61
R
esumen
Este proyecto tuvo como finalidad diseñar un proceso de producción de alimento balanceado para
mascotas a partir de los residuos generados en la etapa de dividido y descarne en curtiembres. Se realizó
varias pruebas piloto a nivel laboratorio, las mismas que se basaron en 3 tipos de secado (secado eléctrico,
secado a gas y secado al ambiente) deduciendo así el método más idóneo mediante pruebas estadísticas, la
caracterización de la materia prima se realizó en base a métodos y técnicas recopiladas en la Norma Técnica
Ecuatoriana NTE INEN-ISO 6498 determinando que los residuos de curtición son aptos para este fin ya
que contienen el porcentaje proteico necesario para la alimentación de las mascotas. La caracterización
del producto final se efectuó basándose en la Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 187, la misma que
especifica los parámetros físicos y microbiológicos que necesita cumplir el alimento balanceado para su
consumo, los resultados obtenidos fueron los más adecuados. Finalmente, el proceso seleccionado como el
más idóneo incluye recepción de la materia prima, lavado, desencalado, cortado, moldeado, blanqueado,
secado mediante un secador de bandejas eléctrico, empaquetado y etiquetado. Este proceso es rentable ya
que se logró la recuperación de uno de los residuos sólidos de curtición de la empresa dándole un valor
agregado, sin embargo, se recomienda probar otras técnicas de secado para mejorar la calidad del producto
final y así abaratar los costos de producción.
Palabras clave: alimento balanceado, residuos de curtiembre, dividido y descarnado, juguetes
caninos
A
bstract
The purpose of this project was to design a production process of balanced food for pets by pro-
cessing waste generated in the stages of splitting and fleshing, in tannery. In order to make this
possible, several tests were carried out at the laboratory level, these tests were based on the analysis
of three types of drying (electric drying, gas drying and drying to room temperature) thus deter-
mining the most suitable method by means of statistics tests, the characterization of the raw ma-
terial was carried on by methods and techniques compiled in the Ecuadorian Technical Standard
NTE INEN-ISO 6498 determining that the tanning residues are suitable for this purpose since
they contain the percentage of protein necessary to feed the pets. In addition to this, the tests for
the validation of the final product carried out were based on the Ecuadorian Technical Standard
NTE INEN 187, which specifies the physical and microbiological parameters that the balanced
food needs to meet for its consumption, the collected results were the most appropriate. Finally, the
most suitable process includes reception of the raw material, washing, deliming, cutting, molding,
blanching, dried by means of an electric tray dryer, packaging, and labelling. The design of this
PRODUCCIÓN DE ALIMENTO BALANCEADO PARA MASCOTAS A
PARTIR DE LOS RESIDUOS DE CURTIEMBRE GENERADOS EN LAS
ETAPAS DE DIVIDIDO Y DESCARNE
Production of balanced food for pets by processing tannery waste generated in the stages of
splitting and eshing
Mabel Parada Rivera*, Cesar Puente Guijarro, Zoila Tapia González, Danielita Borja Mayorga,
María Abarca Coello.
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Facultad de Ciencias, Carrera de Ingeniería Química,
Riobamba, Ecuador.
*mparada@espoch.edu.ec
Parada, Puente, Tapia, Borja, Abarca
62
ISSN 2477-9105 Número 23 Vol.1 (2020)
process is profitable for the company since it was possible to recover one of the elements of the solid
waste from tanning by giving it an added value, it is recommended to try other drying techniques
to improve the quality of the final product, and reduce the production costs.
Key words: balanced food, tanning raw material, splitting and fleshing, dogs toys
Fecha de recepción: 21-05-2019 Fecha de aceptación: 27-01-2020
I. INTRODUCCIÓN
La contaminación generada en la industria del
cuero viene asociada con los procesos mecánicos
de corte que sufre la piel(1), resaltándose las ope-
raciones tanto de dividido como de descarnado
que sufre la misma, ya que del calibre total de la
piel que se ubica en 7 mm ± 0,2 (2) al iniciar el
proceso se busca para cueros destinados a la con-
fección de artículos de vestir (chompas, zapatos,
entre otros) que el calibre nal de la piel no sea
mayor a 3 mm(3), como consecuencia de este
proceso (4). Los residuos orgánicos sólidos ge-
nerados son considerables, ya que estos restos de
piel no son aprovechados en la curtición y las fá-
bricas en el país no reciclan estos pedazos de piel,
lo único que realizan es la venta de una cantidad
no considerable para la producción de gelatina y
el resto de piel es enviada al botadero o se vende
como abono (5).
Dado el alto contenido de minerales que contie-
ne dicho abono (6) estas pieles en vez de presen-
tar benecios para los suelos cultivados dañan
los ecosistemas generando un impacto ambiental
negativo (7) que tiene que ser mitigado para evi-
tar problemas de contaminación ambiental (8),
es por esta razón que se realizó el diseño de un
proceso de producción de alimento balanceado
para mascotas a partir de los residuos generados
en la etapa de dividido y descarne en curtiem-
bres.
Productos como soya o maíz que son las prin-
cipales leguminosas empleadas en la producción
de balanceado para mascota en el Ecuador (9)
son de costo elevado ya que en especial la soya es
importada de Bolivia o Argentina (10) debido a
que la soya nacional no cumple con las exigencias
de calidad (11) además de que no se logra cubrir
las necesidades actuales del mercado, como dato
adicional la soya no tiene un alto contenido de
proteína que iguale a la carne o residuos de pro-
teína animal (12).
Los productos para la alimentación de las masco-
tas, es necesario que contengan proteínas ya que
ayudan al desarrollo íntegro del animal, generan
aminoácidos en su organismo, por lo que los
productores de balanceado en muchas ocasiones
adicionan al alimento proteínas sintéticas cuyo
costo es elevado, pero se hace necesario para
cumplir con las necesidades nutricionales de la
mascota (13).
En contraste a esto, los residuos generados en
el dividido y descarne en la industria de la cur-
tiembre son elevados en contenido de proteínas
y aminoácidos (14) ya que los residuos son bási-
camente la capa dérmica del animal (15), en estos
se reporta un alto contenido de elastinas (proteí-
nas formantes de los puentes de colágeno) (16),
el colágeno (componente principal de las pieles)
(17) que en la actualidad es usado como aditivo
en las dietas humanas para mejorar el aporte pro-
teico beneciando a la salud de la persona (18),
así radica la importancia de obtener un balancea-
do de estos residuos ya que será considerable el
aporte de nutrientes, proteínas y grasas a la dieta
del animal generando así que con materias pri-
mas de bajo costo se obtengan productos con alto
valor agregado (19).
Además, la obtención de alimento balanceado
para mascotas, permitirá a la mayoría de hogares
que se benecien de esto, ya que en general todos
los hogares en la provincia de Chimborazo y en
la zona centro del país tienen mascotas que son
alimentadas con marcas comerciales de balan-
ceado y que resultan costoso para sus dueños, es
por ello que se puede considerar que la venta de
balanceado animal tiene un mercado muy am-
63
plio.
II. MATERIALES Y MÉTODOS
La presente investigación se desarrolló en dos
etapas, la primera constituyó la toma de muestras
in-situ que se realizó en las curtiembres, que in-
cluyó el diseño de los equipos y la identicación
de las variables y la segunda etapa constituyo las
pruebas de laboratorio y la obtención del alimen-
to a escala mínima.
A. Selección de la materia prima
Se realizó mediante la técnica de muestreo al
azar simple, en donde el investigador recogió una
muestra signicativa al azar de cada visita que
hizo, esta muestra fue recogida de los distintos
lotes de residuos que están apilados en la fábri-
ca, para la determinación del tamaño muestral se
utilizó la siguiente fórmula matemática:
(1)
Donde:
n= Tamaño Muestral
Z = nivel de conanza
P = probabilidad de éxito, o proporción esperada
Q = probabilidad de fracaso
D = precisión (error máximo admisible en térmi-
nos de proporción)
N= Cantidad de residuos generados en la cur-
tiembre durante los dos meses de la investigación
Remplazando los valores en la Ecuación 1, se
obtuvo que para tener un lote homogéneo y que
cumpla con los requisitos de la investigación, se
debió recoger en los diferentes lotes de produc-
ción un valor igual a 35,15 kg, dado que la inves-
tigación se realizó en 16 semanas y la planta rea-
liza 2 veces a la semana el descarnado de la piel,
para cada día de visita se recogió 2 kg de residuo.
B. Caracterización de la materia prima
Previo a la elaboración del alimento balanceado
para mascotas domésticas, se analizó la calidad
de los residuos obtenidos en la etapa de dividido
y descarnado en la curtiembre de acuerdo a mé-
todos y técnicas recopiladas en la Norma Técnica
Ecuatoriana NTE INEN-ISO 6498.
C. Ensayos a nivel laboratorio para la obten-
ción del alimento balanceado.
Se probó tres tipos de secado con el n de de-
terminar cuál es el mejor tratamiento, para ello
se determinó el rendimiento y la eciencia de
la etapa productiva, y después de obtenidos los
datos se utilizó un diseño completamente al azar
simple para seleccionar la alternativa tecnológica
más viable y con estos datos proceder a realizar el
proceso productivo.
III. RESULTADOS
Para la interpretación de resultados, se dividió la
investigación en 4 etapas:
• Etapa 1: Caracterización de la materia prima
• Etapa 2: Determinación del rendimiento y e-
ciencia del secado
• Etapa 3: Descripción del proceso productivo
• Etapa 4: Validación del proceso
A. Caracterización de la materia prima
PRUEBA VALOR VALOR DE REFE-
RENCIA
Contenido de Cenizas, % 0,69 -
Contenido de Proteína, % 29,87 20-40
Contenido de Grasa, % 0,01 0-10
Contenido de Humedad, % 67,35 0-80
Extracto Libre de Nitrógeno, % 0,44 -
pH 9,63 0-10
Contenido de Calcio, mg/100 gr 122,67 -
Tabla 1. Caracterización de los residuos obtenidos en la empresa
Realizado por: María Abarca, 2018.
Como se observa en la Tabla 1, todos los valores
logran cumplir con los requerimientos nutricio-
nales necesarios para la alimentación animal, con
lo que se puede utilizar estos para procesarlos
como alimento balanceado, además se observa
que el contenido de proteína del residuo es ele-
vado con lo que los animales domésticos que in-
gieran este alimento tendrán una dieta altamente
proteica.
B. Determinación del rendimiento y eciencia
del secado
Para identicar las muestras se dividió en tres
tratamientos a los lotes, esta división fue homo-
génea y se nombró como se detalla a continua-
ción:
• Tratamiento T1: Fueron las muestras que se
secaron en el secador de bandejas eléctrico, esta
muestra constituyó de 2 kg de residuos y se repi-
Parada, Puente, Tapia, Borja, Abarca
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ISSN 2477-9105 Número 23 Vol.1 (2020)
tió el procedimiento 3 veces.
• Tratamiento T2: Fueron las muestras que se se-
caron en el secador de bandejas a gas, esta mues-
tra constituyó de 2 kg de residuos y se repitió el
procedimiento 3 veces.
• Tratamiento T3: Fueron las muestras que se
secaron al ambiente, esta muestra constituyó de
2 kg de residuos y se repitió el procedimiento 3
veces.
Para el análisis del rendimiento en el proceso de
obtención de alimento balanceado por efecto del
tipo de secado no se reportaron diferencias es-
tadísticas (P>0,05) entre medias, de acuerdo al
análisis numérico las mejores respuestas se obtu-
vieron cuando se secó el balanceado en el secador
de bandejas eléctrico (T1) cuyas medias fueron
iguales a 76,87% como se observa en el graco
1, las que disminuyeron hasta medias iguales a
67,21% cuando se utilizó el secador de bandejas
a gas (T2).
Las respuestas más bajas se reportaron cuando se
realizó el secado del alimento balanceado con un
secado natural (T3) cuyas medias fueron igua-
les a 51,09%, de acuerdo con esto para la prueba
rendimiento del proceso productivo es rentable
utilizar el secador de bandejas eléctrico que per-
mitirá eliminar mayor cantidad de agua en el ali-
mento con lo que se asegura la calidad microbio-
lógica del mismo.
Graco 1. Separación de medias de los resultados obtenidos al rendimiento
de la etapa productiva del alimento balanceado para mascotas
Realizado por: María Abarca, 2018.
La siguiente prueba fue la eciencia del proceso
productivo para la obtención de balanceado por
efecto del uso de tres tipos diferentes de secado,
estas reportaron diferencias altamente signica-
tivas (P<0,01**) entre medias, los mejores resul-
tados se obtuvieron cuando se realizó el secado
del balanceado utilizando el secador de bande-
jas eléctrico (T1) cuyas medias fueron iguales a
71,12% como se ilustra en el gráco 2. De acuer-
do con esto la incidencia que tiene el secado en
la eciencia de la producción es elevado por lo
que para obtener el mayor crédito se utilizará el
secador de bandejas.
Graco 2. Separación de medias de los resultados obtenidos de la ecacia
de la etapa productiva del alimento balanceado para mascotas
Realizado por: María Abarca, 2018.
C. Descripción del proceso productivo
Especicando cuál de los tratamientos fue el más
idóneo, el diagrama de ujo que se utilizó para la
obtención de alimento balanceado para mascotas
se muestra en la Figura 1 y se describen paso a
paso y detalladamente cada etapa productiva con
el n de obtener un producto de calidad.
Graco 3. Diagrama de ujo con entradas y salidas del proceso de produc-
ción de alimento balanceado para mascotas, (2018).
Realizado por: María Abarca, 2018.
A continuación, se describe cada una de las eta-
pas del proceso de producción de alimento ba-
lanceado para mascotas:
• Recepción: de la materia prima (carnaza) com-
probando que la piel no presente un color extra-
ño que es indicativo de la presencia de microor-
ganismos.
• Lavado: se introducirán 3 kg de carnaza que
es la cantidad máxima mensual de residuos que
produce la curtiembre además se utilizara 6 kg de
65
agua, captada por la planta industrial.
• Desencalado: se partirá de los 2,96 kg obteni-
dos de la etapa anterior, además se adicionará 60
g de melaza comercial, 269 g de bisulto de sodio
con una pureza de 65%.
• Cortado: Para el cortado se procesará 2,764 kg
de carnaza, para reducir su calibre y su tamaño
que facilitara las operaciones posteriores.
• Blanqueado: se partirá de 2,754 kg de carnaza
después del corte y rebajado, además se utiliza-
rán 2,754 kg de agua oxigenada y 1,38 kg de agua
para cumplir con esta etapa.
• Moldeado: para el moldeado se introducirán
2,5 kg de carnaza blanqueada, con la nalidad de
mejorar la apariencia del producto y dar una for-
ma de hueso que será agradable a las mascotas.
• Secado: para el secado se introducirán en un
secador de tipo eléctrico 2,477 kg de piel, además
que se introducirá 120 g de saborizante y 120 g
de colorante esperando obtener después de esta
etapa 1,646 kg de alimento balanceado para mas-
cotas.
• Empaquetado: el producto terminado, es decir,
ya eliminado toda su humedad se lo empaqueto
para su comercialización.
D. Validación del proceso
Una vez elegido el mejor proceso productivo, se
evaluó la calidad de alimento balanceado obte-
nido después de realizar los procedimientos que
se detallaron en las secciones anteriores, los re-
sultados se muestran en la tabla 2 y con esto se
determinó si el alimento es de calidad o no y si
podrá ser ingerido por las mascotas sin generar
problemas en su salud.
PARÁMETRO MÉTODO RESULTADO NORMA TÉC-
NICA
Contenido de
Humedad, %
INEN 540 8,98 13
Plomo, mg/kg - 0,1069 0,10
Enterobacte-
rias, UFC/g
Siembra en
placa
Ausencia 10
Salmonella,
UFC/g
Reveal 2.0 Negativo Ausencia
Tabla 2. Caracterización del alimento balanceado producido
Realizado por: María Abarca, 2018.
Después de los análisis respectivos, se obtuvo que
tanto las pruebas microbiológicas y físico-quí-
micas del alimento lograron cumplir con los
estándares de calidad planteados por la norma
INEN para alimentos balanceados de mascotas
de compañía, por lo cual las técnicas y métodos
aplicados en la conversión del producto fueron
las óptimas con el n de elaborar un alimento ba-
lanceado de calidad. (8)
IV. DISCUSIÓN
Para determinar la formulación del alimento
balanceado, se realizó la caracterización de los
residuos generados en la curtiembre de acuer-
do a la norma técnica NTE INEN 1 529-13:98,
obteniéndose que los componentes principales
de la carnaza fueron el contenido de proteínas
con un porcentaje de 29,68% y un contenido
de humedad igual a 67,35, y también se pudie-
ron apreciar trazas de calcio con valores iguales
a 122,66 mg/100 g; con esto se analizó el aporte
proteico que se le dará a la mascota notando que
si se lograba obtener el aporte nutricional que se
requería como también se lograba mantener las
características deseadas. (21)
Con los resultados de la caracterización, se in-
terpretó que la etapa que dictaminaría la calidad
nal del alimento fue el secado, por lo que se
analizó la rentabilidad y técnica para esta etapa,
comparando distintos tipos de secado (secado a
gas, secado eléctrico y secado natural), se realizó
un análisis estadístico por medio de pruebas de
Fisher, obteniéndose respuestas altamente signi-
cativas que indicaron que el tipo de secado afec-
ta directamente a la eciencia y al rendimiento.
Analizando los resultados el mejor rendimiento
se obtuvo para el secador de bandejas eléctricos
con un valor igual a 76,87% y la eciencia se ob-
tuvo para el mismo tipo de secador con valores
iguales a 71,12%, escogiendo este tipo de secado
para la producción de balanceado a escala de la-
boratorio, ya que permitirá el ahorro de energía
y aumentará la cantidad de agua retirada a la car-
naza (22).
Los resultados obtenidos permitieron plantear
la formulación patentada en la presente investi-
gación (7), en donde fue necesario lavar los re-
siduos, desencalar para eliminar el calcio jado
en la piel por efecto del calero, a continuación
se lavó nuevamente y se agregó una solución de
agua oxigenada para mejorar las características
Parada, Puente, Tapia, Borja, Abarca
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sensoriales de la piel; se cortó para darle forma de
huesos y se realizó el secado para asegurar la ca-
lidad microbiológica del alimento, adicionando
además colorante y saborizante para aumentar
las características sensoriales con lo que tendrá
mayor aceptación en el mercado.
Además se realizaron balances de masa, para
determinar las corrientes de alimentación y de
salida de cada operación unitaria, con el n de
interpolar los resultados obtenidos a escala de
laboratorio a resultados a escala industrial que
logre procesar los residuos generados por la cur-
tiembre, además las variables que se debieron
controlar para la producción, las cuales fueron:
pH, concentración de bisulto de sodio, tempe-
ratura de operación, humedad relativa del aire de
entrada, peso de las materias primas y aditivos,
tiempo de operación entre otras (24, 25).
De la validación del proceso se obtuvo que el ali-
mento balanceado cumplió con la norma INEN
NTE 540, ya que no tuvo presencia de entero-
bacterias asegurándose la calidad microbiológica
del alimento y el contenido de plomo fue igual a
0,10 mg/kg y una humedad de 8,98%, con estos
resultados si se podrá comercializar el alimento
balanceado obtenido logrando así aprovechar los
residuos sólidos generados en la curtiembre.
V. CONCLUSIONES
Se diseñó un proceso de producción de alimento
balanceado para mascotas a partir de los residuos
generados en las etapas de dividido y descarne,
en la curtiembre obteniéndose un rendimiento
de 44,30%, siendo este un porcentaje alto ya que
son residuos que se recogen y no tienen ningún
valor comercial, no pueden ser reintroducidos en
el proceso de curtido y generan daños ambien-
tales, lograr recuperarlos y dar un valor adicio-
nal permite que sea una tecnología rentable si se
consigue un mercado en donde se pueda comer-
cializar el alimento balanceado, ya que según los
datos por cada kilogramo de carnaza se aprove-
chara 0,44 kg.
La caracterización de los residuos generados en
la curtiembre se ejecutó de acuerdo a la norma
NTE INEN 6498, obteniéndose que los compo-
nentes principales de la carnaza fueron el conte-
nido de proteínas con un porcentaje de 29,68% y
un contenido de humedad igual a 67,35, y tam-
bién se pudieron apreciar trazas de calcio con va-
lores iguales a 122,66 mg/100 g.(26)
Se identicó los ujos de entrada, de salida y las
variables principales del proceso que fueron el
pH, contenido de bisulto de sodio, peso de las
materias primas, tiempo de operación, y las prin-
cipales operaciones unitarias para la transforma-
ción identicadas fueron el mezclado, secado y
reducción de tamaño.
La calidad nal del balanceado se validó con la
norma INEN NTE 187, logrando cumplir con
los requerimientos ya que no tuvo presencia de
Enterobacterias y Salmonella (9) asegurándose la
calidad microbiológica del alimento y el conteni-
do de plomo fue igual a 0.10 mg/kg determinan-
do que dicho valor está dentro del rango de acep-
tación según la norma y una humedad de 8.98%
que al igual es una cantidad aceptable, con estos
resultados se determinó que si se podrá comer-
cializar el alimento balanceado obtenido logran-
do así aprovechar los residuos sólidos generados
en la curtiembre.
R
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