DISEÑO Y CONSTRUCCION DE PROTOTIPOS DE EQUIPO PARA PROCESADO DE CARNE DE GANADO BOVINO EN PEQUEÑA ESCALA. Clave del Proyecto:

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1 DISEÑO Y CONSTRUCCION DE PROTOTIPOS DE EQUIPO PARA PROCESADO DE CARNE DE GANADO BOVINO EN PEQUEÑA ESCALA Clave del Proyecto: Título del Proyecto: TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA DE APLICACIÓN A PEQUEÑA ESCALA PARA EL SACRIFICIO, MANEJO E INDUSTRIALIZACIÓN DE CARNE EN MUNICIPIOS RURALES DE CHIHUAHUA. Investigador responsable: DRA. CELIA CHÀVEZ MENDOZA CIAD DELICIAS

2 PROTOTIPOS DE EQUIPO Se diseñó y fabricó un prototipo de equipo para el secado de carne, un hornoahumador de productos cárnicos, una mezcladora de acero inoxidable, un batidor portátil de acero inoxidable para el mezclado de la carne y un molde de acero inoxidable para elaborar jamón u otros productos cárnicos como productos reestructurados a) Prototipo de equipo para el secado de carne El prototipo de equipo para secado de carne se diseñó utilizando un tambo de lámina con capacidad de 200 litros y la mitad de otro que contenía en su uso original lecitina de soya. Se escogió un tambo con tapa y cerrado para permitir conservar el calor del equipo. El tambo tiene una altura de 91 cm y un diámetro de 56 cm, mientras que el medio tambo midió 35 cm con el mismo diámetro (Figura 1) Figura 1. Tambos de lámina de 200 litros. En la Figura 2 se presenta el diseño que se utilizó para fabricar el secador con la puerta cerrada y en la Figura 3 con la puerta abierta. Para colocar la carne se fabricaron cuatro parrillas en acero inoxidable utilizando una malla con orificios de 0.6 cm de ancho, con las medidas que se muestran en la Figura 4.

3 47 cm 19 cm 9 cm 9 cm 44 cm 85 cm GAS 35 cm 28 cm 16 cm 56 cm Figura 2. Esquema grafico del secador de carne con la puerta cerrada.

4 PARRILLAS 15 cm 12 cm 12 cm 12 cm 10 cm 28 cm LAMINA PERFORADA QUEMADOR VENTILADOR Figura 3. Esquema grafico del secador de carne con la puerta abierta.

5 Malla Acero Inoxidable 6 mm ancho 8 cm 36 cm 43 cm Figura 4. Esquema grafico de la parrilla de malla de acero inoxidable del secador de carne.

6 En la Figura 5 se presenta el secador de carne con todos sus componentes. Este equipo cuenta con una cámara de secado en donde se colocan 4 parrillas de acero inoxidable desmontables que son soportadas por rieles del mismo material. En la parte de abajo se colocó un quemador de gas a alta presión para generar el calor necesario para el secado, sobre este se puso una lámina perforada para evitar que el calor incida directamente sobre la carne y dificulte el proceso. En la cámara inferior se colocó un ventilador (extractor de baño) de 6 pulgadas, modelo CITI 6/VISTA6, con un voltaje de 127 voltios y 60 Hz, velocidad de aire de 1550 r.p.m, flujo de aire de 280 (CBM/h) y una potencia de 20 W, este genera el aire que ayuda en el deshidratado el cual sube y pasa por la lámina perforada se calienta con la flama del quemador y sube hacia las parrillas que contienen la carne y realizan el proceso de secado. El equipo de secado no cuenta con control de temperatura y humedad ya que no es automatizado, la operación es manual, la temperatura se midió con un termómetro de punción ubicado en la parte externa del secador y con un termómetro para horno que se puso en el interior del equipo. Debido a que la carne seca ha sido señalada como un producto causante de algunos casos de intoxicación alimentaria por sobrevivencia de la bacteria Salmonella (CDC, 1995) y Escherichia coli O157:H7 debido a un mal proceso de elaboración por un inadecuado uso del tiempo y temperatura (FSIS, 2014) en el equipo se establecieron temperaturas de trabajo de C. Durante la validación se encontró que en promedio el equipo tiene una capacidad para secar de g de carne fresca de la cual se obtiene un promedio de 374 g de carne seca, es importante señalar que esto es muy dependiente del espesor que tenga la carne, en este trabajo se utilizó un grosor de mm. Los pesos de la carne obtenidos cada media hora hasta que estos fueron constantes, es decir, hasta que ya no hubo pérdida de humedad demostraron que para llegar a un secado completo se requirieron 180 minutos (3 horas), utilizando una temperatura de 65-71ºC y el grosor antes mencionado (Gráfica 1). Para un secado óptimo las parrillas se recorrieron de arriba abajo cada 30 minutos hasta que se completó el secado.

7 Cámara de secado Ubicación del quemador de gas Ubicación del ventilador en la parte inferior del equipo Figura 5. Equipo secador de carne con todos sus componentes.

8 b) Prototipo de equipo horno-ahumador de productos cárnicos El horno-ahumador se construyó con un tambo de lámina de 200 litros y la mitad de otro (Figura 6), el tambo completo midió 91 cm y el medio tambo 36 cm, ambos con un diámetro de 56 cm. Es importante recordar que el tambo que se vaya a utilizar haya sido usado para contener alimentos con la finalidad de no contaminar el producto. Figura 6. Tambos de lámina de 200 litros para fabricar el horno-ahumador. En la Figura 7 se presenta el diseño que se utilizó para fabricar el horno-ahumador con las puertas cerradas y en la Figura 8 con las puertas abiertas.

9 120 cm 50 cm 56 cm 46 cm 9 cm 44 cm 17 cm 10 cm 5 cm 23 cm 7.5 cm 28 cm 28 cm 35 cm 20 cm 25 cm 10 cm 15 cm 22 cm 11 cm 30 cm 19 cm 56 cm Figura 7. Esquema gráfico del horno- ahumador con las puertas cerradas.

10 ARO CON VARILLAS DE ACERO INOXIDABLE 7 mm PARRILLAS CHAROLA PARA ASERRIN GAS QUEMADOR 20 cm 24 cm 24 cm Figura 8. Esquema gráfico del horno- ahumador con las puertas abiertas.

11 En el tambo completo se abrió una puerta para introducir los productos a ahumar, en esta área se soldaron cuatro rieles para soportar dos parrillas de acero inoxidable con las mismas medidas que las descritas para el secador. En la tapa superior se soldó un aro de acero inoxidable sobre las cuales se ensamblan diez varillas del mismo material (Figura 9) y sobre estas se colocan los ganchos que permiten colgar los embutidos (Figura 10), de tal manera que en el equipo se pueden ahumar productos sobre las parrillas o bien colgados con los ganchos. 6 cm 55 cm Figura 9. Esquema gráfico del aro y varillas de acero inoxidable Figura 10. Ganchos de acero inoxidable

12 En la parte inferior de la cámara de horneado se montó una charola de lámina negra en la cual se coloca el aserrín para el ahumado y permite también poner un recipiente con agua para incrementar la humedad dentro del horno para evitar que los productos se deshidraten, las medidas de dicha charola se presentan en la Figura 11. Este recipiente puede introducirse o extraerse a través de una segunda puerta abierta con este propósito de manera que sea independiente de la cámara de horneado cm 34 cm Figura 11. Esquema gráfico de la charola de lámina negra del horno-ahumador. En la Figura 11 se presenta el horno-ahumador con todos sus componentes. En la parte inferior del equipo, debajo de la charola de lámina negra se colocó un quemador de gas de alta presión como fuente de calor para el cocimiento de los productos cárnicos, de manera que el calor no llega directamente sobre los productos y este permite generar el humo del aserien colocado en dicha charola. También se adoptó un tubo galvanizado que permite recircular el calor para evitar perdida de energía lo cual lo vuelve muy eficiente en cuanto al uso de gas. En la Figura 12 se muestra el equipo con las puertas abiertas y de costado para visualizar la colocación del tubo de recirculación del calor.

13 Varillas y ganchos horno-ahumador Cámara horno-ahumador Charola para recipientes con agua y con aserrín Ubicación del quemador Figura 11. Horno- ahumador con todos sus componentes Figura 12. Prototipo de horno-ahumador de productos cárnicos.

14 c) Mezcladora de carne de acero inoxidable Se diseñó una mezcladora de carne de acero inoxidable de baja capacidad la cual es de gran utilidad para la elaboración de productos derivados de emulsiones, pasta cárnica y para la fabricación de jamón (Figura 13). La tina se montó en una base de acero la cual se forro con lámina para darle estabilidad y mejor presentación, ésta mide 70 cm de ancho, 60 m de largo y 69 cm de alto, las patas tienen una medida de 17 cm. También se adaptó un motor monofásico abierto de 1.0 HP de 0.76 KW y 60 HZ en la parte trasera de la tina y una banda para permitir el movimiento de las aspas. En las Figuras 14 y 15 se presenta el diseño utilizado para la fabricación de la mezcladora de acero inoxidable, la tina se diseñó de 39 cm de ancho en el interior, 35 cm de largo y 40 de profundidad. Las dimensiones externas de la tina son 47 cm de ancho por 43.5 cm de largo. Las aspas tienen una medida de 9 cm de ancho y 5 cm de altura con un mango de 9 cm (Figura 16). La separación entre aspas es de 13 cm. Figura 13. Mezcladora de acero inoxidable vista desde diferentes ángulos

15 40 cm cmcm 43 cm 26 cm 17 cm 47 cm Figura 14. Esquema gráfico de la mezcladora de acero inoxidable

16 Figura 15. Esquema grafico de la mezcladora de acero inoxidable vista desde arriba Figura 16. Aspa de mezcladora de acero inoxidable

17 d) Batidora portátil de acero inoxidable Para la elaboración de productos cárnicos derivados de pasta cárnica fina se diseñó una batidora portátil de acero inoxidable, la cual es muy funcional y fácil de transportar a cualquier lado. Esta consta de tres aspas y un bastidor el cual se adapta a un taladro para otorgarle la fuerza y el movimiento necesarios (Figura 17). Las aspas se introducen en un recipiente en el que le permita funcionar conteniendo la carne para que se mezcle con los ingredientes (Figura 18),se debe tener especial cuidado en la velocidad ya que puede calentar la mezcla y dañar la calidad final del producto. Figura 17. Batidora portátil de acero inoxidable

18 Figura 18. Mezclado de carne con batidora portátil En la Figura 19 se presenta el diseño para la fabricación de la mezcladora portátil de acero inoxidable la longitud total es de 30 cm. Las aspas tienen una medida de 5 cm de ancho y 10 cm de largo (Figura 20).

19 10 cm 3 cm Figura 19. Esquema gráfico de batidora portátil de acero inoxidable

20 Figura 20. Aspa de batidora portátil de acero inoxidable e) Molde de acero inoxidable para productos cárnicos Se diseñó un molde de acero inoxidable para la elaboración de jamón cocido y productos reestructurados de fácil manejo y transporte el cual se muestra en la Figura 21. Molde de acero inoxidable para productos cárnicos El molde de acero inoxidable diseñado tiene una capacidad máxima de 4 kg de carne. Este consta de una charola para colocar la carne la cual mide 26.5 cm de largo, 16.5 cm de ancho y 14 de profundidad (Figura 22). Para el prensado de la carne se le adapto una prensa con una manija la cual se gira para introducir presión a la tapa a través de dos resortes colocados uno en cada extremo (Figura 23).

21 26.5 cm 16.5 cm Figura 22. Esquema gráfico de la charola del molde para productos cárnicos de acero inoxidable

22 6 cm 8 cm 6 cm 5 cm 8 cm 8.5 cm 10 cm 2 cm 2 cm 2 cm 24 cm 2 cm Figura 23. Esquema Gráfico del molde para productos cárnicos de acero inoxidable