm
ico
General model: f(x) =
2*exp(-k*x) + b
Coefficients (with 95%
confidence bounds):
k = 0.002498
(0.00247, 0.002526)
b = -0.9731 (-
0.9789, -0.9673)
Goodness of fit:
SSE: 0.1292
R-square: 0.9956
Adjusted R-square:
0.9956
RMSE: 0.02055
General model: f(x) =
2.1*exp(-k*x) + b
Coefficients (with 95%
confidence bounds):
k = 0.00186
(0.001833, 0.001888)
b = -1.042 (-
1.049, -1.034)
Goodness of fit:
SSE: 0.3761
R-square: 0.9903
Adjusted R-square:
0.9902
RMSE: 0.03113
0 50 100 150 200 250 300
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
t1
MR
EX
P1
MREXP1 vs. t1
hendersonconvencional
0 50 100 150 200 250 300 350 400
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
t2
MR
EX
P2
MREXP2 vs. t2
hendersonorganico
0 50 100 150 200 250 300
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
t1
MR
EX
P1
MREXP1 vs. t1
logaritmicoconvencional
0 50 100 150 200 250 300 350 400
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
t2
MR
EX
P2
MREXP2 vs. t2
logaritmicoorganico
82
Tabla 15. Valores obtenidos según los metodos propuestos
Fertilización Modelo k n a b R2 SSE RMSE
Convencional
Newton -0,006772 0,9342 1,923 0,07915
Page -0,0004465 1,538 0,9891 0,3177 0,03222
Henderson -0,007749 1,139 0,9562 1,279 0,06465
Logarítmico - 0,002498 2,000 -0,9731 0,9956 0,1292 0,02055
Fertilización Modelo k n a b
Orgánica
Newton -0,00488 0,9072 3,58 0,09593
Page -0,0001204 1,693 0,9825 0,6756 0,04173
Henderson -0,005687 1,155 0,9353 2,496 0,0802
Logarítmico -0,00186 -2,000 -1,042 0,9903 0,3761 0,03113 Nota: k, n, a, b parámetros de los modelos matemáticos; R2 correlación matemática; SSE sumas de los errores al
cuadrado; RSME raíces de las sumas de los errores al cuadrado
En el método de deshidratación por bandejas, ambos productos de cubio deshidratado bajo dos
tipos de fertilización presentaron menor suma de los cuadrados del error con el modelo logarítmico,
de igual manera para el modelo de Page, Henderson y Newton presentaron menor correlación a los
ajustes para la deshidratación del cubio en ambos tipos de fertilización. Sin embargo, los cuatro
modelos matemáticos analizados se ajustaron los datos experimentales con alta correlación e
independiente al tipo de fertilización aplicada a los cubios. El modelo logarítmico fue el de mejor
correlación, el cual se propone para la simulación de la deshidratación del cubio variedad blanca
ojo morado en equipos de bandejas operados a 60 °C durante 308 – 390 min.
Comparando con deshidrataciones reportadas en alimentos, Everaldo et al. (2008) evaluaron la
modelación cinética de secado de ñame (Discorea rotundata) en capa delgada, tomado un secador
de laboratorio tipo bandeja a temperaturas de 45,55 y 70°C y velocidad promedio de aire de 1m/s
fueron construidas las curvas de secado, en las cuales se observó que este proceso tuvo lugar en el
período decreciente, lo que evidencia que la difusión es el mecanismo que gobierna el secado de
Dioscorea rotundata para las variedades estudiadas. Posteriormente, Hernández y Blanco (2015)
realizaron evaluación de polvos de zanahoria obtenidos por deshidratación por aire forzado a
diferentes temperaturas aplicando diferentes tratamientos: temperaturas/tiempo 50 °C/24 h, 55
°C/22 h y 60 °C/20 h y se realizó en una estufa por aire forzado, un diseño completamente
aleatorizado con tres tratamientos. Analizando los parámetros físicos (aw, color, índice de blancura,
pH), la composición proximal (humedad, ceniza, grasa, proteína, fibra y carbohidratos) y los
parámetros nutricionales (carotenos totales y ácido ascórbico) de los polvos de zanahoria
obtenidos. Mostraron como resultados que las temperaturas empleadas no ejercieron ningún efecto
sobre la aw ni sobre la composición proximal; viéndose afectados con el incremento de la
temperatura de deshidratación el índice de blancura, pH, carotenos totales y ácido ascórbico.
Lo anterior demostró que en condiciones apropiadas la deshidratación de los alimentos arroja productos de
calidad y que su modelación aporta a la industria alimentaria el comportamiento de la operación.
83
CONCLUSIONES
▪ Desde el contenido de humedad (85,27 – 87,28 %) y solidos o materia seca de los tubérculos
frescos cosechados bajo diferentes fuentes de fertilización, se evidenció una gran
susceptibilidad de estos para asimilar el contenido de nitrógeno presente en el suelo. La
capacidad de retención de agua por parte de la materia orgánica en el suelo estimulo un
mayor contenido de humedad y una disminución del contenido de materia seca para los
tubérculos cosechados bajo el tipo de fertilización orgánica.
▪ No se presentaron diferencias significativas para las caracterizaciones de color, azúcares
reductores, y vitamina C, debido a que, para el caso del color, este es un factor que no
depende de la fertilización o condiciones ambientales, si no de la expresión genética de la
variedad. El contenido de azúcares reductores no se evidenciaron diferencias, indicando
que los tubérculos asimilaron proporciones similares de sales minerales disueltas en el suelo
como producto de la fertilización, donde los vertederos de almacenamiento se desarrollaron
de manera similar permitiendo que las células parenquimáticas ejercieran resistencia al
corte de manera similar.
▪ Los tubérculos de cubio no presentaron grandes concentraciones con respecto al contenido
de vitamina C, esto se puedo ver influenciado en que los cálculos de la fertilización se
realizaron con base al 70% de los requerimientos nutricionales del cultivo de la papa (no
hay datos para el cultivo de cubio), de manera similar ocurrió para la determinación de
glúcidos cianogénicos, el cual para ambos factores de fertilización no se evidenciaron
concentraciones de HCN, toda vez que para otro tubérculo de la misma variedad blanca ojo
morado presento concentraciones estimadas cualitativamente en 20-40 ppm.
▪ En la elaboración de la pre-experimentación para la obtención de los deshidratados de cubio
el método de deshidratación de bandejas mostro facilidad para identificar fácilmente las
variables de operación para la experimentación, a diferencia del método de deshidratación
por rodillos donde la aplicación de “pasta de cubio”, género que este se adhiriera a la
superficie de los rodillos causando que por el contacto directo con el producto y s alto
contenido de azúcares variase su color por efecto del pardeamiento.
▪ El método de deshidratación directa (bandejas) fue el que se acomodó a las condiciones de
operación establecidas, cumpliendo con la obtención de menores contenidos de humedad,
altas concentraciones de vitamina C, facilidad en el manejo de la extracción y apariencia
agradable (no pardeamiento).
84
▪ Por el método de deshidratación indirecta (cubio) se pudo obtener producto de cubio,
mediante rodajas de cubio con 2 mm de espesor con las variables de operación de 3 rpm,
20 psig y 2 mm de espaciamiento entre rodillos, retirando las rodajas del rodillo con ayuda
de una espátula y las partes oscuras del deshidratado de manera manual. Por lo cual este
método no es recomendable para la deshidratación de cubio.
▪ Al evaluar el comportamiento de la deshidratación directa del método seleccionado para el
tubérculo de cubio, este presento similar comportamiento en las gráficas de humedad del
producto con respecto al tiempo y cociente adimensional de humedad con respecto al
tiempo de manera independiente de la influencia del tipo de fertilización.
▪ El modelo que presento menor varianza del error y mayor ajuste con correlación
matemática del 99% a la perdida de humedad en el proceso de deshidratación de bandejas
fue el modelo logarítmico, seguido por el modelo de Newton, Page y por último Henderson.
▪ La variación de las caracterización fisicoquímicas y nutricionales del tubérculo
deshidratados en dos métodos y bajo la influencia de la fertilización convencional y
orgánica. Mostraron diferencias significativas entre los métodos de deshidratación y los
tipos de fertilización en conjunto y por separado. Donde por ejemplo el contenido de
vitamina C, arrojó mayor concentración en el método de rodillos que en el de bandejas, esto
debido a que el método implica una transferencia de calor por conducción en corto tiempo
a diferencia de una transferencia de calor por conducción en el flujo de aire caliente por
largo tiempo, deteriorándose la vitamina C en mayor proporción.
85
RECOMENDACIONES
• Se recomienda realizar estudios donde se varié las dosis de Nitrógeno, Fosforo y Potasio,
para identificar las recomendaciones de estos macro elementos en la fertilización del cultivo
de cubio. de igual forma una evaluación más a fondo de parámetros de Fito mejoramiento,
uso consuntivo y descripción botánica de las variedades más predominantes en Colombia.
• Con respecto al contenido de materia orgánica que se empleó, se recomiendo hacer uso de
material rico en carbono (boñiga), para equilibrar la relación carbono nitrógeno,
permitiendo que esta se mayor después de la mineralización para la planta de cubio,
ayudando a mejorar la disponibilidad de elementos en la rizósfera.
• Evaluar el efecto de la deshidratación si este se realizase omitiendo el paso en la adecuación
de pre cocción y verificando que el efecto de la PPO (poli fenol oxidasa) no altere las
condiciones del producto una vez se realice el corte en tamaños más pequeños.
• El método de deshidratación directo por efecto del contacto de las superficies calientes de
los rodillos con la “pasta” de cubio no es recomendable, sin embargo, se sugiere en
investigaciones posteriores que se evalué el efecto de este método de deshidratación, en
matrices alimentarias que permita la formación de hojuelas (arroz, trigo, soya), siendo este
una fuente considerable de vitamina C y carbohidratos pese a que se somete el producto a
altas temperaturas.
• En futuras investigaciones se recomienda construir isotermas de absorción con el fin de
desarrollar productos alimenticios fáciles de preparar los cuales involucre cubio; por
ejemplo, coladas, sopas, galletas o suplementos alimenticios.
• En este trabajo no se tuvo en cuenta el contenido de vitamina A (ER), el cual varias fuentes
sugieren que para este tubérculo se considera con aceptables contenidos de este micro
elemento. Y evaluar el efecto de la deshidratación sobre este producto.
86
REFERENCIAS
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Official methods of analysis of the. (AOAC). (1995) 13 edición. Método 925.10. determinación de humedad
en alimentos. Recuperado 9 de mayo de 2017 de: http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ac00041a723
Official methods of analysis of the. (AOAC). (1980). Method 932.12 Solids (Soluble) in Fruits and Fruit
Products, Refractometer Method. Recuperado 9 de mayo de 2017 de:
http://files.foodmate.com/2013/files_2968.html
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Universidad Nacional de Colombia.
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91
ANEXO 1
Análisis de suelo lote de realización de cultivo de cubio cosecha I-2016
PARAMETROS QUIMICOS UNIDAD RESULTADO CALIFICACIÓN
RECOMENDACIÓN
DE FERTILIZACIÓN
cubio
Nutrimentos
puros
kg/has
cosecha pH 6,3
Medianamente
ácido
N-NH4 mg.kg-1
(ppm) 5,3 medio N 147
C.I.C. cmol*kg-1 20,8 bajo
C.I.C. E. 10,8 … …
CE ds.m-1 0,34 Deficiente … …
Fósforo (P) mg.kg-1
(ppm) 143 Alto P2O5 49
Calcio (Ca) cmol*kg-1 8,83 optimo Ca …
Magnesio (Mg) cmol*kg-1 0,82 Deficiente Mg 28
Sodio (Na) cmol*kg-1 0,11 Ideal … …
Potasio (K) cmol*kg-1 1,01 Exceso K2O 301
Hierro (Fe) Fe …
Cobre (Cu) Cu 0,00889
Zinc (Zn) Zn 0,0665
Manganeso (Mn) Mn 0,0889
Boro (B) B 0,371
Azufre (S) mg.kg-1 12 optimo S 14
Aluminio mg.kg-1
Saturación de Aluminio % 0.0
Saturación de Bases % 99,7
Relación Ca/Mg 10,77 exceso
Relación Ca/K 8,74 Deficiente
Relación (Ca/Mg) /K 9,55 bajo
Relación Mg/K 0,81 Deficiente
PARAMETROS FÍSICOS
% Agua % 2,5
% de sat. % 69,2
Densidad Aparente gr/cm3
Densidad Real gr/cm3
TEXTURA
Arcilla (Ar) % 11.2 Clave: D. apte (g/cc) 1,27
Limo (L) % 32 Franco Arenoso
Arena (A) % 56.8
Fuente: Laboratorios del Centro de Biosistemas Universidad Jorge Tadeo Lozano
92
ANEXO 2
Valores experimentales y análisis estadístico de coordenadas CIELab en piel y
pulpa para tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización
Código Fertilización Resultados y valores medios Color en piel
L* a* b* L* a* b*
3 Convencional
73,07 -2,61 18,67
69,54±3,09 -1,96±0,82 19,58±0,88 68,19 -2,24 19,65
67,36 -1,04 20,42
4 Orgánica
63,42 0,7 14,36
68,12±4,13 -1,12±2,01 18,19±4,38 69,81 -3,28 22,96
71,14 -0,78 17,24
Código Fertilización Resultados y valore medios color en pulpa
L* a* b* L* a* b*
3 Convencional
70,01 -0,32 8,95
67,95±9,31 -0,56±0,41 8,53±1,23 76,06 -1,04 9,5
57,79 -0,33 7,15
4 Orgánica
75,23 -1,73 8,57
74,30±2,18 -1,32±0,36 8,38±0,48 75,85 -1,14 7,83
71,81 -1,09 8,73
Prueba de homogeneidad de varianzas
Estadístico de Levene gl1 gl2 Sig.
L* piel ,525 1 4 ,509
a* piel 1,958 1 4 ,234
b* piel 4,750 1 4 ,095
L* pulpa 4,277 1 4 ,107
a* pulpa ,176 1 4 ,696
b* pulpa 3,504 1 4 ,135
ANOVA
Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig.
L* piel
Entre grupos 3,010 1 3,010 ,227 ,659
Dentro de grupos 53,102 4 13,276
Total 56,113 5
a* piel
Entre grupos 1,067 1 1,067 ,452 ,538
Dentro de grupos 9,441 4 2,360
Total 10,508 5
b* piel
Entre grupos 2,912 1 2,912 ,292 ,618
Dentro de grupos 39,863 4 9,966
Total 42,775 5
93
ANOVA
L* pulpa
Entre grupos 60,357 1 60,357 1,321 ,314
Dentro de grupos 182,709 4 45,677
Total 243,066 5
a* pulpa
Entre grupos ,859 1 ,859 5,781 ,074
Dentro de grupos ,594 4 ,149
Total 1,453 5
b* pulpa
Entre grupos ,037 1 ,037 ,042 ,847
Dentro de grupos 3,483 4 ,871
Total 3,520 5
94
ANEXO 3
Valores experimentales y Análisis estadístico de humedad y materia seca para
tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización
Prueba de homogeneidad de varianzas
Estadístico de
Levene gl1 gl2 Sig.
% Humedad ,010 1 4 ,926
%Materia seca ,010 1 4 ,926
ANOVA
Suma de
cuadrados gl
Media
cuadrática F Sig.
% Humedad
Entre grupos 9,475 1 9,475 2450,500 ,000
Dentro de grupos ,015 4 ,004
Total 9,491 5
% Materia
seca
Entre grupos 9,475 1 9,475 2450,500 ,000
Dentro de grupos ,015 4 ,004
Total 9,491 5
Código Fertilización Resultados y promedios % Humedad
3 Convencional
85,20
85,27±0,06 85,29
85,31
4 Orgánica
87,71
87,78±0,07 87,84
87,79
Código Fertilización Resultados y promedios % Materia seca
3
Convencional
14,80
14,73 ±0,06 14,71
14,69
4 Orgánica
12,29
12,22±0,07 12,16
12,21
95
ANEXO 4
Valores experimentales y análisis estadístico de azúcares reductores para
tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización
Prueba de homogeneidad de varianzas
Azucares reductores
Estadístico de
Levene gl1 gl2 Sig.
,608 1 4 ,479
ANOVA
Azucares Reductores
Suma de
cuadrados gl
Media
cuadrática F Sig.
Entre grupos ,694 1 ,694 65,537 ,001
Dentro de grupos ,042 4 ,011
Total ,736 5
Código Fertilización Resultados y promedios % Azúcares Reductores
3 Convencional
2,06
2,16±0,09 2,18
2,22
4 Orgánica
2,93
2,83±0,11 2,70
2,87
96
ANEXO 5
Valores experimentales y análisis estadístico de sólidos solubles para
tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización
Prueba de homogeneidad de varianzas
Solidos solubles
Estadístico de
Levene gl1 gl2 Sig.
1,000 1 4 ,374
ANOVA
Solidos solubles
Suma de
cuadrados gl
Media
cuadrática F Sig.
Entre grupos ,375 1 ,375 7,500 ,052
Dentro de grupos ,200 4 ,050
Total ,575 5
Código Fertilización Resultados y promedios % Solidos Solubles
3 Convencional
5,1
5,00±0,17 5,1
4,8
4 Orgánica
5,3
5,50±0,26 5,4
5,8
97
ANEXO 6
Valores experimentales y análisis estadístico de contenido de vitamina C para
tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización
Prueba de homogeneidad de varianzas
Vitamina C
Estadístico de
Levene gl1 gl2 Sig.
1,102 1 4 ,353
ANOVA
Vitamina C
Suma de
cuadrados gl
Media
cuadrática F Sig.
Entre grupos 7,866 1 7,866 ,288 ,620
Dentro de grupos 109,220 4 27,305
Total 117,086 5
Código Fertilización Resultados y promedios % Solidos Solubles
3 Convencional
33,27
30,68±4,15 25,89
32,88
4 Orgánica
32,21
28,39±6,11 21,34
31,62
98
ANEXO 7
Valores experimentales y análisis estadístico de dureza para tubérculos de
cubio bajo dos tipos de fertilización
Prueba de homogeneidad de varianzas
Dureza
Estadístico de
Levene gl1 gl2 Sig.
5,060 1 4 ,088
ANOVA
Dureza
Suma de
cuadrados gl
Media
cuadrática F Sig.
Entre grupos ,612 1 ,612 15,065 ,018
Dentro de grupos ,162 4 ,041
Total ,774 5
Código Fertilización Resultados y promedios punción (kgf)
3 Convencional
2,9514
3,11±0,27 3,4192
2,9684
4 Orgánica
2,5237
2,47±0,10 2,5446
2,3549
99
ANEXO 8
Valores experimentales y análisis estadístico de cizalla para tubérculos de
cubio bajo dos tipos de fertilización
Prueba de homogeneidad de varianzas
cizalla
Estadístico de
Levene gl1 gl2 Sig.
2,525 1 4 ,187
ANOVA
cizalla
Suma de
cuadrados gl
Media
cuadrática F Sig.
Entre grupos 44,611 1 44,611 3,508 ,134
Dentro de grupos 50,871 4 12,718
Total 95,482 5
Código Fertilización Resultados y promedios cizalla (kgf)
3 Convencional
25,5690
21,57±4,67 16,4340
22,7067
4 Orgánica
15,8557
16,12±1,90 18,1317
14,3618
100
ANEXO 9
Valores obtenidos en la pre–experimentación del método de deshidratación directo en tubérculo de cubio
DESCRIPCION
TRATAMIENTO
No
men
clat
ura
Wi
(g)
Wf
(g)
VITAMINA C mg vita C /100 HUMEDAD
rep
etic
ión
.
W Vi Am P B mg/mL mg vita C /100 g
muestra
Pro
med
io
Des
via
ció
n
%
HUMEDAD
Pro
med
io
Des
via
ció
n
rpm psig x (mm) (Termo
balanza)
3 10 2 1R 200 6,42
1
1,2015
100 0,019 4,3649 -0,0343 0,0122 101,58
118,74 16,2916
18,91
18,26 0,5746 2 100 0,029 4,3649 -0,0343 0,0145 120,65 17,83
3 100 0,036 4,3649 -0,0343 0,0161 134,00 18,03
3 10 5 2R 200 3,35
1
1,2151
100 0,033 4,3649 -0,0343 0,0154 126,84
115,53 14,9653
8,21
8,12 0,0850 2 100 0,03 4,3649 -0,0343 0,0147 121,18 8,04
3 100 0,018 4,3649 -0,0343 0,0120 98,56 8,12
3 20 2 3R* 200 5,33
1
1,2199
100 0,037 4,3649 -0,0343 0,0163 133,85
130,72 2,8687
6,65
6,88 0,2252 2 100 0,035 4,3649 -0,0343 0,0159 130,10 7,10
3 100 0,034 4,3649 -0,0343 0,0156 128,22 6,89
3 20 5 4R 200 8,78
1
1,2212
100 0,028 4,3649 -0,0343 0,0143 116,83
106,82 12,7699
3,80
3,76 0,2380 2 100 0,015 4,3649 -0,0343 0,0113 92,44 3,97
3 100 0,025 4,3649 -0,0343 0,0136 111,20 3,50
7 10 2 5R 200 7,29
1
1,2318
100 0,019 4,3649 -0,0343 0,0122 99,08
118,30 17,2813
5,88
5,83 0,0473 2 100 0,037 4,3649 -0,0343 0,0163 132,56 5,79
3 100 0,032 4,3649 -0,0343 0,0152 123,26 5,81
7 10 5 6R 200 5,28
1
1,2317
100 0,012 4,3649 -0,0343 0,0106 86,07
87,31 3,8720
17,39
17,17 0,1882 2 100 0,011 4,3649 -0,0343 0,0104 84,21 17,08
3 100 0,015 4,3649 -0,0343 0,0113 91,65 17,05
7 20 2 7R 200 3,31
1
1,2053
100 0,015 4,3649 -0,0343 0,0113 93,66
99,36 6,8533
5,85
5,62 0,2517 2 100 0,017 4,3649 -0,0343 0,0117 97,46 5,65
3 100 0,022 4,3649 -0,0343 0,0129 106,96 5,35
7 20 5 8R 200 9,02
1
1,2052
100 0,012 4,3649 -0,0343 0,0106 87,96
91,76 10,0588
16,03
15,62 0,6338 2 100 0,02 4,3649 -0,0343 0,0124 103,17 15,94
3 100 0,01 4,3649 -0,0343 0,0101 84,16 14,89
* Criterio seleccionado según los parámetros establecidos
Rendimiento (wf/wi)*100=2,6%
101
ANEXO 10
Valores obtenidos en el pre–experimentación del método de deshidratación indirecto en tubérculo de cubio
DESCRIPCION TRATAMIENTO
No
men
clat
ura
Wi
(g)
Wf
(g)
VITAMINA C mg vita C /100 g % HUMEDAD
rep
etic
ión
.
W Vi
Am
P B
mg
/mL
mg
/100
g
Pro
med
io
Des
via
ción
%
HUMEDAD
Pro
med
io
Des
via
ción
ti (
h)
tf (
h)
Dif
eren
cia
t(h
)
Compuerta Presentación V (m/s) (Termo
balanza)
abierta rallado 2 1B 302,7 26
1
1,2085
100 0,055 4,3649 -0,0343 0,0205 169,24
181,88 12,33
11,40
9,52 1,90 11:42 a. m. 5:28 p. m. 05:46 2 100 0,068 4,3649 -0,0343 0,0234 193,88 7,61
3 100 0,062 4,3649 -0,0343 0,0221 182,51 9,55
abierta rallado 5 2B 206,3 17,2
1
1,2285
100 0,109 4,3649 -0,0343 0,0328 267,19
280,24 17,98
14,41
10,57 3,33 10:24 a. m. 3:59 p. m. 05:35 2 100 0,112 4,3649 -0,0343 0,0335 272,78 8,38
3 100 0,127 4,3649 -0,0343 0,0369 300,75 8,93
abierta rodajas 2 3B 284,1 41,4
1
1,2297
100 0,131 4,3649 -0,0343 0,0379 307,91
295,49 23,14
13,40
12,57 0,80 11:42: a. m. 5:28 p. m. 05:46 2 100 0,132 4,3649 -0,0343 0,0381 309,78 12,50
3 100 0,11 4,3649 -0,0343 0,0331 268,79 11,80
abierta rodajas 5 4B 172,5 19,1
1
1,3215
100 0,118 4,3649 -0,0343 0,0349 263,99
295,19 28,96
8,16
8,83 0,59 10:24 a. m. 3:59 p. m. 05:35 2 100 0,139 4,3649 -0,0343 0,0397 300,39 9,23
3 100 0,151 4,3649 -0,0343 0,0424 321,20 9,11
cerrada rallado 2 5B* 351,7 26
1
1,2235
100 0,152 4,3649 -0,0343 0,0427 348,80
348,80 9,36
6,00
5,91 0,28 7:46 a. m. 4:27 p. m. 08:41 2 100 0,147 4,3649 -0,0343 0,0415 339,43 6,14
3 100 0,157 4,3649 -0,0343 0,0438 358,16 5,60
cerrada rallado 5 6B 273,7 18,48
1
1,2041
100 0,123 4,3649 -0,0343 0,0360 299,24
303,68 9,39
8,00
7,59 0,61 12:25 p. m. 4:20 p. m. 03:55 2 100 0,131 4,3649 -0,0343 0,0379 314,46 6,88
3 100 0,122 4,3649 -0,0343 0,0358 297,34 7,88
cerrada rodajas 2 7B 231,7 30
1
1,2007
100 0,18 4,3649 -0,0343 0,0491 408,84
413,30 11,18
9,03
6,96 1,79 7:46 a. m. 4:27 p. m. 08:41 2 100 0,189 4,3649 -0,0343 0,0512 426,02 5,90
3 100 0,178 4,3649 -0,0343 0,0486 405,03 5,96
cerrada rodajas 5 8B 325,5 34,09
1
1,2601
100 0,133 4,3649 -0,0343 0,0383 304,12
296,24 9,33
6,84
7,14 0,75 12:25 p. m. 4:20 p. m. 03:55 2 100 0,13 4,3649 -0,0343 0,0376 298,67 7,99
3 100 0,123 4,3649 -0,0343 0,0360 285,94 6,59
* Criterio seleccionado según los parámetros establecidos Rendimiento (Wf/Wi)*100=7,4 %
102
ANEXO 11
Valores experimentales y análisis estadístico de coordenadas CIELab en
tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización.
Codigo 1 Bandejas Promedio Color deshidratado
Fertilización L* a* b* L* a* b*
3 Convencional
42,9 4,37 2,46
41,65±1,08 4,41±0,03 2,19±0,23 41,03 4,43 2,06
41,03 4,43 2,06
4 Orgánica
36,51 5,26 -0,74
37,37±1,23 5,24±0,03 -0,41±0,60 36,81 5,25 -0,77
38,78 5,2 0,29
Código 2 Rodillos Promedio Color deshidratado
Fertilización L* a* b* L* a* b*
3 Convencional
41,39 4,44 3,97
38,38±2,65 4,87±0,38 2,43±1,39 37,33 5,04 2,03
36,42 5,13 1,28
4 Orgánica
43,2 3,48 5,73
40,44±2,75 4,08±0,54 4,19±1,88 37,7 4,52 2,09
40,42 4,23 4,75
Prueba de igualdad de Levene de varianzas
de errora Variable dependiente: L*
F df1 df2 Sig.
1,163 3 8 ,382
Prueba la hipótesis nula que la varianza de
error de la variable dependiente es igual entre
grupos.
a. Diseño : Intersección + deshidrata +
fertilizacion + deshidrata * fertilizacion
Pruebas de efectos inter-sujetos
Variable dependiente: L*
Origen Tipo III de suma
de cuadrados gl
Media
cuadrática F Sig.
Modelo corregido 33,959a 3 11,320 2,625 ,122
Intersección 18685,099 1 18685,099 4332,484 ,000
deshidrata ,030 1 ,030 ,007 ,936
fertilización 3,719 1 3,719 ,862 ,380
deshidrata * fertilización 30,210 1 30,210 7,005 ,029
Error 34,502 8 4,313
Total 18753,560 12
Total corregido 68,461 11
. R al cuadrado = ,496 (R al cuadrado ajustada = ,307)
103
Prueba de igualdad de Levene de varianzas de
errora Variable dependiente: a *
F df1 df2 Sig.
6,226 3 8 ,017
Prueba la hipótesis nula que la varianza de error
de la variable dependiente es igual entre grupos.
a. Diseño : Intersección + deshidrata +
fertilizacion + deshidrata * fertilizacion
Pruebas de efectos inter-sujetos
Variable dependiente: a*
Origen
Tipo III de
suma de
cuadrados
gl Media
cuadrática F Sig.
Modelo corregido 2,337a 3 ,779 7,229 ,011
Intersección 259,284 1 259,284 2406,534 ,000
deshidrata ,368 1 ,368 3,411 ,102
fertilización ,001 1 ,001 ,008 ,932
deshidrata *
fertilización 1,968 1 1,968 18,269 ,003
Error ,862 8 ,108
Total 262,483 12
Total, corregido 3,199 11
a. R al cuadrado = ,731 (R al cuadrado ajustada = ,629)
Prueba de igualdad de Levene de varianzas
de errora Variable dependiente: b*
F df1 df2 Sig.
3,656 3 8 ,063
Prueba la hipótesis nula que la varianza de
error de la variable dependiente es igual entre
grupos.
a. Diseño : Intersección + deshidrata +
fertilizacion + deshidrata * fertilizacion
Pruebas de efectos inter-sujetos
Variable dependiente: b
Origen Tipo III de suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig.
Modelo corregido 32,301a 3 10,767 7,309 ,011
Intersección 52,962 1 52,962 35,954 ,000
deshidrata 17,497 1 17,497 11,878 ,009
fertilizacion ,525 1 ,525 ,356 ,567
104
deshidrata * fertilizacion 14,279 1 14,279 9,693 ,014
Error 11,784 8 1,473
Total 97,047 12
Total corregido 44,085 11
a. R al cuadrado = ,733 (R al cuadrado ajustada = ,632)
Colores negro (fertilización convencional) y azul (fertilización orgánica) para piel de cubio cosechado.
Color amarillo (fertilización orgánica) y rojo ((fertilización convencional) para pulpas de cubio cosechado.
105
ANEXO 12
Valores experimentales y análisis estadístico de humedad (%) en tubérculos
de cubio bajo dos tipos de fertilización.
Codigo
1 Bandejas
Fertilización Valores
Promedio
% de
Humedad
3 Convencional
8,50
8,69±0,33 8,51
9,08
4 Orgánica
10,26
10,37±0,19 10,26
10,59
Código
2 Rodillos
Fertilización Valores
Promedio
% de
Humedad
3 Convencional
6,84
7,19±0,60 7,88
6,85
4 Orgánica
6,10
6,30±0,39 6,75
6,05
Prueba de igualdad de Levene de varianzas de errora Variable dependiente: Humedad
F df1 df2 Sig.
2,761 3 8 ,112
Prueba la hipótesis nula que la varianza de error de la
variable dependiente es igual entre grupos.
a. Diseño : Intersección + deshidrata + fertilizacion +
deshidrata * fertilizacion
Pruebas de efectos inter-sujetos Variable dependiente: Humedad
Origen
Tipo III de
suma de
cuadrados
gl Media
cuadrática F Sig.
Modelo corregido 28,713a 3 9,571 58,347 ,000
Intersección 794,952 1 794,952 4846,286 ,000
deshidrata 23,324 1 23,324 142,193 ,000
fertilizacion ,460 1 ,460 2,806 ,132
deshidrata *
fertilizacion 4,928 1 4,928 30,043 ,001
Error 1,312 8 ,164
Total 824,977 12
Total corregido 30,025 11
a. R al cuadrado = ,956 (R al cuadrado ajustada = ,940)
106
ANEXO 13
Valores experimentales y análisis estadístico de materia seca (%) en
tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización.
Código 1 Bandejas
Fertilización Valores Promedio % Materia seca
3 Convencional
91,50
91,31±0,33 91,49
90,92
4 Orgánica
89,74
89,63±0,19 89,74
89,41
Código 2 Rodillos
Fertilización Valores Promedio % de Materia seca
3 Convencional
93,16
92,81±0,60 92,12
93,15
4 Orgánica
93,90
93,70±0,39 93,25
93,95
Prueba de igualdad de Levene de varianzas
de errora Variable dependiente: Materia seca
F df1 df2 Sig.
2,761 3 8 ,112
Prueba la hipótesis nula que la varianza de
error de la variable dependiente es igual entre
grupos.
a. Diseño : Intersección + deshidrata +
fertilizacion + deshidrata * fertilizacion
Pruebas de efectos inter-sujetos
Variable dependiente: Materia seca
Origen
Tipo III de
suma de
cuadrados
gl Media
cuadrática F Sig.
Modelo corregido 28,713a 3 9,571 58,347 ,000
Intersección 101260,952 1 101260,952 617319,360 ,000
deshidrata 23,324 1 23,324 142,193 ,000
fertilizacion ,460 1 ,460 2,806 ,132
deshidrata *
fertilizacion 4,928 1 4,928 30,043 ,001
Error 1,312 8 ,164
Total 101290,977 12
Total corregido 30,025 11
a. R al cuadrado = ,956 (R al cuadrado ajustada = ,940)
107
ANEXO 14
Valores experimentales y análisis estadístico de azucares reductores (%) en
tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización.
Código 1 Bandejas
Fertilización Valores Promedio % A. reductores
3 Convencional
10,26
10,99±0,66 11,13
11,57
4 Orgánica
10,40
9,89±0,46 9,50
9,76
Código 2 Rodillos
Fertilización Valores Promedio % A. reductores
3 Convencional
6,92
9,01±1,81 10,21
9,89
4 Orgánica
4,94
4,90±0,38 5,27
4,51
Prueba de igualdad de Levene de varianzas de
errora Variable dependiente: azucares reductores
F df1 df2 Sig.
5,832 3 8 ,021
Prueba la hipótesis nula que la varianza de error
de la variable dependiente es igual entre grupos.
a. Diseño : Intersección + deshidrata +
fertilizacion + deshidrata * fertilizacion
Pruebas de efectos inter-sujetos
Variable dependiente: azucares reductores
Origen Tipo III de suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig.
Modelo corregido 63,361a 3 21,120 20,628 ,000
Intersección 907,584 1 907,584 886,435 ,000
deshidrata 36,331 1 36,331 35,485 ,000
fertilizacion 20,280 1 20,280 19,807 ,002
deshidrata * fertilizacion 6,750 1 6,750 6,593 ,033
Error 8,191 8 1,024
Total 979,136 12
Total corregido 71,552 11
a. R al cuadrado = ,886 (R al cuadrado ajustada = ,843)
108
ANEXO 15
Valores experimentales y análisis estadístico de Vitamina C (mg/100g) en
tubérculos de cubio bajo dos tipos de fertilización.
Código 1 Bandejas
Fertilización Valores Promedio % de Humedad
3 Convencional
24,78
23,29±1,51 23,34
21,77
4 Orgánica
20,61
21,30±2,79 24,37
18,93
Código 2 Rodillos
Fertilización Valores Promedio % de Humedad
3 Convencional
95,53
91,98±3,09 89,90
90,51
4 Orgánica
75,75
74,42±2,12 71,98
75,54
Prueba de igualdad de Levene de varianzas
de errora Variable dependiente: vitaminac
F df1 df2 Sig.
1,056 3 8 ,420
Prueba la hipótesis nula que la varianza de
error de la variable dependiente es igual entre
grupos.
a. Diseño : Intersección + deshidrata +
fertilizacion + deshidrata * fertilizacion
Pruebas de efectos inter-sujetos Variable dependiente: vitaminac
Origen
Tipo III de
suma de
cuadrados
gl Media
cuadrática F Sig.
Modelo corregido 11595,354a 3 3865,118 642,615 ,000
Intersección 33391,805 1 33391,805 5551,722 ,000
deshidrata 11127,039 1 11127,039 1849,982 ,000
fertilizacion 286,652 1 286,652 47,659 ,000
deshidrata *
fertilizacion 181,663 1 181,663 30,203 ,001
Error 48,117 8 6,015
Total 45035,276 12
Total corregido 11643,471 11
a. R al cuadrado = ,996 (R al cuadrado ajustada = ,994)
109
ANEXO 16
Ajuste de modelos matemáticos en Matlab
• Datos experimentales cubio con fertilización convencional deshidratador de bandejas.
t1
(min)
ppdt1
(kg)
agua1
(kg)
y1
(kg
agua
/SS)
MR
EXP1
1 1,29 1,10 5,79 1,00
2 1,24 1,05 5,52 0,95
3 1,29 1,10 5,79 1,00
4 1,23 1,04 5,47 0,95
5 1,25 1,06 5,58 0,96
6 1,24 1,05 5,52 0,95
7 1,28 1,09 5,73 0,99
8 1,24 1,05 5,54 0,96
9 1,27 1,08 5,69 0,98
10 1,27 1,08 5,66 0,98
11 1,28 1,09 5,74 0,99
12 1,22 1,03 5,43 0,94
13 1,22 1,03 5,43 0,94
14 1,27 1,08 5,68 0,98
15 1,28 1,08 5,71 0,99
16 1,21 1,02 5,36 0,93
17 1,21 1,02 5,38 0,93
18 1,21 1,02 5,38 0,93
19 1,25 1,06 5,60 0,97
20 1,25 1,06 5,60 0,97
21 1,25 1,05 5,55 0,96
22 1,24 1,05 5,52 0,95
23 1,24 1,05 5,50 0,95
24 1,17 0,98 5,14 0,89
25 1,20 1,01 5,30 0,92
26 1,21 1,02 5,35 0,92
27 1,15 0,96 5,06 0,87
28 1,15 0,96 5,06 0,87
29 1,19 1,00 5,28 0,91
30 1,15 0,96 5,06 0,87
31 1,15 0,96 5,05 0,87
32 1,19 1,00 5,28 0,91
33 1,16 0,97 5,09 0,88
34 1,16 0,97 5,13 0,89
35 1,12 0,93 4,90 0,85
36 1,13 0,94 4,97 0,86
37 1,11 0,92 4,86 0,84
38 1,14 0,95 5,00 0,86
39 1,12 0,93 4,87 0,84
40 1,12 0,93 4,89 0,84
41 1,12 0,93 4,89 0,84
42 1,12 0,93 4,89 0,84
43 1,07 0,88 4,65 0,80
44 1,08 0,89 4,68 0,81
45 1,08 0,89 4,67 0,81
46 1,12 0,93 4,90 0,85
47 1,11 0,92 4,83 0,83
48 1,10 0,91 4,79 0,83
49 1,05 0,86 4,51 0,78
50 1,08 0,89 4,70 0,81
51 1,06 0,87 4,59 0,79
52 1,04 0,85 4,48 0,77
53 1,06 0,87 4,57 0,79
54 1,04 0,85 4,48 0,77
55 1,06 0,87 4,57 0,79
56 1,01 0,82 4,34 0,75
57 1,07 0,87 4,60 0,80
58 1,01 0,81 4,29 0,74
59 1,05 0,86 4,53 0,78
60 1,02 0,83 4,35 0,75
61 1,04 0,84 4,45 0,77
62 1,01 0,82 4,32 0,75
63 0,99 0,80 4,19 0,72
64 1,03 0,84 4,40 0,76
65 0,98 0,79 4,18 0,72
66 0,98 0,79 4,18 0,72
67 0,96 0,77 4,07 0,70
68 1,01 0,81 4,29 0,74
69 0,98 0,78 4,13 0,71
70 1,00 0,81 4,24 0,73
71 0,95 0,76 3,99 0,69
72 0,94 0,75 3,94 0,68
73 0,98 0,79 4,16 0,72
74 0,98 0,79 4,15 0,72
75 0,94 0,75 3,94 0,68
76 0,96 0,77 4,05 0,70
77 0,92 0,73 3,86 0,67
78 0,93 0,74 3,88 0,67
79 0,96 0,77 4,04 0,70
80 0,90 0,71 3,75 0,65
81 0,93 0,74 3,89 0,67
82 0,94 0,75 3,96 0,68
83 0,92 0,72 3,82 0,66
84 0,90 0,71 3,72 0,64
85 0,90 0,71 3,74 0,65
86 0,88 0,69 3,63 0,63
87 0,92 0,73 3,83 0,66
88 0,88 0,69 3,63 0,63
89 0,89 0,70 3,69 0,64
90 0,86 0,67 3,53 0,61
91 0,87 0,68 3,59 0,62
92 0,86 0,67 3,53 0,61
93 0,89 0,70 3,67 0,63
94 0,87 0,68 3,58 0,62
95 0,87 0,68 3,56 0,62
96 0,84 0,65 3,44 0,59
97 0,86 0,67 3,55 0,61
98 0,84 0,65 3,42 0,59
99 0,86 0,67 3,55 0,61
100 0,82 0,63 3,31 0,57
101 0,82 0,63 3,31 0,57
102 0,85 0,66 3,48 0,60
103 0,82 0,63 3,29 0,57
104 0,84 0,65 3,44 0,59
105 0,80 0,61 3,20 0,55
106 0,79 0,60 3,17 0,55
107 0,78 0,59 3,10 0,54
108 0,83 0,64 3,36 0,58
109 0,78 0,59 3,12 0,54
110 0,79 0,60 3,14 0,54
111 0,77 0,58 3,04 0,53
112 0,79 0,60 3,15 0,54
113 0,78 0,59 3,12 0,54
114 0,77 0,58 3,07 0,53
115 0,76 0,57 3,01 0,52
116 0,78 0,59 3,10 0,54
117 0,74 0,55 2,92 0,50
118 0,77 0,58 3,04 0,53
119 0,74 0,55 2,88 0,50
120 0,74 0,54 2,87 0,50
121 0,74 0,55 2,92 0,50
122 0,76 0,57 2,98 0,51
123 0,74 0,55 2,88 0,50
124 0,74 0,55 2,90 0,50
125 0,71 0,52 2,76 0,48
126 0,74 0,55 2,88 0,50
127 0,71 0,52 2,73 0,47
128 0,71 0,52 2,73 0,47
129 0,72 0,53 2,80 0,48
130 0,70 0,51 2,66 0,46
131 0,71 0,52 2,74 0,47
132 0,71 0,51 2,71 0,47
133 0,69 0,50 2,63 0,45
134 0,69 0,50 2,65 0,46
135 0,69 0,50 2,62 0,45
136 0,69 0,50 2,62 0,45
137 0,68 0,48 2,55 0,44
138 0,67 0,48 2,52 0,44
139 0,67 0,48 2,54 0,44
140 0,66 0,47 2,47 0,43
141 0,67 0,48 2,54 0,44
142 0,66 0,47 2,47 0,43
143 0,66 0,47 2,46 0,42
144 0,65 0,45 2,39 0,41
145 0,65 0,45 2,39 0,41
146 0,63 0,44 2,33 0,40
147 0,63 0,44 2,33 0,40
148 0,63 0,44 2,33 0,40
149 0,63 0,44 2,33 0,40
150 0,63 0,44 2,33 0,40
151 0,63 0,44 2,33 0,40
152 0,62 0,43 2,27 0,39
153 0,62 0,43 2,27 0,39
154 0,61 0,42 2,22 0,38
155 0,61 0,42 2,22 0,38
156 0,60 0,41 2,17 0,38
157 0,60 0,41 2,17 0,38
158 0,59 0,40 2,11 0,36
159 0,59 0,40 2,11 0,36
160 0,59 0,40 2,11 0,36
161 0,59 0,40 2,11 0,36
162 0,58 0,39 2,05 0,35
163 0,58 0,39 2,05 0,35
164 0,57 0,38 1,98 0,34
165 0,57 0,38 2,00 0,35
166 0,57 0,38 2,00 0,35
167 0,57 0,38 1,98 0,34
168 0,56 0,36 1,92 0,33
169 0,56 0,36 1,92 0,33
170 0,56 0,36 1,92 0,33
171 0,56 0,36 1,92 0,33
110
172 0,54 0,35 1,86 0,32
173 0,54 0,35 1,86 0,32
174 0,54 0,35 1,86 0,32
175 0,54 0,35 1,86 0,32
176 0,53 0,34 1,79 0,31
177 0,53 0,34 1,79 0,31
178 0,53 0,34 1,79 0,31
179 0,53 0,34 1,78 0,31
180 0,52 0,33 1,72 0,30
181 0,52 0,33 1,72 0,30
182 0,52 0,33 1,72 0,30
183 0,50 0,31 1,65 0,29
184 0,50 0,31 1,65 0,29
185 0,50 0,31 1,65 0,29
186 0,49 0,30 1,59 0,27
187 0,49 0,30 1,59 0,27
188 0,49 0,30 1,59 0,27
189 0,49 0,30 1,59 0,27
190 0,48 0,29 1,53 0,26
191 0,48 0,29 1,53 0,26
192 0,48 0,29 1,53 0,26
193 0,47 0,28 1,46 0,25
194 0,47 0,28 1,46 0,25
195 0,47 0,28 1,46 0,25
196 0,47 0,28 1,46 0,25
197 0,47 0,28 1,46 0,25
198 0,45 0,26 1,38 0,24
199 0,45 0,26 1,38 0,24
200 0,45 0,26 1,38 0,24
201 0,45 0,26 1,38 0,24
202 0,44 0,25 1,32 0,23
203 0,44 0,25 1,32 0,23
204 0,44 0,25 1,32 0,23
205 0,44 0,25 1,32 0,23
206 0,44 0,25 1,32 0,23
207 0,43 0,24 1,24 0,21
208 0,43 0,24 1,24 0,21
209 0,43 0,24 1,24 0,21
210 0,41 0,22 1,18 0,20
211 0,41 0,22 1,18 0,20
212 0,41 0,22 1,18 0,20
213 0,41 0,22 1,18 0,20
214 0,41 0,22 1,18 0,20
215 0,40 0,21 1,12 0,19
216 0,40 0,21 1,12 0,19
217 0,40 0,21 1,12 0,19
218 0,40 0,21 1,12 0,19
219 0,39 0,20 1,05 0,18
220 0,39 0,20 1,05 0,18
221 0,39 0,20 1,05 0,18
222 0,39 0,20 1,05 0,18
223 0,39 0,20 1,05 0,18
224 0,39 0,20 1,05 0,18
225 0,38 0,19 0,99 0,17
226 0,38 0,19 0,99 0,17
227 0,38 0,19 0,99 0,17
228 0,37 0,18 0,94 0,16
229 0,37 0,18 0,94 0,16
230 0,37 0,18 0,94 0,16
231 0,37 0,18 0,94 0,16
232 0,32 0,12 0,66 0,11
233 0,31 0,12 0,63 0,11
234 0,28 0,09 0,45 0,08
235 0,28 0,09 0,45 0,08
236 0,30 0,11 0,58 0,10
237 0,28 0,09 0,47 0,08
238 0,30 0,11 0,58 0,10
239 0,30 0,11 0,59 0,10
240 0,30 0,11 0,56 0,10
241 0,26 0,07 0,39 0,07
242 0,30 0,11 0,56 0,10
243 0,26 0,07 0,39 0,07
244 0,29 0,10 0,55 0,09
245 0,28 0,09 0,47 0,08
246 0,29 0,10 0,52 0,09
247 0,26 0,06 0,34 0,06
248 0,26 0,06 0,34 0,06
249 0,25 0,06 0,31 0,05
250 0,26 0,07 0,39 0,07
251 0,26 0,07 0,39 0,07
252 0,25 0,06 0,29 0,05
253 0,28 0,09 0,47 0,08
254 0,27 0,08 0,41 0,07
255 0,25 0,06 0,33 0,06
256 0,27 0,08 0,42 0,07
257 0,26 0,06 0,34 0,06
258 0,26 0,07 0,36 0,06
259 0,25 0,06 0,31 0,05
260 0,23 0,04 0,23 0,04
261 0,25 0,06 0,31 0,05
262 0,24 0,05 0,26 0,05
263 0,26 0,07 0,37 0,06
264 0,26 0,07 0,36 0,06
265 0,24 0,05 0,25 0,04
266 0,26 0,06 0,34 0,06
267 0,24 0,05 0,25 0,04
268 0,24 0,05 0,28 0,05
269 0,23 0,04 0,23 0,04
270 0,23 0,04 0,23 0,04
271 0,23 0,04 0,23 0,04
272 0,23 0,04 0,23 0,04
273 0,23 0,04 0,23 0,04
274 0,23 0,04 0,23 0,04
275 0,23 0,04 0,23 0,04
276 0,23 0,04 0,23 0,04
277 0,23 0,03 0,18 0,03
278 0,22 0,03 0,14 0,02
279 0,22 0,03 0,17 0,03
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281 0,21 0,02 0,12 0,02
282 0,22 0,03 0,14 0,02
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293 0,21 0,02 0,11 0,02
294 0,19 0,00 -0,01
0,00
295 0,21 0,02 0,11 0,02
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299 0,20 0,01 0,04 0,01
300 0,21 0,02 0,09 0,02
301 0,22 0,03 0,14 0,02
302 0,21 0,02 0,09 0,02
303 0,21 0,02 0,09 0,02
304 0,20 0,01 0,06 0,01
305 0,19 0,00 0,01 0,00
306 0,19 0,00 0,01 0,00
307 0,20 0,01 0,07 0,01
308 0,20 0,01 0,05 0,01
Editor Matlab para cubio deshidratado con fertilización convencional.
% FERTILIZACION CONVENCIONAL % A continuacion se observara la cinetica de deshidratacion para el metodo % de deshidratacion de bandejas ss1=0.190017;% solidos secos en fraccion %ppdt2 son los valores obtenidos de peso durante el tiempo de %deshidratacion para fertilizacion convencional ppdt1=[1.290 1.239 1.290 1.230 1.251 1.239 1.278 1.242 1.272 1.266 1.281 1.221
1.221 1.269 1.275 1.209 1.212 1.212 1.254 1.254 1.245 1.239 1.236 1.167 1.197
1.206 1.152 1.152 1.194 1.152 1.149 1.194 1.158 1.164 1.122 1.134 1.113 1.140
1.116 1.119 1.119 1.119 1.074 1.080 1.077 1.122 1.107 1.101 1.047 1.083 1.062
1.041 1.059 1.041 1.059 1.014 1.065 1.005 1.050 1.017 1.035 1.011 0.987 1.026
0.984 0.984 0.963 1.005 0.975 0.996 0.948 0.939 0.981 0.978 0.939 0.960 0.924
111
0.927 0.957 0.903 0.930 0.942 0.915 0.897 0.900 0.879 0.918 0.879 0.891 0.861
0.873 0.861 0.888 0.870 0.867 0.843 0.864 0.840 0.864 0.819 0.819 0.852 0.816
0.843 0.798 0.792 0.780 0.828 0.783 0.786 0.768 0.789 0.783 0.774 0.762 0.780
0.744 0.768 0.738 0.735 0.744 0.756 0.738 0.741 0.714 0.738 0.708 0.708 0.723
0.696 0.711 0.705 0.690 0.693 0.687 0.687 0.675 0.669 0.672 0.660 0.672 0.660
0.657 0.645 0.645 0.633 0.633 0.633 0.633 0.633 0.633 0.621 0.621 0.612 0.612
0.603 0.603 0.591 0.591 0.591 0.591 0.579 0.579 0.567 0.570 0.570 0.567 0.555
0.555 0.555 0.555 0.543 0.543 0.543 0.543 0.531 0.531 0.531 0.528 0.516 0.516
0.516 0.504 0.504 0.504 0.492 0.492 0.492 0.492 0.480 0.480 0.480 0.468 0.468
0.468 0.468 0.468 0.453 0.453 0.453 0.453 0.441 0.441 0.441 0.441 0.441 0.426
0.426 0.426 0.414 0.414 0.414 0.414 0.414 0.402 0.402 0.402 0.402 0.390 0.390
0.390 0.390 0.390 0.390 0.378 0.378 0.378 0.369 0.369 0.369 0.369 0.315 0.309
0.276 0.276 0.300 0.279 0.300 0.303 0.297 0.264 0.297 0.264 0.294 0.279 0.288
0.255 0.255 0.249 0.264 0.264 0.246 0.279 0.267 0.252 0.270 0.255 0.258 0.249
0.234 0.249 0.240 0.261 0.258 0.237 0.255 0.237 0.243 0.234 0.234 0.234 0.234
0.234 0.234 0.234 0.234 0.225 0.216 0.222 0.228 0.213 0.216 0.216 0.225 0.222
0.222 0.216 0.213 0.213 0.213 0.219 0.219 0.210 0.189 0.210 0.198 0.207 0.213
0.198 0.207 0.216 0.207 0.207 0.201 0.192 0.192 0.204 0.200];% peso de
producto (kg) % t1 es el tiempo correspondiente para cada lectura de peso registrada por % el equipo para fertilizacion convencional t1=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104
105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123
124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142
143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161
162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180
181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199
200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218
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238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256
257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275
276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294
295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308]; % tiempo en minutos
%Cantidad de agua para la fertilizacion convencional agua1=(ppdt1-ss1);% en kg y1=(agua1/ss1);% se expresa en kg agua/kg solidos secos plot(t1,y1,'.y') grid title('Fertilizacion convencional'); xlabel('Tiempo, min'); ylabel('kg agua/kg solidos secos'); legend('valores experimentales'); pause
M01=1.100;% humedad inicial del cubio para la fertilizacion convencional (kg) MREXP1=(agua1/M01);% cociente adimencional de humedad fertilizacion
convencional plot(t1,MREXP1,'+y') grid title('Fertilizacion convencional'); xlabel('Tiempo, min');
112
ylabel('cociente adimencinal de humedad experimental (MREXP1)'); legend('Valores experimentales'); pause
• Datos experimentales cubio con fertilización orgánica deshidratador de bandejas.
t2
(min)
ppdt2
(kg)
agua2
(Kg)
Y2
(Kg
agua
/SS)
MR
EXP2
1 1,22 1,07 7,18 1,00
2 1,22 1,07 7,20 1,00
3 1,22 1,07 7,20 1,00
4 1,22 1,07 7,16 1,00
5 1,21 1,06 7,12 0,99
6 1,20 1,05 7,02 0,98
7 1,22 1,07 7,14 0,99
8 1,19 1,04 7,00 0,97
9 1,21 1,06 7,08 0,99
10 1,19 1,04 7,00 0,97
11 1,20 1,05 7,06 0,98
12 1,20 1,05 7,04 0,98
13 1,19 1,04 6,96 0,97
14 1,19 1,04 6,96 0,97
15 1,19 1,04 6,94 0,97
16 1,19 1,04 6,94 0,97
17 1,19 1,04 6,94 0,97
18 1,19 1,04 6,94 0,97
19 1,17 1,02 6,86 0,96
20 1,17 1,02 6,86 0,96
21 1,17 1,02 6,86 0,96
22 1,17 1,02 6,86 0,96
23 1,17 1,02 6,86 0,96
24 1,17 1,02 6,84 0,95
25 1,17 1,02 6,82 0,95
26 1,16 1,01 6,74 0,94
27 1,16 1,01 6,74 0,94
28 1,16 1,01 6,74 0,94
29 1,14 0,99 6,66 0,93
30 1,16 1,01 6,74 0,94
31 1,14 0,99 6,66 0,93
32 1,14 0,99 6,66 0,93
33 1,13 0,98 6,56 0,91
34 1,14 0,99 6,62 0,92
35 1,13 0,98 6,54 0,91
36 1,13 0,98 6,54 0,91
37 1,13 0,98 6,54 0,91
38 1,11 0,96 6,46 0,90
39 1,11 0,96 6,46 0,90
40 1,12 0,97 6,50 0,90
41 1,12 0,97 6,48 0,90
42 1,10 0,95 6,40 0,89
43 1,10 0,95 6,40 0,89
44 1,11 0,96 6,42 0,89
45 1,10 0,95 6,36 0,89
46 1,10 0,95 6,34 0,88
47 1,09 0,94 6,28 0,87
48 1,08 0,93 6,24 0,87
49 1,07 0,92 6,16 0,86
50 1,08 0,93 6,26 0,87
51 1,08 0,93 6,24 0,87
52 1,07 0,92 6,16 0,86
53 1,07 0,92 6,14 0,85
54 1,07 0,92 6,14 0,85
55 1,05 0,90 6,06 0,84
56 1,06 0,91 6,12 0,85
57 1,05 0,90 6,02 0,84
58 1,06 0,91 6,10 0,85
59 1,05 0,90 6,06 0,84
60 1,05 0,90 6,06 0,84
61 1,04 0,89 6,00 0,83
62 1,04 0,89 5,98 0,83
63 1,04 0,89 5,96 0,83
64 1,04 0,89 5,96 0,83
65 1,02 0,87 5,84 0,81
66 1,03 0,88 5,88 0,82
67 1,02 0,87 5,84 0,81
68 1,02 0,87 5,86 0,82
69 1,02 0,87 5,82 0,81
70 1,02 0,87 5,84 0,81
71 1,02 0,87 5,82 0,81
72 1,01 0,86 5,76 0,80
73 1,01 0,86 5,76 0,80
74 1,01 0,86 5,74 0,80
75 0,99 0,84 5,66 0,79
76 1,00 0,85 5,70 0,79
77 0,99 0,84 5,64 0,78
78 0,99 0,84 5,66 0,79
79 0,99 0,84 5,64 0,78
80 0,98 0,83 5,59 0,78
81 0,96 0,81 5,45 0,76
82 0,98 0,83 5,53 0,77
83 0,98 0,83 5,53 0,77
84 0,97 0,82 5,47 0,76
85 0,96 0,81 5,45 0,76
86 0,96 0,81 5,41 0,75
87 0,97 0,82 5,47 0,76
88 0,94 0,79 5,31 0,74
89 0,95 0,80 5,39 0,75
90 0,95 0,80 5,35 0,75
91 0,94 0,79 5,31 0,74
92 0,95 0,80 5,33 0,74
93 0,93 0,78 5,23 0,73
94 0,95 0,80 5,33 0,74
95 0,93 0,78 5,21 0,73
96 0,92 0,77 5,19 0,72
97 0,93 0,78 5,25 0,73
98 0,91 0,76 5,09 0,71
99 0,92 0,77 5,17 0,72
100 0,92 0,77 5,15 0,72
101 0,92 0,77 5,15 0,72
102 0,92 0,77 5,17 0,72
103 0,91 0,76 5,07 0,71
104 0,89 0,74 4,97 0,69
105 0,88 0,73 4,91 0,68
106 0,89 0,74 4,93 0,69
107 0,90 0,75 5,05 0,70
108 0,87 0,72 4,85 0,68
109 0,90 0,75 5,01 0,70
110 0,88 0,73 4,87 0,68
111 0,86 0,71 4,79 0,67
112 0,89 0,74 4,93 0,69
113 0,88 0,73 4,89 0,68
114 0,86 0,71 4,75 0,66
115 0,86 0,71 4,75 0,66
116 0,86 0,71 4,77 0,66
117 0,87 0,72 4,81 0,67
118 0,85 0,70 4,71 0,66
119 0,84 0,69 4,63 0,64
120 0,86 0,71 4,75 0,66
121 0,83 0,68 4,57 0,64
122 0,83 0,68 4,59 0,64
123 0,86 0,71 4,75 0,66
124 0,83 0,68 4,59 0,64
125 0,84 0,69 4,65 0,65
126 0,83 0,68 4,53 0,63
127 0,84 0,69 4,61 0,64
128 0,84 0,69 4,63 0,64
129 0,81 0,66 4,41 0,61
130 0,82 0,67 4,51 0,63
131 0,80 0,65 4,39 0,61
132 0,82 0,67 4,51 0,63
133 0,80 0,65 4,33 0,60
134 0,81 0,66 4,43 0,62
135 0,81 0,66 4,45 0,62
136 0,80 0,65 4,39 0,61
137 0,81 0,66 4,45 0,62
138 0,79 0,64 4,27 0,59
139 0,78 0,63 4,21 0,59
140 0,78 0,63 4,21 0,59
141 0,80 0,65 4,35 0,61
142 0,77 0,62 4,17 0,58
143 0,79 0,64 4,27 0,59
144 0,77 0,62 4,13 0,57
145 0,77 0,62 4,15 0,58
146 0,78 0,63 4,25 0,59
147 0,76 0,61 4,09 0,57
148 0,77 0,62 4,19 0,58
149 0,76 0,61 4,09 0,57
150 0,74 0,59 3,99 0,55
151 0,76 0,61 4,11 0,57
152 0,75 0,60 4,01 0,56
153 0,74 0,59 3,95 0,55
154 0,75 0,60 4,01 0,56
155 0,73 0,58 3,91 0,54
156 0,73 0,58 3,91 0,54
157 0,73 0,58 3,89 0,54
158 0,73 0,58 3,91 0,54
159 0,72 0,57 3,83 0,53
160 0,74 0,59 3,97 0,55
161 0,73 0,58 3,89 0,54
162 0,73 0,58 3,87 0,54
163 0,73 0,58 3,91 0,54
164 0,72 0,57 3,85 0,54
165 0,72 0,57 3,85 0,54
166 0,72 0,57 3,83 0,53
167 0,71 0,56 3,73 0,52
168 0,70 0,55 3,68 0,51
169 0,71 0,56 3,79 0,53
170 0,69 0,54 3,62 0,50
113
171 0,69 0,54 3,60 0,50
172 0,70 0,55 3,70 0,52
173 0,68 0,53 3,56 0,50
174 0,68 0,53 3,54 0,49
175 0,70 0,55 3,66 0,51
176 0,68 0,53 3,56 0,50
177 0,68 0,53 3,56 0,50
178 0,69 0,54 3,64 0,51
179 0,68 0,53 3,54 0,49
180 0,68 0,53 3,56 0,50
181 0,68 0,53 3,58 0,50
182 0,67 0,52 3,50 0,49
183 0,68 0,53 3,54 0,49
184 0,65 0,50 3,34 0,47
185 0,67 0,52 3,46 0,48
186 0,65 0,50 3,32 0,46
187 0,67 0,52 3,46 0,48
188 0,67 0,52 3,46 0,48
189 0,65 0,50 3,32 0,46
190 0,65 0,50 3,34 0,47
191 0,64 0,49 3,30 0,46
192 0,64 0,49 3,26 0,45
193 0,63 0,48 3,20 0,45
194 0,62 0,47 3,18 0,44
195 0,63 0,48 3,20 0,45
196 0,63 0,48 3,20 0,45
197 0,63 0,48 3,24 0,45
198 0,61 0,46 3,10 0,43
199 0,61 0,46 3,10 0,43
200 0,61 0,46 3,08 0,43
201 0,61 0,46 3,10 0,43
202 0,60 0,45 3,04 0,42
203 0,60 0,45 3,02 0,42
204 0,60 0,45 3,02 0,42
205 0,62 0,47 3,12 0,43
206 0,61 0,46 3,10 0,43
207 0,61 0,46 3,08 0,43
208 0,59 0,44 2,94 0,41
209 0,60 0,45 3,04 0,42
210 0,59 0,44 2,94 0,41
211 0,59 0,44 2,92 0,41
212 0,60 0,45 3,02 0,42
213 0,59 0,44 2,98 0,41
214 0,58 0,43 2,90 0,40
215 0,57 0,42 2,84 0,40
216 0,57 0,42 2,80 0,39
217 0,58 0,43 2,86 0,40
218 0,56 0,41 2,78 0,39
219 0,57 0,42 2,84 0,40
220 0,56 0,41 2,72 0,38
221 0,57 0,42 2,84 0,40
222 0,56 0,41 2,78 0,39
223 0,55 0,40 2,68 0,37
224 0,55 0,40 2,68 0,37
225 0,55 0,40 2,66 0,37
226 0,55 0,40 2,66 0,37
227 0,54 0,39 2,60 0,36
228 0,56 0,41 2,76 0,38
229 0,53 0,38 2,58 0,36
230 0,55 0,40 2,68 0,37
231 0,53 0,38 2,54 0,35
232 0,54 0,39 2,64 0,37
233 0,53 0,38 2,54 0,35
234 0,53 0,38 2,56 0,36
235 0,53 0,38 2,56 0,36
236 0,54 0,39 2,60 0,36
237 0,54 0,39 2,60 0,36
238 0,53 0,38 2,53 0,35
239 0,53 0,38 2,53 0,35
240 0,53 0,38 2,53 0,35
241 0,52 0,37 2,45 0,34
242 0,51 0,36 2,44 0,34
243 0,51 0,36 2,42 0,34
244 0,51 0,36 2,40 0,33
245 0,51 0,36 2,39 0,33
246 0,50 0,35 2,37 0,33
247 0,50 0,35 2,32 0,32
248 0,49 0,34 2,30 0,32
249 0,49 0,34 2,26 0,31
250 0,48 0,33 2,19 0,30
251 0,47 0,32 2,12 0,30
252 0,46 0,31 2,06 0,29
253 0,45 0,30 2,02 0,28
254 0,45 0,30 1,98 0,28
255 0,44 0,29 1,96 0,27
256 0,44 0,29 1,97 0,27
257 0,44 0,29 1,95 0,27
258 0,40 0,25 1,65 0,23
259 0,40 0,25 1,65 0,23
260 0,39 0,24 1,64 0,23
261 0,39 0,24 1,62 0,23
262 0,39 0,24 1,61 0,22
263 0,39 0,24 1,59 0,22
264 0,39 0,24 1,59 0,22
265 0,39 0,24 1,58 0,22
266 0,38 0,23 1,55 0,22
267 0,38 0,23 1,53 0,21
268 0,38 0,23 1,51 0,21
269 0,37 0,22 1,50 0,21
270 0,37 0,22 1,49 0,21
271 0,37 0,22 1,48 0,21
272 0,37 0,22 1,45 0,20
273 0,36 0,21 1,41 0,20
274 0,36 0,21 1,39 0,19
275 0,35 0,20 1,37 0,19
276 0,35 0,20 1,37 0,19
277 0,35 0,20 1,36 0,19
278 0,35 0,20 1,35 0,19
279 0,35 0,20 1,35 0,19
280 0,35 0,20 1,35 0,19
281 0,33 0,18 1,21 0,17
282 0,32 0,17 1,11 0,15
283 0,29 0,14 0,91 0,13
284 0,28 0,13 0,85 0,12
285 0,27 0,12 0,79 0,11
286 0,27 0,12 0,79 0,11
287 0,29 0,14 0,91 0,13
288 0,26 0,11 0,75 0,10
289 0,28 0,13 0,85 0,12
290 0,28 0,13 0,85 0,12
291 0,28 0,13 0,89 0,12
292 0,26 0,11 0,73 0,10
293 0,26 0,11 0,71 0,10
294 0,26 0,11 0,75 0,10
295 0,27 0,12 0,81 0,11
296 0,25 0,10 0,67 0,09
297 0,27 0,12 0,79 0,11
298 0,26 0,11 0,75 0,10
299 0,25 0,10 0,65 0,09
300 0,25 0,10 0,65 0,09
301 0,24 0,09 0,63 0,09
302 0,25 0,10 0,69 0,10
303 0,25 0,10 0,69 0,10
304 0,26 0,11 0,77 0,11
305 0,26 0,11 0,73 0,10
306 0,24 0,09 0,59 0,08
307 0,24 0,09 0,61 0,08
308 0,23 0,08 0,57 0,08
309 0,26 0,11 0,71 0,10
310 0,23 0,08 0,57 0,08
311 0,25 0,10 0,69 0,10
312 0,23 0,08 0,57 0,08
313 0,23 0,08 0,57 0,08
314 0,23 0,08 0,55 0,08
315 0,22 0,07 0,49 0,07
316 0,24 0,09 0,63 0,09
317 0,23 0,08 0,53 0,07
318 0,24 0,09 0,61 0,08
319 0,22 0,07 0,45 0,06
320 0,22 0,07 0,49 0,07
321 0,24 0,09 0,61 0,08
322 0,21 0,06 0,43 0,06
323 0,21 0,06 0,43 0,06
324 0,23 0,08 0,55 0,08
325 0,23 0,08 0,53 0,07
326 0,21 0,06 0,43 0,06
327 0,22 0,07 0,47 0,07
328 0,22 0,07 0,45 0,06
329 0,21 0,06 0,39 0,05
330 0,23 0,08 0,51 0,07
331 0,21 0,06 0,39 0,05
332 0,22 0,07 0,49 0,07
333 0,22 0,07 0,47 0,07
334 0,22 0,07 0,49 0,07
335 0,21 0,06 0,41 0,06
336 0,22 0,07 0,45 0,06
337 0,21 0,06 0,41 0,06
338 0,21 0,06 0,39 0,05
339 0,22 0,07 0,45 0,06
340 0,21 0,06 0,43 0,06
341 0,20 0,05 0,31 0,04
342 0,19 0,04 0,27 0,04
343 0,20 0,05 0,37 0,05
344 0,21 0,06 0,41 0,06
345 0,20 0,05 0,33 0,05
346 0,20 0,05 0,37 0,05
347 0,21 0,06 0,41 0,06
348 0,21 0,06 0,41 0,06
349 0,19 0,04 0,27 0,04
350 0,19 0,04 0,29 0,04
351 0,20 0,05 0,33 0,05
352 0,21 0,06 0,39 0,05
353 0,18 0,03 0,23 0,03
354 0,18 0,03 0,23 0,03
355 0,19 0,04 0,29 0,04
356 0,20 0,05 0,35 0,05
357 0,20 0,05 0,37 0,05
358 0,18 0,03 0,19 0,03
359 0,20 0,05 0,33 0,05
360 0,20 0,05 0,33 0,05
361 0,19 0,04 0,25 0,03
362 0,17 0,02 0,15 0,02
363 0,19 0,04 0,29 0,04
364 0,19 0,04 0,25 0,03
365 0,17 0,02 0,13 0,02
114
366 0,17 0,02 0,13 0,02
367 0,17 0,02 0,13 0,02
368 0,18 0,03 0,23 0,03
369 0,17 0,02 0,11 0,01
370 0,18 0,03 0,21 0,03
371 0,17 0,02 0,11 0,01
372 0,17 0,02 0,17 0,02
373 0,18 0,03 0,23 0,03
374 0,16 0,01 0,09 0,01
375 0,16 0,01 0,09 0,01
376 0,18 0,03 0,23 0,03
377 0,16 0,01 0,09 0,01
378 0,18 0,03 0,21 0,03
379 0,17 0,02 0,15 0,02
380 0,18 0,03 0,19 0,03
381 0,17 0,02 0,11 0,01
382 0,17 0,02 0,17 0,02
383 0,17 0,02 0,17 0,02
384 0,16 0,01 0,05 0,01
385 0,18 0,03 0,19 0,03
386 0,16 0,01 0,07 0,01
387 0,18 0,03 0,23 0,03
388 0,17 0,02 0,15 0,02
389 0,15 0,00 0,03 0,00
390 0,16 0,01 0,07 0,01
391 0,17 0,02 0,15 0,02
392 0,15 0,00 0,01 0,00
393 0,15 0,00 -
0,01 0,00
• Editor Matlab para cubio deshidratado con fertilización orgánica.
% FERTILIZACION ORGANICA % A continuacion se observara la cinetica de deshidratacion para el metodo % de deshidratacion de bandejas ss2=0.149206;% solidos secos en fraccion
%ppdt2 son los valores obtenidos de peso durante el tiempo de %deshidratacion para fertilizacion organica ppdt2=[1.221 1.224 1.224 1.218 1.212 1.197 1.215 1.194 1.206 1.194 1.203 1.2
1.188 1.188 1.185 1.185 1.185 1.185 1.173 1.173 1.173 1.173 1.173 1.17 1.167
1.155 1.155 1.155 1.143 1.155 1.143 1.143 1.128 1.137 1.125 1.125 1.125 1.113
1.113 1.119 1.116 1.104 1.104 1.107 1.098 1.095 1.086 1.08 1.068 1.083 1.08
1.068 1.065 1.065 1.053 1.062 1.047 1.059 1.053 1.053 1.044 1.041 1.038 1.038
1.02 1.026 1.02 1.023 1.017 1.02 1.017 1.008 1.008 1.005 0.993 0.999 0.99
0.993 0.99 0.984 0.963 0.975 0.975 0.966 0.963 0.957 0.966 0.942 0.954 0.948
0.942 0.945 0.93 0.945 0.927 0.924 0.933 0.909 0.921 0.918 0.918 0.921 0.906
0.891 0.882 0.885 0.903 0.873 0.897 0.876 0.864 0.885 0.879 0.858 0.858 0.861
0.867 0.852 0.84 0.858 0.831 0.834 0.858 0.834 0.843 0.825 0.837 0.84 0.807
0.822 0.804 0.822 0.795 0.81 0.813 0.804 0.813 0.786 0.777 0.777 0.798 0.771
0.786 0.765 0.768 0.783 0.759 0.774 0.759 0.744 0.762 0.747 0.738 0.747 0.732
0.732 0.729 0.732 0.72 0.741 0.729 0.726 0.732 0.723 0.723 0.72 0.705 0.699
0.714 0.69 0.687 0.702 0.681 0.678 0.696 0.681 0.681 0.693 0.678 0.681 0.684
0.672 0.678 0.648 0.666 0.645 0.666 0.666 0.645 0.648 0.642 0.636 0.627 0.624
0.627 0.627 0.633 0.612 0.612 0.609 0.612 0.603 0.6 0.6 0.615 0.612 0.609
0.588 0.603 0.588 0.585 0.6 0.594 0.582 0.573 0.567 0.576 0.564 0.573 0.555
0.573 0.564 0.549 0.549 0.546 0.546 0.537 0.561 0.534 0.549 0.528 0.543 0.528
0.531 0.531 0.537 0.537 0.526 0.526 0.526 0.515 0.513 0.511 0.508 0.506 0.503
0.495 0.492 0.486 0.476 0.466 0.456 0.45 0.445 0.442 0.443 0.44 0.395 0.396
0.394 0.391 0.39 0.386 0.386 0.385 0.38 0.378 0.375 0.373 0.372 0.37 0.365
0.36 0.356 0.354 0.354 0.352 0.351 0.351 0.351 0.33 0.315 0.285 0.276 0.267
0.267 0.285 0.261 0.276 0.276 0.282 0.258 0.255 0.261 0.27 0.249 0.267 0.261
0.246 0.246 0.243 0.252 0.252 0.264 0.258 0.237 0.24 0.234 0.255 0.234 0.252
0.234 0.234 0.231 0.222 0.243 0.228 0.24 0.216 0.222 0.24 0.213 0.213 0.231
0.228 0.213 0.219 0.216 0.207 0.225 0.207 0.222 0.219 0.222 0.21 0.216 0.21
0.207 0.216 0.213 0.195 0.189 0.204 0.21 0.198 0.204 0.21 0.21 0.189 0.192
0.198 0.207 0.183 0.183 0.192 0.201 0.204 0.177 0.198 0.198 0.186 0.171 0.192
0.186 0.168 0.168 0.168 0.183 0.165 0.18 0.165 0.174 0.183 0.162 0.162 0.183
0.162 0.18 0.171 0.177 0.165 0.174 0.174 0.156 0.177 0.159 0.183 0.171 0.153
0.159];% peso producto (kg)
% t2 es el tiempo correspondiente para cada lectura de peso registrada por % el equipo para fertilizacion organica
115
t2=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104
105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123
124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142
143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161
162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180
181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199
200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218
219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237
238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256
257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275
276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294
295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313
314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332
333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351
352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370
371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389
390];% tiempo en minutos
%Cantidad de agua para la fertilizacion convencional agua2=(ppdt2-ss2);% en kg y2=(agua2/ss2);% se expresa en kg agua/kg solidos secos plot(t2,y2,'.g') grid title('Fertilizacion Organica'); xlabel('Tiempo, min'); ylabel('kg agua/kg solidos secos'); pause
M02=1.072;% humedad inicial del cubio para la fertilizacion Organica (kg) MREXP2=(agua2/M02);% cociente adimencional de humedad fertilizacion organica plot(t2,MREXP2,'+g') grid title('Fertilizacion organica'); xlabel('Tiempo, min'); ylabel('cociente adimencinal de humedad experimental (MREXP2)'); pause
