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Leguminosas y Oleaginosas
En la Industria Agroalimentaria
Índice
• Leguminosas• Definición• Uso
• Grano
• Forrajeras
• Ornamental
• En la industria• Diagrama de flujo
• Proceso
• Bibliografía
Índice
• Oleaginosas• Definición• Clasificación de aceites• Tipos de aceites• Diagrama de flujo• Proceso• Aditivos • Media • Bibliografia
Leguminosas
• Familia del orden de las fabales.
• Reune arboles, arbustes y hierbas perennes o anuales.
• Facilmente reconocibles por sus frutos tipo legumbre.
• Es la tercera familia con mayor riqueza de especies.• 700 generos; 13000 especies
• Capaces de fijar nitrógeno atmosférico (simbiosis con el género bacteriano Rhizobium).
• Junto con cereales y algunas frutas y raices tropicales han sido la bases de la alimentacion humana durante milenios.
Definición
• En agricultura se incluye bajo este término a un grupo de plantas cultivadas pertenecientes a la familia del mismo nombre, que se usan preferentemente para alimentación de los animales y del hombre. Pueden ser de grano (judía, soja, haba, lenteja, garbanzo, guisante, algarroba, altramuz, cacahuete, etc.) o forrajeras (alfalfas, tréboles, vezas, etc.)
Usos de las leguminosas
• Leguminosas granos
• Leguminosas forrajeras
• Leguminosas ornamentales
Leguminosas grano
• Especies cuya utilidad primaria reside en las semillas más que en ninguna otra parte del vegetal.
• El interés de la semilla de estas especies radica en su empleo en la alimentación tanto humana como animal, debido a su alto contenido proteico.
• Las leguminosas de grano pueden tener también utilidades secundarias como forraje, abono verde, ensilado, etc. Ejemplos: Cicer, Glycine, Pisum.
Leguminosas forraje
• Especies de las cuales se utiliza una parte de la planta distinta a la semilla, fundamentalmente hojas y tallos, para la alimentación animal.
• Las leguminosas forrajeras, por si solas o en cultivos mixtos con gramíneas, resultan de gran interés en la alimentación del ganado bovino y ovino debido a su alto contenido proteico. Ejemplos: Lotus corniculatus, Medicago sativa, Vicia sativa.
Leguminosas ornamentales
• Debido a la gran diversidad de esta familia, que contiene desde especies herbáceas hasta arbóreas con una gran variedad morfológica y florística, son muchas las especies que se utilizan con fines ornamentales. Ejemplos: Robinia, Spartium.
En la industria
• La elaboración que pueden tener las leguminosas en la industria agroalimentaria no es muy amplia.
• Lo más común es la recepción de estas, su lavado, selección y posterior envasado.
• Nosotros nos centraremos en la industria de elaboración de legumbres en tarros de cristal
Diagrama de Flujo
Recepción
• En la recepción se analizarán las materias primas entrantes en nuestra industria.
• Se analizará que la materia prima cumple con los requisitos pedidos y que no tenga ningún tipo de tara o enfermedad (tolerancias de calibre = 15% en secas)
• Se comprueba también que no existen materias extrañas
Maquinaria
Almacenamiento
• Durante el almacenado se ha de tener en cuenta las propiedades de la materia prima.
• No será lo mismo el almacenamiento de una leguminosa seca que la de una fresca.
• Se suele hacer un segundo analisis para comprobar la no existencia de: grano roto, partido o mondado, defectos graves o ligeros y materias extrañas
Remojo • El remojo es la primera fase de la germinación.
• Es necesario ya que los componentes de la semilla almacenados de forma casi inerte se organicen para abastecer al embrión, y así ser más asimilables para el consumo.
• Se adiciona bisulfito sódico (0,1%) que mejorará el color de los garbanzos
• La proporción óptima de calcio es 100 ppm
• El tiempo de remojo es de 12horas
• Los depósitos han de ser de acero inoxidable para que así no se oscurezca el producto
Maquinaria
Escurrido
• Se lleva a cabo por una máquina eliminadora de agua, provista de una tolva y accionada por un motorreductor.
Escaldado
• Pueden ser escaldadas:• Inmersión en agua hirviendo • Tratamiento con vapor justo despues de
preparados e inmediatamente antes de proceder a su envasado
Maquinaria
Escaldado
• Se persiguen los siguientes objetivos: • Limpiar las legumbres para disminuir la carga
microbiana • Destruccion de enzimas que en otro darían
lugar a aromas o coloracion indeseables, perdidas de vitaminas y elementos nutritivos.
• Facilitar el llenado del producto en los envases al hacer el producto más flexible, y eliminar así la posibilidad de roturas de materia prima
• Mejorar el color y el sabor
Selección
• La selección se realiza despues del escaldado con el fin de no manipular la materia prima en fresco y así evitar roturas.
• Se suele realizar de manera manual sobre una cinta de selección.
• Se ha de tener en cuenta que se debe evitar el contacto entre materias primas, material de desecho (que es el que estamos eliminando en este proceso) y material acondicionado.
Maquinaria
Llenado
• Antes del llenado, los envases que se usaran han de ser rigurosamente lavados.
• Este proceso se encuentra altamente automatizado.
• Se utiliza un líquido de inmersión de características variables según la materia prima.
• Una maquina va depositando la cantidad exacta de producto en cada uno de los envases.
• En este proceso se pueden producir imperfecciones en nuestro producto, pero hoy en día, la maquinaria es cada vez más precisa.
Precalentamiento
• Es el tratamiento térmico al que son sometidos los envases despues de su llenado y antes de ser cerrados.
• Sirve para eliminar parte del aire atrapado, los gases intracelulares y los ubicados en el espacio de cabeza.
• La eliminación del aire contribuye a una mejor distribución del líquido de inmersión.
• Este paso es imprescindible para evitar oxidaciones que puedan perjudicar a las características del producto.
• 5-10 mins a 90ºC
Cerrado
• El cerrado se hará inmediatamente despues del precalentamiento. Cuando el centro del producto se encuentre a unos 75ºC.
• Es otro proceso automatizado, que no tiene mayor dificultad si el precalentamiento se ha realizado correctamente.
Esterilización
• El propósito es el de prolongar la vida útil de los alimentos, reduciendo al mínimo las pérdidas en valpr nutritivo y la alteración de las características organolépticas del producto.
• En conservas de pH superior a 4,5 se persigue la destrucción de formas vegetativas y esporas de Clostridium toxinógenos, bacterias como la Salmonella o Staphylococcus aureus y la ausencia de de toxina botulínica.
Esterilización• Despues del cerrado es imprescindible
esterilizar el producto.
• Se utilizaran autoclaves horizontales, útiles para la esterilización por sobrepresión.
• Despues de la esterilización un enfriamiento rápido de los envases prevendrá:• Apiñamientos de los productos • Aparición de turbidez en salmueras• Manchas rosadas en los productos• Ablandamiento o perdida de textura.
Maquinaria
Etiquetado y empaquetado
• El etiquetado de envases y la rotulación de los embalajes deberán cumplir la legislación vigente.
Almacenamiento y expedicción
• En el almacén, se agruparán los productos por lotes de las mismas referencias y siguiendo el de elaboración establecido.
• El criterio de rotacion de productos lo marca el sistema FIFO (firs in first out)
• Se realizará a una temperatura de unos 25-26ºC
Bibliografía
• Procesos de elaboración de alimentos y bebidas
• Escrito por María Teresa Sánchez y Pineda de las Infantas
• http://www.euita.upv.es/varios/biologia/Temas%20Angiospermas/Rósidas/Leguminosas/Leguminosas.htm
• http://www.key-technology.com.mx/soluciones-industriales/verduras-procesadas/leguminosas-maiz-arvejas-y-otros/default.html
Oleaginosas
Oleaginosas
• Las plantas oleaginosas son vegetales de cuya semilla o fruto puede extraerse aceite, en algunos casos comestible y en otros de uso industrial.
• Las oleagionosas más sembradas son la soja, la palma elaeis, el maní, el girasol, y el lino.
• Estas plantas suelen poseer otro uso (económico)
• El aceite de soja es el de mayor producción mundial, seguido del aceite de palma, colza y girasol.
• Nos centraremos en los aceites.
Clasificación de aceites de semillas
En función de los ácidos grasos predominantes:
• Aceites ricos en ácido palmítico: aceite de algodón, aceite de germen de cereales, aceite de germen de maíz.
• Aceites pobres en ácido palmítico y ricos en ácido oleico y linoléico: girasol, soja, cacahuate, colza, mostaza, sésamo, cártamo, linaza, adormidera y nogal.
Tipos de aceites
• Aceite de algodón: • Color rojo intenso y un olor característico.• Contiene un compuesto fenolito toxico el gosipol,
que se elimina con el refinado, y ácido malvánico que se llega a eliminar con la hidrogenación.
• Posee triglicéridos con un punto de fusión alto que hacen que se enturbie por cristalización de los mismos, a temperaturas inferiores a 8° C.
• Aceite de germen de maíz:
• Se obtiene del germen que se separa en la obtención del almidón.
• Es necesario proceder al wibetizarlo para eliminar las ceras.
• Apropiado para obtener margarina y se emplea también para mayonesas y ensaladas. Se utiliza principalmente en EE.UU. por su importante producción.
Tipos de aceites
• Aceite de girasol:
• Es el más utilizado de los aceites de semillas en Europa, en concreto España.
• Se emplea tanto en la mesa como en frituras.
• En los últimos años han aparecido aceites de girasol procedentes de variedades de semillas especialmente ricas en ácido oleico.
Tipos de aceites
• Aceite de soja:
• Además de su riqueza en ácidos oleico y linoléico, contiene cantidades significativas de ácido linolénico. Ocupa actualmente el primer lugar en la producción mundial de aceites vegetales comestibles.
• Principales productores: EE.UU., brasil y China.
• Color amarillo claro y sabor suave.
• Contiene pequeñas cantidades de ácidos grasos furánicos ramificados que se oxidan fácilmente a compuestos interesantes ya que, además de aceite proporcionan una torta proteica de la que se obtienen los aislados y concentrados de soja.
Tipos de aceites
• Aceite de cacahuate:
• Es, junto con el de maíz, unos de los aceites de mayor importancia económica. Aunque su composición varía en relación con el país donde se produce, es característico sucontenido en ácidos aráquico, behénico y lingocérico, cuyos glicéridos cristalizan fácilmente por debajo de 8° C.
• Posee una gran estabilidad al calor.
• Usos: mezclado con cacahuates tostados, molidos forma la manteca de cacahuate etc.
Tipos de aceites
• Aceite de colza:
• Aporta cantidades significativas de ácido linoléico.
• Suele ser rico en ácido erúcico, aunque en cantidades de compuestos azufrados volátiles que se eliminan con el refinado.
Tipos de aceites
• Aceite de sésamo:
• Es de color muy claro. Además de altas cantidades de tocoferoles contiene otro antioxidante fenólico que se forma por hidrólisis de la sesamolina.
• Aceite de linaza:
• Elevado contenido en acido linolénico (lo hace muy susceptible a la autooxidación, que da lugar a productos amargos).
• Además de la autooxidación conduce a su secado rápido debido a la formación de polímeros, que lo hace idóneo para ser empleado en la fabricación de pinturas, lacas, linóleo, etc.
Tipos de aceites
Tipos de aceites
• Grasas de frutos:
• Se obtiene de frutos dos grasas o aceites: el de oliva y el de palma.
• De la palma además del aceite del fruto, puede obtenerse también el aceite de las semillas oleaginosas.
Tipos de aceites
Diagrama de Flujo
Aplicación de Solvente Orgánico
(Hexano)
Preparación de la Semilla (estufas), Macerado
Saponificación(neutralización)
Desengomado
Colado Separación de Escamas
Filtración
Destilación Aceite de Extracción
Hexano para Reciclar
Aceite Virgen
Decoloración( Bentonita )
Desodorización( Por Vapor de Agua )
Elimina Mal Gusto
R e f i n a d o
Aceite Para Consumo
Procesos
Fusión o derretimiento:
• Las semillas se calientan, con vapor o con agua para que se funda el aceite.
• Cuando ya esta fundido baja formando parte de los restos que quedan bajo las grasas, un tipo sedimento.
• Los aceites se separan por rebosamiento o centrifugación
• Prensado o expulsión.
• Se utilizan varios tipos de prensas y expulsores para exprimir el aceite de las semillas que lo contienen.
• Normalmente se les cuece ligeramente primero, a fin de desdoblar parcialmente la estructura celular y derretir la grasa para que suelten mas fácil el aceite.
• El calor empleado en cocer o moler las semillas no debe ser excesivo, ya que, de serlo, puede oscurecer el color del aceite.
• En este método se utiliza comúnmente las prensas continuas del tipo tornillo (se emplea comúnmente para la extracción de aceite de maíz).
Procesos
• Extracción por medio de solvente
• En operaciones de gran escala es muy común extraer el aceite de semillas quebradas a temperaturas bajas mediante un solvente de grasa no toxico como el hexano.
• El solvente se filtra a través de las semillas, y después de que se haya extraído el aceite, se recupera de este mediante la destilación y se vuelve a utilizar. Con frecuencia la extracción por medio de solventes logra sacar mas aceite de las semillas que el prensado.
*En unos procesos combinados se utiliza el prensado para sacar la mayor parte del aceite, seguido por la extracción con un solvente para recuperar los últimos residuos. Después, se muelen los fragmentos de semillas residuales, convirtiéndolos en alimento para animales.
Procesos
Prensado
Prensado
• Desgomado
• Los aceites vegetales obtenidos por medio del prensado o extracción con solventes siempre contienen sustancias similares a la grasa, como fosfolípidos o complejos de proteína y grasa, las cuales son gomosas.
• Cuando se les moja con agua, estos materiales se hacen insolubles en el aceite y se separan de el.
*Este es un modo de obtener el fosfolípido, lecitina.
Procesos
• Refinación
• En tanto que el agua separa gran parte del material gomoso, el uso de una solución de álcali logra eliminar otras impurezas menores del aceite.
• Estas incluyen ácidos grasos libres que se componen con el álcali para formar jabones.
*Se les puede eliminar mediante la filtración o centrifugación.
Procesos
Refinación
• Blanqueo:
• Aun después del desgomado y la refinación, el aceite de semillas contiene varios pigmentos vegetales como clorofila y caroteno. Se les puede eliminar pasando el aceite caliente sobre carbón o cualquiera de varios barros y tierras absorbentes.
Procesos
• Deodorizacion
• Muchos aceites de varias semillas, tienen olores desagradables. Estos se eliminan por medio de calor y vacío.
• Con frecuencia el calor se suministra mediante la inyección de vapor a la grasa en evaporadores de baja presión.
Procesos
• Hidrogenación
• A fin de saturar los enlaces dobles de ácido graso, se lleva a cabo el proceso de hidrogenación, batiendo el aceite caliente desaireado con gas hidrogeno y un catalizador de níquel en una vasija cerrada conocida como convertidor.
• En cuanto se haya alcanzado el grado de endurecimiento deseado, se extrae del recipiente el gas hidrógeno que no haya reaccionado por medio de vacío, y el catalizador de níquel por filtración.
Procesos
• Enfriamiento= Winterización
• Los aceites están constituidos principalmente por una mezcla de varios triglicéridos. Los triglicéridos que contienen más ácidos grasos saturados, y los ácidos grasos de cadena mas larga, tienden a separarse por cristalización cuando se enfría el aceite.
En donde se desea evitar la cristalización y asentamiento en un producto refrigerado como el aceite para ensalada, se le cristaliza mediante el enfriamiento y se eliminan los cristales de grasa antes de embotellar el producto final.
Esto se puede hacer simplemente colocando los barriles de aceite en un cuarto frío a una temperatura más baja que la que el aceite experimentara más tarde en el refrigerador, o bien pasándolo en una operación continua a través de cambiadores de calor regulados con mucha precisión.
Procesos
Saponificación
• Reacción química entre un ácido graso (o un lípido saponificable, portador de residuos de ácidos grasos) y una base o álcali, en la que se obtiene como principal producto la sal de dicho ácido y de dicha base. Estos compuestos tienen la particularidad de ser anfipáticos, es decir tienen una parte polar y otra apolar (o no polar), con lo cual pueden interactuar con sustancias de propiedades dispares.
Los productos son el jabón y la glicerina:
• Grasa + sosa = jabón + glicerina
Aditivos
• En los aceites vírgenes o prensados en frío no se permite el uso de aditivos
• Los Colores que son permitidos se indican para restablecer el color natural perdido durante la elaboración o para normalizar el color, siempre y cuando el color añadido no induzca error o engaño al consumidor ocultando un estado de deterioro o una calidad inferior o haciendo que el producto parezca tener un valor superior al valor real.
Dosis máxima
• 100 Curcumina o i) cúrcuma 5 mg/kg (calculados como curcumina total)
• 160ª Beta-caroteno 25 mg/kg
• 160b Extractos de bija 10 mg/kg (calculados como bixina o norbixina total)
Aromas
• Podrán utilizarse aromas naturales y sus equivalentes sintéticos idénticos, y otros aromas sintéticos, salvo aquellos de los cuales se sabe que entrañan riesgos de toxicidad.
• Contaminantes
*Metales pesados:
Concentración máxima permitida
-Plomo (Pb) 0,1 mg/kg
-Arsénico (As) 0,1 mg/kg
Aditivos
• Antioxidantes encontrados en diversos aceites de marcas conocidas: Lecitina de soya, hidrocarburos, b-caroteno (colorante) , propelente mezcla de gases propano-butano, dL. a-tocoferol.
• TBHQ Butilhidroquinona terciaria
Aditivos
Bibliografía• Libro: Iciar Astiasaran. Alimentos Composición y Propiedades. Pags.
116-12.
• LA CIENCIA DE LOS ALIMENTOS. Norman N. Potter.
• http://www.quiminet.com.mx/ar8/ar_c%25CD2%250D%250F%2582%2582%250D.htm
• http://www.dietas.net/nutricion/alimentos/aceites-vegetales/
• es.wikipedia.org/wiki/Aceite_vegetal –
• http://www.sagpya.mecon.gov.ar/new/0-0/prensa/publicaciones/aceite%20de%20maiz/proceso2.PDF
• http://www.fao.org/docrep/v4700s/v4700s09.htm
• www.codexalimentarius.net/download/standards/74/CXS_019s.pdf;jsessionid=1ED330C27201A1E7F35D551AD9192B68
• http://www.enbuenasmanos.com/articulos/muestra.asp?art=1033
• http://www.alimentacion-sana.com.ar/Informaciones/novedades/mayonesa.htm
• http://es.youtube.com/watch?v=cxJneZw8E_A
