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TecnoParque Colombia • Nodo Medellín • Centro De Servicios y Gestión Empresarial • SENA
1
INFORME VIGILANCIA TECNOLOGICA
IDENTIFACIÓN DE PRODUCTOS DE VALOR AGREGADO OBTENIDOS A PARTIR DE
PRIMERAS Y SEGUNDAS DE LA MARACUYÁ, PARA SU APROVECHAMIENTO INDUSTRIAL
Y/O AGROINDUSTRIAL
Trabajo Elaborado por
NATHALIA MARÍN PAREJA
GESTORA SENIOR
LINEA DE BIOTECNOLOGIA Y NANOTECNOLOGIA
RED TECNOPARQUE COLOMBIA
Nodo Medellín
2015
TecnoParque Colombia • Nodo Medellín • Centro De Servicios y Gestión Empresarial • SENA
2
INFORMACIÓN BÁSICA:
Nombre de la Línea Tecnológica:
Biotecnología y Nanotecnología de Tecnoparque Nodo Medellín.
Gestor Tecnológico
Nathalia Marín Pareja
Información personal del Gestor Tecnológico:
Nivel de Estudios Doctorado
Título Ciencia e Ingeniería de Materiales
Profesión u Oficio Gestor Senior Línea de Biotecnología y Nanotecnología
Correo electrónico nmarinp@sena.edu.co
Otros Colaboradores
Descripción de la Línea tecnológica
La línea de Biotecnología y de Nanotecnología de Tecnoparque Nodo Medellín acompaña
el desarrollo de proyectos que requieran la aplicación de organismos vivos, sus derivados,
partes, subproductos y modelos con el fin de proveer conocimientos, bienes y servicios
para mejorar la calidad de vida de la humanidad. También hay un acompañamiento del
estudio y la obtención de nuevos materiales a través del aprovechamiento de la
nanotecnología.
Elaboración.
Elaboró Fecha e-mail / teléfono
Nathalia Marín Pareja nmarinp@sena.edu.co
5760000 ext 42073
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TABLA DE CONTENIDO
1. RESUMEN .................................................................................................................................... 4
2. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 4
3. PLANTEAMIENTO DE LA NECESIDAD U OPORTUNIDAD .............................................................. 5
3.1 Antecedentes ...................................................................................................................... 5
3.2 Factor Crítico de la Vigilancia (FCV) ..................................................................................... 6
4. OBJETIVOS ................................................................................................................................... 7
4.1 Objetivo general de la Vigilancia. ........................................................................................ 7
4.2 Objetivos específicos ........................................................................................................... 7
5. JUSTIFICACIÓN............................................................................................................................. 7
6. RESULTADOS ............................................................................................................................... 9
6.1 Entorno: Artículos Académicos ........................................................................................... 9
6.1.1 Artículos publicados por año ....................................................................................... 9
6.1.2 Record de publicaciones por país .............................................................................. 10
6.1.3 Registro de Publicaciones por institución (Nivel Mundial) ....................................... 11
6.1.4 Record de publicaciones por área de aplicación ....................................................... 12
6.1.5 Cantidad de publicaciones por subproductos ........................................................... 15
6.2 Entorno Patentes............................................................................................................... 17
6.2.1 Cantidad de patentes por año ................................................................................... 17
6.2.2 Cantidad de patentes por país .................................................................................. 18
6.2.3 Palabras relacionadas a patentes publicadas ........................................................... 19
6.2.4 Clasificación por área de estudio .............................................................................. 20
6.2.5 Cantidad de patentes relacionadas por subproductos ............................................. 22
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................................................... 23
8. ANEXO 1: PROCESOS DE OBTENCIÓN DE SUBPRODUCTOS DEL MARACUYÁ ........................... 26
8.1 Proceso de separación de las partes del fruto de la Maracuyá ........................................ 26
8.2 Equipos para el proceso de separación de las partes del fruto de la Maracuyá............... 33
8.3 Proceso de obtención de la harina de cascará de maracuyá ............................................ 34
8.4 Proceso de obtención de pectina de la cascará de maracuyá por hidrolisis acida a nivel de laboratorio3 ................................................................................................................................... 36
9. FUENTES DE INTERÉS................................................................................................................. 40
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1. RESUMEN
En este informe se habla sobre los posibles productos y subproductos con valor agregado
que se pueden obtener a partir del fruto de la maracuyá, derivados no solo de su pulpa
sino también de su cascará y sus semillas, con miras a comercializarlos tanto a nivel
nacional como internacional y así fortalecer el sector dedicado al cultivo y venta de las
pasifloras.
En este ejercicio de vigilancia tecnológica se realizó una búsqueda de patentes y revistas
indexadas en bases de datos y herramientas de búsqueda internacionales como: SCOPUS,
Web of Science, Sciencedirect, PubMed, Wipo, Espacenet, y Patentisnpiration. De igual
forma se hizo una revisión de publicaciones y patentes nacionales en páginas
comoSuperientendencia de Industria y Comercio, SIEMBRA y AGRONET y se analizaron
tendencias de investigaciones en grupos de investigación nacional a través de la búsqueda
en el aplicativo GrupLAC de Colciencias.
Se utilizaron las siguientes palabras claves de búsqueda:Maracuyá, futa de la pasión,
passifloraedulis; variedades: ouropretano, muico, peroba, pintado, mirim, redondo guazú,
hawaiiana, australianpurple, commonpurple, kapoho, sevcik, university round, hawáipratt,
waimanalo, noel'sspecial, iniap, tropifruta; propiedades, productos, subproductos,
aplicaciones, industria, materia prima, energía, química, cosmética, biotecnológico,
farmacéutico, agroindustrial.
2. INTRODUCCIÓN
El Servicio Nacional de Aprendizaje SENA con su programa estratégico de innovación y
desarrollo tecnológico, soportado por la red de Tecnoparque a nivel nacional, apoya el
desarrollo de nuevas tecnologías en producto, procesos y/o servicios. Como apuesta
regional, está el Tecnoparque Nodo Medellín, el cual interactúa articulándose con las
diferentes iniciativas de las entidades de apoyo, como las Cámara de Comercio de la
ciudad, que tienen una dinámica directa de trabajo con el sector productivo y
agremiaciones, dentro de las cuales se encuentra un trabajo de acompañamiento a la
mejora de las posibilidades para el gremio de cultivadores de la maracuyá – sector
pasiflora.
En un trabajo colaborativo entre Tecnoparque nodo Medellín, Cámara de Comercio de
Medellín y el gremio de agricultores de la pasiflora del Occidente Antioqueño, se
estableció la necesidad de realizar una vigilancia tecnológica, con el fin de dar a conocer
tanto los usos tradicionales como las nuevas aplicaciones que se pueden dar a la fruta del
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maracuyá en diferentes sectores, ya que actualmente hay bajos niveles de transformación
de la maracuyá con valor agregado.
Con este trabajo de vigilancia tecnológica, se podrán analizar las áreas de investigación
desde el sector académico y de patentes, examinadas desde el entorno global y nacional
caracterizando desarrollos tecnológicos en nuevas áreas de investigación, con algunos de
los centros de desarrollo que trabajan en temas relacionados con los productos y
subproductos que se pueden obtener a partir de las diferentes partes que conforman el
fruto de la maracuyá. También permitirá identificar los países más avanzados en I+D+i en
este tema, lo que servirá como referente para pasantías o transferencias de nuevas
tecnologías.
Con los análisis realizados por los expertos (gremio de la pasiflora), se selecciona un área
específica que se desee fortalecer con el fin de ver si es necesario realizar otra revisión,
pero ya en el área específica priorizada para mejorar o generar productos de mayor valor
agregado. La finalidad entonces de una Vigilancia Tecnológica es poder tomar decisiones
para la priorización posibles proyectos que se puedan desarrollar a futuro con el fin de
mejorar el mercado de este gremio.
3. PLANTEAMIENTO DE LA NECESIDAD U OPORTUNIDAD
3.1 Antecedentes
La maracuyá, es una fruta del género Passiflora (Passifloraedulis). Es un fruto tropical también
llamada fruta de la pasión, de un sabor un poco ácido y con aroma. Se considera originaria de la
región amazónica, aunque crece de forma silvestre en un área que abarca principalmente desde el
norte de Sudamérica hasta el norte de Chile, Argentina y Paraguay.
Los mayores productores a nivel mundial de esta fruta son Brasil, Ecuador y Colombia, con el 60,
12 y 11%, respectivamente, y como principal exportador tenemos a Ecuador. Colombia reportó
los mayores niveles de rendimiento de estos tres países, obteniendo cerca de 20 toneladas por
hectárea cosechada, siendo el departamento de Valle del Cauca quien se caracteriza por ser uno
de los mayores productores. Las exportaciones colombianas son relativamente imperceptibles
debido a que la mayor parte de la producción se destina para el consumo interno, y debido a que
el registro de exportaciones es difícil de llevar ya que la partida arancelaria de la misma se hace
con otras frutas frescas. Buena parte de la producción nacional se exporta, principalmente a
Puerto Rico, Holanda y Estados Unidos. Finalmente tenemos a Alemania como el principal
importador de esta fruta, pero proveniente de Brasil.En los últimos años la maracuyá ha registrado
una mayor aceptación en los mercados internacionales, ya que éste es altamente empleado tanto
en la preparación de cocteles y bebidas exóticas como en la preparación de bebidas medicinales.
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Los productos y subproductos que comúnmente se suelen obtener a partir de la maracuyá
son productos procesados comprendidos por los zumos, concentrados y pulpas,
principalmente. También refrescos, néctares, yogurt, mermelada, licores, helados,
púdines, enlatados.
Como subproductos con un valor agregado tenemos todos los que se obtienen de las
diferentes partes del fruto (Cascara, bagazo y semillas) y que no son destinadas para la
producción de jugo, como por ejemplo el jugo de la fruta de pasión contiene alcaloides,
cuyos efectos reducen la presión arterial, tiene acción sedativa y acción antiespasmódica.
Las hojas y las flores de la fruta de pasión se utilizan en muchos países en medicina
natural. El aceite de las semillas, tiene una amplia aplicación en productos cosméticos:
cremas, champús, lociones, aceites, jabones, etc. también se puede utilizar tanto en
alimentos y piensos, como en la industria de pinturas, jabones, alimentos y otros. La
infusión de las hojas de maracuyá ha sido utilizada como sedante para dolores musculares
o cefaleas y está recomendada también en caso de espasmos bronquiales o intestinales
de origen nervioso, así como para los dolores menstruales.
A pesar de los múltiples usos antes mencionados, en Colombia es muy común el uso de
esta fruta solo en preparaciones que van desde dulces y mermeladas hasta jugos, postres
y néctares. Lo anterior puede ser debido en gran medida al desconocimiento de nuevos
procesos de transformación y tecnología para el desarrollo de nuevos productos, a la débil
transferencia tecnológica y de información hacia el sector privadoy al desconocimiento
sobre los otros posibles usos que se puede dar a la maracuyá, dando lugar a perdidas en
parte de la producción.
Este ejercicio de Vigilancia tecnológica surge entonces como un método para identificar
otros posibles usos de la maracuyá en sectores como el farmacéutico, cosmética,
biotecnológico, y de alimentación, con el fin de generar nuevas oportunidades para las
segundas y terceras obtenidas del cultivo de este fruto.
3.2 Factor Crítico de la Vigilancia (FCV)
Identificación de productos de valor agregado obtenidos a partir de primeras
producciones y de subproductos obtenidos a partir de segundas y terceras producciones
de la maracuyá, para su aprovechamiento industrial y/o agroindustrial.
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4. OBJETIVOS
4.1 Objetivo general de la Vigilancia.
Identificación de productos de valor agregado obtenidos a partir de primeras
producciones y de subproductos obtenidos a partir de segundas y terceras producciones
de la maracuyá, para su aprovechamiento industrial y/o agroindustrial.
4.2 Objetivos específicos
• Indicar los subproductos se pueden obtener a partir de diferentes sectores industriales
como el farmacéutico, alimenticio, químico, biotecnológico, de materiales,
cosmético,energético, etc.
• Identificar el aprovechamiento que se puede obtener a partir de desechos y desperdicios
generados en el procesamiento de la maracuyá para aplicaciones industriales.
• Identificar los últimos desarrollos tecnológicos, que se han generado, utilizando la
maracuyá como materia prima.
• Registrar, las áreas de conocimiento, donde más se ha generado patentes y
publicaciones científicas en la obtención de subproductos obtenidos a partir de la
maracuyá.
• Identificar que aplicaciones y desarrollos se han realizado regionalmente, en la
obtención desubproductos a partir del fruto de la maracuyá.
5. JUSTIFICACIÓN
El programa de transformación productiva (PTP), es una de las herramientas dispuestas
por el gobierno nacional para la ejecución de la política industrial, que conduce al
desarrollo productivo del país. Con esta herramienta se busca generar entornos más
competitivos y empresas más fuertes y productivas. El PTP es un promotor de la
productividad y competitividad de las empresas Colombianas y de sectores con una
determinada actividad económica.
El PTP avanza para convertirse en uno de los principales generadores de desarrollo y
fuente de empleo en el sector rural, considerando las ventajas competitivas del país por
su ubicación geográfica y condiciones de clima y suelo, lo que facilita abastecer el
mercado interno y proyectarse a nivel internacional y mercados como Estados Unidos,
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Europa y Asia.Dentro de las actividades económicas se encuentra la cadena productiva de
la maracuyá la cual se encuentra dentro del sector de las pasifloras. Esta actividad está
relacionada con la producción y transformación de frutas y hortalizas, y se compone por
cuatro eslabones básicos: productores, transformadores, proveedores y
comercializadores.
Por otro lado tenemos las Mesas Subregionales de Competitividad, las cuales son un
espacio para promover iniciativas y proyectos que potencien el desarrollo empresarial y
económico de la región. En la reunión de la Mesa realizada en el año 2013, se acordó una
agenda de trabajo que incluía la formulación de proyectos que fortalecieran las cadenas
productivas priorizadas en cada subregión. Respondiendo a estos acuerdos, la Cámara de
Comercio de Medellín para Antioquia (CCMA), junto con los actores de la Mesa vinculados
con cada tema, lideró la implementación de dichas acciones obteniendo como resultado la
formulación de macro proyectos para el fortalecimiento de 8 cadenas productivas,
logrando la formulación de proyectos en alianza con la Gobernación de Antioquia, con el
fin de favorecer el desarrollo empresarial de las subregiones a partir de los
encadenamientos productivos de cadenas productoras de Frutas, Agroindustria, Caucho,
Forestal, Piscicultura, Lácteos, Cítricos y Café.
Otro de los actores es la red Tecnoparque nodo Medellín, la cual tiene dentro de sus
objetivos la generación de condiciones de articulación entre entidades del gobierno,
empresa y academia para el desarrollo de acciones conjuntas enfocadas hacia la
innovación, con el fin de crear espacio para garantizar la apropiación, difusión, adaptación
y transferencia tecnológica desde y hacia el sector productivo.
Para la definición de la agenda de desarrollo de este estudio, se empleó una metodología
propuesta por el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, que ha sido una directriz
común para las cadenas que vienen participando en este proceso, con el propósito de
facilitar la toma de decisiones de inversión y direccionamiento.Según el Ministerio de
Agricultura y su observatorio de SCNTA en marzo del año 2013, se establecen la vigilancia
tecnológica y el análisis de las tendencias de investigación como una práctica internacional
de obligatorio cumplimiento para el caso de las actividades de I+D, donde el conocimiento
del entorno tecnológico propende por sustentar y justificar la inversión de recursos
humanos y materiales en distintos proyectos de investigación.
Teniendo en cuenta la importancia del sector agrícola y la necesidad de generar productos
con mayor valor agregado, la vigilancia tecnológica surge con el objetivo de identificar
oportunidades y limitaciones que permitan dar respuesta con procesos de innovación
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enfocándose en las tecnologías disponibles o que acaban de aparecer, capaces de
intervenir en nuevos productos o procesos.
El enfoque del proceso de vigilancia tecnológica tiene como objeto identificar las
tendencias, entidades, investigadores, países y enfoques específicos para las demandas
asociadas a los productos en estudio, teniendo como prelación aquellas relacionadas
directamente con desarrollos tecnológicos que involucren productos, subproductos y
procesos, relacionados con la investigación básica desarrollada en universidades,
instituciones de CyT y centros de investigación teniendo como productos de valoración y
cuantificación la producción científica en términos de artículos en revistas indexadas.
Con el trabajo colaborativo y realización de la vigilancia tecnológica se busca encontrar
nuevas oportunidades en cuanto a la identificación de nuevos productos procedentes de
la maracuyá, que puedan ser utilizados en varios sectores de la industria, con el fin de
obtener una herramienta que permite tomar decisiones y priorizar proyectos de interés a
futuro para la agremiación.
6. RESULTADOS
6.1 Entorno: Artículos Académicos
En las bases de datos de artículos seleccionados, filtrando con las condiciones y
restricciones indicadas, referentes al tema general de la menta, se encuentra los
siguientes factores, que servirán como base para la contextualización investigativa, tanto a
nivel local, como global.Las bases de datos visitadas fueron, SCOPUS: www.scopus.com y
Web of Science: www.webofscience.com En ambas bases de datos se introdujo como
palabra clave: passionfruit.
6.1.1 Artículos publicados por año
La generación de artículos relacionados con la Maracuyá es constante en los últimos 5
años (Figura 1), lo cual indica que es un tema que ha estado en continua investigación y es
de interés académico. En total se han generado 742 artículos desde el 2010 hasta la fecha.
Estos están repartidos en proporciones similares año tras año, con una media de 140
publicaciones al año.
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Figura 1. Artículos publicados por año en el tema de la maracuyá
( Elsevier B.V./ Scopus®, 2015)
6.1.2 Record de publicaciones por país
Los países que investigan más en temas relacionados con la maracuyá, son Brasil,
Colombia y Estados Unidos (Figura 2).
Figura 2. Record de publicaciones por país en el tema de la maracuyá
( Elsevier B.V./ Scopus®, 2015)
TecnoParque Colombia • Nodo Medellín •
En cuanto a Brasil y Colombia
son los mayores productores, mientras que en el caso de Ecuador que aparece reportado
como segundo mayor productor, aparece en el puesto número 14 como investigador. En
cuanto a Colombia, a pesar de que apar
registrado menos de 50 publicaciones, en comparación con Brasil que
con más de 450 publicaciones sobre el tema. Países como Venezuela, México Ecuador y
Argentina están muy por debajo de Co
en los puestos 12 al 15 respectivamente, con un número de publicaciones por debajo de
10.
Dentro de las publicaciones reportadas en
tendencia internacional de in
tanto de la cascara, como la pulpa y las semillas tales como fenoles, ácido ascórbico, y
vitamina C, los cuales son usados en diferentes áreas de la industria como la agricultura, la
cosmética y la medicina, por sus propiedades antioxidantes y antibacteriales.
6.1.3 Registro de Publicaciones
Las instituciones relacionadas al mayor número de publicaciones, son
países con mayorproducción y
Colombia y Estados Unidos (Figura 3)
Figura 3. Registro de Publicaciones por institución que realizan estudios sobre el
TecnoParque Colombia • Nodo Medellín • Centro De Servicios y Gestión Empresarial • SENA
En cuanto a Brasil y Colombia el número de publicaciones coincide con que estos países
los mayores productores, mientras que en el caso de Ecuador que aparece reportado
como segundo mayor productor, aparece en el puesto número 14 como investigador. En
cuanto a Colombia, a pesar de que aparece de segundo en publicaciones, éste solo tiene
registrado menos de 50 publicaciones, en comparación con Brasil que aparece de primero
con más de 450 publicaciones sobre el tema. Países como Venezuela, México Ecuador y
Argentina están muy por debajo de Colombia en número de publicaciones, apareciendo
en los puestos 12 al 15 respectivamente, con un número de publicaciones por debajo de
de las publicaciones reportadas en Colombia,se observó que estas coinciden con la
tendencia internacional de investigar sobre diversos componentes que se pueden extraer
tanto de la cascara, como la pulpa y las semillas tales como fenoles, ácido ascórbico, y
vitamina C, los cuales son usados en diferentes áreas de la industria como la agricultura, la
medicina, por sus propiedades antioxidantes y antibacteriales.
de Publicaciones por institución (Nivel Mundial)
Las instituciones relacionadas al mayor número de publicaciones, son las relativas a los
producción y mayor número de investigaciones reportadas: Brasil,
(Figura 3).
Figura 3. Registro de Publicaciones por institución que realizan estudios sobre el
maracuyá a Nivel Mundial
( Elsevier B.V./ Scopus®, 2015)
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de publicaciones coincide con que estos países
los mayores productores, mientras que en el caso de Ecuador que aparece reportado
como segundo mayor productor, aparece en el puesto número 14 como investigador. En
ece de segundo en publicaciones, éste solo tiene
parece de primero
con más de 450 publicaciones sobre el tema. Países como Venezuela, México Ecuador y
lombia en número de publicaciones, apareciendo
en los puestos 12 al 15 respectivamente, con un número de publicaciones por debajo de
se observó que estas coinciden con la
vestigar sobre diversos componentes que se pueden extraer
tanto de la cascara, como la pulpa y las semillas tales como fenoles, ácido ascórbico, y
vitamina C, los cuales son usados en diferentes áreas de la industria como la agricultura, la
medicina, por sus propiedades antioxidantes y antibacteriales.
las relativas a los
mayor número de investigaciones reportadas: Brasil,
Figura 3. Registro de Publicaciones por institución que realizan estudios sobre el
TecnoParque Colombia • Nodo Medellín • Centro De Servicios y Gestión Empresarial • SENA
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Tal y como se observó en el registro de número de publicaciones (Figura 2) Colombia
aparece en segundo lugar pero con un número muy por debajo en publicaciones con
relación a Brasil. Esto se ve reflejado aquí, donde el número de instituciones que
investigan en Brasil es de 6 mientras que para Colombia solo aparecen reportadas 2
instituciones, por lo menos entre los primeros 15 lugares.
6.1.4 Record de publicaciones por área de aplicación
Las áreas de investigación donde más se generó publicaciones relacionadas se muestran
en la figura 4. En primer lugar la agricultura con un 67,5% de las publicaciones, dentro de
las cuales se encuentran las propiedades antioxidantes y los compuestos fenólicos
presentes en el aceite de las semillas, así como la utilización de este como biolubricante
hidráulico; el uso de la cascara del maracuyá como componente de yogurt probiótico, o
como sustrato para producción de biomasa a partir de microorganismos; la pectina
presente en la cascara la cual sirve como agente gelificante y estabilizador de propiedades
de alimentos.
Figura 4. Record de publicaciones por área de aplicación en el tema de la maracuyá
( Elsevier B.V./ Scopus®, 2015)
En segundo lugar la bioquímica con un 17% de las publicaciones. Los estudios en esta área
se enfoca en: el estudio de posibles enfermedades del cultivo de la maracuyá, el estudio
de las diferentes especies de maracuyá, estudios del fenotipo y la genética de cada
especie, en la caracterización de algunas de sus propiedades (Propiedades reológicas,
poder antioxidante, cantidad de compuestos fenólicos, cantidad de ácido ascórbico). Un
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ejemplo de ello son los estudios del efecto del estado de maduración y del sistema de
cultivo en la cantidad de compuestos fenólicos y en el poder antioxidante del maracuyá.
La medicina y farmacología aparece en tercer y cuarto lugar con un 12 y 10% de
publicaciones respectivamente. Los artículos se centran en el estudio de la cascara de
maracuyáen polvo, para controlar niveles de azúcar en pacientes diabéticos y para
atenuar la fibrosis pulmonar, el uso del extracto de cascara de maracuyá (flavonoides con
propiedades antioxidantes), para el control de la presión y reducción de hipertensión.
También hay artículos del estudio de propiedades de los extractos presentes en la cascara
de la maracuyá como, cantidad defenoles, propiedades antioxidantes y propiedades
antibacteriales.
El área de la química que aparece también en cuarto lugar con 10% de las publicaciones,
se relaciona más con estudios sobre los procesos de extracción de los extractos como la
pectina, fenoles, flavonoides, ácidos grasos, tocoferol y tocotrienol presentes en la cascara
del maracuyá y de los aceites presentes en las semillas del maracuyá. Hablan sobre
métodos como extracción por ebullición, con ultrasonidos +CO2 supercrítico (alta presión
y alta temperatura) y calentamiento a través de microondas.
Por último, el área de veterinaria con tan solo 4,2% de las publicaciones,llama la atención
ya que en esta área los estudios hablan sobre el efecto de la harina de semilla de
maracuyá sobre el crecimiento de cerdos pequeños, lo cual puede ser considerado como
otro posible mercado.
Centrándonos en el contexto nacional, solo se encontraron unas cuantas publicaciones en
la páginaen el buscador de la página de Siembra que es un sistema de información del
Ministerio de Agricultura de Colombia, la mayoría relacionadas con recomendaciones
Tecnológicas sobre temas como: suelo para cultivo de maracuyá, agua y riego,
requerimientos para el cultivo,preparación del terreno, siembra y cosecha, manejo del
sistema productivo, y fisiología Vegetal y Nutrición. Las publicaciones relacionadas con
estos temas se muestran en la Tabla 1.
En este mismo portal se encontraron reportadas sólo 2 investigaciones que coinciden con
las áreas de estudio que se han visto a nivel internacional (Tabla 2). Ambos estudios
buscan, desarrollar un modelo de aprovechamiento de residuos agroindustrial para la
obtención de productos de alto valor agregado. Como inicio del estudio establecen que
algunos residuos agroindustriales son fuente de compuestos bioactivos que tienen efectos
benéficos sobre la salud humana, como por ejemplo carotenoides y polifenoles, sin
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embargo, no han sido aprovechados debido, a la falta de métodos de extracción efectivos
para obtener sustancias con la calidad para servir como materia prima en productos
destinados al consumo humano. Como resultados de estos estudios se espera la
obtención de extractos naturales a partir de las partes aéreas de las frutas del género de
la passiflora y desarrolar un producto con un mayor valor agregado a partir del desecho
delprocesamiento.
Tabla 1: Artículos de investigación relacionados con el tema de la Menta en Colombia.
Fuente: www.siembra.com
Tabla 2: Artículos de investigación sobre el tema de la Menta en Colombia, relacionados con las
áreas de investigación a nivel internacional.
Fuente: www.siembra.com
TecnoParque Colombia • Nodo Medellín •
6.1.5 Cantidad de publicaciones por subproductos
Las publicaciones filtradas en las bases de datos, para cada uno de los subproductos
identificados se muestran en la Tabla
todo en el aprovechamiento que se puede hacer de cada una de las partes que componen
al fruto de la maracuyá, con el fin de obtener productos diferentes a los convencionales.
Tabla 3. Cantidad de
(Elsevier B.V./ Scopus®, 2015 y
Subproducto
extractos (cascara y semilla)
fibras de la cascara
aceite de semillas
pectina cascara
cascara en polvo
Figura 5. Porcentaje de publicaciones por subproductos
(Elsevier B.V./ Scopus®, 2015 y
En primer lugar se encuentran los extractos (en total el 48% de las publicaciones) que se
pueden obtener tanto de la cascara (10%) como de la semilla (8%), dentro de los cuales se
destacan las publicaciones de la obtención y aplicación de
y del ácido ascórbico (13%), ambos usados comúnmente en medicina por tener
propiedades antioxidantes y ayudar en la prevención de un sinnúmero de enfermedades,
y también usados en cosmética.
21%
21%
9%
1%
48%
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antidad de publicaciones por subproductos
Las publicaciones filtradas en las bases de datos, para cada uno de los subproductos
identificados se muestran en la Tabla 3 y la Figura 5. Estos subproductos se basan sobre
todo en el aprovechamiento que se puede hacer de cada una de las partes que componen
al fruto de la maracuyá, con el fin de obtener productos diferentes a los convencionales.
Tabla 3. Cantidad de publicaciones por subproductos
Scopus®, 2015 y ISI Web of science /Web of Science®, 2015)
Subproducto N° Publicaciones
extractos de la cascara 46
extractos de las semillas 37
compuestos fenólicos 79
ácido ascórbico 60
97
97
42
5
Figura 5. Porcentaje de publicaciones por subproductos
Scopus®, 2015 y ISI Web of science /Web of Science®, 2015)
En primer lugar se encuentran los extractos (en total el 48% de las publicaciones) que se
pueden obtener tanto de la cascara (10%) como de la semilla (8%), dentro de los cuales se
destacan las publicaciones de la obtención y aplicación de los compuestos fenólicos (17%)
y del ácido ascórbico (13%), ambos usados comúnmente en medicina por tener
propiedades antioxidantes y ayudar en la prevención de un sinnúmero de enfermedades,
y también usados en cosmética.
10%
8%
17%
13%
fibras de la cascara
aceite de semillas
pectina cascara
cascara en polvo
extractos de la cascara
extractos de las semillas
compuestos fenólicos
ácido ascórbico
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Las publicaciones filtradas en las bases de datos, para cada uno de los subproductos
se basan sobre
todo en el aprovechamiento que se puede hacer de cada una de las partes que componen
al fruto de la maracuyá, con el fin de obtener productos diferentes a los convencionales.
ISI Web of science /Web of Science®, 2015)
Porcentaje (%)
10
8
17
13
21
21
9
1
Science®, 2015)
En primer lugar se encuentran los extractos (en total el 48% de las publicaciones) que se
pueden obtener tanto de la cascara (10%) como de la semilla (8%), dentro de los cuales se
los compuestos fenólicos (17%)
y del ácido ascórbico (13%), ambos usados comúnmente en medicina por tener
propiedades antioxidantes y ayudar en la prevención de un sinnúmero de enfermedades,
fibras de la cascara
aceite de semillas
pectina cascara
cascara en polvo
extractos de la cascara
extractos de las semillas
compuestos fenólicos
ácido ascórbico
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En segundo lugar se encuentra el uso de las fibras de la cascara (21%) para productos
alimenticios como por ejemplo los yogurt probióticos. Con el mismo número de
publicaciones aparecen las publicaciones sobre el aceite que se extrae de las semillas
(21%), el cual tiene múltiples propiedades aprovechadas en medicina, cosmética,
alimentos, y hasta como biolubricante hidráulico.
En tercer lugar aparecen publicaciones respecto a la pectina que se obtiene de la cáscara
de la maracuyá (9%), la cual es ampliamente usada como gelificante en la industria
alimenticia. Por último se encuentran las publicaciones acerca del uso de la cascara en
polvo (1%) principalmente como componente de los concentrados para animales como los
cerdos o el ganado.
Examinando como se encuentra Colombia en relación a las publicaciones sobre
subproductos de la maracuyá, resulta de gran interés dos publicaciones que hablan sobre
temas muy similares a los vistos a nivel internacional. El primero es un artículo reportado
en el periódico el Tiempo, que lleva por título “Las cascaras y la semilla del maracuyá
ahora sirven para producir bocadillos y betún”. Dicha investigación fue realizada por
investigadores de la Universidad Nacional con sede en Palmira a principios de 2015,
quienes pudieron extraer la materia prima para la elaboración de conservas y bocadillos,
otorgándole a la maracuyá un rendimiento del cien por ciento al utilizar todos sus
componentes. En dicho estudio se reporta que hasta el momento la cascara de la
maracuyá sólo era empleada como componente de abono orgánico o como alimento para
algunos animales domésticos, siendo suministrada en forma deshidratada, como alimento
para ganado lechero y para cerdos de engorde. Resaltan entonces otros posibles usos
como por ejemplo que cascara de la maracuyá se puede implementar como abono
orgánico incorporándola directamente al suelo o procesándola previamente por
fermentación. En el caso de las semillas, la investigación habla de que éstas tienen un
altopotencial de uso, pues de ellas se pueden extraer aceites para la fabricación de
betunes y cosméticos.Por otro lado hablan del mesocarpio del maracuyá, parte blanca
interna de la cáscara, el cual mostró ser un subproducto que se puede aprovechar como
gel en la preparación de bocadillo, en reemplazo de la pectina comercial que importa en
su totalidad y que suele ser de origen sintético. Los investigadores aseguran que los
rendimientos económicos del mesocarpio usado como gel reducen los costos de
producción del bocadillo y se obtienen beneficios económicos del 134,6%, muy superiores
a los alcanzados con el bocadillo de guayaba que llegan al 20%, según datos del Programa
Nacional de Transferencia Tecnológica Agropecuaria, Pronatta.Así mismo, la relación costo
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beneficio en la producción de mesocarpio es de 186,08%, es decir, que por cada peso
invertido se recuperan casi dos.
(http://www.eltiempo.com/archivo/documento/MAM-1640552)
Otro artículo reportado en una fuente alterna que lleva por título “Alimentación de
cerdos durante la fase de ceba con subproductos de la maracuyá y otras frutas
procesadas”, habla sobre los posibles usos de la pectina proveniente de la cascara de la
maracuyá (http://www.cenicafe.org/es/publications/arc053(03)178-192.pdf). En este
artículo describen que la pectina corresponde entre el 20 al 25% de la cascara en base
seca, y que el uso principal de ésta es la fabricación de jaleas y conservas de frutas. Las
industrias de productos de frutas emplean pectina líquida y pectina en polvo, y algunas
empresas fabrican su propia pectina. Además la pectina también se usa en alimentos para
la preparación de geles, mermeladas, y jaleas como estabilizante. Para fines medicinales,
ésta es utilizada como emulgente para la preparación de ungüentos, polvos, tabletas y
otros medicamentos.
6.2 Entorno Patentes
Los datos mostrados a continuación fueron obtenidos en la página de registro de patentes: www.patentinspiration.com introduciendo como palabra clave de búsqueda: passionfruit
6.2.1 Cantidad de patentes por año
El número de patentes totales registradas es de 321. En la figura 6se muestra la evolución
del número de patentes registradas entre los años 2010 a 2015.
Figura 6. Cantidad de Patentes por Año
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Se observa que en los 2 primeros años hubo poco interés sobre el tema con menos de 20
registros. Entre 2012 y 2013 este poco interés se mantuvo llegando a solo 34 y 48
registros durante esos años respectivamente. En 2014 y 2015 se dio un aumento
considerable del 50% llegando a 107 registros. Todo lo anterior indica un creciente interés
en este tema y por lo tanto un posible mercado a considerar.
6.2.2 Cantidad de patentes por país
En cuanto a la cantidad de patentes sobre la menta por país (Figura 7), el país que lidera el
número de patentes registradas es China (38 patentes), seguido por Japón(35) y Estados
Unidos (17)y en cuarto lugar Nueva Zelanda (9). En quinto, sexto, séptimo,octavoy
noveno lugar tenemos a Francia (7), Canada (5) Brasil (4), Israel (4) y Rusia (3). Entre los
otros países con patentes registradas se encuentran, Suecia, Alemania, Republica Checa,
Islas de Virginia, Taiwan y Ucrania, cada uno de estos con 1 sola patente (Tabla 4).
Figura 7. Cantidad de Patentes por País
Tabla 4. Cantidad de Patentes por País. Países en los últimos lugares.
Country / País Patentsnumber / Número de patentes
Switzerland 1
Germany 1
CzechRepublic 1
VirginIslands, British 1
Taiwan, Province of China 1
Ukraine 1
30%
27%
13%
7%
6%
4%
3%
3%2%
5%China (38 patents)
Japan (35)
United States (17)
New Zealand (9)
France (7)
Canada (5)
Brazil (4)
Israel (4)
Russian Federation (3)
Others (6)
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Es de destacar que a pesar de que Brasil, Ecuador y Colombia estan reportados como los
mayores productores de maracuyá a nivel mundial,Brasil aparece de séptimo en número
de patentes registradas, y Ecuador y Colombia no tienen registrado ninguna patente, por
lo menos en esta fuente de consulta.
Por otra parte tenemos a China y Japón en los dos primeros lugares con número de
patentes a pesar de que no son productores y que en número de investigaciones aparecen
en 11 y 4 lugar respectivamente. En tercer lugar tenemos a Estados Unidos tanto como
investigador como patentador, a pesar de que no está reportado dentro de los mayores
productores. El interés de estos 3 países en patentar sobre el tema del maracuyá, sumado
al hecho de que están dentro de los países potencia, lleva a considerar la importancia de
ampliar el mercado de la maracuyá a subproductos con un mayor valor agregado y a
considerar a estos países como unos de los destinos a los que se pueden comercializar
dichos productos.
6.2.3 Palabras relacionadas a patentes publicadas
Este tipo de relación, hace referencia a cuales son las palabras que más aparecen en los
títulos de las patentes, esto sirve para analizar sobre que procedimientos, técnicas,
características, etc., son las más recurrentes en las patentes registradas.
Figura 8. Palabras más comunes en las patentes sobre la maracuyá
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Tabla 5. Cuantificación de las palabras más comunes en las patentes sobre la maracuyá
FRUIT / FRUTA
320
Palabra juice taste seeds flavor flower health sugar powder pulp jugo sabor semillas codimento flor salud azucar polvo pulpa
N° Patentes 122 86 84 84 69 69 66 60 54
COMIDAS Y BEBIDAS MEDICINA
Palabra beverage wine food tea ingredients medicine
bebida vino comida té ingredientes medicina N° Patentes 43 40 39 32 46 59
COSMÉTICA FERTILIZANTES
Palabra skin fragrance care diseases fertilizer piel fragancia cuidado enfermedad fertilizantes
N° Patentes 36 35 23 23 18
En el tema de la menta, las palabras más comunes registradas durante las patentes de los
últimos 5 años, fueron (Figura 8 y Tabla 5): la fruta con subtemas como pulpa, semillas,
polvo, jugo; las comidas y bebidas con subtemas como el vino e ingredientes: la cosmetica
con subtemas como el cuidado de la piel y las fragancias y por último el uso de la cascara
como ingrediente de los fertilizantes.
La tendencia en dichas patentes, están relacionada con la obtención de nuevos productos
para esas áreas antes descritas (medicina, cosmética, comida), a partir de métodos de
obtención, métodos de preparación, descripción de composiciones y de producción.
6.2.4 Clasificación por área de estudio
Al analizar las áreas en las que se ha patentado sobre la meta y/o sus componentes, se
observó que estas se dividen en tres grandes grupos (figura 9):cosmética, comidas
ymedicina.
El área de estudio donde más patentes se han registrado es en la cosmética (37 patentes).
Dichas patentes están subdivididas a la vez por temas:preparaciones cosméticas (22),
preparaciones para el cuidado de la piel (22), propiedades de composiciones cosméticas
(10), preparaciones para el cuidado del cabello (3), preparaciones de barrera para la piel
para protegerla de influencias externas (2). En la mayoría de ellas se habla sobro los
extractos de aceite de semillas como agentes blanqueantes de la piel, agentes antiedad y
agentes para el cuidado de la piel. También hablan sobre la extracción de ester de las
semillas, el cual posee propiedades emolientes y emulsionantes.
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Figura 9. Clasificación de patentes sobre la maracuyá por área de estudio
En segundo lugar se encuentra el área de la Comida (33 patentes), con subtemas como
comida y productos alimenticios, preparación (23), preparación de vino y vino espumoso
(5) y composición de comida (5). En ellas se habla sobre extractos naturales
neuroprotectores de la maracuyá, extractos de aceite y bebidas alcohólicas a base de
maracuyá.
En tercer lugar se registraron 22 patentes de medicina todas del subtema preparaciones
medicinales, en las cuales se habla nuevamente de los extractos de aceite de semillas por
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22
su uso como neuroprotectores en tratamientos para procesos inflamatorios como el asma
y la osteoartritis. También hablan de la extracción de piceatannol de las semillas
(compuesto fenólico) que sirve como metabolizante del resveratrol (compuestos
antimicrobianos) para el tratamiento de leucemia.
6.2.5 Cantidad de patentes relacionadas por subproductos
La cantidad de patentes relacionadas con subproductos provenientes de la maracuyá se
muestran en la tabla 6.
Tabla 6. Cantidad de patentes relacionadas con subproductos de la maracuyá
Subproducto N° Patentes
Extractos: cascara, semillas, flor
(88 patentes)
extractos de semillas 36
extractos de la cascara 13
ácido ascórbico 2
fenoles 1
polvo 66
aceite de semillas 16
pectina 4
fibras 1
Al igual que en las investigaciones, los principales temas de las patentes en cuanto los
subproductos que se pueden obtener de la maracuyá son: los extractos que se puede
obtener tanto de la cascara, la semillas así como de las flores y que son utilizados en
medicina, cosmética y en alimentos y bebidas; la cascara en polvo utilizado para
preparación de yogurts, alimentos para animales y hasta componente de los fertilizantes;
el aceite de las semillas utilizado también en las tres principales áreas, y por último la
pectina y las fibras de la cascara.
La diferencia respecto a las investigaciones es el orden de prioridad de estos temas. En
este caso se observa que hay un gran número de patentes que habla sobre el uso de la
cascara en polvo, mientras que en las investigaciones este subproducto era de menor
interés. De manera similar, el número de publicaciones respecto al uso de las fibras
obtenidas de la cascara era muy alto en las investigaciones mientras que en las patentes
solo hay 1 registro. En cuanto al aceite de las semillas y la pectina de la cascara, parecen
ser de igual interés en investigación y en patentes.
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7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
• Del análisis realizado sobre los diferentes tipos de fuentes bibliográficas, se puede
concluir que la tendencia internacional en los posibles usos que se le pueden dar
almaracuyá está dirigida al aprovechamiento de todos los componentes del fruto:
cascara, mesocarpio, semillas y pulpa, ya que de todos ellos se pueden extraer
sustancias que pueden ser aprovechados en distintos sectores de la industria,,
principalmente en la medicina, la cosmética, y en la industria de alimentos y bebidas.
• En cuanto a la cascara, esta puedes ser aprovechada en forma de harina como
componente de los alimentos para animales como el cerdo y ganado
lechero,componente de abono orgánico ycomo componente de yogurt probiótico.
• La pectina es un componente utilizado comúnmente como agente gelificante y
estabilizador de propiedades de alimentos, y éste en su mayoría es importado por las
empresas nacionales que lo necesitan, además de que suele ser de origen sintético.
Tanto de la cascara como del mesocarpio de la maracuyá se puede extraer pectina,
que tiene como beneficio por un lado que es de origen natural y segundo que se
podría generar un aprovechamiento de estas partes del maracuyá que no es usada
para otras aplicaciones, dándole un valor agregado y un incremento en ganancia a los
cultivadores de esta fruta. Adicionalmente, algunos autores aseguran que el
rendimiento de este proceso ha mostrado ser de entre 20 al 25% del peso de la
cascara en seco.
• En cuanto a las semillas se han resaltado las propiedades antioxidantes y los
compuestos fenólicos presentes en el aceite que se obtiene de estas. También se ha
estudiado el uso del aceite como como biolubricante hidráulico, ya que ha mostrado
buenas propiedades reológicas.
• Tanto de la cascara-mesocarpio como de las semillas, se pueden obtener
extractoscomo los flavonoides, ácidos grasos, tocoferol y tocotrienol, compuestos
fenólicos, y ácido ascórbico. Todos estos poseen propiedades antioxidantes y
antibacteriales aprovechados en medicina y farmacología para controlar niveles de
azúcar en pacientes diabéticos, atenuar la fibrosis pulmonar, controlar la presión, y
reducir la hipertensión.
• En cosméticas, se ha resaltado las propiedades que tiene el aceite de las semillas y el
extracto de ester de las mismas, como agentes blanqueantes de la piel, agentes
antiedad, con propiedades emolientes y emulsionantes, lo cual ha dado pie al uso de
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este como componente de preparaciones para el cuidado de la piel sobre todo como
agente de barrera y preparaciones para el cabello.
• Del análisis de los países que reportan un mayor número de investigaciones y
patentes, se puede concluir que el estado de Colombia en cuanto en investigación es
favorable, aunque aún hay muchos aspectos a considerar.En páginas de instituciones
como SIEMBRA, AGRONET y el Ministerio de Agricultura, es muy poco el número de
estudios reportados sobre este tema. Por otro lado Colombia muestra un alto déficit
en el número de patentes registradas, lo que muestra una clara falencia en cuanto el
uso de nuevas tecnologías y el aprovechamiento que se le puede dar al maracuyá
para obtener productos de valor agregado.
• En cuanto a los intereses investigativos fuera del país, se observó que áreas como la
medicina, aplicaciones farmacéuticas, agroindustria, cosmética y alimentación
encabezan los temas más estudiados.
• Países como Japón, China y Estados Unidos aparecen como primeros en patentes a
pesar de que no son los mayores productores, lo cual puedes ser aprovechado por la
industria nacional, como posibles nichos de mercado para exportar los componentes
se pueden extraer de la cascara y las semillas del maracuyá.
• La tendencia del mercado nacional se centra en la producción y venta solo de la fruta
y/o su pulpa para su uso en jugos y postres. Se destaca la ausencia de conocimiento
en nuevos procesos de transformación y tecnología para el desarrollo de nuevos
productos, lo cual lleva a replantear otros posibles usos del maracuyá y de cada una
de las partes que componen la fruta. Un replanteamiento en este tema debe ser
tomado en cuenta para permitir a este sector ser más competitivo dentro de un
mercado internacional que también está en continuo crecimiento.
• Lo anterior, nos lleva a recomendar un estudio más exhaustivo sobre el potencial del
mercado nacional, ya que hay un gran potencial de explotación y comercialización de
los subproductos de la maracuyá, tanto a nivel local como global. Para ello se debe
incentivar la inversión en conocimiento, tecnología e infraestructura, donde el sector
pueda ser más competitivo y generar mayor valor agregado y así poder competir en
precio y calidad con los productos importados.
• Se requiere entonces aumentar la competitividad del sector, en cuanto al
aprovechamiento industrial. Por esto, es importante establecer alianzas entre el
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sector productivo, entes gubernamentales y las universidades, para promover niveles
de innovación y aumentar las posibilidades del mercado, analizando posibilidades en
I+D+i, que viabilicen la diversificación de la oferta, con el desarrollo de nuevos
productos y mercados, encontrando valor agregado del producto.
• Se recomienda una segunda fase de esta vigilancia, en la que se analice las
tecnologías requeridas para la extracción de pectina, de aceites esenciales de la
cascara y las semillas, y de la transformación de la cascara en polvo, con el fin de
tener una visión de la posible inversión que estos nuevos procesos requieran.
• A la par se recomienda una vigilancia comercial de los posibles nichos de mercado a
los que se pueda comercializar la pectina, el aceite de las semillas (o las semillas) y la
cascara en polvo, para estudiar cuál de estos productos puede ser más viable de
producir y vender.
• Con base en lo anterior, para disminuir riesgos en la toma de decisiones, referente a
la inversión de maquinaria e infraestructura, destinada a la obtención de
subproductos provenientes de la maracuyá, es necesario desarrollar estrategias de
vigilancia tecnológica respecto a la maquinaria e infraestructura necesaria, así como
un estudio de prospectiva y estudios de mercado, para identificar variables que
afecten la producción y la demanda. Se resalta la importancia de un estudio de
mercado, que defina la demanda y capacidades de producción de un subproducto,
para que las inversiones no sean de alto riesgo o no explotadas en su totalidad.
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8. ANEXO 1: PROCESOS DE OBTENCIÓN DE SUBPRODUCTOS DEL MARACUYÁ
8.1 Proceso de separación de las partes del fruto de la Maracuyá
Para la obtención de cada uno de los subproductos que componen el fruto de la Maracuyá, según
Mazón 20131, se sugiere el siguiente diagrama de flujo de industrialización del proceso (Figura 10)
Figura 10: Diagrama de flujo del proceso de separación de las partes del fruto de la
Maracuyá
1 Mazón Paredes, C. 2013. Tesis Maestría: Caracterización bromatologica de la torta de maracuyá
(passifloraedulis) procedente de los cantones de vinces y guayas (ecuador) para su uso en la alimentación de
ovinos. Universidad de Córdoba. Ecuador.
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A continuación se hace una descripción detallada de cada uno de los procesos unitarios
que componen el diagrama de flujo antes descrito.
El éxito en la obtención de subproductos con alta calidad comienza en la disponibilidad de
frutas de excelentes características gustativas. Junto a esta disponibilidad está el cuidado
que se tenga en mantener esta alta calidad en los pasos previos a la llegada a la fábrica de
procesamiento. Las frutas deben ser empacadas con mucho cuidado y evitar recipientes
muy grandes donde las que se hallan en la parte inferior sufran deterioro por la sobre
presión del peso de las demás frutas. Los cestillos empleados como empaques deben
estar limpios y ser fáciles de higienizar. Estos son de plásticos que ofrezcan resistencia,
facilidad de ventilación, ensamblables para apilarlos cuando están llenos y hay algunos
que se pueden desarmar y apilar ocupando una cuarta parte del volumen de un cestillo
armado.
Una vez los cestillos con fruta han sido transportados desde el cultivo o del sitio de acopio
hasta la fábrica procesadora, deben ser manipulados con cuidado teniendo en cuenta que
la calidad de las frutas difícilmente puede mejorar una vez retirada de la planta, en el
mejor de los casos se puede mantener. Una vez en la planta, la fruta debe ser rodeada de
unas condiciones que favorezcan sus mejores características sensoriales. Se procurará
evitar un deterioro microbiológico de la fruta mediante la disponibilidad de un ambiente
aseado e higiénico al máximo durante todo el tiempo que la fruta y luego la pulpa pueda
estar expuesta a varios ambientes durante la aplicación de diferentes operaciones de
proceso.
La primera operación es la higiene y sanidad en planta, naturalmente el sitio donde se
vaya a realizar la desinfección debe estar ordenado e higienizado. Esta limpieza del sitio se
inicia con la ordenación de los elementos presentes. Sigue un barrido de toda mugre
gruesa presente en el piso y áreas vecinas como techos, paredes, puertas, rejillas y
sifones. Esta limpieza se realiza comenzando por las áreas altas (techo) e ir bajando hasta
terminar en el piso y los sifones. Sigue un jabonado con detergentes o jabones que
ablandan y retiran la mugre. Si hay resistencia se debe aplicar el refregado fuerte y en
orden todas las áreas. Se termina con un enjuague a fondo. Si la operación ha sido bien
hecha el aroma del ambiente debe ser a limpio. Además de las áreas, es crítica la
higienización de los operarios, material y equipos que entraran en contacto con la fruta.
Lasoperaciones explicadas antes se repiten con el mismo cuidado para guantes, petos y
botas de operarios, equipos y materiales.
La segunda operación es la recepción (Figura 11), esta es una operación que reviste una
importancia grande en cualquier actividad productiva de la empresa agroindustrial.
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Consiste en recibir del proveedor la materia prima requerida, de acuerdo a las
especificaciones entregadas de antemano por la empresa.
Figura 11: Equipo de recepción de la Maracuyá
La tercera operación es el pesado y tiene mayor significación comercial en las actividades
de la empresa, pues implica la cuantificación de varios aspectos, entre los cuales se
cuenta, el volumen comprado, el volumen de la calidad adecuada para el proceso, los
datos sobre el volumen para la cuantificación del rendimiento y, por último, lo más
importante, el volumen por pagar al proveedor y el volumen que ha de ingresar al
proceso. Se efectúa con cualquier tipo de balanza de capacidad apropiada y de precisión a
las centenas o decenas de gramo. La forma de pesar puede ser en los mismos empaques
en que la fruta llega a planta o pasándola con cuidado a los empaques adecuados de la
fábrica que se puedan manejar y apilar cómodamente. Debe evitarse el manejo brusco de
los empaques para evitar magulladuras o roturas de las frutas.
La cuarta operación es la selección (Figura 12) y se hace para separar las frutas sanas de
las ya descompuestas. Se puede efectuar sobre mesas o bandas transportadoras y
disponiendo de recipientes donde los operarios puedan colocar la fruta descartado. Los
instrumentos para decidir cuáles frutas rechazar son en principio la vista y el olfato de un
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operario. Eldebe ser muy consciente de la responsabilidad de su trabajo e influencia en la
calidad de la pulpa final.
La quinta operación es la clasificación (Figura 12) y permite separar entre las frutas que
pasaron la selección, aquellas que están listas para proceso, en razón de su grado de
madurez y las verdes o aún pintonas que deben ser almacenadas. Aquí también los
instrumentos más ágiles y económicos son los sentidos de los operarios. El color, aroma o
dureza de las frutas permiten elegir las frutas adecuadas. Estas características exteriores
específicas de las frutas se pueden comprobar por controles en el laboratorio, que
responden a un grado de madurez adecuado para la obtención de pulpas de alta calidad.
Figura 12. Equipo de selección y clasificación de la maracuyá
La sexta operación es la desinfección (Figura 13), donde se inicia un proceso de limpieza a
medida que se acerca el momento de separar las partes que componen la fruta. El
propósito es disminuir al máximo la contaminación de microorganismos que naturalmente
trae en su cáscara la fruta, para evitar altos recuentos des estos en la pulpa final, con
demérito de su calidad y peligro de fermentación en la cadena de distribución o en manos
del consumidor final. La desinfección se efectúa empleando materiales y sustancias
compatibles con las frutas. Es indispensable disponer de agua potable para iniciar con un
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lavado, el cual sepuede realizar por inmersión de las frutas o por aspersión, es decir con
agua a cierta presión. El objetivo es retirar toda mugre o tierra que contamine la superficie
de las frutas y así disminuir la necesidad de desinfectante en el paso siguiente.
Figura 13: Equipo de lavado y desinfección de la maracuyá
Las sustancias desinfectantes que se pueden emplear son a base de cloro, sales de amonio
cuaternario, yodo y otra serie de principios activos que cada día llegan al mercado. El
hipoclorito de sodio a partir de solución al 13% es el desinfectante más empleado por su
efectividad y bajo costo. En la desinfección rutinaria se puede intercalar el uso de
desinfectantes para evitar que la flora contaminante cree resistencia a una sustancia. Una
vez higienizado todo, se procede a desinfectar las frutas. Estas se pueden sumergir en la
solución desinfectante durante un tiempo adecuado que pueden ser 5 a 10 minutos,
dependiendo de las características de las frutas y estado de suciedad. La solución de
hipoclorito puede tener una concentración de 50 mg/Kg. La efectividad de esta solución
disminuye a medida en que se sumergen más frutas. La rotación sugerida es de tres lotes.
Es decir que si hay un tanque de hipoclorito fresco de 50 ppm, se puede sumergir un lote
de cestillos con fruta, dejarlo el tiempo escogido y retirarlo. Introducir otro lote de
cestillos y así repetir por tres lotes. El indicador de sí la solución desinfectante aún sirve es
determinar que posea el olor característico de cloro y que no se halle muy sucia a simple
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31
vista. Si se deja la misma solución mucho tiempo lo que se puede estar haciendo es
ensuciar e infectar los últimos lotes que se sumergen en la que era una solución
desinfectante.
La séptima operación es el enjuague (Figura 14), la fruta desinfectada se le debe retirar los
residuos de desinfectante y microorganismos mediante lavado con agua potable. Si es
posible por aspersión con agua que corra y se renueve. No es conveniente enjuagarla
sumergiéndola en tanques de agua que cada vez estará más contaminada.
Figura 14: Proceso de enjuague
En las labores de separación tenemos las siguientes operaciones:
En primer lugar el corte.Algunas frutas como el maracuyá deben ser cortadas para extraer
su masa interior. Esto se puede hacer mediante 2 métodos, a través de una
máquinacomúnmente llamada despulpadora que hace el proceso de separación de la
cascara de la pulpa-semillas automáticamente sin corte como se muestra en la Figura 15 o
en pequeñas industrias se realiza en forma manual con la ayuda de cuchillos.
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Figura 15: Maquina para el proceso de separación de la pulpa-semillas de la cascara.
Algunas despulpadoras cuentan con una parte previa en la que se realiza un corte, u otras
en las que previamente se debe realizar el corte de la fruta. Ambas funcionan mediante
centrifugación. También es importante considerar que en algunas se obtiene la pulpa
junto con las semillas, y otras que tienen la capacidad de separar las semillas de la pulpa.
Finalmente, para garantizar la calidad de la pulpa, se utiliza una maquina pasteurizadora
como la que se muestra en la Figura 16. Algunas de estas máquinas cuentan con un
sistema de llenado del recipiente con la pulpa después de su pasteurización.
Figura 16: Maquina de pasteurización y envasado de pulpa de Maracuyá
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8.2 Equipos para el proceso de separación de las partes del fruto de la Maracuyá
En el mercado nacional existen algunas empresas que producen maquinaria para la
agroindustria, dentro de las cuales se hacen maquinaria para este tipo de aplicación como
por ejemplo la empresa Javar (http://javar.com.co/) y la empresa Maqui Jogar
(http://www.maquijogar.com/#!verduras-y-frutas/c1586). Sin embargo en éstas sólo
fabrican la despulpadora y en estas suele necesitarse un corte previo de la fruta antes de
introducirla en la máquina. Además como residuos del proceso en esta maquina suele
obtenerse la cascara, el mesocarpio y las semillas juntos y troceados, dificultando la
separación de estos (https://www.youtube.com/watch?v=7Ml7U3Jfgkg). Igual es el caso
de una empresa de Perú llamada Vulcano (www.vulcanotec.com) en la cual solo fabrican
despulpadoras que requieren del corte previo de la fruta y en la cual también salen juntos
y troceados los demás componentes de la fruta.
Una alternativa para obtener todos los equipos descritos anteriormente, son unas
empresas ubicadas en el exterior, una de ellas está en Austria llamada
Voran(http://www.voran.at/en/machinery/home/) y otra ubicada en Italia llamada
Bertuzzi(http://www.bertuzzi.it/cms/index.php).
A continuación se incluyen los links de algunos videos del funcionamiento de estos
equipos o imágenes:
• Proceso de lavado y despulpadora
(video):https://www.youtube.com/watch?v=nuckxNJJoSU
• Proceso de pasteurización y llenado (video):
https://www.youtube.com/watch?v=tNbX3Z5qICc
• Máquina para limpieza (imagen):http://www.voran.at/en/machinery/product-
range/menu/obstverarbeitung/category/wasch-mahlanlagen/
• Centrifugas (imagen): http://www.voran.at/en/machinery/product-
range/menu/obstverarbeitung/category/zentrifugen/
• Máquina para despulpar (imagen): http://www.voran.at/en/machinery/product-
range/menu/obstverarbeitung/category/entsteinanlagen/
• Sistema de pasteurización (imagen): http://www.voran.at/en/machinery/product-
range/menu/obstverarbeitung/category/pasteurisieranlagen/
A continuación se muestra un video de una empresa antioqueñalíder en la producción de
pulpas de fruta: https://www.youtube.com/watch?v=rHiJnEvDZ08
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8.3 Proceso de obtención de la harina de cascará de maracuyá
Figura 17: Diagrama de flujo del proceso de obtención de harina de la cascará de la
2Plaza Rodas, N. L. et al, 2010.Tesis de grado:
cascara de maracuyá para el mercado local
del Litoral. Ecuador.
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Proceso de obtención de la harina de cascará de maracuyá
Diagrama de flujo del proceso de obtención de harina de la cascará de la
maracuyá.2
Tesis de grado: Proyecto de producción y comercialización de
para el mercado local. Facultad de Economía y Negocios, Escuela Superior Politécnica
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34
Diagrama de flujo del proceso de obtención de harina de la cascará de la
n de la harina de
. Facultad de Economía y Negocios, Escuela Superior Politécnica
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35
En la Figura 17 se presenta el flujo del proceso de producción de harina de maracuyá. Este
consta de siete etapas para la elaboración del producto, comenzando por la recepción del
producto, el triturado, lavado, secado, molido, tamizado y por ultimo almacenamiento y
distribución del mismo. La cáscara de la Maracuyá es fácilmente deshidratada, no requiere
un pre-tratamiento con mortero como en el caso de la piel de la naranja, aun cuando la
cáscara de la maracuyá contiene aproximadamente el 20% de pectina. La facilidad en el
secado de la cascará puede ser debido a la alta fibra que contiene y al bajo material de
éter extractable. La digestibilidad aparente de las proteínas en la cáscara de la maracuyá
es aproximadamente tres veces más grande que el total de las proteínas del afrecho de
piña.
1. La primera parte consiste en la recepción de las cáscaras de la maracuyá.
2. Lascáscaras pasan a unacámara de lavado donde se procede a lavar la cáscara con
agua para retirar los residuos de jugo que quedaron dentro de la misma.
3. Luego se procede a cortar en trozos pequeños de 1.59cm con el fin de que el
secado sea mejor y en menor tiempo logrando una mayor eficiencia y optimización del
tiempo (Figura 18).
4. La operación de secado se realiza en unsecador de túnel (Figura 19) a una
temperatura de secado a 66°C, con una humedad del 11%. A ésta temperatura se favorece
a la poca desnaturalización de las proteínas y vitaminas del producto, logrando una mejor
visión del producto en sí.
5. Se realiza un proceso de molida en una Molinera(Figura 20).
6. Se realiza un tamizadoque permite obtener una mejor granulometría con una de
malla de 400 – 315. Se obtiene entonces el polvo deshidratado de las cáscaras de
maracuyá (Figura 21).
7. Empaquetamiento y etiquetamiento de nuestro Suplemento de Maracuyá.
8. Cámara de almacenamiento y distribución.
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8.4 Proceso de obtención de pectina de la cascará de maracuyá por hidrolisis acida a nivel de laboratorio3
Después de realizar el proceso de lavado, desinfección y selección de los frutos descritos en el numeral 9.2, se pasa al proceso de corte y extracción de la pulpa (Figura 22). Luego se hace un proceso de molienda en húmedo, el cual tiene por objetivo reducir la cascara a un tamaño más adecuado para la posterior extracción de la pectina (Figura 23). 3Almeyda Barzola, D. A. Extracción y Producción a Nivel Industrial de Pectina Proyecto Final Ingeniería
Química. Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Perú 2013.
Figura 18
Figura 19
Figura 20 Figura 21
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Figura 22. Selección y despulpado de la maracuyá
Figura 23. Molienda en húmedo de la cáscara de maracuyá
La pasta obtenida de la molienda se diluye en agua en una proporción 1:3 en volumen (es decir 1 porción de cascara por 3 porciones de agua). Posteriormente se agrega 1.5ml de HCl (ácido clorhídrico) concentrado por cada 100 m de agua, y así obtener una solución de HCl en agua de una concentración de 0.3M necesario para la hidrolisis acida (Figura 24). Este proceso se realiza durante 40 minutos a una temperatura de 98°C. Mediante el uso de un filtro, se procede a la separación de la parte liquida que contiene el la pectina en la solución de agua y ácido clorhídrico y la parte sólida que es el resto de la cascara o bagazo (Figura 25). A la parte liquida que queda del proceso de filtrado, se agrega etanol al 96%, formando dos fases, una en donde la pectina se precipita formando un gel y otra en la que queda el agua junto con el ácido como sobrenadante (Figura 26).
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Figura 24. Proceso de hidrolisis acida. Adición de agua y ácido clorhídrico (HCl)
Figura 25. Filtrado del bagazo y obtención de la pectina en agua
Figura 26. Precipitado y separación de la pectina mediante etanol
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Figura 27. Filtrado de la pectina precipitada en forma de gel
Figura 28. Secado y molienda de la pectina obtenida
Una vez precipitada la pectina, se realiza un segundo filtrado en el cual obtendremos un gel que es la pectina tal y como se ve en la Figura 27. Finalmente se realiza un proceso de secado (Figura 28) que lleva a obtener una pectina con una apariencia plastificada debido a su alto peso molecular y a su estructura similar a la de los polímeros.
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9. FUENTES DE INTERÉS
ISI Web of science /Web of Science® (WoS) (2015). Obtenido de:
http://apps.webofknowledge.com.ezproxy.unal.edu.co/UA_GeneralSearch_input.do?product=UA
&search_mode=GeneralSearch&SID=4ENlLpPxCeBwYkaK5sa&preferencesSaved=
SCOPUS (2015). Elsevier Bases de Dados.
Obtenido de: http://www.scopus.com.ezproxy.unal.edu.co/search/form.url
ScienceDirect. (2015). ScienceDirect. Obtenido de:
http://www.sciencedirect.com.ezproxy.unal.edu.co/science/search
World Intellectual Property Organization.(2015). World Intellectual Property
Organization.Obtenido de: https://patentscope.wipo.int/search/es/search.jsf
EPO – Espacenet (2015). EuropeanPatent Office.
Obtenido de: https://www.epo.org/searching/free/espacenet.html
SIEMBRA. (2015). Corpoica. Indicadores de C+T+i del sector agropecuario.
Obtenido de www.siembra.gov.co/siembra/
AGRONET (2015). Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural.
Obtenido de: http://www.agronet.gov.co/BibliotecaDigital.html
GrupLAC – Colciencias. Grupos de Investigación en Colombia.
Obtenido de: http://scienti.colciencias.gov.co:8080/gruplac/
Almeyda Barzola, D. A. Tesis pregrado:Extracción y Producción a Nivel Industrial de Pectina.
Proyecto Final Ingeniería Química. Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Perú
2013.https://es.scribd.com/doc/227796363/Extraccion-y-Produccion-a-Nivel-Industrial-de-
Pectina-Proyecto-Final#scribd
Mazón Paredes, C. 2013. Tesis Maestría: Caracterización bromatologica de la torta de maracuyá
(passifloraedulis) procedente de los cantones de vinces y guayas (ecuador) para su uso en la
alimentación de ovinos. Universidad de Córdoba. Ecuador.
http://www.uteq.edu.ec/fcp/publico/multimedia/usuariofce/8blady_i12.pdf
Plaza Rodas, N. L. et al, 2010. Tesis de grado: Proyecto de producción y comercialización de la
harina de cascara de maracuyá para el mercado local. Facultad de Economía y Negocios, Escuela
Superior Politécnica del Litoral. Ecuador.
https://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/10461
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Muñoz Ordoñez, F. J. Extracción y caracterización de la pectina obtenida a partir del fruto de dos
ecotipos de cocona (solanumsessiliflorum), en diferentes grados de madurez; a nivel de planta
piloto. Universidad Nacional De Colombia Facultad De Ingeniería Departamento de Ingeniería Civil
y Agrícola Maestría en Ingeniería Agrícola Bogotá D.C. 2011.
http://www.bdigital.unal.edu.co/4006/1/822093.2011.pdf
R D´Addosio, G. Páez, M. Marín, Z. Mármol, J. Ferrer. Obtención y caracterización de pectina a
partir de la cáscara de parchita. Rev. Fac. Agron. v.22 n.3 Caracas jul. 2005
http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=S0378-78182005000300004&script=sci_arttext
Jorge E. Devia Pineda. Proceso para producir Pectinas Cítricas. Revista Universidad EAFIT No. 129,
2003.
http://publicaciones.eafit.edu.co/index.php/revista-universidad-eafit/article/download/918/823
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