PRODUCTO AGRARARIO A DESARROLLARSE: SACHA INCHI: El sacha inchi (Plukenetia volubilis Linneo) es una planta oleaginosa silvestre y trepadora, oriunda de la Amazonía, también llamada sacha maní, maní del monte o maní del inca. Era conocida por los nativos aproximadamente desde hace tres a cinco mil años. Se ha comprobado su uso en las culturas pre-incas, como la MochicaChimú, a través de cerámicos encontrados en tumbas. Asimismo, se presume que también fue cultivada en la época inca por haberse hallado en tumbas de ese periodo en la costa peruana, así como en huacos fitomorfos que representan el fruto y la planta trepadora del sacha inchi, que habría sido llevada al Antisuyo (la selva) durante el imperio (Centro de Investigación para el Desarrollo Rural de la Amazonía Peruana, citado en Correa y Bernal 1992). En el continente americano se encuentra distribuida en América Central, y en el Perú, según estableció el Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA), existe en estado silvestre en los departamentos de Madre de Dios, San Martín (cuenca del Huallaga hasta Yurimaguas, el Alto y el Bajo Mayo, el valle de Sisa y las áreas de Lamas), Huánuco, Pasco (Oxapampa), Amazonas (Rodríguez de Mendoza), Ucayali (Pucallpa, Contamana y Requena), e Iquitos (cuenca del Putumayo y alrededores de Iquitos y Caballococha) (Correa y Bernal 1992). Se encuentra en bordes de bosques secundarios, cañaverales, sobre cercos vivos y como maleza en platanales y cultivos perennes. En los campos de pequeños agricultores se asocia con casi todos los cultivos de la región r egión como algodón, plátano, frijol, maíz, yuca, yuca, frutales y especies especies forestales. forestales. La planta El sacha inchi es un arbusto trepador o rastrero silvestre y cultivado que se adapta a suelos arcillosos y ácidos y se desarrolla mejor en climas cálidos. La definición botánica de la planta es la siguiente: siguiente: • Orden: Euphorbiales • Familia: Euphorbiaceae Euphorbiaceae • Género: Plukenetia • Especie: Volubilis Linneo • Cultivo: Sacha inchi • Nombre científico: Plukenetia Plukenetia volubilis L.
CULTIVO:
COMPOSICIÓN: El fruto del sacha inchi ofrece una serie de usos en el consumo humano y en la industria de aceites, por su alto contenido en omega 3 (54 %), omega 6 (33%), nutriente necesario para la salud del organismo humano y que este no puede sintetizar, por lo que debe ingerir. Esta característica lo hace superior a otras oleaginosas (gráfico 2). Actualmente, las semillas de sacha inchi se usan para la l a producción de aceites y harinas proteicas, y como insumo de alta calidad para las industrias cosmética, alimentaria y medicinal. (gráfico1).
Gráfico 1. Gráfico 2. Sacha inchi: comparación de contenido de omega 3 con otras oleaginosas
Fuente: Instituto de Investigación de la Amazonía Peruana (IIAP), ( IIAP), 2015.
TIPO DE INDUSTRIA SEGÚN SU USO INDUSTRIA COSMÉTICA En la industria cosmética, el aceite de sacha inchi actúa como un agente ligador y ayuda a la producción de espuma para el jabón. También tiene un efecto nutricional en la piel, y cuando se aplica en el cabello le brinda un aspecto suave y brilloso. Estas propiedades no son una novedad; numerosos reportes informan que, desde tiempo atrás, en la selva norte del Perú las mujeres mayores mayorunas, chayahuitas, campas, huitotas, shipibas, yaguas y boras mezclan la harina con el aceite de sacha inchi y hacen una crema especial para revitalizar y rejuvenecer la piel (Correa y Bernal 1992). Los usos cosméticos incluyen productos para controlar y retrasar la aparición de arrugas, principalmente en rostro, cuello y contorno de ojos; productos para la piel sensible; humectantes de rostro, cuerpo y manos, y productos para el cuidado capilar.
INDUSTRIA ALIMENTICIA En la industria alimentaria, su alto contenido de ácidos grasos insaturados lo hace ideal para su utilización como aceite para el consumo humano. Como suplementos nutricionales, debido a su alto contenido de omega 3, el aceite de sacha inchi es el suplemento perfecto para ser ingerido por personas que no consumen suficiente pescado o vegetales ricos en omegas. Los nativos secoyas, amueshas, cashibos, dapanahuas y boras comen los granos tostados de Plukenetia volubilis para recuperar la fuerza y los usan como tónico para afrontar el trabajo (Correa y Bernal 1992).
INDUSTRIA MEDICINAL En la industria medicinal, como el sacha inchi permite reducir el colesterol y mejorar la textura de la piel, tiene un mercado potencial muy interesante. Los nativos secoyas, amueshas, cashibos, dapanahuas y boras frotan el aceite en sus cuerpos para aliviar dolores reumáticos y musculares (Correa y Bernal 1992). Es importante enfatizar que el aceite de sacha inchi puede mezclarse con otros ingredientes para el desarrollo de nuevos productos y su enriquecimiento por su alto contenido de omegas, lo que incrementaría su valor comercial.
PRODUCCIÓN, COMERCIALIZACIÓN E INDUSTRIALIZACIÓN DEL SACHA INCHI: 1. PRODUCCIÓN SEMBRIO: La producción del sacha inchi sigue las etapas que se describen a continuación:
a. TERRENO - SUELO: Los mejores suelos son los que tienen buen drenaje, es decir, los que no acumulan humedad ni se encharcan por mucho tiempo después de la lluvia, sino que eliminan el exceso de agua en forma rápida para evitar la aparición de enfermedades que afecten el cultivo. El sacha inchi crece y produce muy bien en climas entre cálidos y ligeramente templados, entre 12 ºC y 36 ºC y con una precipitación de 750 a 2.800 milímetros por año. Características fisiográficas y de suelos óptimas para el cultivo del sacha inchi: • Pendiente:0 a 35%. • Topografía: entre plana y ondulada. • Textura: suelos de franco -arcillosos a francos. • ph: se desarrolla en un rango de 5,5 a 7,5, pero
tolera suelos ácidos y produce mejor en suelos de 5,5 a 6,5. Puede presentar susceptibilidad a suelos alcalinos. • Drenaje: bueno. • Contenido de materia orgánica: de medio a alto. • Pedregosidad: de media a baja. • Fertilidad: de media a alta.
b. Preparación del Terreno : Para la instalación del cultivo, es primordial no tumbar bosques primarios ni purmas adultas sino utilizar tierras deforestadas con baja cobertura arbórea. Es importante conservar áreas altas con pendientes entre muy pronunciadas y mayores de 45%, y respetar al menos una franja de 25 metros en los cursos de agua y quebradas, ya que estas prácticas de conservación responden a los principios del biocomercio. c. Selección de la Semilla: Es necesario seleccionar semillas de frutos maduros de las mejores plantas que tengan alta producción y no presenten problemas de plagas ni enfermedades. Las plantas seleccionadas para la cosecha deben tener al menos seis meses en producción. Los granos que se van a usar como semillas deben provenir de frutos.
1.1.SIEMBRA DEL SACHA INCHI: a. Distanciamiento de la plantación El distanciamiento utilizado en la plantación de sacha inchi es de 3 x 3 m. en el sistema de "Tresbolillo", con este sistema se trazan 38 surcos por Ha.
N° de plantas/Ha.- El N° de plantas para una determinada área está en función de las distancias entre surcos (o líneas) y entre plantas; el cálculo del N° de planta para una determinada área es de suma importancia para no producir o comprar más o menos de lo necesario; siempre es recomendable considerar un 10% más de plantones para hacer lo recalces posteriores en caso de muerte de algunas plantas en el terreno definitivo.
b. Alineamiento De acuerdo con las condiciones topográficas del terreno y el diseño, se realiza el alineamiento con estacas o jalones y cuerdas, con la finalidad de que cada planta tenga su espacio y que coincidan con los tutores.
c. Poceado Según las condiciones del suelo, se recomienda hacer hoyos de hasta 30 x 30 x 40 centímetros para garantizar un buen desarrollo de las raíces.
d. Tutores del sacha inchi Este sistema de tutoraje es de menor costo. Las especies recomendadas como tutores vivos son la Eritrina y el matarratón o Gliricidia, por ser especies de rápido enraizamiento y crecimiento. Sus hojas pueden ser utilizadas como alimento de cuyes y conejos, y en algunos casos, mejoran la fertilidad del suelo.
e. Abonos aprobados para la agricultura orgánica: A pesar de que el sacha inchi crece en diferentes condiciones de suelo, como todo cultivo, requiere nutrientes para incrementar las cosechas. Es importante tomar en consideración la fertilidad del suelo para la frecuencia y cantidad de abonamiento. Con este fin, se deben realizar análisis de caracterización de suelos. Se recomienda utilizar productos basados en materia orgánica: humus de lombriz o composta. • Guano de islas. • Guano de vacuno. • Guano de ovino y otros ganados. • Guano de animales menores. • Compost de estiércol y/o vegetal. • Humus de lombriz. • Guano de gallina o gallinaza. • Bioestimulantes, entre otros
f. Riego: Se recomienda realizar la instalación en la época de lluvias. En el caso de zonas muy secas, se deben utilizar riegos complementarios. Los riegos deben realizarse en la época de sequía y en la época de floración y fructificación de la planta. Se debe asegurar un buen drenaje para evitar el encharcamiento del agua y la proliferación de enfermedades radiculares que afecten el cultivo. g. Limpieza y Control de Maleza: La maleza está formada por plantas que compiten por espacio, agua, luz y nutrientes, dificultando el crecimiento del sacha inchi. Es necesario realizar la limpieza manual de maleza con machetes y con equipos mecánicos como las motos guadañas.
1.2.COSECHA: Una vez que la planta de sacha inchi ha cumplido entre 3 meses y medio y 4 de instalada en campo definitivo, inicia su floración y fructificación; por lo que estos frutos (cápsulas), alcanzan la madurez aproximadamente a los 7 u 8 meses de edad de la planta . Desde esta primera cosecha la planta no deja de producir, por ello, las cosechas se realizan cada 20 a 25 días, siendo de mayor rendimiento entre los meses de noviembre a mayo y reduciéndose entre los meses de junio a octubre, debido a que en este último período le precede una etapa de escasa precipitación pluvial. la cosecha se realiza en forma manual debido a que las cápsulas que contienen el fruto se desprenden con facilidad. El momento propicio para cosechar es cuando las cápsulas alcanzan un color marrón oscuro. Luego de la cosecha, las cápsulas se exponen al sol, luego, se procede a la trilla; los productores individuales la realizan de forma manual para evitar que la semilla se parta, mientras que las empresas prefieren hacerla en forma mecánica.
Almacenamiento: El almacenamiento debe realizarse en lugares ventilados y secos, puede ser en sacos de yute de 50 a 70 Kg.
2. COMERCIALIZACIÓN: Acopio de la semilla: lo realizan los agricultores- acopiadores o los acopiadores, personas dedicadas exclusivamente al acopio de diferentes productos en zonas determinadas, quienes llevan la producción a los almacenes de las empresas procesadoras, donde se realiza la primera selección. Transporte: terminada la selección, la almendra se empaca en sacos de 70 kilogramos, aproximadamente, luego de lo cual se envía a las plantas de procesamiento. 3. INDUSTRIALIZACIÓN En las plantas de procesamiento la semilla es sometida a un proceso de selección adicional y más exigente, para luego continuar con el descascarado de la semilla seleccionada. A partir de este punto, el sacha inchi es el insumo para la producción de aceite, para lo cual debe pasar por las etapas que se describen a continuación (gráfico 3).
Producción demandante
3.1.PROCESAMIENTO DE SACHA INCHI Sacha inchi (Plukenetia volubilis) es una oleaginosa que se cultiva desde hace 200 años en la Amazonía latinoamericana. La composición química de la semilla de Sacha inchi es la que le da un valor agregado competitivo en el mercado de los ingredientes naturales como se muestra en la tabla.
En siguiente esquema se dan las posibles líneas de producción a desarrollarse a partir del Sacha Inchi. Debido a que el Sacha inchi posee a su vez cantidades importantes de ácidos grasos insaturados Omega 3, 6 y 9, se trabajó en este estudio tomando en cuenta como el producto principal al aceite de tipo “Extra Virgen”,
extraído a través del prensado en frío. A continuación, se detallan los procesos productivos del Sacha Inchi, desde la producción total de cosecha y la post-cosecha hasta el producto final y sub productos.
1. PRODUCCIÓN PROMEDIO AL DÍA COSECHA: La producción estimada del sacha inchi tiene un rendimiento promedio en semilla de 550 kilogramos/hectárea al día. (Según Empresa Shanantina S.A.C.) Se estima que con seleccionando adecuadamente el sitio, manejando correctamente el cultivo y utilizando semillas de calidad, se pueden obtener producciones como las que se muestran en el siguiente cuadro:
-
Secado y almacenamiento
Una vez que se han cosechado las cápsulas, hay que dejarlas secar al natural bajo el sol por un lapso de 24 a 48 horas, dependiendo de la temperatura ambiental. El piso debe ser preferentemente de cemento y tiene que estar muy limpio. La otra opción es utilizar mantas muy limpias para evitar la contaminación de las semillas. Para zonas lluviosas, se recomienda utilizar secadores solares similares a los del café, que consisten en mantas negras que absorben mayor cantidad de calor. La semilla debe almacenarse por un período no mayor de 60 días, ya que, si transcurre más tiempo, esta pierde sus cualidades alimenticias y disminuye la cantidad de omega 3, 6 y 9.
2. PRODUCCION POST COSECHA (ALMENDRA) Tras la cosecha del Sacha inchi, se tienen que realizar una serie de operaciones de acondicionamiento como liberación de la semilla de tallos, hojas, etc.; es decir, de material indeseable y contaminante durante la elaboración del producto final, sea alimentos, cosméticos u otros. En el esquema se muestran las etapas del procesamiento post-cosecha, así como las distintas posibilidades tecnológicas en cada proceso. MATERIA PRIMA: Sin Procesar
Sacha Inchi (Cápsula)
Transformación primaria Desecho Producto terminado
Limpieza y Selección Hojas, Tallos, Arena, Piedras
Cápsulas
Aspiración/Ciclón
Sub-Producto
Tamizado
Descapsulado
T ri ll ad ora d e m uel as
T ri ll ad ora d e ro di ll os
Trilladora con bandas de caucho
Tamizado
Secado Solar
Tipo Carpa
Cáscara
Tipo Armario
Secado Artificial
Tipo Tunel
Secador de Bandejas
Descascarado
Enfriado /Ventilado
Trilladora de rodillos Trilladora con bandas de caucho Método químico Método enzimático
Trilladora de rodillos Trilladora con bandas de caucho
Sacha Inchi (Almendra)
Sacha Inchi (con cáscara )
Lecho fluidizado
Embalaje
Almacenamiento
Secador de cascada
2.1.Limpieza y Selección : El objetivo es la liberación de materia indeseable (hojas, tallos) así como de granos dañados por insectos, hongos, clima, por deficiente manipuleo físico o condiciones inapropiadas de almacenamiento. Algunos equipos utilizados para la limpieza y selección de semillas oleaginosas se ven en Tabla de máquinas utilizadas.
2.2.Descapsulado y descascarado: El objetivo es la liberación de la semilla de Sacha Inchi de la cápsula y cáscara que las contiene, con la condición de evitar al máximo el daño mecánico de éstas. 2.3.Secado : El objetivo es el retiro de parte de la humedad presente en la semilla, hasta dejarla a un nivel que garantice un almacenamiento seguro. Se considera que el contenido de humedad que debe tener un grano para su procesamiento / almacenamiento seguro oscila alrededor del 8-10% en base húmeda. Se debe de evitar temperaturas de secado mayores a 50ºC, a fin de evitar procesos de oxidación y saturación de ácidos grasos.
2.4.Secado natural : En este método se utiliza el movimiento del aire por acción de los vientos y la energía proveniente del sol para retirar la humedad del grano (convenientes para pequeños volúmenes de producción) A su vez, existen métodos o procedimientos que aseguran un buen proceso a través de aparatos especialmente diseñados, como se muestran en la figura. Algunos paneles de secado artesanal.
3. ACEITE DE SACHA INCHI: Se pueden observar los diferentes procesos que envuelve la extracción de aceite de la semilla de Sacha inchi.
Sacha Inchi Almendra
METODOS RECOMENDADOS PARA LA EXTRACCIÓN DE ACEITE DE SACHA INCHI
80ªCx5 min 100x1 min
PequeñaMediana Empresa ($1000-15000)
Blanqueado
Inversión elevada ($50000-150000)
Molienda
Molino de rodillos Enzimas industriales: Ultrazym 100G, Cellubrix, Pectinex Ultra SP, Maxoliva
Pre-Extracción
Enzimática
Ultrasonido
1- 5% de razón enzima/sustrato base húmeda Temperaturaincubación 35 y 55 °C Tiempo de Incubación: 3 y 18 Humedad: 2050 %.
Escala Piloto: Potencia: 200 Watt Frecuencia: 24 KHz Tiempo: 1-24 h
Altas presiones
Electroporación
Extracción
Arrastre de vapor
Prensado
Destilación al vacío
CO2 supercrítico
Osmosis
Adición de Solvente
Evaporación
Decantación
Solvente
Centrifugación Aceite Tipo ExtraVirgen
METODOS INDUSTRIAL (NO RECOMENDADOPÉRDIDA DE POTENCIAL DE OMEGA 3,6,9)
Filtración
1ra
Filtro de placas
2da
3ra
Filtro de velas a chorro pulsado
Filtro horizontal de hojas de presión
Descerado
Desgomado
Neutralizació n alcalina
Aceite refinado Refinado
Lavado y Secado
Blanqueado
Desodorizaci ón
3.1.ACONDICIONAMIENTO DE LA MATERIA PRIMA (PREEXTRACCIÓN): A través de la pre-extracción se busca ocasionar la ruptura de las paredes celulares de la semilla, facilitando así la liberación y posterior extracción del aceite. A continuación, se fundamentan los principios de algunos métodos de pre-extracción, considerados como apropiados para el procesamiento semi-industrial del Sacha Inchi. 3.1.1. Molienda: El objetivo de este proceso, es la reducción de tamaño de la materia prima. Esta facilita la extracción del aceite, debido a que se aumenta el área de contacto entre la materia prima y la solución ex trayente. Existen diferentes tipos de molinos, como son el de muelas, rodillos. Debido a que este proceso es ampliamente estudiado, no se profundiza en su caracterización. 3.1.2. Tratamiento enzimático: Se ha comprobado que al tratar enzimáticamente a la semilla oleaginosa (avellana chilena) se nota una menor resistencia al prensado, facilitándose así la liberación del aceite desde las vacuolas intracelulares (Santamaría et al., 2003; Zúñiga et al., 2003). En estos estudios, los autores concuerdan que: el éxito de la aplicación de enzimas, en el proceso extractivo, depende de cada materia prima (Soto et al., 2004; Zúñiga et al., 2003), es por este motivo que se cree necesario utilizar este método para la extracción de aceite de Sacha Inchi. En el tratamiento enzimático se adiciona una concentración de enzima entre 1- 5% de razón enzima/sustrato base húmeda (b.h.). El sustrato lo representa la semilla descascarada y molida de sacha inchi (vea Figura 3.1). La humedad del sustrato debe de ser acondicionada entre el 20-30%, para asegurar la correcta mezcla de la enzima. La temperatura de trabajo es de entre 35 y 55 °C y el tiempo de incubación entre 3 y 18 h. 3.1.3. Ultrasonido: Un efecto similar al ocasionado por las enzimas industriales se logra a través del equipo de ultrasonido. La técnica de ultrasonido consiste en la exposición de las masas de semillas a ondas acústicas de una frecuencia determinada. Dichas ondas crean burbujas de vacío en el líquido contenido en la masa. Cuando las burbujas de alcanzar un volumen en el que ya no pueden absorber la energía, se colapsan violentamente durante un ciclo de alta presión. Este fenómeno se denomina cavitación. Se muestran equipos de ultrasonido utilizados actualmente en la industria e investigación de la extracción de compuestos celulares.
3.2. EXTRACCIÓN: 3.2.1. Prensado: Las prensas de tornillo son utilizadas en la actualidad ampliamente para la extracción de aceite. Su funcionamiento es bastante sencillo y se piensa que es un proceso en el que no se involucra calor, que ocasionara pérdidas en el valor nutricional del aceite de sacha inchi. Sin embargo, factores como el rendimiento de aceite, la viscosidad y la contaminación total del aceite influencian la mecánica de extracción, y a su vez son dependientes de la velocidad de giro y la geometría del cilindro de la prensa. Si no se controlan dichos factores se puede llegar a llegar, en el peor de los casos, a obtener aceite a la salida de la prensa con una temperatura de 80ºC. Maquinas de prensado.
3.2.2. Por arrastre de Vapor (Destilación) : Es una técnica usada para separar sustancias orgánicas insolubles en agua (aceite) y ligeramente volátiles, de otras no volátiles que se encuentran en la mezcla, como en el caso del aceite. Por efecto de la temperatura del vapor (100 ºC) en un cierto tiempo, el tejido vegetal se rompe liberando el aceite. En la Tabla se muestran las etapas del proceso de extracción de aceite por arrastre de vapor.
3.2.3. CO2 supercrítico Un fluido recibe el nombre de supercrítico cuando es forzado a permanecer a unas condiciones de presión y temperatura superiores a sus presiones y temperaturas críticas, bajo esas condiciones, el fluido posee características tanto de un gas, como de un líquido, lo que le da algunas propiedades especiales como baja viscosidad y alta difusividad relativa, lo que les permite penetrar fácilmente en los sólidos y ofrecer una extracción más rápida. El dióxido de carbono es el solvente más utilizado como fluido supercrítico debido a la facilidad para su eliminación después de la extracción, baja toxicidad y costo, aunque posee la desventaja de tener una baja polaridad, por lo que su eficiencia baja a la hora de extraer componentes polares. Ver imagen siguiente.
3.2.4. Extracción por adición de solventes : En el proceso el aceite se encuentra en movimiento continuo (agitación) durante toda la operación, para lograr mejor eficiencia de extracción. Se realiza preferiblemente a temperatura y presión ambientes. El proceso puede ejecutarse por batch (por lotes ó cochadas) ó en forma continua (percolación, lixiviación, extracción tipo soxhlet). Los solventes más empleados son: Etanol, metanol, isopropanol, hexano, ciclo hexano, tolueno, xileno, ligroína, éter etílico, éter isopropílico, acetato de etilo, acetona, cloroformo; no se usan clorados ni benceno por su peligrosidad a la salud. Los solventes se recuperan por destilación y pueden ser reutilizados. Dos tipos de maquinarias utilizado en la extracción por solvente se ve en Figura 10.2.
3.3. SEPARACIÓN/FILTRACIÓN 3.3.1. Decantación/sedimentación: En combinación con centrifugación (23 Fases) Los métodos de sedimentación y centrifugación se aplican en la extracción de aceites para obtener aclarar el aceite y para eliminar el contenido de aire que contiene, evitando así reacciones indeseables de oxidación. En la Figura 1 se muestra un ejemplo de sistema de sedimentación en flujo continuo.
En la Figura 2. Se muestra el proceso tradicional de sedimentadocentrifugado. En este diagrama se reemplaza la centrífuga de baja velocidad por un tricanter. La velocidad del rotor del tricanter es de 3000 a 4000 r.p.m. que genera una alta fuerza centrífuga. El tricanter es un diseño especial en el que las centrífugas son directamente acopladas a la prensa de tornillo. A su vez, El tricanter permite la separación simultánea de tres fases, dos líquidos inmiscibles con diferente densidad y una fase sólida, aprovechando la diferencia de densidad existente entre los dos líquidos y que los sólidos constituyen la fase más pesada.
3.3.2. Sistemas de filtración de 2 o 3 Fases: Los medios filtrantes (en forma de placas, bolsas, velas) están fabricado a partir de nylon, polipropileno, poliéster, PTE-Film poroso, entre otros. En algunos casos, se llega a retener a través de estos filtros, hasta gomas e impurezas. Reemplazando así, a escala semi-industrial a la refinación tradicional y obteniendo un producto con mejor valor nutricional. Partículas de hasta 1-5 µm pueden ser separadas a través de estos sistemas.
Sistema de extración de aceite en prensado frío.
Tipos de extracción de aceite sacha inchi en prensado frío: Durante la extracción del aceite tenemos tres tipos, siguiendo el mismo procedimiento, pero con diferente temperatura de prensado en frío.
3.4.CONTROL DE CALIDAD: Luego de ser filtrado, el aceite es evaluado bajo normas propias de cada empresa de acuerdo con sus políticas internas y externas para certificar la calidad del producto y para asegurar que cumpla con todas las especificaciones requeridas.
3.5.ENVASADO Después de pasado el control de calidad se procede a envasar el aceite de sacha inchi, generalmente en botellas de 250 centímetros cúbicos (un cuarto de litro) de vidrio verde oscuro o ámbar para evitar su oxidación por acción de la luz ultravioleta. Área de temperatura promedio.
3.6.ETIQUETADO Y EMPAQUETADO: Finalmente, el aceite es etiquetado, empacado, embalado y enviado a los mercados de destino, nacionales e internacionales.
4. SUB PRODUCTOS DERIVADOS DEL SACHA INCHI 4.1.Margarina: La margarina en una emulsión de tipo agua en aceite y se compone de 80% de aceite de manteca y/o aceite vegetal, en una relación que es dependiente del tipo de margarina a procesar. Los componentes necesarios para la elaboración de margarina se muestran en Tabla 4.1 (la porción de aceite vegetal fue tomado en cuenta como aceite de sacha inchi).
Debido a que el procesamiento industrial del aceite para ser transformado en Margarina se trata de un proceso complejo, que engloban una serie de maquinarias y por lo tanto altos costos de inversión, en este trabajo se consideró necesaria la descripción del procesamiento de margarina a escala piloto (vea Figura 4.1).
4.2.Mayonesa de Sacha inchi : La mayonesa es una emulsión, es decir la dispersión de un líquido en otro (yema de huevo). Al ser mezclados y por acción del calor de agitación. El equipo principal para llevar a cabo la producción semi-industrial de mayonesa es el molino de colides, en el que además se realiza el mezclado de los ingredientes (vea Figura 4.2). El molino de coloides se puede considerar como una modificación de la turbina. En virtud de las tremendas fuerzas cortantes que se aplican a la emulsión, el aumento de temperatura durante la emulsificación puede ser de 15 a 80ºC, y las más de las veces es necesario el enfriamiento externo.
4.3.Las cremas son emulsiones entre una sustancia o fase externa en la que se dispersa otra interna. Si se dispersa la grasa dentro del agua, obtenemos una emulsión óleo/ acuosa (O/W), y si es el agua en la grasa será una emulsión acuo/oleosa (W/O). Los componentes necesarios para la elaboración de crema de Sacha Inchi se muestran en la Tabla 4.2.
4.4.Jabón de sacha inchi : El jabón se produce gracias a la reacción química de 2 componentes. Esta reacción se llama saponificación. Los componentes son los triglicéridos (del aceite) y el alcalino (NaOH). El índice de saponificación es la cantidad en miligramos de álcali, específicamente de hidróxido de potasio, que se necesita para saponificar un gramo de determinado aceite o grasa. El procedimiento para la elaboración de jabón de Sacha Inchi se propone en la Figura 4.4. Indice de Saponificación Sacha Inchi : 184,748 mg KOH/g aceite* 1 Agua destilada (30-40% peso aceite)
3
Aceite de Sacha inchi
2 KOH (Cantidad dependiendiente de Indice de Sap onif icación, aprox 65%) NaOH(aprox 57%)
Saponificación (Mezclar, Tiempo d e R eacción 30 min, bajo cte. Agitación) Cáscara molida de Sacha inchi
1 Vertido en los moldes 2
3 Reposo, Enfriamiento, Endurecimiento
Empaque
Jabón de Sacha inchi (Exfoliante)
Orden de adición de los componentes durante la Saponificación
5. PRODUCCIÓN DE TORTA, PELLETS. Una vez procesado la almendra en prensado, se obtiene la torta de sacha inchi o comúnmente llamada también Pellets, por contener aún sus principales componentes de extracción, por lo que pasa a ser un producto balanceado en forma de harina que procede en diferentes sub productos.
Proceso de Producción: -
Almacenamiento de Pellet: Área destinada al almacenamiento después de pasar la almendra en prensado frío.
-
Molido y extruido Este proceso es la parte triturada de pellets, procesándolo en polvo.
-
Tamizado: El tamizado es uno de los métodos de separación de mezclas, el cual consiste que mediante un tamiz , zarandas o cernidores (redes de mallas más o menos gruesas o finas), para su mejor selección.
-
Embolsado y etiquetado Finalmente es etiquetado, embolsado, embalado y enviado a los mercados de destino, nacionales e internacionales.
6. SUB-PRODUCTOS DERIVADOS DE LA TORTA DE SACHA INCHI El proceso de elaboración de derivados de la torta de Sacha inchi es en la actualidad de interés para la industria. Esto se debe a que, tras la extracción de aceite, la torta de Sacha Inchi se convierte en una fuente de proteínas y aminoácidos esenciales importante. A pesar de esto y debido al alto contenido de proteínas, es indispensable buscar alternativas en su procesamiento, teniendo como objetivo el contrarrestar las características negativas antes mencionadas.
6.1.Proteína concentrada : El objetivo de aislar y concentrar la proteína a partir de la torta de Sacha Inchi es la identificación de las propiedades funcionales de dicho producto. Las proteínas vegetales, debido a su menor costo representan una alternativa importante en el reemplazo de las proteínas cárnicas. Proteínas concentradas, hidrolizada, texturizadas de soya son en la actualidad usadas como saborizantes de sopas, caldos, industria cárnica, etc. Algunos métodos de extracción de las proteínas de origen vegetal se muestran en el esquema siguiente. LEYENDA Torta de Sacha Inchi
Sin Procesar
Proteina = 58,7% Grasa= 6,88 %
Transformación primaria Desecho Producto terminado
Aceite crudo
Molienda
Extracción
Proteina =aprox 50% Grasa<1% (evitar oxidación durante el procesamiento )
Hidrolisis alcalina
Porción soluble Carbohidratos Cenizar Componentes menores
Molino de rodillos Tamaño de partícula=0,2-0,5 mm
Extracción por arrastre de vapor Extracción con hexano Pre-tratamiento enzimático
Harina desgrasada
Hidrolisis ácida (pH=4,5)
Sub-Producto
Hidrolisis enzimática
Porción insoluble
Proteínas, Polisacáricos
Neutralizado
Secado
Proteína concentrada
7. PRODUCCIÓN SNACK DE SACHA INCHI: El procesamiento de Snacks a partir tipo “hojuela “de la torta de Sacha se describe
a continuación y es esquematizado como en Figura 7.3.
7.1.Molienda: La torta de Sacha inchi es llevado a la tolva de carga, la cual se conecta mediante un tornillo sin fin que alimenta el molino, a fin de obtener una masa homogénea.
7.2.Formado: La masa pasa por un sistema de 2 etapas, primer por un Laminador, que forma una capa de masa de fino espesor para luego pasar por un rodillo extrusor que corta la masa, formando la hojuela, que puede tener diversa forma de acuerdo al producto programado.
7.3.Secado: Las hojuelas formadas pasan luego a través de un secador de bandejas, donde la humedad es contenida y evaporada, endureciendo a la hojuela. En esta fase se controla el peso, tamaño y espesor de la hojuela. 7.4.Fritura: Las hojuelas ingresan a la máquina freidora a temperatura de fritura, durante un período no mayor a 2 minutos. 7.5.Adición de sal : Después de la fritura las hojuelas son transportadas a tambores rotatorios donde se les incorpora sal de forma intermitente, que se adhiere a las paredes de la hojuela. 7.6. Área de embolsado y empaquetado
Cápsulas , cáscara Sacha Inchi
Molino de martillos Tamaño de partícula= 1 mm
300-500ºCx 5 h
Molienda
LEYENDA
Torta de Sacha Inchi
Carbonizado
Sin Procesar Transformación primaria Desecho Producto terminado
Cenizas
Molino de martillos Tamaño de partícula = 1 mm
Molino de rodillos Tamaño de partícula =1 mm Molienda
Molienda
Harina de torta de Sacha Inchi
Ceniza refinada
Almidon gelatinizado
Sub-Producto
2,5% w/w Mezclado
Modelo de Pelletizadora Extrusión
Pelletizado
Secado
Secado
Briquetas de torta de Sacha inchi
Pellet de torta de Sacha inchi
Pellets (Jatropha)
8. SUB-PRODUCTOS DERIVADOS DE LAS CÁSCARAS Y CÁPSULAS DE SACHA INCHI 8.1.Biogas Biogas (25-35% CO2, 65-75% Metano) es el producto de la fermentación de la biomasa. Esta fermentación es la degradación ocasionada por los microorganismos, a temperatura ambiente y sin presencia de oxígeno. Para que este pueda ser usado como combustible debe de contener por lo menos 98% de metano. La acción del calor y la carencia de oxígeno producen, mediante la descomposición térmica del recurso, un gas combustible similar al gas natural u otros combustibles gaseosos convencionales. El gas producido procede de un contenedor cilíndrico (Biodigestor) donde se producen los procesos termoquímicos a partir de la combinación de combustible y aire. Para ello, se disponen de tomas de entrada de combustible y aire y salida de los gases resultantes (vea Figura 8)
Figura 8.
8.2.Biodiesel Como medio alternativo para la generación de energía en las regiones se considera la producción de biodiesel a partir de residuos de la actividad agronómica, así como de la agroindustria de notable importante. En este caso se plantea el extraer Biodiesel de la torta de Sacha Inchi. El mayor impedimento es el que el aceite no refinado de Sacha Inchi presenta alto contenido de ácidos grasos. Por lo que se considera necesario un paso previo para evitar la saponificación indeseada del aceite. A este proceso se le denomina Esterificación. Investigaciones emergentes han demostrado que éste proceso se puede reemplazar a través de una destilación utilizando altas presiones y al vacío.
8.3.Pellets y Briquetas: Los Pellets y briquetas son productos extruidos o pelletizados, que presentan buenas características como biocombustibles para hornos, estufas, calderas, salamandras, etc. La fabricación de dichos productos se describe en la Fig. 8.3.
Figura 8.3. Propuesta metodológica para la fabricación de pellets y briquetas a partir de los cápsulas, cáscaras y torta de Sacha Inchi1
FLUJOGRAMA GENERAL DE RENDIMIENTO EN COSECHA Y POST COSECHA.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES -
El reconocimiento de las metodologías y procesos tecnológicos considerados anteriormente representan una mejora considerable en el proceso de elaboración de estrategias de los actores de la cadena de valor de Sacha Inchi. El beneficio inmediato está representado por la detección de nuevas oportunidades de mercado. - A través del mapeo tecnológico se logra identificar nuevos productos y por ende nuevos mercados nacionales e internacionales, que representaran un avance para el desarrollo del área científico tecnológica de las asociaciones de productores, empresas y del país. - Es indispensable contar con una base de datos científica destinada a la investigación desarrollada de los productos de las regiones. Específicamente, existen muchos estudios sobre la composición química del Sacha Inchi,
