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UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
CARRERA PROFESIONAL: INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
Control de calidad de la leche entera de vaca expendida en el Mercado Central de Moquegua
Aplicación de Gráficas de Control X-R
Alumna: Noelia Connie Valdez Huiza
Docente: Msc. Ing. Thomás Ancco Vizcarra
Moquegua – Perú
2013
Evaluación y control de calidad de la leche de vaca aplicando Gráficas de Control y análisis de varianza
Resumen
Se realizó un seguimiento en términos de calidad de leche de vaca, muestreada aleatoriamente en el Mercado Central de la Ciudad de Moquegua de la Provincia Mariscal Nieto de la Región Moquegua, con respecto a parámetros fisicoquímicos como: densidad, acidez y pH; los datos obtenidos se representaron en gráficas de control (X-R); además un ANOVA (α=0.05).
Palabras clave: calidad, densidad, acidez, pH, graficas de control.
Contenido
Índice de cuadros
Índice de gráficos
Índice de figuras
Introducción
Revisión de Literatura
La leche
Composición química de la leche entera de vaca
Características fisicoquímicas de calidad de la leche entera de vaca
Principales pruebas fisicoquímicas de calidad de la leche entera de vaca
La densidad
El pH
La acidez
Gráficos de control
Gráficos "n"
Gráficos "np"
Gráficos "C"
Análisis de varianza
Tukey
Duncan
Metodología
Resultados y Discusiones
Conclusiones
Recomendaciones
Bibliografía
Anexos
Apéndices
Índice de Tablas
Tabla 1. Composición de la leche entera 5
Tabla 2. Composición de micronutrientes de la leche entera 6
Tabla 3. Requerimientos fisicoquímicos de la leche entera cruda 6
(NTP 202.001 1998)
Tabla 4. Características de calidad de la leche de vaca entera 7
(NTP 2002.001)
Tabla 5. Requisitos fisicoquímicos de la leche cruda 7
(NTON 03 027-99)
Tabla 6. Factores críticos de las gráficas o cartas de control 10
Índice de figuras
Fig. 1 Gráfica de control del promedio de la densidad de la leche entera de vaca 13
Fig. 2 Gráfica de control del rango de la densidad de la leche entera de vaca 14
Fig. 3 Gráfico de caja y bigotes de para cada muestra de leche entera de vaca
con respecto a su densidad. 15
Fig. 4 Gráfica de Control para el promedio de la acidez de la leche de vaca 16
Fig. 5 Gráfica de control para el rango de la acidez de la leche de vaca 16
Fig. 6 Gráfica de caja y bigotes de la acidez para cada
muestra tomada de leche entera de vaca 17
Fig. 7 Gráfico de control del promedio del pH de la leche entera de vaca 18
Fig. 8 Gráfico de control del Rango del pH de la leche entera de vaca 19
Fig. 9 Gráfico de caja y bigotes del pH de la leche entera de vaca 19
Índice de Cuadros
Cuadro Nº 1: Datos registrados de promedio y rango de la Densidad de la Leche entera de Vaca para las muestras tomadas en el Mercado Central de Moquegua. 13
Cuadro Nº 2: Límites de control de la gráficas de control
de Promedio y Rango de la Densidad de la Leche. 13
Cuadro Nº 3: Cuartiles de la muestras para la densidad de la
Leche entera de vaca expendida en el Mercado Central 14
Cuadro Nº 4: Datos registrados de promedio y rango de la Acidez
de la Leche entera de Vaca 15
Cuadro Nº 5: Limites críticos y centrales de los gráficos de control X- R
para la acidez de la leche de vaca 16
Cuadro Nº 6: Cuartiles de la acidez de la leche entera de vaca
expendida en el Mercado Central de Moquegua 17
Cuadro Nº 7: Datos registrados de promedio y rango del pH
de la Leche entera de Vaca 18
Cuadro Nº 8: Límites críticos para las gráficas X-R del pH
de la leche entera de vaca 18
Cuadro Nº 9: Cuartiles de las muestras de pH para la leche entera de vaca 19
Introducción
La leche es uno de los alimentos más nutritivos; por su alto contenido de proteínas que proporcionan los diez aminoácidos esenciales, carbohidratos y minerales; el contenido de estos varía de acuerdo a la raza, alimentación, estación de lactación, sanidad, etc.
La calidad de la leche es medida según sus características fisicoquímicas y microbiológicas, que aseguren su inocuidad para el consumo humano (cliente), para la producción de productos lácteos como el yogur, queso, mantequilla, manjar, etc.; éstos a su vez influyen económicamente en la economía del producto lácteo.
Entonces el objetivo principal es realizar el control de calidad de la leche expendida en el Mercado Central (Calle Torata) de la ciudad de Moquegua de la Provincia Mariscal Nieto de la Región Moquegua, con el fin de realizar los ensayos fisicoquímicos de densidad, acidez y pH, cuyos datos serán comparados con los requisitos que debe cumplir una leche entera cruda de calidad de acuerdo a las Normas Técnicas Peruanas y la Norma Técnica Obligatoria Nicaragüense; para ello se utilizarán las Gráficas de Control (X- R) y un ANOVA con (α=0.05). Este trabajo es un ensayo preliminar a un trabajo de campo más real que abarque mayor tiempo de muestreo y distintas zonas de expendido de leche enetra de vaca.
Revisión de Literatura
La leche entera de vaca
La leche es el producto normal secretado por la glándula mamaria de la vaca, que contiene sustancias en suspensión (caseínas), en solución y emulsion (glóbulos de grasa, vitaminas liposolubles, lactosa y minerales) (Wattioux, 1999), (NTP, 1998) , (NTON, 1999), (Alcázar, 2002), (Negri, 2005).
Composición química de la leche entera de vaca
Páez & et al. (2002), quienes citaron a Webb & et al. (1974), sostienen que la composición porcentual aproximada de la leche generalmente es:
Tabla 1. Composición de la leche entera
Composición
%
Agua
87
Grasa
3.5 – 3.9
Lactosa
4.9
Proteínas
3.5
Sólidos no grasos
9.0
Total de sólidos
12.9
Minerales
0.8
Fuente: Características fisicoquímicas de la leche cruda de las Zonas de Aora y Yaracal, Venezuela, (Páez & et al., 2002) y Diccionario Técnico de industrias Alimentarias (Alcázar, 2002).
Por otro lado la composición de micronutrientes de la leche entera de vaca con un 3.3% de grasa es:
Tabla 2. Composición de micronutrientes de la leche entera
Vitaminas
Cantidad por litro
Minerales
Cantidad por litro
A (UI)
1299,5
Calcio (mg)
1277,3
B1 (mg)
0,39
Cloro (mg)
1031,36
B2 (mg)
1,67
Cobre (mg)
0,1
B3 (mg)
0,87
Yodo (mcg)
237,21
B6 (mg)
0,43
Hierro (mg)
0,52
B12 (mg)
3,68
Magnesio (mg)
138,2
Biotina (mcg)
19,6
Manganeso (mg)
0,04
C (mg)
9,69
Molibdeno (mcg)
20,63
D (UI)
41,25
Fósforo (mg)
963,28
E (UI)
1,54
Potasio (mg)
1567,66
Folato (mcg)
61,57
Selenio (mcg)
15,47
K (mcg)
41,25
Sodio (mg)
505,36
Pantotenato (mg)
3,24
Zinc (mg)
3,92
Fuente: Fortification basics: Leche; USAID, DSM, Land O`lakes Icn. Adaptado por Raunhardt, O. y Bowley, A. Mandatory Food Enrichment. Suplemento a la carta informativa Nutriview 1996.
Características fisicoquímicas de calidad de la leche
La leche entera sin pasteurizar, según las NTP 202.001 1998 debe cumplir con los siguientes requerimientos fisicoquímicos:
Tabla 3. Requerimientos fisicoquímicos de la leche entera cruda
Parámetro
Límites
Materia grasa
Mín. 3.2%
Sólidos no grasos
Mín. 8.2%
Sólidos totales
Mín. 11.4 %
Impurezas macroscópicas por cada 500 ml de leche
Máx. 0.5 mg (Grado 2)
Acidez expresado en gramos de ácido láctico en 100 gramos de leche
Mín. 0.14% Máx. 0.18%
Densidad a 20º C
Mín. 1,0296 Máx. 1,03040
Índice de refracción del suero a 20º C
Mín. 1,34179 (lect. Refractométrica 37.5)
Ceniza total (g/ 100 g)
Mín. 8.0
Fuente: Norma Técnica Peruana 202.001 1998
La Norma Técnica Peruana más actual, NTP 2002.001 (2003), indica:
Tabla 4 Características de calidad de la leche de vaca entera
Requisitos
Límites
Densidad a 15ºC gr/100ml
1.0296 - 1.0340
Acidez gr ác. láctico/ 100ml de leche
0.14 - 0.18
pH
6.6 - 6.8
Cenizas total gr/100 ml
Mín. 0.7
Impurezas macroscópicas, expresadas mg de sedimento/ 500 ml de leche
Máx. 2.0
Sólidos no Grasos %
Mín. 8.2
Sólidos Totales %
Mín. 11.40
Alcalinidad de la ceniza total (cm3 de solución de NaOH 1N)
Máx. 1.7
Prueba de alcohol (70% v/v)
No coagulable
Índice crioscópico º C
-0.566 a -0.530
Sustancias conservadoras (antisépticos, antibióticos, alcalinos, etc.). Así como sustancias residuales de antibióticos, plaguicidas, etc.
Ausencia
Tratamiento que disminuye o modifique sus componentes originales
Ninguno
Fuente: NTP 2002.001 (2003)
Las Norma Técnica Obligatoria Nicaragüense 03 027-99 Leche Entera Cruda, indica que las características fisicoquímicas de la leche cruda son:
Tabla 5. Requisitos fisicoquímicos de la leche cruda
Requisitos
Mínimo
Máximo
Densidad a 15º C (Gravedad específico)
1.0300
1.0330
Materia grasa % m/m
3.0
-
Sólidos Totales % m/m
11.3
-
Sólidos no grasos % m/m
8.3
-
Acidez expresada como ácido láctico % m/v
0.13
0.16
pH
6.6
6.7
Índice de refracción
nD20 1.3420
-
Índice lactométrico
8.4º L
-
Fuente: Norma Técnica Obligatoria Nicaragüense 03 027-99 de la leche cruda
Principales pruebas fisicoquímicas de calidad de la leche
La densidad
La densidad de un líquido como la leche entera, es la cantidad de masa por una unidad de volumen. La densidad varía con la concentración, es el indicativo de la característica compacta de la estructura molecular de la materia. La densidad se puede medir con densímetros o aerómetros, que para el caso de la leche se le conoce como lactodensímetro. Las unidades de medida de la densidad pueden ser: kg /m3, g/ cm3, g/ml, etc. (Alcázar, 2002).
Generalmente la densidad se define con la siguiente expresión:
ρ=mv
Donde:
ρ: Densidad
m: Masa de la materia
v: Volumen de la materia
El lactómetro o lactodensímetro, es un bulbo calibrado a 15º C, 20º C o 35ºC, también pueden ser graduados a escala de Quevenne (º Q) o en grados según la Junta de Salud Pública de New York (º NBH). Los grados Quevenne corresponden a la segunda y tercera cifra del valor específico y equivalen a los grados NBH multiplicando por 0.29 (Zulia, 2003).
El pH o potencial de hidrogeniones
Es la medida de la acidez o basicidad de una sustancia y se describe indicando la concentración del ión hidronio [H+]. El pH es neutro cuando existe equilibrio entre el ion H+ y OH-, entonces el pH es 7. En un medio ácido, la concentración de los iones H+ aumenta y el pH es menor a 7, y en medio básico los iones H+ disminuyen y por lo tanto el pH es superior a 7. Entonces el pH se define como (Alcázar, 2002):
pH=-logH+=log1H+
Los alimentos se pueden clasificar según su pH de la siguiente manera (Alcázar, 2002):
Alimentos de acidez baja o poco ácidos: pH > 5.3 (carne, leche, cereales, legumbres, etc.).
Alimentos de acidez media: 5.3 > pH> 4.5 (la mayoría de las hortalizas).
Alimentos ácidos: 4.5 > pH > 3.7 (frutas como peras, piñas, mango, etc.).
Alimentos muy ácidos: pH < 3.7 (limón, naranja, etc.).
El pH de la leche puede ser modificado por algunos factores como (Negri, 2005):
El periodo de lactación, el pH del calostro es más ácido que el de la leche normal y cuando el periodo de lactación está finalizando la lactación el pH es casi neutro.
La presencia de alguna enfermedad como la mastitis, valores de pH 6,9 a 7,5 son medidos en leche con mastitis debido a un aumento de la permeabilidad de las membranas de la glándula mamaria originando una mayor concentración de iones Na y Cl y una reducción del contenido de lactosa y de P inorgánico soluble.
El pH se ve influenciado por tratamientos térmicos, o sea varía con la temperatura, la pasterización causa algunos cambios en el pH debido a la pérdida de CO2 y a la precipitación de fosfato de calcio. Tratamientos térmicos severos (superiores a 100 º C) resultan en una disminución del pH debido a la degradación de la lactosa a varios ácidos orgánicos, especialmente a ácido fórmico. La concentración de la leche por evaporación de agua causa una disminución en el pH cuando la solubilidad del fosfato de calcio es excedida, resultando en una mayor formación de fosfato de calcio coloidal (Negri, 2005) , quien cita a (Fox y McSweeney, 1998). El pH disminuye en promedio 0,01 unidades por cada °C que aumenta, fundamentalmente a causa de la insolubilización del fosfato de calcio. Esta variación es muy importante considerando el estrecho rango de variación del pH de la leche.
La acidez titulable
Es el porcentaje del peso de los ácidos contenidos en el producto. Se determina por medio del análisis denominado titulación, que consiste en la neutralización de los iones de hidrógeno del ácido con una solución de hidróxido de sodio (0.1 N para el caso de la titulación de la leche) de concentración conocida en presencia de un indicador tal como la fenolftaleína (Alcázar, 2002).
La acidez titulable de la leche constituye la acidez "natural" de la leche y la acidez desarrollada durante la titulación; la acidez titulable es a suma de cuatro reacciones (Negri, 2005):
Acidez debida a la caseína que representa dos quintos de la acidez natural.
Acidez debida a los minerales y a los indicios de ácidos orgánicos; éstos representan dos quintos de la acidez natural.
Reacciones secundarias debida a los fosfatos; representa un quinto de la acidez natural.
El ácido láctico y otros ácidos procedentes de la degradación microbiana de la lactosa, de lípidos, lo constituye leche en vías de alteración; representa la acidez desarrollada.
Gráficos de control
Son herramientas útiles para establecer fronteras de variación dentro de un proceso. Muestra cuando estas fronteras se sobrepasan y entonces buscar las claves que lleven a las causas para resolverlas. Para la aplicación de los gráficos de control, el proceso ha de tener una estabilidad suficiente que, aun siendo aleatorio, permita un cierto grado de predicción (Ruiz Falcó Rojas, 2006), (Douglas C. & García Peña, 2004).
Juan José Tarí Guilló (2000), quien cita a Juran y Gryna (1975) indica, que el gráfico de control se utiliza para medir la estabilidad de un proceso en el tiempo, a partir de la evolución del valor que toma una o varias variables del mismo. Entonces, es una comparación gráfica de los datos de desempeño del proceso con los límites de control estadístico calculados.
Gráficos "X-R"
El Control Estadístico de Procesos se basa en tomar muestras de manera periódica, calcular la media muestral y representar un gráfico, de modo que si la media cae fuera de los límites de control existe la evidencia de que hay una causa asignable presente (proceso fuera de control); este gráfico se le denomina Gráfico de Medias o simplemente Gráfico X (Ruiz Falcó Rojas, 2006).
La dispersión de los valores muestrales nos puede proporcionar una estimación de la dispersión del proceso y realizar un seguimiento de su evolución. La dispersión de los valores de una población se mide por su desviación típica σ y los estimadores muestrales utilizados más frecuentemente son el recorrido R (que en nuestro caso dará lugar al Gráfico de Rangos o Recorridos o simplemente Gráfico R) y la desviación típica muestral S (que dará lugar al Gráfico de desviaciones típicas o simplemente Gráfico S) (Ruiz Falcó Rojas, 2006).
El rango o recorrido es la diferencia entre el mayor valor presente en la muestra y el menor valor y la desviación muestral con estimador insesgado que se presenta en la siguiente expresión (Ruiz Falcó Rojas, 2006):
S=i-1nxi-x2n-1
Este estimador de la varianza σ2 es insesgado y además n – 1, son los grados de libertad de la muestra (Ruiz Falcó Rojas, 2006).
La gráfica de medias o "X", se diseña para medir la variación en las medias muestrales alrededor de algún nivel generalmente aceptado, así tenemos:
Límite superior de control para el rango: LSCX=X+3σX
Límite inferior de control para el rango: LICX=X-3σX
Pero generalmente la desviación estándar de las medias (σX), se representan como A2R donde R es el promedio del rango y A2 se encuentra tabuladas según el número de muestra.
Límite superior de control para las medias: LSCX=X+A2σX
Límite inferior de control para las medias: LICX=X+A2σX
Así en la Tabla se muestran algunos valores de A2, para muestras hasta de 25 unidades.
Tabla 6. Factores críticos de las gráficas o cartas de control
Gráfica para medias
Gráfica para rangos
n
Factor para el límite de control
A2 = 3/( d2 )
Factor para la recta central
d2
Factores de los límites de control
D3 = 1-3(d3/ d2) D4 = 1+3(d3/ d2) d3
2
1,881
1,128
-1,267=0
3,267
0,8525
3
1,023
1,693
-0,574=0
2,574
0,8884
4
0,729
2,059
-0,282=0
2,282
0,8798
5
0,577
2,326
-0,114=0
2,114
0,8641
6
0,483
2,534
-0,004=0
2,004
0,8480
7
0,419
2,704
0,076
1,924
0,8330
8
0,373
2,847
0,136
1,864
0,8200
9
0,337
2,970
0,184
1,816
0,8080
10
0,308
3,078
0,223
1,777
0,7970
11
0,285
3,173
0,256
1,744
0,7870
12
0,266
3,258
0,284
1,716
0,7780
13
0,249
3,336
0,308
1,692
0,7700
14
0,235
3,407
0,329
1,671
0,7620
15
0,223
3,472
0,348
1,652
0,7550
16
0,212
3,532
0,364
1,636
0,7490
17
0,203
3,588
0,379
1,621
0,7430
18
0,194
3,640
0,392
1,608
0,7380
19
0,187
3,689
0,404
1,596
0,7330
20
0,180
3,735
0,414
1,586
0,7290
21
0,173
3,778
0,425
1,575
0,7240
22
0,167
3,819
0,434
1,566
0,7200
23
0,162
3,858
0,443
1,557
0,7160
24
0,157
3,895
0,452
1,548
0,7120
25
0,153
3,931
0,459
1,541
0,7090
Fuente: Control de Calidad, Ruiz Falcó Rojas (2006).
Metodología
Materiales, equipos, insumos y reactivos
Lactodensímetro
pHímetro digital
Bureta semiautomática
Termómetro digital
Probeta de 500 ml
Vasos descartables
NaOH 0.1N
Indicador fenoftaleína
Solución buffer para calibración del phímetro digital
Leche de vaca entera
Agua destilada
Papel secante
Procedimiento
Determinación de la densidad
Las cuatro muestras M1E, M2S, M3E y M4S; se introdujeron 500ml de leche entera de vaca para cada una de las muestras en una probeta, se midió la temperatura para realizar la corrección correspondiente, puesto que el lactodensímetro utilizado tiene una calibración a 20 º C. Se introdujo el lactodensímetro en el interior de la probeta que contiene la muestra de leche correspondiente, cuidando que se ubique en el centro geométrico, se espera unos minutos para que se estabilice y hacer lectura de la densidad correspondiente para cada muestra.
La densidad se corrige con la siguiente expresión:
Dc=Dl+Tl-T*0.0002
Donde:
Dc: Densidad corregida
Dl: Densidad leída
Tl: Temperatura leída
T: Temperatura de calibración del lactodensímetro
Determinación de acidez
Con una pipeta se tomaron 10 ml de leche para cada muestra, luego se procede a agregar 3 gotitas de indicador de fenoftaleína, se titula con NaOH 0.1 N y se procede a leer el gasto de NaOH 0.1 N cuando la muestra vire a una coloración rosada tenue.
Como la muestra toma fue de 10ml se calcula directamente los ºDornic de la leche multiplicándo el gasto por diez (Negri, 2005).
ºD=V(ml)NaOH(N9)×10
Donde:
VmlNaOH(N/9): Volumen del gasto en la titulación
Otra formar de expresar la acidez de la leche es (Alcázar, 2002):
%Acidez=G×N×meqM×100
Donde:
G: Gasto en volumen de NaOH 0.1 N durante la titulación.
N: Normalidad del NaOH
Meq: Miliequivalentes del ácido láctico (0.09)
M: Volumen de la muestra
Determinación de pH
Se coloca en un vaso, 10 ml de leche extraídas con una pipeta, y se mide directamente con el pHímetro digital. Una vez se estabilice la medida en el phímetro, se procede a lavar el electrodo con agua destilada y liberarlo de humedad con papel secante, para luego proceder a medir el pH de la siguiente muestra y asi sucesivamente hasta culminar con todas las mediciones.
Procedimiento para el control
Se realizó un muestreo aleatorio simple en el Mercado Central de Moquegua, específicamente en la calle Torata, donde se expende leche de vaca entera en el horario de la mañana (8:00 am), se tomaron muestras de cuatro señoras que la expenden, pero además se consultó la procedencia de la leche. Entonces como tenemos cuatro muestras diferentes y de dos zonas distintas (Samegua y Estuquiña) que pertencen a la Provincia Mariscal Nieto de la Región Moquegua. El muestreo en si se realizó por cuatro días consecutivos del 3 al 6 de enero del 2013.
Entonces se tomaron cuatro muestras los cuatro días de evaluación en el Mercado Central de Moquegua (Calle Torata), de las cuales dos tenían procedencia de Estuquiña y dos de Samegua, campiñas de la ciudad Moquegua.
Resultados y Discusiones
Evaluación de calidad de la densidad en la leche entera expendida en el Mercado Central de Moquegua (Calle Torata)
La densidad de la leche entera de vaca expendida en el Mercado Central de Moquegua (Calle Torata), tiene en promedio 1.02777375 con un rango de variabilidad promedio de 0.00182, por lo que de acuerdo a ello no presenta puntos fuera de control durante el tiempo en que se realizó el muestreo como se puede observar en la fig. 1, entonces la densidad de la leche de vaca tiene una tendencia cercana al promedio obtenido.
Por otro lado, se conoce que según la NTP 202.001 1998, la densidad debe estar dentro de los límites Mín. 1,0296 y Máx. 1,03040 a una temperatura de 20 º C; entonces la leche expendida en el Mercado Central se encuentra por debajo del límite mínimo aceptable de calidad de acuerdo a la norma como se puede verificar en el cuadro Nº 1 y 2 y las figuras 1 y 2. De lo cual se podría presumir los motivos podrían ser por la alimentación, el clima, o bien la agregación de agua para aumentar el volumen de venta de leche lo que sería un fraude y sería realizar un control continuo y tomar acciones correctivas necesarias por la Municipalidad Provincial de Mariscal Nieto, en su labor de protección al cliente.
Cuadro Nº 1: Datos registrados de promedio y rango de la Densidad de la Leche entera de Vaca para las muestras tomadas en el Mercado Central de Moquegua
Fecha
M1E
M2S
M3E
M4S
Promedio
Rango
03/01/2013
1.02816
1.0297
1.02818
1.026
1.02801
0.0037
04/01/2013
1.02838
1.02748
1.02804
1.02836
1.028065
0.0009
05/01/2013
1.02686
1.02814
1.02638
1.02762
1.02725
0.00176
06/01/2013
1.0274
1.02738
1.028
1.0283
1.02777
0.00092
Promedio
1.02777375
0.00182
Fuente: Elaboración propia.
Cuadro Nº 2: Límites de control de la gráficas de control de Promedio y Rango de la Densidad de la Leche.
Gráfica
LCS
LC
LCI
Promedios (X)
1.02910235
1.02777375
1.02644515
Rangos (R)
0.0041496
0.00182
0
Fuente: Elaboración propia.
La tendencia central de la densidad de la leche es contante durante los cuatro días de muestreo, este comportamiento talvés podría variar si se tomaran los datos por mucho más tiempo y en diferentes puntos de venta en la ciudad de Moquegua para poder tener más datos que puedan dar valores más cercanos a la realidad general de la calidad de la leche que consume la población de Moquegua.
Fig. 1 Gráfica de control del promedio de la densidad de la leche entera de vaca
Fig. 2 Gráfica de control del rango de la densidad de la leche entera de vaca
La leche entera de vaca, para la muestra 1 proveniente de la Campiña de Estuquiña expendida en el Mercado central de la ciudad Moquegua tiene una densidad máxima de 1.02838 y una mínima de 1.02686, el 10% de la muestras en los cuatro días tienen una densidad menor igual a 1.027265 y el 25% de la muestras tiene densidad mayor igual a 1.028215. La muestra 2 proveniente de la Campiña de Samegua tiene una densidad máxima de 1.02970 y como mínimo 1.02748, de lo cual se podría decir que su valor máximo se encuentra el límite mínimo aceptable como característica de calidad de la leche (NTP 202.1998; Mín. 1,0296 y Máx. 1,03040); el 10% de la muestra tomada en los cuatro días tienen un densidad menor o igual a 1.027455 y el 25% de las muestras tiene una densidad mayor o igual a 1.02853.
Cuadro Nº 3: Cuartiles de la muestras para la densidad de la Leche entera de vaca expendida en el Mercado Central
Cuartiles
M1E
M2S
M3E
M4S
MAX
1.02838
1.02970
1.02818
1.02836
Q1
1.027265
1.027455
1.027595
1.027215
Mediana
1.0274
1.02748
1.028
1.02762
Q3
1.028215
1.02853
1.028075
1.028315
MIN
1.02686
1.02748
1.02638
1.02600
Fuente: Elaboración propia
La muestra 3 proveniente de Estuquiña, tiene una denisdad máxima de 1.02818 y una mínima de 1.02638, por debajo de lo minimo 1.0296 aceptable según la Norma Ténica Peruana 202.1998; solamente el 25% de las muestras tienen una densidad mayor o igual a 1.028075. La muestra 4 proveniente de Samegua, tiene una densidad máx. de 1.02836 y solamente el 25% de las muestras tienen un densidad superior o igual a 1.028315.
También se puede observar gráficamente el primer y tercer cuartil de la densidad de la leche (Q1 y Q3) y sus valores máximos alcanzados durante el muestreo y el valor que se ubica en el medio o mediana. (Véase fig. 3).
Fig. 3 Gráfico de caja y bigotes de para cada muestra de leche entera de vaca con respecto a su densidad.
Evaluación de calidad de la Acidez en la leche entera expendida en el Mercado Central de Moquegua (Calle Torata)
La acidez es un indicativo que permite sospechar posibles contaminaciones microbiológicas de la leche, leche mastítica, algún tipo de alteración y adulteración de la, la cual se complementa también con la medición del pH. La acidez de la leche entera de vaca muestreada en el Mercado central de Moquegua (Calle Torata), presentó valores promedio de 0.162 gr de acidez/ 100 ml de leche con un rango de variabilidad de 0.016875; por otro lado la NTP 202.1998 indica que el valor Mín. 0.14% Máx. 0.18% de acidez de la leche, entonces se puede decir que la leche expendida en el mercado Central de Moquegua se encuentra dentro de un rango promedio de aceptabilidad de calidad. (Véase cuadro Nº 4 y la figura 4).
Cuadro Nº 4: Datos registrados de promedio y rango de la Acidez de la Leche entera de Vaca
Fecha
M1E
M2S
M3E
M4S
Promedio
Rango
03/01/2013
0.153
0.1665
0.1665
0.1665
0.163125
0.0135
04/01/2013
0.1575
0.162
0.1665
0.171
0.16425
0.0135
05/01/2013
0.1575
0.1665
0.1485
0.1665
0.15975
0.018
06/01/2013
0.162
0.1485
0.162
0.171
0.160875
0.0225
Promedio
0.162
0.016875
Fuente: Elaboración propia.
Cuadro Nº 5: Limites críticos y centrales de los gráficos de control X- R para la acidez de la leche de vaca
Gráfica
LCS
LC
LCI
Promedios (X)
0.17431875
0.162
0.14968125
Rangos (R)
0.038475
0.016875
0
Fuente: Elaboración propia
Fig. 4 Gráfica de Control para el promedio de la acidez de la leche de vaca
Las muestras tomadas de leche para la evaluación de acidez tienen una tendencia central, lo cual se calificaría que se encuentran bajo control, como se puede observar en la variabilidad del rango para las muestras tomadas. (Véase fig. 4 y 5).
Fig. 5 Gráfica de control para el rango de la acidez de la leche de vaca
La muestra 1 proveniente de Estuquiña presentó una acidez de 0.162 y un mínimo de 0.153, y el 25% de las muestras de leche de vaca tienen una acidez mayor a 0.158625. La muestra 2 procedente de Samegua tiene una acidez máx. 0.1665 y mín. 0.1485 y solamente un 25% de las muestras tienen una acidez mayor o igual a 0.1665 y un 10% una acidez menor o igual a 0.158625.
Cuadro Nº 6: Cuartiles de la acidez de la leche entera de vaca expendida en el Mercado Central de Moquegua
Cuartiles
M1E
M2S
M3E
M4S
MAX
0.162
0.1665
0.1665
0.171
Q1
0.156375
0.158625
0.158625
0.1665
Mediana
0.1575
0.16425
0.16425
0.16875
Q3
0.158625
0.1665
0.1665
0.171
MIN
0.153
0.1485
0.1485
0.1665
Fuente: Elaboración propia.
La muestra 3 de Estuquiña tiene una acidez máxima de 0.1665 y una mínima de 0.1485, solamente un 10% de las muestras de leche presentaron una acidez menor o igual a 0.158625. La muestra 4 de Samegua tiene una acidez máxima de 0.171 y mínima de 0.1665 y solamente un 10% de la muestras de leche de vaca tienen una acidez menor o igual a 0.1665.
Así tambien, los datos del cuadro Nº 6 se pueden representar en un Gráfico de caja y bigotes como en la fig. 6. Allí se muestran los límites máximos y mínimos para cada muestra, sus cuartiles y su mediana.
Fig. 6 Gráfica de caja y bigotes de la acidez para cada muestra tomada de leche entera de vaca
La acidez titulable de la leche constituye la acidez "natural" de la leche y la acidez desarrollada durante la titulación; la acidez titulable es a suma de cuatro reacciones, debida a la caseína de la leche, los minerales y ácidos orgánicos, fosfatos y por la degradación microbiana de la lactosa de la leche (Negri, 2005).
Evaluación de calidad del pH en la leche entera expendida en el Mercado Central de Moquegua (Calle Torata)
El pH de las muestras de leche entera de vaca, tomadas en el Mercado Central de Moquegua tienen un promedio de 6.67875 con un rango de variabilidad es de 0.04. La NTP 2002.001, indica que el pH mín. 6.6 y máx. 6.8, entonces la leche expendida se encuentra en el rango de aceptabilidad de calidad promedio, y con una acidez promedio 0.162, se puede calificar a la leche de vaca como una leche de mediana calidad sin acidez desarrollada (Negri, 2005).
Cuadro Nº 7: Datos registrados de promedio y rango del pH de la Leche entera de Vaca
Fecha
M1E
M2S
M3E
M4S
Promedio
Rango
03/01/2013
6.73
6.69
6.7
6.68
6.7
0.05
04/01/2013
6.7
6.68
6.69
6.66
6.6825
0.04
05/01/2013
6.67
6.7
6.67
6.68
6.68
0.03
06/01/2013
6.65
6.68
6.64
6.64
6.6525
0.04
Promedio
6.67875
0.04
Fuente: Elaboración propia
Cuadro Nº 8: Límites críticos para las gráficas X-R del pH de la leche entera de vaca
Gráfica
LCS
LC
LCI
Promedios (X)
6.70795
6.67875
6.64955
Rangos (R)
0.0912
0.04
0
Fuente: Elaboración propia.
Fig. 7 Gráfico de control del promedio del pH de la leche entera de vaca
La variabilidad del rango es tipo tendencial al promedio, sin embargo en la gráfico de promedio aunque no hay ningún punto fuera de los límites, exísten un punto cercano al límite superior. (Véase fig. 7 y 8).
Fig. 8 Gráfico de control del Rango del pH de la leche entera de vaca
La muestra 1 procedente de Estuquiña tiene un pH máx. de 6.73 y un mín. 6.65, solamente un 10% de la muestra tiene un pH menor o igual a 6.665. La muestra 2 procedente de Samegua tiene un pH máximo de 6.7 y un pH mínimo de 6.6925, solmente un 10% de las muestras tiene un ph menor o igual a 6.68 y 25% mayor o igual 6.6925. La muestra 3 procendente de Estuquiña tiene un pH máx. 6.7 y mín. 6.64, el 10% de las muestras tienen un pH menor o igual a 6.6625 y el 25% mayor o igual a 6.6925. La muestra 4 procedente de Samegua, tienen un pH máx. 6.68 y un mín. 6.64, el 10% de las muestras tienen un pH menor igual a 6.655 y el 25% tiene un pH mayor igual a 6.68. Lo que confirma que todas las muestras de leche de vaca en el Mercado Central de Moquegua tienen un pH dentro de los límites requeridos por la Norma Técnica Peruana 2002.001. (Véase la fig. 9).
Cuadro Nº 9: Cuartiles de las muestras de pH para la leche entera de vaca
Cuartiles
M1E
M2S
M3E
M4S
MAX
6.73
6.7
6.7
6.68
Q1
6.665
6.68
6.6625
6.655
Mediana
6.67
6.68
6.67
6.66
Q3
6.7075
6.6925
6.6925
6.68
MIN
6.65
6.68
6.64
6.64
Fuente: Elaboración propia
Fig. 9 Gráfico de caja y bigotes del pH de la leche entera de vaca
Conclusiones
Recomendaciones
Bibliografía
Alcázar, J. (2002). Diccionario de Industrias Alimentarias.
Douglas C., M., & García Peña, R. (2004). Control estadístico de la calidad. México: LIMUSA S.A.
Fox, P., & McSweeney P.L.H. (1998). Dairy chemistry and biochemistry. Blackie Academic & Professional. 478 pp. Londres.
Negri, L. M. (2005). Manual de Referencias técnicas para el logro de leche de calidad: Acidez y pH de la leche.
NTON. (1999). OIRSA: NTON. Recuperado el 3 de Enero de 2013, de http://www.oirsa.org/aplicaciones/subidoarchivos/MarcoLegalCRIA/0302799NILeche.htm
NTP. (1998). Norma Tecnica Peruana 202.001 1998 . Lima.
Páez, L., López , N., Salas, K., Spaldiliero, A., & Verde, O. (2002). Características Fisicoquímicas de la leche cruda de las zonas de Yaracal y Aora, Venezuela . Redalyc, 1-11.
Raunhart, O., & Bowley, A. (1996). Fortification basics: Leche. Nutriview, USAID, DSM, Land O`Lakes, 1-4.
Ruiz Falcó Rojas, A. (2006). Control estadístico de procesos. Recuperado el 6 de enero de 2013, de Universidad Pontificia Comillas Madrid: http://web.cortland.edu/matresearch/controlprocesos.pdf
Tarí Guilló, J. (2000). Biblioteca.org.ar: Publicaciones de la Universidad de Alicante. Recuperado el 9 de setiembre de 2012, de Biblioteca.org.ar:Publicaciones de la Universidad de Alicante: http://www.biblioteca.org.ar/libros/133000.pdf
Wattioux, M. A. (1999). Composición de la leche y su valor Nutricional. Recuperado el 3 de Octubre de 2012, de
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[email protected]
Webb, B., Johson, A., & Alford, J. (1974). The Composition of milk. En Fundamentals of Dairy Chemistry. Connecticut: The AVI Publishing Company, inc.
Zulia, U. d. (2003). Introducción al Control de calidad de la Leche Cruda, Guía Práctica. Maracaibo: Universidad de Zulia.
Anexos
Fotos durante la evaluación de la leche
Muestras y materiales utilizados para medir la densidad (lactodensímetro) y la temperatura digital.
Titulación de la muestra de leche entera de vaca
Toma del pH de la leche entera de vaca
Apéndices
Apéndice 1: Gráficos de control de la densidad de la leche entera de vaca, muestreada en el Mercado Central (Calle Torata)
M1E= Muestra 1 proveniente de la campiña de Estuquiña
M2S= Muestra 2 proveniente de la campiña de Samegua
M3E= Muestra 3 proveniente de la campiña de Estuquiña
M4S= Muestra 4 proveniente de la campiña de Samegua
X-bar y Rango - Estudio Inicial para M1E-M4S
Número de subgrupos = 4
Tamaño del Subgrupo = 4.0
0 subgrupos excluidos
Gráfico X-bar
UCL: +3.0 sigma = 1.0291
Línea central = 1.02778
LCL: -3.0 sigma = 1.02645
0 fuera de límites
Gráfico de Rango
UCL: +3.0 sigma = 0.00415356
Línea central = 0.00182
LCL: -3.0 sigma = 0.0
0 fuera de límites
Estimaciones
Media del Proceso = 1.02778
Sigma del Proceso = 0.000883924
Rango Medio = 0.00182
El StatAdvisor
Este procedimiento crea gráficos X-bar y R para M1E-M4S. Está diseñado para permitirle determinar si los datos proceden de un proceso que está en un estado de control estadístico. Los gráficos de control se construyen bajo la asunción de que los datos proceden de una distribución normal con una media igual a 1.02778 y una desviación típica igual a 0.000883924. Estos parámetros se estimaron a partir de los datos. De los 4 puntos no excluidos mostrados en los gráficos, 0 están fuera de los límites de control en el primer gráfico mientras que 0 están fuera de los límites en el segundo gráfico. Puesto que la probabilidad de ver 0 o más puntos fuera de los límites sólo por casualidad es 1.0 si los datos proceden de la distribución asumida, no podemos rechazar la hipótesis de que el proceso está en un estado de control estadístico para un nivel de confianza del 90% o superior.
Resumen del Procedimiento para el ANOVA
Muestra 1: M1E
Muestra 2: M2S
Muestra 3: M3E
Muestra 4: M4S
Muestra 1: 4 valores 1.02686 hasta 1.02838
Muestra 2: 4 valores 1.02738 hasta 1.0297
Muestra 3: 4 valores 1.02638 hasta 1.0282
Muestra 4: 4 valores 1.026 hasta 1.02836
El StatAdvisor
Este procedimiento compara los datos en 4 columnas del actual fichero de datos. Realiza varios tests estadísticos y gráficos para comparar las muestras. El F-test en la tabla de ANOVA comprobará si hay alguna diferencia significativa entre las medias. Si hay, los Tests de Rangos Múltiples le indicarán las medias que son significativamente diferentes unas de otras. Si le preocupa la presencia de valores atípicos, puede elegir el test Kruskal-Wallis que compara las medianas en lugar de las medias. Los diferentes gráficos le ayudarán a juzgar la significación práctica de los resultados, y le permitirán buscar las posibles violaciones a las asunciones subyacentes en el análisis de la varianza.
Tabla ANOVA
Análisis de la Varianza
Fuente Sumas de cuad. Gl Cuadrado Medio Cociente-F P-Valor
Entre grupos 8.825E-7 3 2.94167E-7 0.33 0.8053
Intra grupos 0.0000107638 12 8.96983E-7
Total (Corr.) 0.0000116463 15
El StatAdvisor
La tabla ANOVA descompone la varianza de los datos en dos componentes: un componente entre grupos y un componente dentro de cada grupo. El F-ratio, que en este caso es igual a 0.327951, es el cociente de la estimación entre grupos y la estimación dentro de los grupos. Puesto que el p-valor del test F es superior o igual a 0.05, no hay diferencia estadísticamente significativa entre las medias de las 4 variables a un 95.0%.
Apéndice 2: Gráfica de Control de la acidez de la leche entera de vaca muestreada en el Mercado Central de la Ciudad de Moquegua
M1E= Muestra 1 proveniente de la campiña de Estuquiña
M2S= Muestra 2 proveniente de la campiña de Samegua
M3E= Muestra 3 proveniente de la campiña de Estuquiña
M4S= Muestra 4 proveniente de la campiña de Samegua
X-bar y Rango - Estudio Inicial para M1E-M4S
Número de subgrupos = 4
Tamaño del Subgrupo = 4.0
0 subgrupos excluidos
Gráfico X-bar
UCL: +3.0 sigma = 0.174652
Línea central = 0.161813
LCL: -3.0 sigma = 0.148973
0 fuera de límites
Gráfico de Rango
UCL: +3.0 sigma = 0.0402233
Línea central = 0.017625
LCL: -3.0 sigma = 0.0
0 fuera de límites
Estimaciones
Media del Proceso = 0.161813
Sigma del Proceso = 0.00855998
Rango Medio = 0.017625
El StatAdvisor
Este procedimiento crea gráficos X-bar y R para M1E-M4S. Está diseñado para permitirle determinar si los datos proceden de un proceso que está en un estado de control estadístico. Los gráficos de control se construyen bajo la asunción de que los datos proceden de una distribución normal con una media igual a 0.161813 y una desviación típica igual a 0.00855998. Estos parámetros se estimaron a partir de los datos. De los 4 puntos no excluidos mostrados en los gráficos, 0 están fuera de los límites de control en el primer gráfico mientras que 0 están fuera de los límites en el segundo gráfico. Puesto que la probabilidad de ver 0 o más puntos fuera de los límites sólo por casualidad es 1.0 si los datos proceden de la distribución asumida, no podemos rechazar la hipótesis de que el proceso está en un estado de control estadístico para un nivel de confianza del 90% o superior.
Resumen del Procedimiento para el ANOVA de la acidez de la leche
Muestra 1: M1E
Muestra 2: M2S
Muestra 3: M3E
Muestra 4: M4S
Muestra 1: 4 valores 0.15 hasta 0.162
Muestra 2: 4 valores 0.1485 hasta 0.1665
Muestra 3: 4 valores 0.1485 hasta 0.1665
Muestra 4: 4 valores 0.1665 hasta 0.171
El StatAdvisor
Este procedimiento compara los datos en 4 columnas del actual fichero de datos. Realiza varios tests estadísticos y gráficos para comparar las muestras. El F-test en la tabla de ANOVA comprobará si hay alguna diferencia significativa entre las medias. Si hay, los Tests de Rangos Múltiples le indicarán las medias que son significativamente diferentes unas de otras. Si le preocupa la presencia de valores atípicos, puede elegir el test Kruskal-Wallis que compara las medianas en lugar de las medias. Los diferentes gráficos le ayudarán a juzgar la significación práctica de los resultados, y le permitirán buscar las posibles violaciones a las asunciones subyacentes en el análisis de la varianza.
Tabla ANOVA para la Acidez de la Leche entera de Vaca
Análisis de la Varianza
Fuente Sumas de cuad. Gl Cuadrado Medio Cociente-F P-Valor
Entre grupos 0.000302063 3 0.000100688 2.28 0.1315
Intra grupos 0.000529875 12 0.0000441563
Total (Corr.) 0.000831938 15
El StatAdvisor
La tabla ANOVA descompone la varianza de los datos en dos componentes: un componente entre grupos y un componente dentro de cada grupo. El F-ratio, que en este caso es igual a 2.28025, es el cociente de la estimación entre grupos y la estimación dentro de los grupos. Puesto que el p-valor del test F es superior o igual a 0.05, no hay diferencia estadísticamente significativa entre las medias de las 4 variables a un 95.0%.
Apéndice 3: Gráficas de Control del pH de la Leche Entera de Vaca muestreada en el Mercado Central de Moquegua (Calle Torata)
X-bar y Rango - Estudio Inicial para M1E-M4S
Número de subgrupos = 4
Tamaño del Subgrupo = 4.0
0 subgrupos excluidos
Gráfico X-bar
UCL: +3.0 sigma = 6.70789
Línea central = 6.67875
LCL: -3.0 sigma = 6.64961
0 fuera de límites
Gráfico de Rango
UCL: +3.0 sigma = 0.091287
Línea central = 0.04
LCL: -3.0 sigma = 0.0
0 fuera de límites
Estimaciones
Media del Proceso = 6.67875
Sigma del Proceso = 0.0194269
Rango Medio = 0.04
El StatAdvisor
Este procedimiento crea gráficos X-bar y R para M1E-M4S. Está diseñado para permitirle determinar si los datos proceden de un proceso que está en un estado de control estadístico. Los gráficos de control se construyen bajo la asunción de que los datos proceden de una distribución normal con una media igual a 6.67875 y una desviación típica igual a 0.0194269. Estos parámetros se estimaron a partir de los datos. De los 4 puntos no excluidos mostrados en los gráficos, 0 están fuera de los límites de control en el primer gráfico mientras que 0 están fuera de los límites en el segundo gráfico. Puesto que la probabilidad de ver 0 o más puntos fuera de los límites sólo por casualidad es 1.0 si los datos proceden de la distribución asumida, no podemos rechazar la hipótesis de que el proceso está en un estado de control estadístico para un nivel de confianza del 90% o superior.
Resumen del Procedimiento
Muestra 1: M1E
Muestra 2: M2S
Muestra 3: M3E
Muestra 4: M4S
Muestra 1: 4 valores 6.65 hasta 6.73
Muestra 2: 4 valores 6.68 hasta 6.7
Muestra 3: 4 valores 6.64 hasta 6.7
Muestra 4: 4 valores 6.64 hasta 6.68
El StatAdvisor
Este procedimiento compara los datos en 4 columnas del actual fichero de datos. Realiza varios tests estadísticos y gráficos para comparar las muestras. El F-test en la tabla de ANOVA comprobará si hay alguna diferencia significativa entre las medias. Si hay, los Tests de Rangos Múltiples le indicarán las medias que son significativamente diferentes unas de otras. Si le preocupa la presencia de valores atípicos, puede elegir el test Kruskal-Wallis que compara las medianas en lugar de las medias. Los diferentes gráficos le ayudarán a juzgar la significación práctica de los resultados, y le permitirán buscar las posibles violaciones a las asunciones subyacentes en el análisis de la varianza.
Tabla ANOVA del pH de la Leche entera de Vaca
Análisis de la Varianza
Fuente Sumas de cuad. Gl Cuadrado Medio Cociente-F P-Valor
Entre grupos 0.001425 3 0.000475 0.80 0.5188
Intra grupos 0.00715 12 0.000595833
Total (Corr.) 0.008575 15
El StatAdvisor
La tabla ANOVA descompone la varianza de los datos en dos componentes: un componente entre grupos y un componente dentro de cada grupo. El F-ratio, que en este caso es igual a 0.797203, es el cociente de la estimación entre grupos y la estimación dentro de los grupos. Puesto que el p-valor del test F es superior o igual a 0.05, no hay diferencia estadísticamente significativa entre las medias de las 4 variables a un 95.0%.
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