La yuca

• La yuca (Manihot esculenta Crantz) es una especie de raíces amiláceas que se cultiva en los trópicos y subtrópicos

• A pesar de que es uno de los cultivos alimenticios más importantes de los países tropicales, fuera de ellos es muy poco conocida.

• Es originaria de América tropical.• Antes de 1600, los exploradores portugueses la llevaron

a África y Asia.• Se siembra hoy en 92 países donde alimenta a más de

500 millones de personas.

Generalidades

• La yuca se caracteriza por su gran diversidad de usos.

• Tanto sus raíces como sus hojas pueden ser consumidas por humanos y animales de maneras muy variadas, aunque el principal valor económico depende de sus raíces las cuales, por ser el órgano de almacenamiento de energía, tiene diversos usos en la alimentación humana, animal y en la extracción de almidones que es la forma más utilizada por la industria.

Operaciones para la obtención de almidón de yuca

• Lavado de las Raíces– El propósito de esta operación es eliminar la tierra y

las impurezas adheridas a la cascarilla de las raíces de yuca, junto con esa misma cascarilla (corteza externa o periderma).

Rallado de las Raíces

• Es la acción de liberar el almidón de la raíz empleando un método cualquiera.

• Se liberan los gránulos de almidón contenidos en las células de la raíz.

• La eficiencia de esta operación determina, en gran parte, el rendimiento total de almidón en el proceso de extracción.

Colado o Tamizado

• Esta operación puede hacerse manualmente, con coladoras mecánicas continuas o con coladoras mecánicas por tandas.

Segundo colado

• En muchas rallanderías se hace pasar la lechada de yuca por pequeños tamices después del colado.

• Los movimientos de vaivén de estos tamices retienen las fibras finas que pudieron filtrarse en la coladora

Sedimentación del Almidón

• Cuando la lechada de yuca rallada sale de la coladora, contiene almidón, fibra fina y material proteico en suspensión.

• Esta lechada es conducida a tanques o a canales, • De la lechada que recorre los canales, o que se estaciona en

los tanques, se separa el componente más denso, o sea, el almidón, cuyos gránulos, de diverso tamaño, se sedimentan en el fondo.

• Este proceso puede durar 3 horas en los canales y 6 a 8 horas en los tanques de sedimentación.

• Al final de esta etapa queda una capa de almidón compactado en el fondo (del canal o del tanque). El agua sobrenadante se desecha.

Secado del Almidón

Proceso de extracción del almidón de yuca

YACON

RAÍZ DE YACÓN

Las raíces almacenan azúcares en forma de fructooligosacáridos (FOS), un tipo especial de azúcares con atributos beneficiosos para la salud humana. Son los órganos de interés económico, y exteriormente son de color crema, blanquecino o púrpura. Según el cultivar tienen diferente color de pulpa, pudiendo ser blanca, anaranjada, crema o pigmentada de púrpura (PYMAGROS, 2005).

Figura 1. Raíces reservantes y raicillas Fuente: Seminario et al, 2003

B- RENDIMIENTO

Cuadro 1. Rendimiento Promedio del Yacón (Tn/Ha.)

Localidad PromedioCapao Bonito, Sao Paulo, Brasil 100Ibaraki, Japón 49Oxapampa, Pasco, Perú 48Botucatu, Sao Paulo, Brasil 43Japón 40Baños del Inca, Cajamarca, Perú 39.5Hualqui, Cajamarca, Perú 39Los Eucaliptos, Cajamarca, Perú 31Santa Catalina, Quito, Ecuador 29Ahuabamba, Cusco, Perú 28Chanju, Corea 28

Promedio Total 43

Fuente: Velezmoro, 2004

D- COMPOSICIÓN QUÍMICA Y VALOR NUTRICIONAL

Cuadro 3. Composición química y valor nutricional en 100g de pulpa de yacón

Componente En 100g de pulpaAgua 86 – 93 %Ceniza 0.3 – 2.0 %Proteína 0.4 – 2.0 %Energía 54 KcalSacarosa 1.40 gAzucares Reductores 1.19 gOligofructanos 6.20 gCarbohidratos 12.5%Grasa 0.1 – 0.3 %Fibra 0.3 – 1.7 %Calcio 23 mgFósforo 21 mgHierro 0.3 mgRetinol 10 mgVitamina B1 (Tiamina) 0.01 mgVitamina B2 (Riboflavina) 0.1 mgVitamina B3 (Niacina) 0.33 mgVitamina C (Ácido ascórbico) 13 mg

Fuente: Lizarraga (1997)

El proceso de elaboración de jarabe de yacón consiste en extraer el jugo de las raíces y elevar la concentración de azúcares de las mismas que por lo general entre 8 y 12° Brix, hasta alcanzar un valor de 73° Brix en el producto terminado.

Se requiere evaporar 5 a 8 litros de agua/kg de jarabe para alcanzar la concentración final de azúcares que requiere el jarabe.

Flujograma del proceso

Descripción del proceso

1. Selección de la materia prima • El procedimiento que se aplica para la selección de un lote con

alto contenido de FOS es el siguiente: seleccionar aquellos lotes en los que las muestras tienen un alto valor de grados Brix y luego, entre estos lotes, seleccionar aquellos en los que las muestras tienen un sabor menos dulce.

2. Lavado y desinfección de la materia prima

• El lavado se hace con abundante agua, frotando las raíces unas con otras y empleando un abrasivo suave (cepillo o escobilla).

• Después del lavado, las raíces se sumergen durante 5 minutos en una solución desinfectante de 200 ppm de hipoclorito de sodio con el objetivo de disminuir la carga microbiana que permanece adherida a la superficie de las mismas.

3. Pelado de las raíces• La concentración de azúcares se incrementa desde el interior

de la raíz hacia la superficie. Por ello, se debe tener cuidado al retirar la cáscara evitando las perdidas de pulpa.

• A medida que se pelan las raíces, se sumerge en un recipiente conteniendo agua potable con el fin de retardar el pardeamiento.

• Se debe asegurar el retiro de toda la cáscara de las raíces durante el pelado, ya que en esta se concentra la mayor cantidad de los compuestos responsables del pardeamiento.

• Usando peladoras mecánicas se puede eliminar la cáscara superficial, pero no la capa interna de la cáscara (responsable de sabores desagradables). Para ello se puede usar cualquiera de las dos estrategias siguientes:

– Procesar las raíces empleando aditivos especialesProcesar las raíces empleando aditivos especiales tales como el ácido ascórbico y la pulpa de Camu camu.

– Eliminar la cáscara mediante pelado químico Eliminar la cáscara mediante pelado químico (solución de soda cáustica al 3%), luego se lavan con abundante agua y finalmente se sumergen en otra solución de ácido cítrico al 2% para neutralizar el efecto de la soda.

4. Extracción del jugo y control del pardeamiento• Se pierde alrededor del 20% del peso de las raíces peladas en forma de

bagazo en esta etapa.

• Tratamiento para evitar el pardeamiento del jugo, hay dos opciones:

A. Se aplica un tratamiento térmico en el recipiente donde se recibe el jugo este debe mantenerse superior a 60°C con el fin de desactivar las enzimas polifenoloxidasas.

B. Consiste en recibir el jugo en un recipiente con una solución antioxidante.

Puede usarse por ejemplo zumo de limón o acido ascorbico.

5. Filtración del jugo• El proceso de filtración consiste en forzar el paso del jugo a

través de una membrana porosa con el fin de retener las partículas de bagazo para luego eliminarlas.

• El tamaño de poro de las mallas no debe ser mayor a 100 µm de diámetro.

6. Evaporación y concentración del jugo

• La función del evaporador es eliminar agua y elevar la concentración de sólidos solubles del jugo.

• En la práctica sólo se llega a obtener valor de 50 a 60° Brix (obtención del prejarabe), para luego seguir concentrándolo hasta 70º Brix aprox.

• El proceso de evaporación debe ser continuo, y debe controlado entre las tres partes de las que consta el evaporador: el tanque de recepción, la bandeja de evaporación y el horno.

•Tanque de recepción: •Es un recipiente en el que se almacena temporalmente el jugo de yacón filtrado y que sirve para alimentar de jugo a la bandeja de evaporación.

•Bandeja de evaporación: •Es el recipiente en el que se evapora el agua del jugo. El jugo que ingresa al evaporador compensa el volumen de agua evaporada y mantiene un mismo nivel en la bandeja (necesario para evitar que el jugo se queme y se arruine el producto final). Después de un periodo de tiempo se genera un gradiente de concentraciones, el cual irá desde 10° Brix hasta 50 a 60° Brix y luego se abre una llave de la bandeja de evaporación para obtener prejarabe paralelamente se debe abrir la llave que regula la entrada de jugo de yacón a la bandeja de evaporación con el fin de compensar el volumen de prejarabe que se dispensa.

•Horno: •Puede funcionar con leña petróleo o gas propano. Cuando se trabaja con gas propano o petróleo se logra una distribución uniforme y pareja del calor dentro del horno, lo cual facilita un correcto proceso de evaporación del jugo.

Descripción del procesoTanque de recepción

Bandeja de evaporación

Evaporación del jugo de yacón. Obtención del prejarabe (50 a 60° Brix).

Diferentes etapas del Diferentes etapas del procesoproceso

7. Filtración del prejarabe

A medida que el jugo se concentra se produce abundante espuma y algunos azúcares empiezan a cristalizarse. Estas partículas se filtran cuando el jugo concentrado sale del evaporador, se usa un filtro prensa pero también se puede hacer una filtración por gravedad usando mallas de menos de 100 µm.

Filtración

8. Concentración finalEl prejarabe (50 a 60° Brix) se termina de concentrar en jarabe (70 a 73° Brix) fuera del evaporador. El proceso consiste en verter el prejarabe en las bandejas y colocar éstas en una fuente de calor hasta que el prejarabe llegue a los 68 a 70º Brix.

Concentración del prejarabe en bandejas pequeñas

9. Filtración del jarabe• La filtración se hace por gravedad utilizando las mallas de acero inoxidable de

60 µm de diámetro de poro.

• Este último filtrado es con la finalidad de eliminar los azúcares que cristalizaron durante la etapa de la concentración final.

• En esta etapa se sigue evaporando el jugo, el Brix sube 1 o 2 grados.

10.Envasado:• La temperatura del jarabe dentro del tanque sea superior a 85º C y

que la concentración de azúcares sea 72º Brix.• Se envasa en el jarabe en lo frascos de vidrio.