Evaluación de las técnicas de espectrofotometría y colorimetría en la discriminación de canales bovinas oscuras, firmes y secas (DFD) en planta de beneficio animal del departamento de Sucre

La carne bovina representa un componente esencial en la dieta y economía de los colombianos. Su relevancia no solo se expresa en términos nutricionales, como fuente de proteína de alta calidad, hierro y micronutrientes esenciales, sino también en su aporte al producto interno bruto agropecuario, al...

Full description

Autores:: Hernández Hernández, Leonardo

Tipo de recurso:: Doctoral thesis

Fecha de publicación:: 2025

Institución:: Universidad de Antioquia

Repositorio:: Repositorio UdeA

Idioma:: spa
eng

Description
Summary:	La carne bovina representa un componente esencial en la dieta y economía de los colombianos. Su relevancia no solo se expresa en términos nutricionales, como fuente de proteína de alta calidad, hierro y micronutrientes esenciales, sino también en su aporte al producto interno bruto agropecuario, al empleo rural, y a la seguridad alimentaria. Sin embargo, su calidad se puede deteriorar debido a factores asociados al manejo presacrificio de los animales, lo que representa un desafío técnico y económico para la cadena cárnica. Una de las anomalías más relevantes es la carne DFD (Dark, Firm, Dry), la cual se caracteriza por un pH final elevado (≥5,8), color oscuro, textura firme y elevada capacidad de retención de agua. Esta condición afecta negativamente la vida útil, la aceptación comercial y la competitividad del producto en los mercados nacionales e internacionales. En este contexto, esta tesis tuvo como objetivo evaluar técnicas objetivas, no invasivas y portátiles para la identificación de la carne DFD, a fin de proponer un mecanismo de clasificación ágil y económico que permita tomar decisiones informadas en la línea de proceso. El trabajo buscó aportar al desarrollo de un sistema de pago por calidad basado en variables fisicoquímicas y sensoriales objetivas, que incentive prácticas ganaderas responsables y mejore la eficiencia de la cadena productiva. El estudio se estructuró en seis capítulos. En el capítulo 1 se presentó una revisión crítica de la literatura nacional e internacional sobre la etiología, consecuencias y métodos de detección de la carne DFD, aportando el marco conceptual que fundamenta la investigación. En el capítulo 2, se utilizaron dispositivos portátiles (colorímetros y espectrofotómetros NIX) para la medición de variables colorimétricas CIELab, espectros del rango visible y pH, integrando estas mediciones en modelos de clasificación supervisada como Random Forest. La espectrofotometría visible, particularmente en combinación con preprocesamientos espectrales y algoritmos de aprendizaje automático, demostró una alta capacidad discriminante con sensibilidades y especificidades superiores al 95 %. En el capítulo 3 se presentaron los resultados de la identificación de los principales factores presacrificio asociados a la presencia de carne DFD, como la densidad animal en corrales, el tipo de transporte y la categoría animal. Esta evidencia permitirá proponer protocolos de mitigación orientados a reducir el estrés presacrificio y, con ello, la incidencia de la anomalía. En el capítulo 4 se presentó cómo se percibe el color de la carne por parte de los consumidores en tres ciudades de Colombia. Se establecieron umbrales visuales de pH asociados a una mejor aceptación del producto y se modeló la disposición a pagar por carne con mejor apariencia, mediante regresión ordinal y análisis penalizado tipo Lasso. En el capítulo 5 se ilustró el desarrollo de una aplicación web interactiva en lenguaje R utilizando el paquete Shiny, la cual genera funcionalidad al modelo predictivo generado con espectros visibles. Esta plataforma permite a los usuarios (industriales, técnicos, inspectores) cargar datos espectrales, realizar preprocesamientos automáticos, aplicar algoritmos de clasificación y recibir una predicción de condición (normal o DFD) en tiempo real Finalmente, el capítulo 6 planteó una propuesta metodológica de pago de carne por calidad que articula variables técnicas (pH, color, peso de canal), percepción del consumidor y certificaciones en bienestar animal y buenas prácticas ganaderas. La fórmula propuesta permite calcular un valor diferencial por canal, asignando bonificaciones a productos de mejor calidad y penalizaciones en caso de presencia de DFD. En su conjunto, los resultados de esta tesis demostraron que la integración de tecnologías portátiles, modelos estadísticos avanzados y herramientas digitales permite fortalecer los sistemas de aseguramiento de calidad cárnica en Colombia. Este enfoque contribuye a una cadena más transparente, eficiente y justa, alineada con estándares internacionales y centrada en el consumidor.

Evaluación de las técnicas de espectrofotometría y colorimetría en la discriminación de canales bovinas oscuras, firmes y secas (DFD) en planta de beneficio animal del departamento de Sucre

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