INTRODUCCION

En los Andes, gracias a la acción de la naturaleza y del hombre, nacieron un conjunto de plantas

cultivadas que se constituyeron en la base de antiguas civilizaciones andinas. Algunas de estas

plantas, por tener una extraordinaria capacidad productiva, fueron trasladadas a casi todos los

países del planeta donde han contribuido a diversificar la alimentación y acelerar el desarrollo

socioeconómico.

Otras, como la quinua, la qañiwa, el tarwi, los tubérculos andinos y varios frutales aún

permanecen en el medio andino sin haber alcanzado altos niveles de explotación comercial e

industrial. Algunas de ellas son ampliamente conocidas por sus óptimas propiedades nutricionales

y sin embargo aún son poco producidas y consumidas.

No se podría entender esta aparente contradicción sin tomar en cuenta que por lo general estos

alimentos subexplotados tienen un elevado precio en el mercado debido, entre otras razones, a

bajos niveles de producción agrícola, una deficiente agroindustrialización, bajos ingresos de los

agricultores, excesiva intermediación en el comercio y calidad muy heterogénea.

Si se profundiza un poco más el diagnóstico de la situación arriba descrita se tendría que

considerar dos causas primarias subyacentes:

� los sabores amargos y quizás también sabores típicos de cada uno de los alimentos

mencionados y,

� los cambios de hábitos alimentarios motivados tanto por la presencia de otros eficientes

cultivos nacionales, como por la importación de alimentos subsidiados y alimentos donados que

favorecen la adquisición y consumo de alimentos foráneos.

Una agricultura pobre engendra una agroindustria pobre, lo cual impide el mantenimiento de una

buena calidad de productos y dificulta la comercialización. Es decir, se tiene que reconocer que

dichos cultivos están inmersos en un ambiente donde se conjugan la subproducción y el

subdesarrollo.

Las perspectivas que se plantean a partir de dicha realidad actual son: o permanecer atados a la

órbita del subdesarrollo, o proyectarse hacia el desarrollo donde coexistan condiciones mejoradas

de insumos, producción, procesamiento, comercialización, consumo y recursos a fin de producir

un mayor progreso y bienestar de la población.

En las próximas páginas se enfocará el potencial agroindustrial de los cultivos andi nos

subexplotados tomando en consideración que se encuentra íntimamente vinculado al potencial

agrícola.

Es decir, que el desarrollo agroindustrial está vinculado a los volúmenes de producción, costos de

los productos agrícolas no procesados, influencia de la genética de las plantas sobre la

composición química y características de los alimentos agroindustrializados, muy especialmente:

los nutrientes, propiedades reológicas y sustancias indeseables las que �por su toxicidad o por el

mal sabor o apariencia� pueden afectar la calidad y aceptabilidad de los alimentos producidos.

Se hará referencia, principalmente, al uso alimenticio de algunos de los granos, tubérculos y raíces

como la quinua, el amaranto, el tarwi, la arracacha, el olluco y la papa amarga.

Se tendrá en mente que el objetivo final es desarrollar alimentos que por sí solos, o en conjunción

con otros, puedan dar una mayor y mejor nutrición a la población nacional, al mismo tiempo que

se crean fuentes de ocupación mejor rentadas y se asegura una mayor seguridad alimentaría.

A continuación se presenta una revisión de los más importantes avances logrados en procesos

agrícola-industriales, muchos de los cuales parten de antiguas tradiciones originadas en

civilizaciones andinas. Alrededor de estas revisiones se harán comentarios con el fin de postular

nuevas proyecciones agroindustriales apropiadas para estos alimentos.

AGROINDUSTRIA DE LA QUINUA

Factor saponina

En términos generales se puede afirmar que los granos de quinua, tal como salen de la trilladora,

no deben ser utilizados directamente en la elaboración de alimentos por las impurezas asociadas

(pajas, piedras, tierra, etc.) y por tener generalmente un sabor amargo notorio. De allí que estos

granos tienen que pasar por un proceso de limpieza y desamargado, es decir de eliminación de

compuestos químicos en los que predominan las saponinas.

Pero también se debe señalar la posibilidad de que otros compuestos puedan acentuar sabores

indeseables en el grano de la quinua. Dentro de ellos, se pueden considerar la fracción

insaponificable de la grasa (sustancias precursoras de saponinas tales como esteroides, escualeno,

terpenoides), los ácidos grasos oxidados, sales minerales de magnesio, oxalatos, etc. La

composición química de la quinua da una idea de algunas de estas posibilidades cuando se la

compara con la de trigo.

No cabe duda, por ello, que es totalmente necesario que el grano de quinua que va a servir para la

producción de alimentos humanos tenga un contenido muy bajo de saponinas, ojalá muy inferior

al nivel que puede ser detectado por la lengua humana.

Dentro de los compuestos amargos destacan las saponinas, moléculas orgánicas pertenecientes ya

sea al grupo de los esteroides o de los triterpenoides y que tienen alta solubilidad en agua,

soluciones de CINa, NaOH o etanol. Al tratar de definir los procedimientos para eliminar la

saponina se ha estudiado su localización en el grano y se ha encontrado que se sitúa en las

coberturas externas. De las cuatro capas que recubren el grano y componen en conjunto el

episperma (Villacorta y Talavera, 1972; ver descripción botánica del grano) la primera capa externa

se presenta bajo el microscopio como una membrana rugosa, formada por células sin núcleos,

quebradiza, seca y fácilmente desprendible de las otras. Estas rugosidades, que asemejan las

celdas de un panal, albergan una sustancia blanca, opaca y amarga que se asume sea la saponina.

Este capa se puede extraer con agua fría o caliente. Sus paredes contienen además una serie de

inclusiones en forma de cristales.

Una buena proporción de los granos de quinua que se comercializan tienen algún grado de

amargor. Por ello, no sería de extrañar que este sabor amargo haya sido por sí solo el factor más

importante que ha frenado el desarrollo agroindustrial y consumo de la quinua.

Hay dos caminos que pueden conducir a la disminución del contenido de saponinas en el grano de

quinua para consumo humano:

� El genético (por mejoramiento genético tradicional o por ingeniería genética). La variedad

Sajama de quinua es un ejemplo de lo que se puede lograr en cuanto a producción de quinuas de

muy bajo contenido de saponinas.

� El procesamiento agroindustrial. La opción agroindustrial debe ser priorizada por las siguientes

razones: a) las saponinas parecen ser factores protectores de las plantas y del grano de quinua; b)

normalmente es difícil evitar el cruzamiento entre quinuas y por ende mantener la total pureza de

las variaciones de quinua de bajo contenido de saponina; e) son mayores los daños que causan los

pájaros al momento de la cosecha, al preferir alimentarse con los granos de quinua de menor

contenido de saponinas; d) en todo cultivo es cada vez más conveniente reducir al máximo la

utilización de plaguicidas artificiales, por motivos sanitarios. Por ello parecería pertinente trasladar

gran parte del problema de la eliminación de la saponina al sector agroindustrial, en donde puede

ser relativamente sencillo extraerla o transformarla.

Experiencias acumuladas sobre el mejoramiento de otras plantas cultivadas como el algodón,

donde se han compulsado las ventajas y desventajas que tiene la eliminación por vía genéti ca de

sustancias protectoras de la planta �como es el gosipol que es tóxico para ciertos insectos y

animales� han llevado a planteamientos similares a los señalados más arriba.

Por todas estas razones resulta evidente que mediante la agroindustria se deben eliminar

económicamente las saponinas y mejorar la aceptabilidad del grano, sin alterar su excelente valor

nutritivo. A continuación se revisan los procedimientos y resultados de métodos tradicionales e

industrializados de desamargado.

Procesos tradicionales de desamargado

Los campesinos y las amas de casa utilizan tradicionalmente los procesos húmedos. Consisten en

sucesivos lavados del grano en agua, haciendo fricción con las manos o una piedra para facilitar la

eliminación de las primeras capas (Tapia et al., 1979). Ello es demasiado laborioso cuando se trata

de grandes cantidades de quinua, por lo que no constituye una alternativa práctica.

Otro proceso tradicional es el que se emplea en algunas comunidades de la región de los salares

en el altiplano sureño de Bolivia; concretamente en la población de Llica se pudo observar la

utilización de una piedra horadada de unos 50 cm de diámetro. En ella se coloca la quinua

mezclada con arena gruesa, que en la región se denomina pokera. La mezcla quinua-arena se

expone al sol durante unas horas hasta que se caliente. Con esto se consigue que el pericarpio se

dilate y facilite su desprendimiento al frotarse el grano manualmente o con los pies (Tapia et al.,

1979).

Los principios de estos sistemas tradicionales son los que en buena parte han guiado el desarrollo

de alternativas agroindustriales para el desamargado del grano de la quinua.

Procesos de desamargado

Básicamente se han estudiado hasta el momento cuatro tipos de procesos de desamargado: el

seco a temperatura ambiente; el seco en caliente; el húmedo; y el combinado que usa la vía seca y

la vía húmeda.

Procesos secos a temperatura ambiente

Desde antes de 1950 se tienen noticias del esfuerzo realizado por pequeños molineros de Cusco

para desamargar el grano de quinua mediante la utilización de equipos de molienda de trigo.

Usaron gran ingeniosidad para ajustar los equipos disponibles al grano de quinua. Producían

quinua perlada y harina de quinua, y obtenían un afrecho con saponina que entre varios usos se

utilizaba para la alimentación animal, el lavado de la ropa, o la elaboración de cerveza.

En Bolivia, a raíz del Decreto Supremo N� 121187 del 17 de enero de 1975, la Empresa Ferrari

Ghezzi y Cía. Ltda. de Oruro tomó la decisión de desarrollar industrialmente l a producción de

harina de quinua probando las vías seca, húmeda y combinada. El proceso de cepillado realizado

con los equipos de Ferrari Ghezzi y Cía. dio como resultado que las pérdidas fueran del orden del

8,74% y que el contenido de saponinas después de la cuarta pasada llegaba a 0,74%, cifra que está

muy por encima del valor de 0,06 a 0,12% considerado como mínimo por Zavaleta, según el

método de análisis utilizado por él. La empresa descartó posteriormente la producción de

cualquier tipo de harina de quinua en vista de que la falta de reglamentación del Decreto permitió

que se continuara importando harina de trigo en forma indiscriminada y a precios subsidiados.

En el Perú, con el apoyo del Instituto de Investigaciones Agroindustriales del Ministerio de

Agricultura, el Instituto Interamericano de Ciencias Agrícolas (IICA) y el Fondo Simón Bolívar, se

realizó un importante esfuerzo para diseñar una máquina escarificadora de quinua que pueda

producir rendimientos elevados de separación de saponinas, a bajos costos. Dicho sistema utiliza

medios mecánicos abrasivos y la acción combinada de paletas giratorias que golpean el grano

contra tamices estacionarios y que permiten un raspado eficiente de los granos de quinua ( Torres

y Minaya, 1980). El polvillo desprendido pasa a través de la malla y se separa el episperma del

grano; este es transportado al interior del tamiz para pasar a una tolva que desemboca en sacos

de polipropileno. En la Figura 38 se muestra el modelo de máquina escarificadora de quinua de

tres cilindros dispuestos paralelamente y al tresbolillo, de tal manera que los granos en proceso

pasan de un cilindro a otro por gravedad.

Cada cilindro está provisto de 9 paletas escarificadoras hechas de una lona similar a la de las

correas planas de transmisión y de 12 paletas transportadoras que tienen un ángulo de inclinación

de 120 respecto al eje. Las paletas son regulables pudiendo modificarse la distancia a la pared

interior del cilindro así como la velocidad de giro. Las mallas permiten el paso del afrechillo pero

no del grano escarificado. El grano escarificado que sale del cilindro recibe una corriente de aire

que arrastra el polvillo y afrechillo, los cuales son recuperados en una cámara de expansión que

actúa como cámara separadora de partículas.

Figura 38

Máquina escarificadora de quinua

Fuente: Torres y Minaya, 1980

Según Torres y Minaya (1980) la eficiencia y capacidad de procesamiento de la máquina

escarificadora fue de 94,6% y el contenido de saponina de diferentes variedades de quinua

sometidas a escarificación en Juliaca, Perú, se muestra en el Cuadro 63.

Cuadro 63

Contenido de saponina en diferentes variedades de quinua en porcentaje

Muestra Sajama Blanca

de Juli

Kancolla

(colorada)

Witulla Comercia

lIIACSA

Testigo 0,08 0,13 0,017 0,39 �

Escarificada � 0,04 0,05 0,04 0,25

Fuente: J. Alvarez, 1980, Universidad Cayetano Heredia; Marín y Minaya, 1978

Los rendimientos de un equipo similar, pero procesando quinua Real, son mostrados en el Cuadro

64.

Cuadro 64

Tratamiento por escarificación de quinua real con 2,62% de saponina. Planta piloto de Juliaca,

Perú

Pasada

No

Alimentación

kg

Producto

kg

Merma

kg

Merma

%

Saponina en

quinua

procesada %

1 45,5 42,4 3,0 6,61 0,60

2 38,0 37,1 0,9 2,37 0,48

Total 3,9 8,98

Fuente: Zavaleta, 1982

Zavaleta (1982), en base a la revisión de resultados obtenidos con equipos escarificadores destaca

la buena eficacia del equipo montado en Juliaca. Además, bajo algunas condiciones de tratamiento

se producía un excesivo desprendimiento de germen del grano de quinua de la variedad Sajama,

disminuyendo la calidad proteica de la quinua perlada. Sin embargo, no se dio este caso en la

quinua Real boliviana tratada experimentalmente.

Lamentablemente, ninguno de los equipos diseñados para escarificación de quinua permitió

obtener niveles de separación de saponinas lo suficientemente elevados como para posibilitar el

consumo humano directo sin ulterior tratamiento.

En el Cuadro 65 se muestran los análisis químicos proximales del polvillo obtenido de la

escarificación del grano de quinua para la elaboración industrial de quinua perlada en Cusco.

Llama la atención el elevado contenido de proteínas totales y de grasa en el polvillo, debido a que

el 70% del nitrógeno de la semilla de quinua y la mayoría de la grasa se encuentran en el embrión.

Cuadro 65

Composición química (base seca %) del polvillo resultante del escarificado para la producción de

quinua perlada

Proteína total (Nx6,25) 7,75

Grasa 3,41

Ceniza 15,31

Nifex 64,06

Fibra cruda 9,47

Fuente: Departamento de Nutrición, UNALM, Lima, Perú

Procesos con uso de calor seco

Las primeras empresas que intentaron producir harina de quinua desamargada también usaron

métodos de tostado con el fin de eliminar las cáscaras que contenían las saponinas. En Breña,

Lima, en el año 1954, se producía harina de quinua procesada por tostado en una bola de hierro,

donde la quinua era sometida a una alta temperatura mediante la llama de un calentador aplicada

externamente mientras rotaba la bola. Una vez tostada la quinua, era pasada por un cernidor que

separaba las cáscaras tostadas y molida en un molino de piedra. El producto se vendía en Lima,

pero la empresa desapareció a los pocos años.

En 1978 en Bolivia, Luis Carlos Lázaro experimentó la desaponificación tostando y posteriormente

recurriendo al uso de la fricción simple, la fricción con CINa o los dos tipos de fricción combinados.

Los resultados mostraron la mayor efectividad del tostado con fricción combinada.

Es bastante difícil obtener un tostado uniforme sin quemar una parte de los granos y

adicionalmente se producen apreciables pérdidas de nutrientes, especialmente de aminoácidos

como lisina, con el uso del calor seco.

Procesos húmedos

Uno de los primeros esfuerzos por industrializar el proceso de desamargado de la quinua fue

realizado en 1945 por Posnansky en Bolivia (citado por Tapia et al., 1979).

Años más tarde (1972), en la Universidad Nacional Agraria de La Molina, Perú, y después de hacer

un análisis de los métodos que eran utilizados por las pequeñas industrias de Lima y Cusco para el

desamargado de la quinua, se desarrolló un equipo de extracción de saponina contenida en la

quinua, sometiéndola a un proceso de lavado continuo con agua turbulenta.

En el año 1973, Junge en Chile realizó investigaciones que le llevaron a utilizar una celda de

flotación que facilitaba la extracción de saponina. En primer lugar, la semilla es sometida a

maceración en agua para ablandar la capa que contiene la saponina. La acción de la turbina

produce una violenta turbulencia y una succión de aire a través del eje hueco, lo que se traduce en

la formación de abundante espuma que sale por la parte superior, quedando la quinua lavada en

la parte inferior de la celda de flotación, a pesar de la gran turbulencia. La capa exterior o pericario

es separada del endosperma por la acción de frotamiento de las aletas de la turbina que impulsan

los granos contra las aletas fijas. Esta extracción es ayudada por una temperatura de agua

adecuada (Junge et al., 1975). Otros investigadores han utilizado aguas alcalinas para la extracción

con resultados aparentemente satisfactorios.

Durante el período 1979-81, con el apoyo de la FAO, se estableció en Huarina, Bolivia, un centro

experimental para el procesamiento industrial de la quinua. En él, Reggiardo y Rodríguez

desarrollaron un proceso por vía húmeda para desamargar la quinua, con el cual se elaboraron

tres productos: quinua perlada, hojuela y harina de quinua. Los equipos utilizados fueron

diseñados y construidos en Perú y Bolivia. El diagrama de flujo (Figura 39) ilustra el procesamiento

básico. La experiencia acumulada en el tratamiento de las diversas variedades de quinua ha

permitido determinar los parámetros de procesamiento por vía húmeda que son más apropiados

para cada una de las variedades (Cuadro 66), así como calcular los costos de instalación y

procesamiento. Los productos elaborados son de alta calidad habiéndose alcanzado niveles de

saponina entre 0,70 y 0,85% expresados como extracto acuoso.

Los productos de quinua han sido colocados en el mercado boliviano desde el mismo comienzo de

operación de la planta piloto, lo que ha permitido recoger informaciones de mercado que son

fundamentales respecto a las características necesarias para el éxito de una planta agroindustrial

de quinua. Se han tomado en cuenta los aspectos de acopio, procesamiento, financiación,

administración, comercialización y se ha elaborado un manual de laboratorio para el control de

calidad.

Cuadro 66

Tiempos requeridos para la extracción de saponina utilizando agua

Variedades Remojo

(min)

Agitado

(min)

Enjuage

(min)

Vaciado

(min)

Secado

(horas)

Sajama 5 5 5 15 4-5

Real 8 15 7 15 4-5

Criolla 7 15 8 15 4-5

Fuente: Reggiardo y Rodríguez, 1983

En la misma planta piloto de Huarina y en varias instituciones de Brasil, Perú, Guatemala y Bolivia

se han realizado investigaciones dirigidas a mejorar la eficiencia de la extracción húmeda,

tomando en consideración los tiempos de remojo previo y de contacto de la quinua con agua

turbulenta, volumen de agua utilizado, temperatura del agua, escurrimiento, etc.

Así por ejemplo, Tellería en 1977 comparó tres temperaturas de extracción (50, 70 y 87�C) y

encontró que el contenido de saponina del grano de quinua puede ser reducido hasta un 20-25%

de su nivel inicial con un lavado a 50�C seguido de un paso de filtración en malla de nailon.

Después de un lavado similar a 70�C u 87�C la saponina ya no era detectable mediante el

análisis afrosimétrico. Pero los máximos valores de PER en ratas fueron encontrados para quinuas

lavadas a 87�C.

Figura 39

Diagrama de flujo y de rendimiento para la obtención de quinua perlada, hojuela y harina

Fuente: Reggiardo A. y W. Rodríguez, 1983

Un equipo de profesores de la Universidad Agraria de La Molina realizó diferentes estudios en el

Perú sobre los tiempos óptimos de remojo y lavado de algunas variedades de quinua, así como las

temperaturas más deseables. Encontró en trabajos de laboratorio que el tiempo óptimo de

remojo era de 10 minutos, y que era aconsejable un primer lavado de 15 minutos y un segundo

lavado de 5 a 10 minutos para obtener una mejor extracción de saponina. También halló que al

incrementar la temperatura del agua de lavado de 40�C a 70�C aumentaba progresivamente la

extracción de saponina y mejoraba hasta un 67,3% en relación al lavado hecho a temperatura

ambiente (Briceño, 1975). Sin embargo, se concluyó que no sería recomendable la utilización de

temperaturas de 70�C en vista de que los granos de quinua lavados a esa temperatura cambiaron

su aspecto y perdieron en gran proporción su embrión o germen. Este comportamiento se explica

por la gelatinización del almidón de quinua que se inicia a 56,9�C y termina con la gelatinización

de todos los gránulos a 70�C (Scarpati y Briceño, 1982). De allí que la temperatura de lavado

debería tener como límite máximo 50 a 53�C. Finalmente, en base a estos datos aconsejó que

para incrementar el rendimiento de la planta piloto de Huarina se efectúe un enjuage posterior al

lavado dejando escurrir las bandejas con la quinua que sale de la lavadora antes del ingreso al

secado, con lo que la eficiencia de extracción se incrementa hasta 35,14%.

Zavaleta en 1982 llevó a cabo un detallado estudio sobre determinación de alternativas de

desaponificación de quinua. En primer lugar revisó aquellos parámetros que puedan tener mayor

incidencia en la extracción de saponinas, usando ya sea la vía seca o la vía húmeda. A

continuación, realizó una serie de ensayos experimentales en el laboratorio y planta piloto con la

finalidad de efectivizar el método de extracción húmeda en vista de sus cualidades inherentes, ya

sea que este se use independientemente o como complemento de la vía seca.

Alrededor de la naturaleza fenomenológica de la extracción de saponina de quinua mediante agua

destacó los siguientes factores: la facilidad de extracción de la saponina externa; la necesidad del

uso de un proceso de difusión en la segunda capa del episperma que implica la solución de

saponinas localizadas por debajo; generación de un flujo de soluto hacia el exterior y formación de

un gradiente de concentración; el paso del soluto a través de las membranas de las células

apoyado por un proceso de ósmosis que puede inhibir el arrastre de mate riales indeseables. De

esta manera, el sentido del flujo de solvente y soluto resulta inverso. El solvente tiende a penetrar

al interior del grano, favoreciendo el aumento de la humedad de la quinua mientras que las

saponinas toman un camino contrario. La operación de extracción estaría controlada

principalmente por la resistencia a la transferencia de masa ofrecida por la película estacionaria de

solución establecida alrededor del grano. De allí que al crearse agitación en el medio de

extracción, es decir elevando el número de Reynolds, tendría que acelerarse el proceso de

extracción.

Sobre esas bases, Zavaleta plantea un modelo de extracción que correlaciona la forma geométrica

del grano (media másica de diámetros equivalentes); la turbulencia; la película estacionaria

alrededor de los granos donde se hace la transferencia de masa; la uniforme distribución de las

saponinas que tendrían propiedades físico-químicas similares; el diámetro equivalente del grano

que permanece constante durante la extracción; el espesor de la película de saponina que es

mucho menor que el diámetro equivalente del grano; la velocidad más alta de disolución de las

saponinas que la difusión del soluto en la capa estacionaria alrededor del grano; las velocidades de

transferencia de masa suficientemente bajas para no afectar el espesor de la capa formada

alrededor de la esfera; y la inexistencia de reacción química entre el soluto y el solvente.

Con el apoyo de un equipo extractor de laboratorio realizó un conjunto de ensayos sobre la

eficiencia de extracción de la saponina por la vía húmeda, que fueron evaluados tomando una

serie de parámetros entre ellos el de balance de materiales, porcentajes de extracción de

saponinas y tres índices que son: el número de Reynolds, el número de Fouri er y el número de

Sherwood. El primero interrelaciona la velocidad angular de rotación y diámetro de la hélice del

agitador, la densidad y viscosidad dinámica del fluido. El número de Fourier mide la difusividad de

las saponinas en solución acuosa en función del tiempo y el diámetro másico medio. Y el número

de Sherwood considera el coeficiente de transferencia de masa del diámetro másico y la

difusividad.

Después de una interesante serie de pruebas Zavaleta llegó a las siguientes conclusiones:

- La mayor parte de la desaponificación se debe a un efecto mecánico abrasivo del solvente

desplazado a alta velocidad sobre la superficie de la quinua y por lo tanto no a un proceso de

difusión solamente. Consecuentemente, esta parte de la operación podría ser realizada más

eficientemente utilizando la vía seca.

- El lavado debe realizarse a régimen completamente turbulento y por tiempo de contacto

reducido. Sin embargo, no debe excederse el número de Reynolds crítico (130.000), por encima

del cual se aprecia destrucción del grano de quinua.

- El número de Reynolds debería quedar confinado alrededor de 50.000 con el consiguiente ahorro

en la potencia destinada a la agitación, con lo que se evita el desplazamiento del grano de quinua

respecto al solvente; la creación de zonas de baja presión en la parte posterior de la superficie del

grano de quinua; la reducción del área efectiva de transferencia de masa y la aparición de burbujas

pequeñísimas que eliminan la unicidad del solvente, creando zonas inactivas para la transferencia

de masa.

- Tiempos prolongados de extracción de saponinas de quinua con agua no mejoran

sustancialmente el rendimiento de extracción y eventualmente pueden bajarlo, acarreando

además la desventaja de producir niveles muy elevados de hidratación ligada del grano de quinua,

lo que implica mayores gastos para el secado.

- Independientemente de las condiciones que se utilicen al aplicar exclusivamente la vía húmeda,

una sola pasada no sería suficiente para rebajar el contenido de saponinas de quinua Real a un

nivel aceptable para el consumidor.

- El contenido porcentual de humedad de la quinua inmediatamente posterior a su tratamiento

puede llegar al 27%. A estos niveles de hidratación, los secadores solares o inclusive la exposición

directa al ambiente pueden resultar suficientes como medios de secado, sin peligro de

germinación precoz del grano de quinua.

Proceso combinado: vía seca-vía húmeda

Una combinación de los procesos de escarificación y húmedo parecen dar mejores resultados que

los métodos seco o húmedo utilizados separadamente, tanto para la eliminación de saponinas,

como por demandar menor cantidad de agua.

Con un proceso combinado se pueden lograr tiempos de contacto breves (2 minutos) con bajas

relaciones solvente/alimentación (2:1 o aun algo menores; Zavaleta, 1982). Trabajando a la menor

temperatura (10�C) es posible con una sola pasada obtener quinua con contenidos de saponinas

dentro de un rango aceptable para posibilitar el consumo humano directo sin ulterior tratamiento.

Esta circunstancia resulta económica en términos de consumo energético ya que supone bajos

niveles de hidratación además de no requerirse calefacción en ninguna de sus etapas. Bajo esas

circunstancias se tienen todas las condiciones para diseñar un equipo continuo de alta

productividad para el lavado de quinua.

El proceso combinado ha sido perfeccionado exitosamente en Ecuador por Arias y Nieto, y en

Oruro, Bolivia, por Elizabeth Derpic (1988). Esta última utiliza en primera instancia la vía seca

mediante escarificación de la capa que contiene la saponina; ésta se efectúa en un cilindro

provisto de ocho paletas y permite eliminar aproximadamente 65% de la saponina. Una vez que

salen del cilindro escarificador, los granos pasan por un sistema de clasificado vibratorio con fuerte

ventilación para separar la mayor parte del polvillo.

El lavado se realiza en un equipo que presenta la forma de una cámara en plancha, con

recubrimiento interno. Interiormente existe un sistema de correa transportadora que lleva la

quinua en un recorrido dentro del reactor durante el cual es sometida a un sistema de extracción

sólido-líquido en forma de riego continuo de agua a presión y temperatura ambiente, sobre el

lecho móvil. Se puede optimizar esta operación y trabajar con ciertos parámetros como tiempo de

permanencia en el reactor, presión del agua, velocidad de la correa, etc. Una vez lavada la quinua

se somete a escurrimiento en el mismo equipo. La espuma es separada del agua de lavado

mediante un filtro en la parte intermedia entre la cinta transportadora y el depósito de agua al

fondo, donde se acumula el agua escurrida. El agua no se considera contaminada por las bajas

concentraciones de saponina remanentes.

Debido a este sistema de lavado, el grano no llega a tener "humedad ligada" como sucede con el

método húmedo. La quinua sale con aproximadamente 27 a 30% de humedad, cifra que facilita la

operación de secado. El secado se efectúa en un secador con energía combinada solar-eléctrica. La

toma de aire se conecta a un colector de 2x1 m. El aire es calentado hasta alcanzar

aproximadamente 65�C y pasa a través de un cilindro rotatorio de malla fina hasta la salida por

mecanismo helicoidal y fenómeno de gravedad. La velocidad máxima de rotación es 600 rpm. El

producto final tiene una humedad alrededor de 11%.

La instalación se complementa además por un equipo separador de piedras, de características

hidráulicas y un equipo de centrifugación para facilitar y agilizar el presecado.

Algunas empresas, tales como la Central de Cooperativas Agropecuarias, Operación Tierra Ltda. de

Mañica y Nor Lipez, en el departamento de Potosí, Bolivia, han adicionado equipos de lavado con

agua para lograr una mayor extracción de saponina y mejor comercialización.

Determinación del contenido de saponina

Un aspecto que tiene mucho significado para acelerar el desarrollo de la quinua es contar con un

método oficial de análisis de saponina que permita obtener resultados comparables. Actualmente,

los resultados sobre contenidos de saponinas luego del desamargado tienen diferencias

demasiado amplias cuando se comparan similares procesos de desamargado y similares

variedades de quinua (Cuadro 67).

El problema es determinar qué niveles de saponina pueden ser aceptados en los alimentos sin que

su sabor amargo interfiera. En algunos alimentos se aceptan niveles de saponina hasta 5%

(garbanzo), pero no es válido suponer el mismo caso para la quinua, debido a que las saponinas

con sus estructuras diferentes pueden producir sensaciones diferentes de amargor y toxicidad. El

sabor amargo es muy difícil de cuantificar debido a las diferentes sensibilidades de las personas.

En las mezclas de harinas de quinua dulces con amargas se encontró que una mezcla que contenía

sólo 0,6% de harina amarga fue considerada amarga por los catadores (equivalente a 0,13% de

saponinas), (Koziol, 1990).

Por ello es indispensable contar con un método de análisis de quinua de referencia ampliamente

conocido entre los investigadores; y por otro lado se requiere crear un comité técnico a nivel

internacional para seleccionar y revisar periódicamente los métodos analíticos de referencia que

sean más apropiados para las determinaciones de saponinas.

No sólo la quinua posee saponina; una gran cantidad de alimentos contienen estos compuestos

como los garbanzos, lentejas, maní, espinaca, etc., en diversas concentraciones y composiciones.

Para su determinación se han desarrollado diversos métodos (Risi, 1986):

- Producción de espuma en agua.

- Métodos gravimétricos mediante extracción y cristalización.

- Cromatografía sobre gel de sílica.

- Hemólisis, usando glóbulos rojos humanos o de animales (conejos).

- Inhibición de crecimiento del hongo Trichoderma viride.

De estos métodos, el utilizado con mayor frecuencia es el de producción de espuma por su

facilidad de manejo y buena correlación.

Cuadro 67

Remanente de saponinas según diversos metodos y autores

Hemólisis

Las saponinas, además de su sabor amargo, se caracterizan por producir espuma y causar

hemólisis en la sangre de los animales inferiores.

Andrade (1988) consideró conveniente hacer una investigación para determinar si la saponina es

igualmente tóxica para el hombre. Empleó 500 muestras de sangre humana (1000 �g cada una)

que mezcló con concentraciones entre 10 y 1000 �g de saponina, de una pureza de 75%.

En todas las concentraciones observó una hemólisis masiva de los glóbulos rojos, 3% de los

glóbulos blancos se afectaron y no se detectaron cambios en las plaquetas.

A esto hay que agregar sin embargo, que de acuerdo a estudios efectuados, la saponina no sería

absorbida a través de las paredes intestinales y por lo tanto no llegaría al torrente sanguíneo.

Método de la espuma

En los laboratorios de Latinreco, ubicados en Ecuador, se ha desarrollado y estandarizado un

método físico para determinar las saponinas de la quinua, basado en su propiedad tensoactiva.

Cuando se disvuelven en agua y se agitan, las saponinas dan una espuma estable, cuya altura está

correlacionada con el contenido de saponinas en los granos. Las investigaciones han consistido en

la elaboración de un estándar y la estimación del contenido mediante un método normal y otro

rápido (Koziol, 1990). Estos procedimientos parecen aptos para ser usados en controles de calidad

de la quinua, por lo que se detallan a continuación.

Extracción de saponina de la quinua para uso como estándares

Se extrajeron bajo reflujo las saponinas de quinua desengrasada, usando metanol al 80%. Debido

también a que se extrajeron algunos pigmentos por la solución metanólica, el extracto seco se

disolvió en una mínima cantidad de butanol:etanol:agua (1:1:1 por volumen) para ponerlo en una

columna de cromatografía con óxido de aluminio. Las saponinas fueron eluidas desde la columna

por 250 ml de butanol:etanol:agua (1:1:1 por volumen), luego se evaporó el solvente para obtener

las saponinas. La preparación de las saponinas fue secada en un desecador. Un análisis sobre esta

preparación mostró un contenido de cenizas del 3,8% y de proteínas de 15,0% (Kjeldahl Nx6,25).

Por comparación, la preparación de saponinas vendida por Merck mostró un contenido de

proteínas de 1,6%. Se tomó en cuenta la pureza de la preparación de saponinas en la elaboración

de la curva de calibración.

Curva de calibración. La Figura 40 muestra la curva de calibración para la altura de espuma por

concentración de saponinas en solución. Para elaborar esta curva se siguió el método dado a

continuación, usando soluciones de las saponinas extraídas en lugar de hacerlo con granos de

quinua. Se obtiene una correlación lineal sólo en concentraciones de saponinas menores a 2,0

mg/5 ml, lo que limita la aplicación del método.

Estimación del contenido de saponina

Materiales

� Tubos de ensayo con tapones de rosca, 160 mm de longitud y 16 mm de diámetro

� Probeta de 10 ml

� Cronómetro o reloj

� Balanza sensible al 0,01 g

� Regla sensible al 0,1 cm

� Agua destilada

� Portatubos

Figura 40

Curva de calibración

Cada punto representa el promedio de 4 ensayos � los límites de 95% de confiabilidad. Ecuación

de regresión desde 0 hasta 2 mg de saponinas/5ml: y=1,582 x + 0,179 (r=0,993)

Fuente: Koziol. En: Latinreco, 1990

Método normal

� Pesar 0,50 � 0,02 g de granos enteros de quinua y colocarlos en un tubo de ensayo.

� Añadir 5,0 ml de agua destilada y tapar el tubo. Poner en marcha el cronómetro (o leer el reloj)

y sacudir vigorosamente el tubo durante 30 segundos.

� Dejar el tubo en reposo durante 30 minutos, luego sacudir otra vez durante 20 segundos.

� Dejar en reposo durante 30 minutos más, luego sacudir otra vez durante 30 segundos. Dar al

tubo una última sacudida fuerte, igual a las sacudidas que se usan con termómetros orales.

� Dejar el tubo en reposo 5 minutos, luego medir la altura de la espuma al 0,1 cm más cercano.

Cálculos

mg saponinas/g peso fresco = 0,646 x (altura de espuma en cm) -0,104 (1)

(peso de muestra en g)

% saponinas = 0,646 x (altura de espuma en cm) -0,104 (2)

(peso de muestra en g) x (10)

Por ejemplo, si una muestra de quinua de 0,51 g dio una altura de espuma de 1,5 cm, los cálculos

son:

mg saponinas/g peso fresco = (0,646 x 1,5) � 0,014 = 1,70

0,51

% saponinas = 0,646 x (1,5) - 0,104 = 0,17

(0,51) x (10)

Por lo tanto, la muestra de quinua contiene 1,70 mg de saponinas por grano de peso fresco, o

0,17% de saponinas por peso.

Duración del análisis: 73 minutos.

Método rápido

Para hacer determinaciones más rápidas puede tomarse la lectura de la altura de espuma después

de una agitación de 30 segundos, esperando unos 10 segundos más para que se estabilice la

espuma.

La ecuación de correlación entre lecturas de alturas de espuma tomadas después de 30 segundos

de agitación y las tomadas normalmente al fin de 73 minutos es:

(altura final) = 0,683 x (altura de espuma después de 30 s) + 0,163 (3)

La sustitución de la ecuación (3) en las ecuaciones (1) y (2) da:

mg saponinas/g peso fresco = 0,441 x (altura de espuma después 30 seg en cm) + 0,001 (4)

(peso de muestra en g)

% saponinas = 0,441 x (altura de espuma después 30 seg en cm) + 0,001 (5)

(peso de muestra en g) x (10)

Con este método rápido se relaciona una quinua dulce con una altura de espuma de 1,2 cm o

menos.

Discusión y conclusiones

Como el 99% de la variación de humedad encontrada en los granos de quinua se incluye dentro de

los límites de tolerancia de � 0,02 g en el peso de las muestras analizadas, pueden hacerse

directamente análisis rápidos del contenido de saponinas en granos de quinua sin medir los

porcentajes de humedad.

El Cuadro 68 muestra los resultados del análisis en ocho muestras de quinua por el método de

espuma desarrollado por Latinreco. Se hicieron también evaluaciones organolépticas para

averiguar el sabor de los granos. Aunque pueden distinguirse diferencias en el contenido de

saponinas entre las variedades de quinua amarga en base a la altura de la espuma, no pueden

calcularse los valores a una altura de espuma mayor de 3,0 cm.

Cuadro 68

Determinación del contenido de saponinas en granos de quinua por el método de espuma

Muestra Altura de espuma cm Saponinas % saponinas

x DE mg/g peso

fresco por peso

Quinua dulce 0,1(a) 0,1 BLD (b) BLD

Sajama 1 0,4 0 0,31 0,03

Sajama 2 0,6 0,1 0,57 0,06

Sajama 3 0,2 0,1 0,05 0,005

Perulac pulida

Quinua amarga

Perulac entera 1,4 0,4 1,60 0,16

Porotoc 5,6 (c) 0,6 SLD SLD

LR-013 5,8 0,4 SLD SLD

San Juan INIAP 7,9 0,2 SLD SLD

Los valores son los promedios de 4 ensayos con excepción de (a) n=6 y (c) n=21

x =promedio, DE=desviación estándar

(b) Por debajo de los límites de detección de este método. Según las ecuaciones dadas, no se

puede estimar contenidos de saponinas cuando la altura es menor a 0,2 cm

(e) Nivel de espuma supera a los límites de detección de este método porque sale de la correlación

lineal entre la altura de espuma y la concentración de saponinas en solución

Fuente: Latinreco, 1990

Sin embargo, este método de espuma tiene validez como un método semicuantitativo para

distinguir entre la quinua dulce y amarga. Por ejemplo, las muestras de quinua que mostraban una

altura de espuma de 0,6 cm o menos se clasificaron por degustación como dulces, mientras que

aquellas que mostraban una altura de espuma de 1,4 cm o más se clasificaron como amargas.

En un ensayo de degustación con diferentes proporciones de harinas de Sajama (dulce) y harina de

quinua amarga, pudo clasificarse como amarga sólo la mezcla de harinas que contenía 0,13% de

saponinas. Los sabores de las mezclas de harinas que contenían 0,10 y 0,11% eran casi iguales. Por

lo tanto puede considerarse como dulce la quinua que contiene 0,11% saponinas o menos y como

amarga la que contiene saponinas por encima de 0,11%. Este contenido de saponinas se relaciona

a una altura de espuma de 1 cm o menos para la quinua dulce y alturas superiores a 1 cm para la

quinua amarga (en el método normal).

Percepción de sabores

Al hacer estas investigaciones, sin embargo, no debería olvidarse que se ha simplificado mucho al

enfocar el problema del amargor exclusivamente en las saponinas, dejando de lado la contribución

que podrían hacer otros compuestos presentes en el grano de quinua (ver factor saponinas). Al

respecto son pertinentes las observaciones que hace Heath (1981) en su li bro Source Book of

Flavours, al indicar que "hay una gran diversidad de compuestos que están asociados al sabor. Es

casi imposible correlacionar la estructura química con la intensidad o calidad de la sensación

gustativa. Aparte de grandes generalizaciones no se ha hecho una clasificación de sustancias

amargas".

En el caso de la quinua se cuenta con una amplia gama de compuestos orgánicos e inorgánicos

que podrían contribuir a conferir, modificar o reducir el llamado sabor amargo de alimentos

elaborados a base de quinua. En algunos casos podría venir acompañado con sabores descritos

como metálicos, astringentes, jabonosos, picantes o rancios que se pueden presentar al momento

de la degustación o minutos después.

Por otro lado no se puede olvidar que con los actuales métodos de desaponificación, cada vez que

se extraen las saponinas de la quinua, también se están extrayendo compuestos químicos que a

menudo contribuyen a dar sabores y olores atractivos al alimento y que le confieren la

personalidad e identidad que la hace diferenciable respecto a otros alimentos. Los procesos de

desamargado descritos tampoco fueron diseñados para extraer la totalidad de las saponinas y

sapogeninas. Después de todo será deseable que la óptima tecnología de desamargado encuentre

un balance apropiado y no se asuma siempre que todos los sabores amargos son rechazados por

los seres humanos (por ejemplo en las bebidas como cerveza, amargo de angostura y Campari).

Comentarios sobre el desamargado

Las experiencias revisadas dan una idea del buen avance realizado en materia de desamargado de

la quinua, tanto por la vía seca como por la húmeda. Ambas posibilidades tienen ventajas y

desventajas que quedan resumidas en el Cuadro 69.

También se cuenta con buenas técnicas de desamargado, como lo ratifican los estudios

económicos, tecnológicos y nutricionales, que favorecen el uso de los métodos húmedos o

combinados.

Cuadro 69

Comparación de la desaponificación por la vía húmeda y la vía seca

Ventajas Desventajas

Vía húmeda

Buena calidad proteica

Poca cantidad de granos dañados

Elevada cantidad de agua requerida

Operación dificultada por enorme

cantidad de espuma

Elevada humedad del grano (50%)

Costo muy elevado del secado

Costo adicional por calefacción del agua

de tratamiento

Vía seca (escarificación)

Ningún requerimiento de agua

Facilidad de manipulación

Producto con porcentaje demasiado alto

de

saponinas

Significativas pérdidas en cuanto a valor

nutritivo (proteínas y lípidos)

Sistema combinado seco-húmedo

Consumo de agua razonable

Grano con buena calidad proteica

Cantidad aceptable de saponina

Secado con energía solar

Minimización del costo por

energía

Recuperación posible de

saponinas

Mayor requerimiento de equipos

Fuente: Derpic, 1988

La diferencia de los costos de procesamiento entre el método seco y el húmedo no son muy

grandes (US$ 0,50 vs. 0,53/kg). Tal fue la conclusión de Reggiardo y Rodríguez, obtenida en un

estudio realizado en la Planta Piloto de Huarina, donde se dispone de ambos tipos de equipos.

Queda abierta la posibilidad de disminuir los costos de desamargado y mantener a la vez un alto

valor nutricional mediante el método combinado.

El método combinado y el húmedo permiten mantener el alto valor nutritivo de la quinua, lo cual

tiene gran importancia ya que éste constituye la máxima distinción y atractivo de la quinua entre

los alimentos vegetales conocidos, debido a su excelente balance de aminoácidos y buen

contenido de ácidos grasos esenciales, vitaminas y minerales. Desde ese enfoque, ningún sistema

de desamargado, por muy eficiente que sea, puede ser considerado apropiado si rebaja

apreciablemente el valor nutricional de la quinua. Sin embargo, no es fácil desamargar la quinua

mecánicamente debido a su peculiar forma, la ubicación tan expuesta del embrión que contiene la

mayor parte de sus nutrientes principales y el total recubrimiento del fruto, con células que

contienen saponina.

Se puede visualizar mejor el riesgo tecnológico al que está sujeto el grano de quinua, ex aminando

las microfotografías hechas por Villacorta. Ella localizó las saponinas y otras sustancias no

identificadas en la primera capa de células no nucleadas que constituyen el episperma ( Fotografías

28 y 29) y consideró que en la segunda capa del episperma también se encuentra saponina.

Además, el grano de quinua, al igual que el amaranto, tiene ubicado su embrión en una posición

planetaria. Por ello resulta difícil la eliminación, en seco y por medios mecánicos, de las dos

delgadas membranas que contienen saponina, sin dañar o eliminar el delicado ge rmen.

Fotografía 28

Corte transversal de semilla de quinua Kcancolla. PC Pericarpio. G Germen. E Endocarpio.

(Microscopía electrónica de barrido)

Fotografía de Jorge A. Cabrera Laverde

Fotografía 29

Corte transversal de semilla de quinua Jarojihura mostrando sus tres membranas y la membrana

del embrión. Microscopía óptica, aumento 500 x

Fotografía de María Luisa Villacorta y Víctor Talavera

Otros granos como el trigo, maíz, arveja y frijol tienen mejor protegidos sus embriones debido a

una configuración diferente. En cambio, el voluminoso embrión de la quinua (20-30% del grano) se

convierte en un verdadero parachoque, cada vez que el grano es impulsado por paletas o el viento

contra las paredes de una malla, o contra otros granos, al no contar con el efecto amortiguador de

un líquido como el agua.

De allí que para una buena escarificación tiene gran importancia mantener apropiadas velocidades

de rotación, diseñar buenos mecanismos de batido y controlar el tiempo de operación. El

escarificador de Torres y Minaya da un rendimiento satisfactorio durante las primeras pasadas,

pues extrae una buena proporción de saponina sin remover demasiada proteína bruta o grasa. En

las siguientes pasadas por el escarificador será más difícil mantener esa buena proporción debido

a que el embrión está cada vez más expuesto. Dada la forma del grano de la quinua es probable

que el episperma que rodea el embrión se gaste en primer lugar y se pierda una mayor proporción

de proteínas y grasas; las primeras además tienen un PER superior a las del perisperma.

Finalmente, hay que destacar que la industria de desamargado debe también preocuparse por

ayudar a la conservación del medio ambiente, considerando que las saponinas del agua de lavado

pueden afectar la vida acuática en lagos y ríos vecinos a las plantas de tratamiento. Con esta

finalidad, la propia agroindustria debería buscar tecnologías que transformen las saponinas

extraídas en productos útiles a la sociedad, tales como emulsiones para placas, películas y papeles

fotográficos, productos de cerámica, material para extinguidores de incendio, champús, jabones,

etc.

Para separar las moléculas de saponina del agua de lavado se podría hacer la floculación y

filtración o extraerlas directamente mediante ultrafiltración. En todo caso si no fuese deseable la

extracción sino su destrucción, ello se podría hacer en pozas de oxidación, o en pozas o cubas de

fermentación aprovechando las capacidades de microorganismos, similares a los que destruyen las

saponinas en el intestino grueso de los animales superiores.

Cualquiera de estos sistemas de remoción de las saponinas producirá una bonificación como será

la recuperación y reciclaje del agua en las plantas desamargadoras de quinua.

Tecnologías para la preparación de alimentos

El primer paso necesario para preparar alimentos de buena calidad a base de quinua es conocer la

calidad del grano, harina o materia prima de quinua que se va a utilizar. En este sentido hacen una

importante contribución los trabajos de Scarpati y Gutiérrez.

Son muchos los alimentos elaborados a base de quinua. En el Cuadro 70 se resumen los

principales tipos de preparaciones.

Algunos de ellos han estado presentes en la dieta de los pobladores de los Andes durante siglos.

Para su elaboración se dispone de un amplio bagaje de tecnologías culinarias que permiten

elaborar apetitosos platos que se consumen hoy en día con bastante regularidad, sobre todo en

las zonas productoras y procesadoras de quinua. Afortunadamente con base en este conocimiento

se está extendiendo su uso a otras zonas más allá del ámbito andino.

La adecuada tecnología de preparación final de la quinua, como en cualquier alimento, tiene un

papel decisivo para su aceptación. La selección de procesos y recetas adaptadas a los usos y

costumbres locales podría tener un papel trascendental en la apertura de nuevos mercados para

quinuas adecuadamente desamargadas.

Fotografía 30

Corte transversal del embrión de quinua dorada 2000 x. Microscopía electrónica de barrido

Fotografía de Jorge A. Cabrera Laverde

Fotografía 31

Gránulos de almidón de quinua 3500 x. Microscopía electrónica de barrido

Fotografía de Jorge A.Cabrera Laverde

La masificación del consumo de la quinua se vería facilitada si se la ubica dentro del grupo de

alimentos de consumo masivo, o de uso más frecuente dentro de la dieta nacional. Es decir, unas

cuantas recetas o procesos de muy amplia aceptación podrían ser claves para la apertura de

grandes mercados. Ese fue el papel que cumplieron las papas fritas en el caso de las papas y las

hamburguesas con soya texturizada en el caso de la soya.

Al respecto también podría hacer su aporte la tecnología que desarrolla el pleno valor nutricional

de las quinuas, cuyos valores de PER pueden bordear los obtenidos con la caseína de la leche, tal

como sucede cuando la quinua es sometida adecuadamente a cocción con agua durante 30

minutos.

Esta tecnología, sin embargo, no es suficiente cuando se trata de la alimentación de niños

pequeños. López de Romaña al hacer estudios de digestibilidad de la quinua con infantes

recomienda que la quinua que se usa en la preparación de alimentos infantiles debe tener un muy

bajo contenido de saponinas, debe ser molida y cocinada en agua durante más de 30 minutos a fin

de mejorar los índices de digestibilidad de sus proteínas, grasas y carbohidratos. El comenta que

es posible que el germen de la quinua, a semejanza de los cuerpos proteínicos de arroz, sea poco

afectado por la cocción y que la saponina también reduzca la digestibilidad.

Por todas estas razones resulta evidente la necesidad de perfeccionar las tecnologías de

procesamiento de alimentos para niños, muy especialmente en lo relacionado a la máxima

reducción del contenido de saponinas, y al buen manejo de los procesos técnicos (autoclave,

relación temperatura/tiempo/humedad, etc.), químicos o enzimáticos con la finalidad de

aumentar la digestibilidad de los cuerpos proteínicos del grano de la quinua.

Cuadro 70

Utilización de los granos de quinua desamargados

Sobre estas bases se podrá facilitar el desarrollo de la industria de producción de alimentos

infantiles utilizando quinua procesada que permita un mayor porcentaje de absorción de los

nutrientes de alta calidad que contiene dicho grano.

La tecnología de texturación y expandido de la quinua usando extrusores apenas si se ha

comenzado a estudiar. Las primeras experiencias muestran un enorme potencial gracias al alto

valor nutritivo de los productos extruidos, la muy buena aceptabilidad del producto, moderado

costo de procesamiento, uso de equipos disponibles en la región, buen rendimiento, así como por

la posibilidad de establecer un procesamiento continuo que arrancado desde el grano de quinua

amarga, termine en la producción de pan, fideos, quinua expandida o texturizada sin necesidad de

recurrir a etapas intermedias de secado (Romero, Bacigalupo, Zapata) (Fotografías 32 y 33).

Fotografía 32

Quinua expandida, variedad Sajama

Fotografía de Antonio Bacigalupo

Fotografía 33

Quinua texturizada, variedad Sajama

Fotografía de Antonio Bacigalupo

Por otro lado existen en la actualidad pequeñas industrias que ya comercializan el maná de

quinua, que es un alimento expandido producido por el calentamiento a presión del grano seco de

quinua, seguido por la brusca expansión del vapor mediante un cañón esponjador.

Son buenas las perspectivas que se abren para el desarrollo de bebidas agradables de alto valor

nutritivo utilizando granos de quinua y pulpa de maracuyá (Benvenuto, Hurtado y Herrera, 1983).

Los autores consideran que los resultados obtenidos fueron excelentes en cuanto a su contenido

proteico y características organolépticas. La bebida proteica tenía una buena composición, valor

nutricional, apariencia y sabor similar a los néctares de frutas. Durante el almacenamiento hubo

ligeras regresiones de sabor a vegetal que no fueron significativas, pero que podrían ser superadas

en posteriores estudios. El almidón residual del proceso tiene posibilidades especiales de uso en la

industria debido al pequeño tamaño del gránulo de almidón, por ejemplo, en la producción de

aerosoles, pastas, producción de papel autocopiante, postres alimenticios, etc. ( Cuadro 71,

Fotografía 31).

Cuadro 71

Características del almidón de quinua

Recientemente, Robalino y Peñaloza (1988) han tenido éxito en la elaboración de tempeh a base

de quinua, apoyándose en los avances sobre fermentaciones sólidas de granos, especialmente

soya, las que son ampliamente aplicadas para mejorar su valor nutritivo, digestibilidad y

principalmente para eliminar el sabor característico de algunos granos haciéndolos más

apetecibles por su olor, sabor y textura. El procedimiento involucró el desamargado de la quinua

en agua hirviente (92�C), cocción durante 5 a 15 minutos, escurrido del agua, enfriamiento hasta

17�C e inoculación con Rhizopus oligoporus durante 24 horas. El producto fermentado produjo

una masa o pasta blanca sólida, de olor y sabor agradables, constituida por los granos de quinua

cubiertos por el micelio del hongo.

Cada día se va ampliando más el horizonte de la utilización de la quinua para la elaboración de

alimentos modernos de alta calidad. Así por ejemplo, se va esbozando más claramente las

posibilidades de elaborar alimentos de imitación de carnes, salchichas o leches, preparadas a base

de concentrados proteicos producidos ya sea por molienda, clasificación o por extracción de

proteínas de la quinua, mediante solventes varios (agua, soluciones salinas ácidas o alcalinas). Las

posibilidades de extraer industrialmente el aceite de quinua para la producción de aceites

comestibles es otra interesante alternativa que podría incorporarse a un sistema integral de

procesado de la quinua, que simultáneamente produzca aceites, proteínas y almidones, o aceite y

alimentos ricos en proteínas desamargadas. La quinua malteada, alimentos humanos preparados a

base de hojas frescas de quinua y ensilados para la alimentación de animales son otros usos que

pueden ser desarrollados a base de quinua.

Elaboración de harina de quinua

En el año 1970, Briceño realizó un estudio de molienda diferencial del grano de quinua, utilizando

un molino automático de laboratorio marca Buhler, con seis elevaciones neumáticas, tres pasajes

de trituración y tres de compresión, utilizando diversas variedades de granos de quinua

previamente lavados o sin lavar. Los resultados obtenidos mostraron que la molienda diferencial

para el rendimiento harinero varió entre 45% sin lavado previo y 62% para granos lavados. Para

granos lavados acondicionados en estufa a 55�C por una hora y humedecidos hasta el 14% de

humedad se obtuvieron rendimientos harineros de 83%. Se observó un desplazamiento del

contenido de proteína total y grasa en los subproductos de molienda (afrecho y afrechillo),

explicado por la inclusión de embriones en la fracción que contenía los tegumentos y cáscaras. Sin

embargo, se observó una tendencia a la reducción de este efecto cuando el grano de quinua se

lavó y acondicionó antes de la molienda. No se pudo cuantificar el efecto de la molienda sobre el

contenido de saponina en vista de que el método afrosimétrico era inapropiado para evaluar el

contenido de proteínas en las harinas de quinua y las de trigo que se usaron como control.

Las perspectivas de procesamiento de la quinua son mucho mayores si se considera el uso

industrial y farmacéutico de algunos de sus componentes (de Bruin, 1964; Ariotti et al., 1976). Tal

es el caso de la producción de colorantes naturales comestibles, a base de antocianinas

(investigaciones realizadas en la Universidad de San Antonio Abad del Cusco demostraron que

ciertas quinuas contienen hasta 1,5 a 2% de antocianinas). Y por otro lado existe también el

potencial de uso de la quinua en la elaboración de medicamentos; sobre todo cuando se

establezca con certeza su valor en el tratamiento tradicional de algunas enfermedades y se precise

en el hombre el rol que la saponina de la quinua podría jugar en deprimir los niveles de colesterol,

o en contrarrestar el mal de altura (hidropericardio e hipertrofia cardíaca), tal como ha sido

demostrado en animales experimentales (Briceño y Castro, 1982).

En resumen, la excelente composición de los granos de la quinua que hoy en día la ingeniería

genética está tratando de imitar al buscar la combinación genética de las buenas características de

cereales y frijoles, ofrece una rica gama de oportunidades para el desarrollo agrícola,

agroindustrial, económico y social de las zonas rurales andinas, cuando se armonizan avances en la

producción, con los de agroindustrialización, comercialización, consumo y disponibilidad de

insumos.

AGROINDUSTRIA DE LA QAÑIWA

Pocas investigaciones se han realizado sobre el procesamiento de la qañiwa. La forma más

corriente de consumo de la qañiwa es a través del tostado y la molienda del grano, obteniéndose

una harina que se denomina cañihuaco. Su preparación es muy laboriosa, se estima que en un día

se pueden procesar como máximo de 12 a 15 kg, tostando y moliendo el grano en forma artesanal

(Ramos, 1965).

No se dispone de información sobre industrias dedicadas a su procesamiento. La qañiwa goza de

mucho prestigio para la alimentación entre la población rural y urbana de la sierra del Perú y

Bolivia, por lo que de avanzar su cultivo también podría ser procesada en forma industrial,

siguiendo los parámetros generales que se han establecido para la quinua.

Tal vez su alto contenido de aceite podría favorecer el establecimiento de industrias de extracción

de aceites vegetales para consumo humano.

AGROINDUSTRIA DEL TARWI

El tarwi es una leguminosa que crece en los Andes y que soporta bien las bajas temperaturas. Por

su valor nutritivo en proteínas y grasas y el potencial industrial que tiene, se lo puede denominar

la soya andina.

.

Alcaloides del tarwi

La presencia de los alcaloides en el tarwi, que son tóxicos y dan un sabor extremadamente amargo

a la semilla, es la razón por la que se ha priorizado el desarrollo de un proceso de desamargado.

Un análisis bastante completo ha sido realizado por Hatzold (1981), el cual muestra la gran

variedad de alcaloides presentes en el Lupinus.

Además de los alcaloides existen en muchas leguminosas otros componentes tóxicos o llamados

principios antinutritivos, como los inhibidores de proteasas, las hemaglutininas y el ácido prúsico

(HCN). Sin embargo, no se han encontrado presentes en cantidades significativas en el tarwi, o son

eliminados en el proceso de desamargado (Schöneberger, 1981).

Se considera que un contenido de 0,02% de alcaloides remanentes después del desamargado es el

límite que se puede aceptar como seguro para el consumo humano (Gross et al., 1976).

El sentido humano del gusto puede identificar una concentración de 0,1% de sabor amargo en la

semilla, lo que evita el consumo y protege de una posible intoxicación. Las cantidades que quedan

después del desamargado adecuado, son eliminadas por heces y orina. En diferentes ensayos s e

ha probado que aún después de un consumo prolongado por 4 semanas, no se observaron efectos

nocivos (Gross et al. 1978).

Procesos de desamargado

Existen diferentes métodos para la determinación del contenido de alcaloides en el tarwi. Algunos

de ellos fueron descritos por v. Baer et al. (1978).

Para el control del proceso del desamargado se presta sobre todo el método de determinación de

los alcaloides totales por titulación o por fotometría. Si se requiere la separación de los alcaloides,

se recomienda la cromatografía.

Los métodos más estudiados para el desamargado del tarwi son:

Extracción mediante agua

Desamargado tradicional: por siglos, los campesinos de los Andes han eliminado el sabor amargo

del grano, haciéndolo hervir durante una hora aproximadamente, colocándolo luego en bolsas de

tela permeable y dejándolo en agua corriente (río) por hasta 10 días. Con este método se pi erde

un 45% de la materia seca de las semillas lo que incluye un alto porcentaje de proteína, hidratos

de carbono y aceite.

Cuando se usa el método tradicional, el control de calidad y sanidad del producto deja mucho que

desear. Por esta razón se han intentado diferentes procedimientos para un mejor control sanitario

y uso de los subproductos del desamargado.

Proceso Cusco: desarrollado por Tapia en 1981; será descrito con mayor detalle más adelante.

Proceso egipcio: estudiado por Juárez, Lucas, Mora y Dávila.

Aislado de proteínas: estudiado por Rodríguez et al. (1982), según Montes y Hurtado (1984).

Extracción simultánea de aceites y alcaloides: desarrollado exitosamente a nivel piloto en la

Universidad de Texas A&M (mencionado por Gross).

Extracción por cocción, pelado y lavado con agua: proceso propuesto por Montes y Hurtado en

1984.

Extracción por medio de alcohol: se ha utilizado metanol, etanol e isopropanol a escala de

laboratorio. Y a nivel de planta piloto se ha usado el etanol -agua y el proceso Hoechst (Gross,

1982).

Gasificación con óxido de etileno: este método se basa en la transformación de los alcaloides en

componentes liposolubles a través de la gasificación con óxido de etileno. Este método tendría

mayor aplicación en alimentación animal.

Del Cuadro 72 se puede concluir que el método tradicional de desamargado con agua es el más

eficiente en cuanto a eliminación de alcaloides y el único que se acerca al límite de 0,02%.

El problema de la contaminación del agua puede ser solucionado en parte, desamargando en

pozas y utilizando el concentrado de alcaloides para baños sanitarios del ganado.

Cuadro 72

Evaluación de los métodos para el desamargado del tarwi

Proceso I

Agua

Proceso II

Etanol-agua

Grado de dificultad tecnológica Bajo Mediano

Recuperación de sustancias

solubles

Muy complicado Algo complicado

No justificable Justificable

Gastos de inversión Bajos Medianos

Gastos de servicios flexibles Altos Medianos

Contaminación Alta Baja

Aplicación Escala reducida Gran escala

Consumo humano Consumo humano

Contenido de alcaloides

en producto procesado 0,02% 0,27%

Fuente: Schöneberger, 1981; Gross y v. Baer, 1978

Planta de procesamiento agroindustrial (proceso Cusco)

Utilizando las ideas generales del procedimiento tradicional y en base a las características de la

producción local en los Andes, así como los resultados de algunas investigaciones hechas por

Jiménez et al. (1978), Tapia y Colquehuanca diseñaron una pequeña planta procesadora de tarwi

(Figura 41). Tomaron en consideración que la eficiencia del método tradicional con hervido y

lavado aumenta con la adición de sales o ácidos para evitar una excesiva pérdida de proteínas.

Jiménez y colaboradores llegaron a la conclusión de que el punto isoeléctrico de las proteínas del

tarwi es 4,5 y que a partir de ese punto, conforme aumenta la alcalinidad, aumenta también la

solubilidad de las proteínas.

Figura 41

Planta procesadora para el desamargado de tarwi

Según Tapia, la planta diseñada tiene las siguientes características:

- Diseño simple y equipo de fácil manejo, siendo factible su instalación en las comunidades

campesinas.

- Alternativas de independencia de las fuentes de energía convencionales como electricidad y

derivados del petróleo.

- Capacidad de procesamiento que se relaciona a las extensiones actualmente cultivadas, pero con

posibilidades de ampliación. Por ejemplo, es adaptable a comunidades campesinas del Cusco,

donde se cultiva con tarwi entre el 1 y 5% del área agrícola total y donde se ha estimado que hay

unas 20 ha por comunidad campesina, con un rendimiento de 20 t/año (Cuadro 73).

Es en base a la realidad reflejada en el Cuadro 73 que se ha diseñado una planta desamargadora

de tarwi. Se han experimentado diferentes alternativas del proceso, con los resultados que se

detallan a continuación (Colquehuanca y Tapia, 1982).

Cuadro 73

Areas cultivadas en comunidades campesinas de los Andes altos del Cusco* (ha)

Amaru Paru-Paru Sacaca Cuyo-Grande

Maíz 22,0 � 8,4 31,0

Papa 67,9 32,5 (42,0%) (34,7) 49,4

Cebada 41,8 (19,5%) 32,2 (42,0%) 98,2 (50,7%) 43,9 (18,9%)

Haba 18,6 ( 8,7%) 4,8 (6,3%) 5,3 (2,7%) 26,8 (11,5%)

Trigo 17,1 0,8 5,3 19,02

Tarwi 5,2 (2,4%) 3,3 (5,3%) 7,7 (5,0%) 2,3 (1,0%)

Arveja 7,3 1,0 (12,9%) 3,3 9,8

Quinua 3,6 0,2 0,7 3,2

Oca 8,6 1,0 13,4 17,3

Lizas 12,7 0,4 11,0 19,1

Añu 8,0 0,2 2,7 8,5

Hortalizas 1,4 3,0 1,7

Total 214,2 76,4 193,7 232,2

* Las comunidades campesinas estudiadas están ubicadas entre 3200 y 4300 msnm en el sur del

Perú.

Fuente: IICA/CIID, 1981

Hidratación

La hidratación de las semillas de tarwi se inicia 3 a 4 horas después del remojo y se tiene la

máxima absorción de agua a las 21 horas incrementándose en 240% el peso inicial de la semilla.

Cuando se colocaron 1000 semillas de diferentes variedades a hidratar, se observó una alta

variación de semillas hidratadas, en relación a las horas de remojo.

Algunas semillas se hidrataron recién después de 48 horas de remojo, mostrando un tegumento

endurecido. Parece aconsejable buscar, mediante selección, variedades con tegumento más

permeable.

Cocción y lavado

La semilla remojada se somete a un proceso de cocción en olla de presión. Se ha probado el

tiempo de cocción, el uso de aditivos como sal, ceniza de horno y cal, para acelerar el proceso de

desamargado. Se ha evaluado además la pérdida de nutrientes en cada uno de los procesos.

Experimentalmente se comprobó que con dos períodos de cocción de 40 minutos cada uno y con

un cambio de agua se reduce notablemente el porcentaje de alcaloides (Cuadro 74).

Cuadro 74

Pérdidas acumuladas de alcaloides y nutrientes en los diferentes procesos, expresados en

porcentajes/M.S.

Proceso Hidratación Cocción 1 Cocción 2 Lavado

Testigo

Materia seca 3,56 10,97 18,17 22,97

Proteína 1,54 9,14 13,82 16,78

Aceite 1,01 1,84 4,96 11,83

Alcaloides 13,71 66,14 83,16 99,89

Con sal

Materia seca 3,56 12,71 18,75 23,24

Proteína 1,54 8,89 12,82 17,86

Aceite 1,01 2,50 4,57 9,78

Alcaloides 13,71 66,37 84,44 99,94

Con ceniza

Materia seca 3,56 12,14 19,38 24,25

Proteína 1,54 10,25 14,59 18,91

Aceite 1,01 3,17 3,90 11,31

Alcaloides 13,71 60,85 80,96 99,81

Con cal

Materia seca 3,56 13,83 22,27 28,64

Proteína 1,54 13,91 20,12 24,73

Aceite 1,01 4,53 7,26 11,70

Alcaloides 13,71 72,63 80,36 99,75

Fuente: Colquehuanca y Tapia, 1982

La pérdida de nutrientes en este proceso aún se puede disminuir, sin embargo ya es 50% menor

que en el proceso tradicional; siendo la pérdida de proteínas 16,8%.

La cocción puede efectuarse también en hornos sencillos, usando los tallos y ramas de las plantas

secas de tarwi como combustible.

Las semillas se someten a un proceso de lavado después de la cocción, para lo cual se ha ideado

una instalación sencilla que consiste en un reservorio de agua en el cual, con la ayuda de un

pequeño motor de 1 HP, se agitan cuatro canastillas que contienen las semillas. Pruebas

experimentales muestran que se requieren 1 a 2 horas para completar el lavado del tarwi.

Secado

La semilla desamargada puede ser consumida directamente en estado húmedo, pero su

conservación es muy corta. Para el secado, las semillas son expuestas en zarandas al aire libre y sol

durante 5 a 6 horas para un presecado y luego colocadas en el secador solar especialmente

diseñado, durante 12 a 20 horas hasta obtener un contenido de 8% de humedad. Las condiciones

de los Andes, con más de 2000 horas sol/año permiten usar este tipo de energía durante la mayor

parte del año.

La capacidad de procesamiento de la planta descrita es de 100 kg de tarwi desamargado seco por

día y de 20 a 25 toneladas anuales, lo que se ajusta perfectamente a las condiciones de producción

de las comunidades campesinas de los Andes.

Un subproducto importante de este proceso es el líquido de alcaloides que puede ser concentrado

y el cual tiene aplicación para el control de ectoparásitos del ganado (Jiménez y Troncoso, 1981).

Las pruebas demostraron el 100% de eliminación de Melophagus ovinos en ovinos, el 90% de

Bophilus sp. en vacunos y el 100% de Sarcoptes sp. en alpacas.

Costos de procesamiento

Se efectuaron diversas pruebas en las cuales se ha considerado el procesamiento de 30 kg de

semilla como mínimo diario.

Como referencia se indican los costos del desamargado de tarwi en soles (moneda peruana). 1 US$

se cotizaba a S./ 180.00) en 1981 (Kervyn, 1982)

Costo de producción 5469

Valor de venta, 23,1 kg a 350 8085

Valor agregado por kg 127

Composición porcentual del valor de la producción:

Costos material 56 %

Valor agregado 46 %

Valor de la producción 100 %

Fotografía 34

Proceso de hidratación del tarwi. Planta procesadora Granja K�ayra, Cusco, Perú. 1983

Fotografía 35

Equipo para la cocción y lavado del tarwi. Planta procesadora, Granja K�ayra, Cusco, Perú, 1983

Se estima que aun con un precio superior de la materia prima (lo que beneficia al productor), es

factible pagar la infraestructura de la planta en 8 años y asegurar una ganancia de 25%.

No se ha considerado el precio de venta del líquido de alcaloides que incrementaría notablemente

el valor agregado.

Las experiencias recogidas a nivel de campo señalan que para el actual sistema de producción del

tarwi en los Andes, el diseño de pequeñas plantas que se ubiquen en los propios centros de

producción, es el desarrollo agroindustrial más adecuado, especialmente si en estos centros se

puede procesar más de una especie. También según M. Tapia se vislumbra un futuro muy

promisorio para el uso de los alcaloides como producto natural antiparasitario para el ganado

ovino, vacuno y camélido.

Otras posibilidades de desarrollo agroindustrial

Revisando la tabla de composición química (ver anexo 1 del Capítulo IV) llama la atención el buen

porcentaje de grasa que contiene el grano de tarwi seco (16%). Si a ello se agrega el alto contenido

de proteína que es de 42,2% en el grano crudo y 44,5% en la harina, se puede apreciar como este

grano podría constituir una materia prima interesante para la producción de aceite y de proteína

para la alimentación, ya sea humana como animal.

Naturalmente, todo ello si es que se utilizan procesos tecnológicos que permitan extraer todos los

alcaloides de los aceites y harinas proteicas resultantes. El interés se incrementa más aún cuando

se observan los resultados de la evaluación biológica de la calidad proteica que se presentan en el

Capítulo IV.

Por otro lado, Gross (1982) cita estudios hechos sobre la extracción industrial del aceite, usando

hexano; este es refinado posteriormente mediante el desgomado, desamargado, neutralización,

blanqueo y desodorización, dando lugar a un aceite comestible que contiene 5 ppm de alcaloides,

lo cual no tiene importancia alguna desde el punto de vista toxicológico. La torta de lupino amarga

y desgrasada resultante puede usarse en pequeñas cantidades para la alimentación animal o la

elaboración de concentrados y aislados proteicos, aminoácidos, antibióticos, cola, hojas plásticas

transparentes, etc.

La posibilidad de producir simultáneamente aceite y proteínas de alta calidad sin alcaloides ha

estimulado el desarrollo de nuevas investigaciones que están en proceso (Gross, 1982).

Disponiendo de un concentrado proteico que contenga menos de 0,10 a 0,15% de alcaloides, es

posible incluir hasta un 10 a 15% en la dieta de pollitos parrilleros. Con granos debidamente

desamargados se ha podido alimentar truchas, peces que son sumamente sensibles a la toxicidad

de las sustancias antinutritivas del grano.

En el Ecuador, Chávez y Peñaloza (1988) han investigado la posibilidad de producir tempeh,

utilizando el Rhizopus oligosporus. El chocho o tarwi disponible en el mercado de Ambato fue

procesado de la manera más tradicional para la eliminación del sabor amargo: remojo, cocción y

desaguado. Luego, con un molino coloidal se separaron las cáscaras y se sometió a cocción a

92�C durante 10, 20 y 30 minutos; se enfrió a 37�C, se inoculó con el iniciador, se empacó en

bolsas de polietileno y se incubó a 31�C. Así fermentado el chocho fue preparado para el

consumo, añadiendo sal y friendo en aceite hasta que adquiriese un color dorado. Según Chávez y

Peñaloza se vislumbran halagadoras perspectivas para la elaboración y comercialización de

tempeh de chocho, inicialmente para abastecer a restaurantes y tiendas vegetarianas con un

producto nuevo, atractivo y nutritivo.

Estas innovadoras tecnologías del tarwi también podrían abrir un interesante panorama para el

desarrollo agroalimentario, siempre y cuando el agricultor logre buenos rendimientos y precios

atractivos para el tarwi producido. Muchas de estas posibilidades podrían materializarse en la

medida que la tecnología y la comercialización permitan que las agroindustrias de tarwi dispongan

de buenos mercados para el tarwi procesado, ya sea como alimento (chocho desamargado,

tempeh, etc.) o ingredientes alimenticios (aceite, harinas proteicas) o materia prima para el uso en

la industria química (alcaloides).

AGROINDUSTRIA DE TUBERCULOS Y RAICES ANDINAS

Se considera que el consumo directo de los tubérculos es lo más eficiente. Sin embargo, con el

objeto de transformarlos y poderlos conservar por un tiempo mayor, los antiguos pobladores de

los Andes centrales desarrollaron ya en épocas prehistóricas un proceso de conservación de los

tubérculos mediante su exposición a las heladas, lavado y posterior secado en el sol.

El Cuadro 75 sintetiza la información sobre los factores que podrían influenciar en la promoción de

la agroindustrialización de oca, arracacha, chago (yuca inca), mashua y papa amarga.

Como se puede apreciar, los datos técnicos disponibles son escasos lo que dificulta el desarrollo

agroindustrial de estas plantas. Sin embargo se debería señalar que las perspectivas de uso

agroindustrial de la oca, la arracacha y el olluco van mejorando en vista de que se está ampliando

su cultivo en algunos países y de que los resultados experimentales de rendimiento por hectárea

están subiendo.

Cuadro 75

Factores que modifican las posibilidades agroindustriales de algunos tubérculos y raíces andinos

Nombre Ventaja Desventaja

Oca Alimento tradicional Acido oxálico: 1,2-48,8

mg/100g

Oxalis tuberosa Consumo: asada,

sancochada,

Procesamiento: conservas

conmanzanas, duraznos y

peras.

Encurtido con

vinagre,pepino y cebolla.

Rendimiento: 25-41 t/ha

Arracacha Apreciado como

saborizante, en puré y

Altamente perecible

Arracacia xantorrhiza fritura. Se puede

aprovechar toda la planta.

Resiste a plagas y

enfermedades.

Rendimiento: 15-33,5 t/ha

Olluco o melloco

Ullucus tuberosus

Alimento tradicional,

popular

Rendimiento

experimental: 30 t/ha

Líneas con alto

contenidode mucílago son

poco apetecidas

Variedades de bajo

contenido de mucílago son

afectadas por plagas y

enfermedades

Chago, mauca

Mirabilis expansa

Raíces y tallos

subterráneos para

alimentación humana y de

cerdos.

Ovinos y cuyes comen bien

el forraje. Rendimiento

experimental: 12-15 t/ha

Abundancia de oxalatos

enla raíz y el resto de la

planta

Mashua

Tropaeolum

tuberosum

Posibilidad de usar el

follaje y los tubérculos en

la alimentación animal

Yacón

Esmalantus

sonchifolia

Contenido de inulina

Maca

Lepidium meyenii

Buen contenido de

minerales y proteínas

Período de crecimiento

muy prolongado

Papa amarga

Solanum juzepczukii,

S. curtilobum y

S. acaule

Resistencia a plagas,

enferme-dades y frío.

Producción en condiciones

extremas

Contenido de < 20 mg/100g

de glicoalcaloides, además

compuestos fenólicos y

otros

Se extraen en el proceso de

congelación y

deshidratación

(chuño)

Las investigaciones en aspectos agroindustriales se han centrado en los últimos años en la

elaboración de harinas a partir de algunos tubérculos y raíces. Para ello son especialmente aptos la

oca, la arracacha y la maca, además del chuño blanco.

La oca ofrece buenas posibilidades para la producción industrial de harinas y almidón. Tiene un

promedio de 20% de materia seca, de la cual 88 a 95% es harina con 6 a 15% de almidón puro

(Silva, 1978).

Las harinas de oca y maca tienen excelentes características para su uso en la panificación y

repostería, además de aportar nuevos sabores y texturas. La harina de arracacha es indicada para

cremas y sopas, asimismo para alimentos dietéticos.

La papa amarga sigue cultivándose porfiadamente bajo las condiciones ecológicas más difíciles de

la región altoandina, donde otros cultivos no son capaces de producir. Sin embargo, el contenido

de glicoalcaloides es mucho más elevado que el que contienen las papas normales; además, los

fenoles se relacionan estrechamente con el amargor, la sensación de ardor y sabor metálico

residual después de la ingestión de papa amarga (Wood y Woung, citado por Woolfe, 1987)

(Cuadro 76).

Cuadro 76

Niveles normales de glicoalcaloides en varios tejidos de tubérculos

Tejido de tubérculo Glicoalcaloides (mg/100 mg de

materia fresca)

Papa

Piel

(2-3% del tubérculo 30-60

Piel y ojos

(1 mm alrededor de los ojos) 30-50

Piel

(10-15% del tubérculo) 15-30

Tubérculo entero 7,5

Tubérculo pelado 1,2-5

Papa amarga

Piel 150-200

Tubérculo entero 25-80

Se aprecia la distribución de los alcaloides en las cáscaras y todo el tubérculo, indicando la

necesidad de reducir su contenido. Esto se obtiene mediante los tradicionales procesos de

desamargado que convierten a las papas amargas en chuño blanco o tunta y chuño negro

mediante la congelación, el pisado y lavado. Christiansen (1977) en el Perú demostró inclusive que

sería posible reducir el nivel de glicoalcaloides de las papas amargas de 30 mg a aproximadamente

6 mg/100 g mediante la elaboración de papa seca.

AGROINDUSTRIA DE FRUTALES ANDINOS

Los frutales andinos tienen en general buenas posibilidades para su uso �como cualquier otra

fruta� en la elaboración de diversos productos como jugos, helados, mermeladas etc., ya que a

diferencia de otros productos andinos no tienen sustancias amargas o indeseables que requieran

un proceso o tratamiento previo. Sin embargo, la investigación en este sentido es incipiente y más

orientada a la elaboración casera o de pequeña industria.

A manera de orientación y estímulo se intenta resumir las posibilidades agroindustriales que

ofrecen los frutales.

Cuadro 77

Posibilidades agroindustriales de los frutos andinos

Fruto Mermelada Jugo Helado Chutney Otro

Pepino dulce x

Tomate árbol x x x

Papaya altura x x x x

Uchuba x Pasas

Mora x x x Vino

Sauco x x x Vino

Tumbo x x

Naranjilla x x x x

Los jugos o concentrados de fruta pueden igualmente ser usados para aromatizar alimentos como

yogur, flan, papillas para niños pequeños, etc.

Ocasionalmente, los jugos se someten a fermentación para producir "vino" o aguardiente, de

preferencia se usan para ello la mora y el sauco.

COMENTARIOS

La revisión realizada ilustra claramente el sinnúmero de dificultades que introducen las sustancias

amargas y las que dan sabores no apetecibles al procesamiento y calidad final de los alimentos

producidos a base de los cultivos subexplotados. Ello explica en gran medida por qué dichos

cultivos aún están poco difundidos.

Aún no se sabe a ciencia cierta cuál es el rol que cada una de estas sustancias amargas cumple en

la fisiología vegetal, aunque en muchos casos se ha podido comprobar que ellas se encargan de

defender a la planta contra plagas, enfermedades y agresiones del medio ambiente. De ser esto

así, parecería más razonable apoyar las soluciones de la naturaleza y no reemplazarlas por

excesivos usos de plaguicidas o productos químicos que afectan la inocuidad de los alimentos y

provocan la contaminación del suelo, agua, fauna y flora. Siendo así y ante la necesidad de

eliminar dichos productos de los alimentos que consume el ser humano, por ser dañinos a s u

salud, la sociedad debe asegurarse que se usen apropiados procesos agroindustriales de

desamargado o desintoxicado de los alimentos.

Por otro lado no será sencillo incrementar los rendimientos de estos cultivos subexplotados

utilizando los mismos recursos; es decir las tierras a gran altitud donde hay escasez de agua,

grandes variaciones diurnas de temperaturas, heladas, orografía quebrada y donde es difícil la

intensa mecanización, altos costos de transporte, fertilizantes, y donde el ser humano tiene qu e

invertir muchas horas adicionales de esfuerzo para cada cultivo. Todo ello complica y dificulta el

desarrollo agroindustrial, puesto que este requiere disponibilidad de buenos volúmenes de

materia prima a bajos costos y calidad uniforme, si es que se quiere tener éxito en la

comercialización, en abierta competencia con otros cultivos que dan mayores rendimientos o con

alimentos importados que son subsidiados.

En otras palabras, el agricultor simultáneamente tiene que producir mucho más, tener mayores

ingresos económicos, pero vender a precios más bajos. Y el agroindustrial tiene que procesar

mayores cantidades, vender mayores volúmenes y ajustar sus márgenes de ganancia.

Para lograr esta finalidad no queda sino realizar un esfuerzo integral que permita atraer mayores y

mejores tecnologías agrícolas, inversiones, insumos, agroindustrias, comercializaciones y

consumos.

Hay que dar mayor valor agregado a los alimentos que provienen de los cultivos subexplotados y si

es posible hacer que participe el agricultor en las actividades de procesamiento y comercialización

a fin de que los mayores beneficios económicos y sociales lleguen a los que trabajan en el sector

rural. Mientras ello no suceda, el procesamiento de los cultivos andinos subexplotados tendrá que

limitarse al autoconsumo o al abastecimiento de la población local.

Los esfuerzos parciales con frecuencia fracasan. De allí que en el proceso de desarrollo se debería

dar mucho más importancia a las experiencias acumuladas en la zona andina por las plantas pi loto

de procesamiento de los cultivos mencionados, debido a que ellas han operado mayormente en

forma integral, y por lo tanto han acumulado innumerables conocimientos prácticos y probados

que deberían servir de base para elaborar mejores planteamientos de desarrollo agroindustrial.

Con ese aporte será más sencillo consolidar y extrapolar el éxito local a la realidad nacional,

enfatizando como es natural, aquellas zonas donde hay mejores condiciones ecológicas y

humanas.

Los trabajos que se han presentado aquí también permiten vislumbrar cómo se podrían

perfeccionar las técnicas tradicionales de procesamiento de los productos andinos, así como usar

dichos avances para impulsar modernas o nuevas técnicas de procesamiento no tradicionales que

son capaces de extraer, destilar, concentrar y separar, neutralizar, destruir o transformar, quizás

mejor y más económicamente, los compuestos que se desean tener en los alimentos.

Por ejemplo, gracias a que existen técnicas perfeccionadas de procesamientos tradicionales para

desamargar mejor a la quinua y al tarwi, ya sería posible montar (después de aumentar la

producción agrícola), industrias de extracción de aceites y almidones, así como favorecer la

producción de harinas integrales o harinas de embriones de quinua, o aislados proteicos,

productos texturizados o expandidos, fermentados como el tempeh, y tal vez en base de la posible

transferencia de tecnologías usadas en soya, la producción de tofú y de alimentos libres de

sabores jabonosos o metálicos, usando la fermentación con Lactobacillus.

Por otro lado, utilizando la acción de microorganismos y enzimas, hoy día es posible transitar, casi

en cualquier sentido, por las rutas bioquímicas presentes en las plantas, microorganismos y

animales con el fin de transformar los compuestos químicos indeseables de los alimentos en

moléculas que sean útiles, inofensivas, no objetables o hasta apetecibles por el ser humano, tal

como lo insinúa la Figura 42, donde las reacciones orgánicas que conducen a la producción de

compuestos amargos pasan por utilizar compuestos que son muy atractivos al paladar humano,

como es el caso de los azúcares, las grasas, algunos monoterpenos y diterpenos, etc.

Finalmente, tal como sucede en cualquier industria progresista, también las tecnologías de los

alimentos andinos subexplotados deberían aprovechar plenamente los avances que a diario

aparecen en la literatura técnica mundial. La ciencia moderna no se satisface ya con sólo respetar

las características originales de los alimentos sino cuando conviene, realiza cambios drásticos de

sus propiedades físicas, químicas y organolépticas. El futuro de cada alimento siempre va a

depender del esfuerzo que se ponga detrás de él. La soya es un buen ejemplo. Hace 40 años, era

un grano que en el mundo occidental sólo era conocido como alimento animal. Hoy, como

resultado de intensas y amplias investigaciones este grano, cuyo sabor original es desagradable y

que contiene sustancias inapropiadas para la nutrición humana, constituye un pilar básico de la

agricultura y la alimentación humana y animal en el mundo.

Los alimentos andinos subexplotados también tienen mucho que ofrecer. Su potencialidad es

evidente, pero esta sólo podrá ser puesta en marcha con mayor técnica, trabajo concertado y

disponibilidad de recursos económicos.

Figura 42

Esquema sobre la relación entre algunos compuestos que pueden dar mal sabor a los alimentos

producidos a base de cultivos andinos subexplotados