UIA Hortalizas Raices 08

DEBILIDADES Y DESAFIOS TECNOLOGICOS DEL SECTOR PRODUCTIVO

ICONO

HORTA HORTAL L IZAS DE RAÍCES Y TUBÉRCULOS (Mandioca) Misiones

INDICE Perfil sectorial Debilidades cuya superación implica un desafío científico tecnológico Cuadro resumen e imágenes del sector Fuentes consultadas

HORTALIZAS DE RAÍCES Y TUBÉRCULOS (Mandioca)

Perfil sectorial La producción total de cada fábrica depende de su capacidad financiera de acopio, de la producción de materia prima en su zona, de los días útiles de trabajo y procesamiento y del rendimiento real de fécula por tonelada de producto fresco, entre otros aspectos. El proceso productivo es relativamente simple. Como los gránulos de fécula de mandioca se encuentra en las células del cultivo, las etapas consisten en la molienda, para romper las células y liberar la fécula, y el centrifugado, para separar el almidón del alto contenido de agua de la mandioca. Existe una brecha pronunciada entre la tecnología utilizada por las tres empresas más grandes y el resto de las pequeñas industrias, que se evidencia en la construcción, por parte de estas últimas, de maquinaria cuasi-artesanal, emulando tecnología importada de molienda y centrifugado, proveniente de Brasil.


Perfil sectorial Primario

r o t c e S

a p a t E

Cultivo

• • • • • s s e e l d a a p d i i c v n i t i r c P A

Industria

Cosecha

Multiplicación por hijuelos Selección de tallos Atado en manojos Almacenamiento Cultivo único o intercultivo (con maíz, legumbres, pinos, etc.) • 1º Escarda • 2º Escarda

Molienda

• • • •

Lavado Pelado 1º Molienda 2º Molienda

Centrifugado

• 1º Extracción • 2º Extracción • Desfibrado

Al midón Fibras + Impurezas

Comercialización

Secado y Envasado • Sedimentación • Secado • Molienda y cernido • Envasado

Fécul a de Mandioca

• tapioca • dextrina • glucosa

Mercado Interno

• Fécula para industria de alimentos (Buenos Aires, Santa Fe, Córdoba y Mendoza) • Consumo en fresco (Misiones) • Harina de Mandioca (Chipa)

Exportación

• Actualmente no se exporta


Perfil sectorial Oportunidades y mercados potenciales

Las oportunidades del sector se encuentran asociadas con los subproductos de la mandioca obtenidos a través del proceso industrial. Las industrias demandantes de almidón son abastecidas por la producción nacional, pero también en gran medida por la producción Brasilera, y principalmente de almidones modificados y productos sustitutos como, por ejemplo el almidón de papa (importado desde Holanda y otros países europeos) y de maíz (de producción nacional). Actualmente la Industria Farmacéutica aumentó su demanda de almidones simples, la cual es satisfecha por la producción nacional en bajo porcentaje y almidones modificados provistos por importaciones de Industrias Brasileras principalmente y de laboratorios Europeos. Otros sectores que utilizan fécula en los procesos industriales, además de la alimenticia, y que se erigen como potenciales clientes son: la industria de adhesivos, los químicos, papeleras y textiles. El principal cuello de botella para la captura de estas oportunidades es la falta de mandioca en cantidad para abastecer a la industria (mandioca). El alto precio internacional actual impulsa a los productores a vender el producto en fresco. Para ello es necesario lograr eficientizar la producción primaria a través de mejorar la genética del producto.


Debilidades cuya superación implica un desafío científico tecnológico 1

Bajo rendimiento de los cultivos por problemas fitosanitarios

2

Ineficiencia en el proceso de cosecha de la mandioca

3

Escasa difusión de tecnologías de conservación post-cosecha de la mandioca en fresco

4

Insuficientes rendimientos de almidón por hectárea limitan la oferta de insumos para el proceso industrial

5

Baja tecnificación de los procesos industriales afectan la productividad y calidad del producto

6

Escasas experiencias en la producción de almidones modificados reducen las posibilidades de incorporar mayor valor agregado en el proceso industrial

7

Restricciones en el acceso a los mercados por incumplimiento de normas de calidad

8

Falta de laboratorios que permitan realizar estudios de seguimiento y control de calidad

9

Necesidad de desarrollar y difundir tecnologías que mitiguen el impacto ambiental de procesos industriales precarios

10 Escasas experiencias en el desarrollo de un producto para los desechos generados en el proceso de producción (bagazo)




Descripción del problema

Las enfermedades fitosanitarias de la mandioca pueden tener 3 orígenes: virus, bacterias o fungi. Entre las enfermedades provocadas por virus se encuentran el Mosaico y el "Superbrotamiento". La enfermedad de origen bacteriano que tiene gran importancia económica es la denominada Bacteriosis de la mandioca (Xanthomonas manihotis). De origen fúngico se conocen varias enfermedades: Mancha blanca de la hoja (Cercospora caribaca- Ciferri), Podredumbre seca de las ramas (Diplodia manihotis, P.Henn) y Podredumbre del cuello (Sclerotium roffsii - Sacc.). El efecto de dichas enfermedades reduce considerablemente el rendimiento por hectárea, afectando directamente el proceso industrial al disminuir el abastecimiento de la materia prima. Posibles soluciones

• Ajustar y difundir técnicas de manejo y sanidad de cultivo para control adecuado de plagas y enfermedades, con el menor impacto ambiental • Promover programas de aplicación de las normas Buenas Prácticas Agrícolas (BPA), basados en capacitación, asistencia técnica y apoyo económico para realizar las modificaciones estructurales y mostrar los beneficios que implica la implementación de las normas • Transferir tecnología en control de plagas y enfermedades Impacto esperado

• Incremento de los rendimiento por hectárea cultivada • Mejora en la calidad del producto • Incremento el abastecimiento con destino a la industria del almidón de mandioca


Debilidades cuya superación implica un desafío científico tecn 2



La cosecha de la mandioca puede realizarse en forma mecánica, semimecánica o manual. En la provincia de Misiones, quebrados, presencia de piedras, chacras que en promedio rondan las 25 has., etc.) induce a que la cosecha de la mandioca

En el proceso manual, se tira fuertemente del trozo del tallo. Una vez extraída toda la planta, se procede al corte o separ se acumulan los tubérculos en los diferentes radios de trabajo de los cosechadores y finalmente se acarrean hasta el camió es ineficiente, sino que descuida la calidad del producto. Al mismo tiempo, resulta cada vez más difícil conseguir mano de Posibles soluciones

Diseñar equipamiento y transferir tecnología que permita la mecanización de la cosecha y mejore la calidad del produc para extensiones grandes, consiste en utilizar pequeños tractores con bolsones y caballetes para acumular la mand acercarlos hasta un camión situado en las adyacencias de la plantación. Otra posibilidad puede consistir en incorporar similares a los arados, pero con las cuchillas en sentido contrario, que permiten levantar la cosecha). Impacto esperado





La mandioca es una hortaliza perenne, con un proceso de deterioro post-cosecha acelerado. El tiempo máximo de conservación de la raíz, luego de la cosecha es de aproximadamente 2 a 3 días, produciéndose a continuación, 2 tipos de deterioro conocidos como: • Primario o “vascular streaking”: asociado con procesos fisiológicos endógenos • Secundario: debido a la acción de los microorganismos Este hecho constituye un serio problema para su consumo como producto fresco. Por esta causa, el mercado de consumo en fresco se reduce a zonas cercanas a la de producción. Para la conservación de la mandioca se recomienda mantenerla en lugares ventilados con temperaturas frescas (de 12 a 18º). Temperaturas por debajo de los 5ºC inducen daño por frío, mientras que temperaturas elevadas, envejecimiento. La consecuencia inmediata de ello es el consumo y comercialización de la raíz en fresco, mientras que el resto de la planta se desecha, desaprovechando así los posibles usos alternativos (forraje para animales, harina de almidón, etc.). Una posibilidad para extender sus características es el parafinado, que consiste en sumergir la mandioca en parafina líquida, la cual está a una temperatura superior a los 100 C y dejarla solidificarse o secarse a temperatura ambiente, para protegerla del deterioro vascular. °

A nivel industrial, se ha realizado en una planta de Misiones una prueba piloto con tecnología de supercongelado, que a diferencia del congelado simple, permite obtener un producto de mejores condiciones finales por un menor rompimiento de células. Sin embargo el mismo no se ha desarrollado a escala. Posibles soluciones

Ajustar, evaluar y difundir tecnologías de conservación post-cosecha y de utilización integral de la planta



Escasa difusión de tecnologías de conservación post-cosecha de la mandioca en fresco (cont.)

Impacto esperado

• Mejora de la rentabilidad • Mayor a valor a la producción • Prolongación del tiempo de conservación del producto





Las empresas elaboradoras de fécula de mandioca le pagan a los productores en función de la cantidad de almidón que contienen los tubérculos que llegan a las fábricas en los camiones de transporte, y no de las toneladas del cultivo. La determinación del contenido de almidón se efectúa a través de un proceso químico muy simple. Por ello, los clones de mandioca que se utilizan para el proceso industrial deben tener un alto contenido en almidón. Si bien en Misiones se cultivan ciertos clones con mayor contendido de almidón que otros, como el Pomberí, los utilizados presentan reducida productividad por hectárea. En este contexto, el desarrollo de variedades genéticas que eleven la cantidad de almidón obtenido por hectárea, es identificado como uno de los desafíos principales para el desarrollo industrial del sector. Posibles soluciones

• Desarrollar un “Programa de Mejoramiento Genético” que permita obtener nuevos materiales genéticos con alto contenido de almidón • Difundir los materiales genéticos estudiados y experimentados por el INTA que hayan tenido un desempeño destacado en los ensayos comparativos de rendimiento. Esta tecnología es ofrecida por la Estación Experimental Agropecuaria INTA Cerro Azul (provincia de Misiones). El INTA El Colorado de la provincia de Formosa y la AER Puerto Rico (provincia de Misiones) disponen también de germoplasma de mandioca Impacto esperado

• Aumento en los rendimientos por hectárea • Incremento en la rentabilidad y calidad en la producción • Mayor abastecimiento de insumos (almidón de mandioca) a la industria durante todo el año mediante el aumento de la productividad





En Misiones, la mayoría de las fábricas pequeñas existentes llevan adelante gran parte de los procesos a mano, con repercusión directa en la cantidad y calidad de la fécula de mandioca obtenida. Otros derivados, como la tapioca, la glucosa y la dextrina, directamente no son corrientemente elaborados. En las fábricas de escala reducida el mondado (quitar piel o corteza) y el lavado se efectúa a mano, mientras que en las fábricas grandes las raíces se elaboran enteras, mediante la utilización de lavadoras mecánicas, aprovechando así el almidón contenido en la piel exterior. En algunas zonas el rallado se realiza todavía a mano, utilizando para este proceso un rallador sencillo. Fábricas de mayor envergadura utilizan ralladores hidráulicos, pero que requieren disponer de agua corriente. Cuando la elaboración excede las 10 toneladas diarias de raíces frescas se utilizan ralladores mecánicos. El modelo corrientemente utilizado es el llamado rallador JHAN. Otro proceso que se efectúa a mano en emprendimientos de baja escala es el tamizado. Dicho proceso podría ser sustancialmente mejorado a través de la utilización de tamices giratorios o tamices sacudidores. Finalmente, el secado también se realiza por diversos métodos, desde los más rudimentarios hasta algunos más complejos. Muchas fábricas pequeñas y medianas efectúan el secado al sol, más económico pero al mismo tiempo trae acarreado el peligro de la contaminación debido a la alta exposición a la intemperie. Proceso más complejos incluyen secado en hornos y secado en cámaras. Posibles soluciones

Actualizar las tecnologías de producción Impacto esperado

• Mejora en la rentabilidad del sector • Mejora en la calidad del producto





El aprovechamiento integral de la mandioca en la Argentina es reducido. El único derivado explotado es la fécula o almidón (utilizado como aglutinante). Salvo una Cooperativa, el resto de las empresas de Misiones producen el denominado almidón “nativo”. Este es un almidón que no se encuentra modificado químicamente para adaptarse a las especificidades de sus posibles usos industriales: papel, chacinados, industria farmacéutica, plásticos, etc. Los denominados almidones “modificados”, son tratados por vía física y/o química. A través de la vía física se obtienen por ejemplo los pregelatinizados, y por vía química los oxidados, esterificados y eterificados. Estos procesos apuntan a varias finalidades, entre otras: • Modificar las características de gelatinización y de cocción de los almidones nativos • Modificar la tendencia a la retrogradación y formación de geles de los almidones que contienen amilosa • Aumentar la capacidad de retención de agua a bajas temperaturas de las dispersiones de almidón y disminuir la tendencia a la sinéresis • Impartir propiedades hidrofóbicas como también la de introducir componentes iónicos Estos almidones modificados pueden ser utilizados en industrias tales como la papelera, la textil, en la fabricación de adhesivos y en la formulación de un gran número de alimentos como ser: galletitas, bizcochos, emulsiones para bebidas, caramelos, postres, budines, ligantes de carnes, fideos, sopas, salsas, gomas, entre los principales. De esta manera, uno de los retos del sector industrial dedicado a la producción de fécula de mandioca consiste en la incorporación de mayor valor agregado al producto. Posibles soluciones

Incorporar tecnología que permita obtener productos con mayor valor agregado (almidones modificados)



Escasas experiencias en la producción de almidones modificados reducen las posibilidades de incorporar mayor valor agregado en el proceso industrial (cont.)

Impacto esperado

• Agregar valor al proceso productivo • Mejorar la rentabilidad del sector





Pocas empresas en Misiones cumplen con las normas que certifican calidad, entre ellas, las IRAM y HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point). Esta falencia es cada vez más restrictiva en cuanto a la posibilidad de incorporar los productos en el mercado, ya que las empresas que adquieren los almidones, principalmente las multinacionales, son cada vez más estrictas en este sentido. Posibles soluciones

• Mejorar aquellos aspectos de las fábricas que les permitan alcanzar las normas de calidad • Implementar, a través de un organismo técnico de la provincia de Misiones, un plan piloto de aplicación de las normas de BPM entre un grupo de productores sumado a un programa de asistencia técnica Impacto esperado

• Mejoras en la competitividad del sector • Mayor acceso a mercados internacionales





El proceso industrial de obtención de fécula de mandioca requiere la realización periódica de estudios de laboratorio, como el control de humedad, ph, controles bacteriológicos, amilogramas, etc. Asimismo, el seguimiento de los desechos también demanda tomar muestras de los estanques en los cuales los mismos son depositados y analizarlas. Algunas empresas, de mayor escala comercial, poseen laboratorios propios, aunque los mismos se encuentran incompletos. Por su parte, las fábricas pequeñas directamente no cuentan con dichas estructuras. En ambos casos, deben encomendarse los análisis a laboratorios privados radicados en la ciudad de Posadas o la Universidad de Misiones, a una distancia considerable de las zonas en las cuales se encuentran radicadas las fábricas. Posibles soluciones

• Introducir nuevos equipos en los laboratorios ya existentes en las fábricas para que puedan completar el espectro de estudios necesarios • Construir un laboratorio que pueda ser compartido por fábricas pequeñas Impacto esperado

• Mejoras en la calidad del producto • Mayor control ambiental





La mayoría de las almidoneras presentan sistemas muy domésticos para el tratamiento de sus efluentes, ya que casi todos sus propietarios aducen que les resulta imposible afrontar los costos que demandan la ejecución de una obra con todos los requisitos cumplidos. El proceso de producción de la fécula de mandioca es intensivo en la utilización de agua. Los afluentes, que poseen una alta carga de materia orgánica, son descargados en estanques construidos en las adyacencias de las fábricas o cauces de río. El proceso biológico del agua de afluente produce la emanación de gas metano. Por lo tanto, los desechos que vuelcan a los cauces o estanques no llegan a tener el tratamiento mínimo que técnicamente requieren. Al mismo tiempo, no son pocos los industriales que demostraron estar preocupados por el mal que le están ocasionando al medio ambiente en general. Posibles soluciones

• Utilizar las emanaciones de gas metano para la generación de energía, suplantando a la leña como medio de combustión en las calderas de las fábricas. Para ello se deberían cubrir los piletones que alojan el agua residual, y derivar la energía generada por la presión del gas metano hacia las calderas. Existen pruebas pilotos en Brasil utilizando esta metodología • Desarrollar y difundir tecnologías para contrarrestar el impacto ambiental negativo inherente al proceso industrial (aguas residuales) • Construir un laboratorio que pueda se utilizado por pequeños productores asociados para efectuar seguimiento de los estanques de desechos Impacto esperado

• Reducción de las externalidades negativas derivadas de la actividad


Debilidades cuya superación implica un desafío científico tecnológico 10 Escasas experiencias en el desarrollo de un producto para los desechos generados en el proceso de producción (bagazo) Descripción del problema

El residuo de la molienda de la mandioca para la elaboración de almidón se denomina bagazo. El mismo puede utilizarse para la alimentación de ganado vacuno, sin embargo, su alta composición de agua encarece el costo de transporte y consecuentemente, se acumula en las inmediaciones de las fábricas. Como dicho producto no tiene precio en el mercado, generalmente se regala a los productores agropecuarios, que retiran de las fábricas una parte marginal (por el costo de transporte). El desecho ocupa espacios que podrían ser liberados para otros usos, además de descomponerse sin un tratamiento adecuado. Posibles soluciones

Desarrollar tecnologías que permitan elaborar un alimento balanceado con el bagazo Impacto esperado

• Incremento de la rentabilidad del sector • Reducción de los desechos acumulados en las fábricas


Cuadro resumen

Debilidad

1


Posibles soluciones Ajustar y difundir técnicas de manejo y sanidad de cultivo para control adecuado de plagas y enfermedades, con el menor impacto ambiental Promover programas de aplicación de las normas BPA

Impacto esperado Incrementar los rendimiento por hectárea cultivada Mejorar la calidad del producto

Tipo de debilidad Mejora de Procesos, Buenas Prácticas y Calidad

Incrementar el abastecimiento con destino a la industria del almidón de mandioca

Transferir tecnología en control de plagas y enfermedades

2


Diseñar equipamiento y transferir tecnología que permita la mecanización de la cosecha y mejore la calidad del prod ucto

Eficientizar el proceso de cosecha

Modernización Tecnológica

Mejorar la calidad del producto

3


Ajustar, evaluar y difundir tecnologías de conservación postcosecha y de utilización integral de la planta

Mejora de la rentabilidad


Agregar valor a la producción Alargar la conservación del producto en el tiempo

4


Desarrollar un “Programa de Mejoramiento Genético” que permita obtener nuevos materiales genéticos con alto contenido de almidón Difundir los materiales genéticos estudiados y experimentados por el INTA

5


Actualizar las tecnologías de producción

Aumentar los rendimientos por hectárea Incrementos en la rentabilidad y calidad en la producción

Investigación y Desarrollo de Productos (I+D)

Abastecer de insumos a la industria durante todo el año mediante el aumento de la productividad Mejorar la rentabilidad del sector Mejorar la calidad del producto



Cuadro resumen

Debilidad

6

7

Posibles soluciones

Impacto esperado


Incorporar tecnología que permita obtener productos con mayor valor agregado (almidones modificados)

Agregar valor al proceso productivo


Mejorar aquellos aspectos de las fábricas que les permitan alcanzar las normas de calidad.

Mejorar la competitividad del sector

Mejorar la rentabilidad del sector

Acceder a mercados internacionales

Tipo de debilidad Investigación y Desarrollo de Productos (I+D)

Mejora de Procesos, Buenas Prácticas y Calidad

Implementar, a través de un organismo técnico de la provincia de Misiones, un plan piloto de aplicación de las normas de BPM

8


Completar con equipamiento los laboratorios ya existentes en las fábricas, para que puedan completar el espectro de estudios necesarios

Mejorar la calidad del producto Control ambiental

Mejora de Procesos, Buenas Prácticas y Calidad

Construir un laboratorio que pueda ser compartido por fábricas pequeñas

9


Utilizar las emanaciones de gas metano para la generación de energía

Reducir las externalidades negativas derivadas de la actividad

Bioseguridad y uso sustentable de los recursos naturales

Desarrollar y difundir tecnologías para contrarrestar el impacto ambiental negativo inherente al proceso in dustrial (aguas residuales) Construir un laboratorio para efectuar seguimiento de los estanques de desechos

10

Escasas experiencias en el desarrollo de un producto para los desechos generados en el proceso de producción (bagazo)

Desarrollar tecnologías que permitan elaborar un alimento balanceado con el bagazo

Incrementar la rentabilidad del sector Reducir los desechos acumulados en las fábricas

Investigación y Desarrollo de Productos (I+D)


Imágenes del sector

Plantación de mandioca intercalada con pinos

Mandioca recién cosechada



Balanza para camiones de mandioca

Primera trituración de mandioca



Lavado

Descarte de impurezas



Moledora de fábrica pequeña

Moledoras y centrifugadoras en fábricas de alta producción



Laboratorio de análisis perteneciente a una fábrica

Embolsadora



Sistema que permite detectar la cantidad de almidón presente en una mandioca


Fuentes consultadas FUENTES CONSULTADAS

ENTREVISTAS REALIZADAS

• Ing. Uset Antonio. “Desarrollo y transferencia de tecnología para el cultivo y usos de la mandioca”. 2006. INTA - Puerto Rico Misiones

• Ing. Agr. Manfredo B. Seifert. Cooperativa Agrícola Mixta de Monte Carlo. Misiones. Fábrica de Fécula de Mandioca “Montecarlo”

• Brumovsk L.A. “Preservación de raíces de mandioca por tecnología de obstáculos (Tesis de Maestría en Tecnología de Alimentos)”. Facultad Cs.Exactas, Quim.y Naturales. 2004

• Witzke, Fernando. Cooperativa Agrícola e Industrial San Alberto Ltda.. Fábrica de Fécula de Mandioca “Aldema”. Misiones

• “Fécula de Mandioca”. Dirección Nacional de Alimentos. Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentos. Ministerio de Economía y Producción de la Nación. 2000 • Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) / www.fao.org / FAOSTAT

• Delacourt, Bernardo. Fábrica de Fécula de Mandioca “Bemar” Misiones • Guillermo Diesel. Fábrica de Fécula de Mandioca “Diesel” • Fabián Antonio Graef. Fábrica de Fécula de Mandioca • Ing. Agr. Ing. Pablo Rohatsch. INTA Puerto Rico. Misiones • Ing. Agr. Antonio Uset. INTA Puerto Rico. Misiones • Ing. Agr. Fabio Wyss. INTA Puerto Rico. Misiones • Ing. Agr. Alex Roberto Ziegler. Ministro Secretario del Agro y la Producción. Provincia de Misiones

UIA Hortalizas Raices 08

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