módulo 4 - procesos de elaboración y transformación-r.m

PROCESOS DEELABORACIÓN Y

TRANSFORMACIÓNEN PLANTAS

PROCESADORAS

LA PAZ-BOLIVIA

Fundación PROINPA

PROCESOS DE ELABORACIÓN Y TRANSFORMACIÓN EN PLANTASPROCESADORAS DE QUINUA

Pág.

Presentación .................................................................................................................... 5PLANTAS PROCESADORAS

1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 92. EVOLUCIÓN DEL PROCESAMIENTO DEL GRANO DE QUINUA ...............................

Primera experiencia procesamiento en plantas tradicionales 1988 -1992 ..........Segunda experiencia proceso tradicional mejorado 1992-1995 .......................... 10Tercera experiencia plantas procesadoras 1995 -2005.......................................... 11

3. ACTIVIDADES REALIZADAS ANTES DEL INGRESO A PLANTA BENEFICIADO...........Preselección.................................................................................................................Distribución de lotes de materia prima (quinua) para el procesamiento........... 12Proceso vía seca ........................................................................................................Elevador de canjilones..............................................................................................Seleccionadora de tamaño de grano..................................................................... 13Escarificador con exhaustor de polvo......................................................................Proceso vía húmeda...................................................................................................Despedra dor canaleta de madera.........................................................................Lavador......................................................................................................................... 14Enjuagador...................................................................................................................Centrifugador...............................................................................................................Secado.........................................................................................................................Canjilon ........................................................................................................................ Venteador.................................................................................................................... 15Mesa densimétrica......................................................................................................Censor óptico...............................................................................................................Selección de piedrecillas en forma manual............................................................Envasado...................................................................................................................... Glosario de términos .................................................................................................. 16

MANUAL DE PROCESAMIENTO DE LA QUINUA Y SUS DERIVADOS

1. INTRODUCCIÓN............................................................................................................ 192. COMPOSICIÓN QUÍMICA Y VALOR NUTRICIONAL DEL GRANO DE QUINUA.........3. ELABORACIÓN DE HARINAS........................................................................................ 21

Estandarización en molienda.....................................................................................Harina de quinua industrial tipo 000.......................................................................... 22Harina industrial tipo 0000...........................................................................................

4. ELABORACIÓN DE HOJUELA....................................................................................... 235. ELABORACIÓN DE CEREALES LISTOS PÁRA El DESAYUNO.......................................

Extrusión sistema HTST..................................................................................................Insuflado sistema HTHT................................................................................................ 25

6. ELABORACIÓN DE GRAGEAS, TURRONES Y BARRAS ENERGÉTICAS...................... 267. ELABORACIÓN DE FIDEOS.......................................................................................... 27

Fideos laminados........................................................................................................Fideos extrusados........................................................................................................

ÍNDICE

Fideos comunes............................................................................................................ 28Fideos especiales.........................................................................................................

8. ELABORACIÓN DE HARINAS PRECOCIDAS DE QUINUA TIPO PAPILLAS.................. 299. DESARROLLO E INVESTIGACIÓN DE NUEVOS PRODUCTOS DERIVADOS DE LA QUINUA...............................................................................................................Glosario de términos........................................................................................................ 30

PLAN DE GESTIÓN DE LA CALIDAD ALIMENTARIAPARA PLANTAS PROCESADORAS DE QUINUA

1. INTRODUCIÓN............................................................................................................... 332. BUENAS PRÁCTICAS DE MANUFACTURA....................................................................

Objetivos........................................................................................................................Principios........................................................................................................................

3. INSTALACIONES E INFRAESTRUCTURA.......................................................................... 34Emplazamiento.............................................................................................................Áreas de circulación....................................................................................................Características de la construcción ...........................................................................Instalaciones.................................................................................................................Pisos................................................................................................................................ 35Techos............................................................................................................................Puertas...........................................................................................................................Almacenes....................................................................................................................Equipamiento de las instalaciones............................................................................Materiales......................................................................................................................Mantenimiento............................................................................................................. 36

4. HIGIENE PERSONAL ......................................................................................................Visitantes........................................................................................................................Salud del manipulador................................................................................................Enfermedades contagiosas........................................................................................Heridas...........................................................................................................................

5. SERVICIOS BÁSICOS...................................................................................................... 37Disponibilidad de agua...............................................................................................Iluminación ...................................................................................................................Ventilación....................................................................................................................Disposiciones de residuos sólidos...............................................................................Servicios higiénicos.......................................................................................................

6. OPERACIONES Y PROCESOS.......................................................................................Recepción....................................................................................................................Proceso de producción............................................................................................. 38Envasado.......................................................................................................................Almacenamiento.........................................................................................................Control de calidad......................................................................................................Control de plagas........................................................................................................

7. LIMPIEZA Y DESINFECCIÓN ......................................................................................... 39Exhibición de la autorización sanitaria......................................................................

Glosario de términos........................................................................................................ 40

Bibliografía......................................................................................................................... 41

ÍNDICE

La Paz – Bolivia

Enero - 2006

PLANTAS PROCESADORAS

Módulo 4

Procesos de Elaboración y Transformaciónen Plantas Procesadoras

Fascículo 1

Fundación PROINPA

8

Módulo 4: Procesos de Elaboración y Transformación en Plantas

Procesadoras

Fascículo 1: Plantas Procesadoras

Preparado por: Juan Carlos Aroni y Wilson Barco

Revisión técnica: José L. Soto, Raúl Saravia y Enrique Carrasco (PROINPA)

Fotografías: Fundación PROINPA

Producción: Martha Méndez

Colaboraron: David Soraide y Rafael Revilla (FAUTAPO)

Depósito Legal: 4-2-904-06

ISBN: 99905-851-5-6

Tiraje: 500 ejemplares

Editores: Fundación PROINPA

Impresión: Artes Gráficas Sagitario S.R.L.

Julio 2006, La Paz - Bolivia

Se autoriza la reproducción parcial y total de este material

siempre que se cite la fuente.

Módulo 4 Fascículo 1 Plantas procesadoras

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PLANTAS PROCESADORAS

1. INTRODUCCIÓN

La quinua Real tiene como nombre científico Chenopodium quinoa Willd, esuna planta de la familia de las chenopodeaceas, grano andino que produceuna semilla comestible. Es una planta anual, crece y madura en un periodode 6 a 7 meses (Octubre - abril). El grano debe ser procesado antes de serconsumido, pues contiene SAPONINA (compuestos glucósidos) presente enel epicarpio (cáscara) del grano que le da un sabor amargo y es precisoextraerla.

La quinua es un cultivo que tiene muchas perspectivas de exportacióndebido a que es uno de los granos andinos que contiene mayor cantidadde nutrientes en comparación con los demás cereales. Por la necesidadurgente de exportar y comercializar, se han creado plantas procesadorasde quinua en diferentes lugares del país, sin embargo aún tienen problemasen su sistema de beneficiado, debido a que no existe una correlación deprovecho en los diferentes equipos, lo cual incide negativamente en losrendimientos de cada fase del procesamiento, incrementando los costos deproducción.

Los problemas que tienen la mayoría de las plantas procesadoras son elsistema de lavado, secado, eliminación por presencia de piedrecillas y lacalidad del grano perlado, situación que disminuyen la calidad de losderivados alimenticios.

2. EVOLUCIÓN DEL PROCESAMIENTO DEL GRANO DE QUINUA

Primera experiencia - Procesamiento en plantas tradicionales 1988-1992

Una de las primeras experiencias para poder eliminar la saponina con finescomerciales se realizó en ANAPQUI (Asociación Nacional de Productores deQuinua), donde se trato de imitar el procesamiento tradicional, cuyas fasesde procesamiento se realizaban en forma manual, desde el tostado hastael procesado y envasado.

El desaponificado tradicional, consiste en realizar el tostado de acuerdo altipo de alimento que se va a consumir y con una cierta temperatura paradar diferentes tipos de tonalidad de color en el tostado del grano, así sefavorece la eliminación de la saponina que cubre el grano de la quinua.

Luego se realiza el pisado en un taquira con la misma temperatura del tostado,adicionando pokera para mejorar el sistema de fricción en el pisado,seguidamente se realiza el venteado para que sea separada la quinua de

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impurezas como ser la saponina, las chajitas, chiñis, piedrecillas y arena.

Inmediatamente se procede el lavado con el propósito de eliminar la saponina,chiñis y las piedrecillas en un pequeño recipiente con movimiento en vaivén.La cantidad de lavado es de 6 hasta 12 veces, dependiendo de la cantidadde quinua y el ecotipo.

Posteriormente se efectúa el secado en un awayo, carpa, sacos costurados(sakaños) y por último se realiza el venteado para sacar las últimas impurezasque han quedado.

Terminado este proceso tradicional de procesamiento se logra obtener quinuaapta para el consumo alimenticio en sopas, pishara, harina, mukuna y pito,alimentos que consumen los productores cotidianamente (Figura 1).

Figura 1. Procesamiento de quinua en plantas tradicionales

Segunda experiencia - Proceso tradicional mejorado 1992-1995

Las plantas tradicionales tenían un alto costo de beneficiado, motivo por elcual las organizaciones buscaban mejorar permanentemente las plantasdesaponificadoras tradicionales. En este afán realizaron el pisado de la quinuacon tractor después de que la materia prima quinua permanezca por doshoras expuesta al sol. Para mejorar la calidad del grano se incorporó unadespedradora en el momento del lavado, el uso de este implemento facilitabala selección de piedrecillas en el momento de beneficiado (Figura 2).

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Figura 2. Procesamiento de quinua tradicional mejorado

Tercera experiencia - Plantas procesadoras mejoradas 1995-2004

Con el transcurso del tiempo se ha implementado una serie de equipos, loscuales se adaptaron para mejorar el beneficiado de plantas procesadoras,como es el sistema de lavado, selección de piedrecillas y forma de secado.

También se construyeron plantas procesadoras semi tradicionales en lasregionales de ANAPQUI, con la incorporación de escarificadores eléctricose implantación de playas de secado.

Paulatinamente se construyen plantas procesadoras mejoradas, con costosde procesamiento alto, debido al uso de equipos inadecuados y la necesidadde utilizar energía eléctrica factores determinantes para un buenfuncionamiento de plantas procesadoras.

A través del tiempo con la experiencia de algunos diseñadores técnicos yproductores se llegó a consolidar el diseño de algunos prototipos que seadaptaron en plantas beneficiadoras, con rendimientos moderadamentesatisfactorios, tanto en la zona quinuera, como también en el interior del país.

3. ACTIVIDADES REALIZADAS ANTES DEL INGRESO A PLANTA BENEFICIADO

Preselección

Es una labor importante que tiene el propósito de eliminar granos pequeños(chiñi), tierra, piedrecillas y granos no trillados con perigonio, que obstaculizanel funcionamiento de los diferentes equipos en el proceso de beneficiado.

Si no se realiza la preselección, los rendimientos de grano beneficiado sonbajos, debido a que se incrementan los costos de procesamiento por el

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aumento del uso de energía eléctrica y volúmenes mayores de agua.

Distribución de lotes de materia prima (quinua) para el procesamiento

La distribución de la materia prima en lotes se realiza tomando en cuenta laprocedencia del grano, clasificándolo de acuerdo a la calidad de grano enfunción de los siguientes parámetros:

• Nombre del ecotipo.• Tamaño de grano.• Cantidad de impureza (tallos pequeños y piedrecillas).

Los parámetros mencionados anteriormente se obtienen en la preseleccióndel grano antes del ingreso al beneficiado.

Figura 3. Procesamiento de quinua vía seca y húmeda

Proceso vía seca

La fase de vía seca comprende las actividades de desamargado sin que elgrano de quinua entre en contacto con el agua. En esta fase se tienen lossiguientes equipos:

Elevador de canjilones. Transportador de correa, traslada la materia primaen forma vertical de abajo hacia arriba en un ángulo de 90 grados (Foto 1).

TOLVA DEENTRADA

DESPEDREGADO

DESAPONIFICADOVÍA SECA

ENVASADODESPEDREGADO

CLASIFICADO POR TAMAÑOS SECADO

CENTRIFUGADO

ENJUAGUE

LAVADO

TOLVA DE ALMACENAMIENTO

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Foto 1. Canjilon, seleccionadora de impurezas, escarificador y exshaustor de polvo

Seleccionadora de tamaño de grano. Realiza la selección del grano enfunción del tamaño, escogiendo el grano “0”, también elimina las impurezasde la quinua (chiñi, residuos vegetales y piedrecillas).

Escarificador con exhaustor de polvo. La finalidad que tiene el escarificadores pelar el perigonio (cáscara del grano) que cubre la quinua sin malograrel producto, además de efectuar la separación de ambos en diferentesproductos de salida.

Proceso vía húmeda

Despedrador canaleta de madera. Proceso donde el grano entra en contactocon el agua. Se inicia con el despedrado donde se selecciona la tierra ypiedra por peso en relación con el volumen del agua que circula en el canal(Foto 2).

Foto 2. Despedrador, lavador y enjuagador de granos

Canaletadespedradora

Lavador

Enjuagador

Exhaustorde Polvo

Escarificador

Selecionadora

Elevador decanjilon

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Lavador. Es un tanque de acero inoxidable provisto de agitación y rompeolas. Tiene la función de crear remolino y separa la saponina.Además selecciona las piedrecillas de la quinua y realiza también el lavado.

Enjuagador. Como su nombre lo indica, su función es separar la espuma dela quinua en el momento del lavado. Para este propósito el equipo tieneregaderas a manera de ducha dispuestas horizontalmente por donde circulala quinua lavada. Frota la quinua y separa el agua amarga de la quinualavada (Foto 2).

Centrifugador. Permite eliminar el contenido de agua en la quinua lavada,a través de un cilindro donde en el interior tiene envases rectangulares conorificios de un mm de diámetro a manera de canastillo, que gira en formacircular en el interior del cilindro a altas velocidades (Foto 3).

Foto 3. Escurridor de agua

Secado. Es el proceso mediante el cual se elimina el contenido de humedadrestante en el grano, hasta llegar a 11 y 12 %.En el proceso de beneficiado una de las deficiencias que existe en laactualidad es la carencia de equipos disponibles en el mercado comercialpara el secado de la quinua.

Esto se debe a que la quinua requiere parámetros de temperatura para notener alteraciones en su contenido proteico y amino ácidos, esta dificultadimpide diseñar equipos bajo estas condiciones de temperatura y humedad.

Canjilón. Transporta la quinua de un lugar a otro en forma vertical, funcionacon una correa transportadora, su utilización depende de la cantidad deequipos en una planta procesadora.

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Venteador. Accesorio que ha sido incorporado en las nuevas plantas, ubicadoen la parte superior de la mesa densimétrica, tiene como finalidad eliminarlos residuos vegetales por acción del aire mediante pequeñas aspas antesde ingresar al densimétrico.

Mesa densimétrica. Equipo que tiene la finalidad de eliminar piedrecillas yheces fecales de roedores pequeños (ratón).Sus principios de funcionamientose basan en compresión de aire y vibración, que mediante el peso eliminalas impurezas (Foto 4).

Censor óptico. Equipo que funciona con una compresora de aire, el equipotiene la finalidad de eliminar los granos de color oscuro (ajara). Con el censoróptico podemos tener un grano de exportación de color y tamaños de granouniforme.

Selección de piedrecillas en forma manual. A pesar de que en varias fasesdel beneficiado se realiza la selección de piedras, (preselección,seleccionadora de tamaño de grano, despedradora y densimétrico), existenpiedrecillas del tamaño y peso igual al grano de quinua, por esta razón

se puede evidenciar que en la mayoría de las plantas procesadoras dequinua existe una selección manual de piedrecillas para mejorar la calidaddel grano.

Envasado. Las personas que desarrollen este trabajo deben guardar normasde higiene y limpieza estrictas.

Una vez limpio el grano de la saponina y contenido de impurezas se realizael envasado del grano perlado, donde el peso y tipo de envase está enfunción de las exigencias del mercado en el que se comercializa el granode quinua.

Foto 4. Mesa densimétrica

Chajitas. Restos de las cañas después de la trilla y venteado.Chiñi. Grano pequeño de quinua inmaduro de color verde, este tipo de granose destina a la alimentación de aves de corral (gallinas).Desaponificado. Separación de la saponina de quinua en el momento debeneficiar.Escarificado. Proceso inicial del desamargado.Ecotipo. Variedad nativa de un cultivo adaptado a condicionesagroecológicas de una región.Mesa densimétrica. Equipo que sirve para separar las piedrecillas de la quinua.Poquera. Polvo fino que se utiliza en el escarificado tradicional de quinua.Sacaño. Sacos que se utiliza para el traslado de quinua.Taquiza. Herramienta que se utiliza para el barbecho manual y siembra dela quinua en laderas y pampas.Taquira. Quinua beneficiada.

Fundación PROINPA

GLOSARIO DE TÉRMINOS

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La Paz – BoliviaEnero - 2006

Módulo 4


Fascículo 2

MANUAL DEPROCESAMIENTO DE LA

QUINUA Y SUS DERIVADOS

Fundación PROINPA

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Procesadoras

Fascículo 2: Manual de Procesamiento de la Quinua y sus

Derivados

Preparado por: Elsa Alcocer






ISBN: 99905-851-5-6



El contenido del presente fascículo es de responsabilidad del autor que

preparó el documento.



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MANUAL DE PROCESAMIENTO DE LA QUINUAY SUS DERIVADOS

1. INTRODUCCIÓN

El Programa de Apoyo a la Cadena de la Quinua, viene desarrollandoactividades encaminadas al fortalecimiento de capacidades locales paraun mejor manejo y aprovechamiento de los granos en la influencia delaltiplano sur.

El presente fascículo ha sido elaborado en base a la experiencia deinstituciones, personas y el trabajo conjunto con los agricultores, agroindustriasdedicadas al cultivo y transformación de la quinua en los municipios deSalinas de Garci Mendoza del departamento de Oruro y Uyuni deldepartamento de Potosí.

Esperamos que sea un material de consulta para los productores yagroindustrias que se interesan en mejorar los procesos de transformación dela quinua, manteniendo sus propiedades nutricionales y de esta maneraobtener mejores precios del producto en el mercado nacional e internacional.

2. COMPOSICIÓN QUÍMICA Y VALOR NUTRICIONAL DEL GRANO DE QUINUA

Los granos andinos están compuestos bromatológicamente por carbohidratos,componentes nitrogenados (principalmente proteínas), lípidos (grasas), fibra,(dietéticas) minerales y agua, con pequeñas cantidades de vitaminas enzimasy otros. Los carbohidratos son cuantitativamente, los componentes masimportantes formando entre el 58 y 64 % del total de la materia seca.

Los carbohidratos presentes en los granos andinos incluyen el almidón, celulosa,pentosanas, dextrinas y azúcares. Es por esta razón que todos los procesosde transformación que se aplican a los cereales, desde harinas hasta cerealesde dieta para niños y ancianos están desarrollados a partir de las propiedadesdel almidón al igual que la de los cereales.

La quinua y los otros granos altoandinos tienen características nutricionalesexcepcionales, que los diferencian de los cereales que no las tienen:

Módulo 4 Fascículo 2 Manual de procesamiento de la quinua y sus derivados

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QUINUA TRILLADA YVENTEADA

BENEFICIADO INPUREZASSAPONINAS

PRESECADO

SECADO HASTA 11%LAMINADOMEZCLADO CONOTROS

CEREALES

QUINUA ENGRANO

SECADO MOLIENDA

TAMIZADO MEZCLADO CONOTROS CEREALES

EXTRUSIONHTST

RECUBIERTOCON AZUCAR

HOJUELAS

ENVASADO

AMASADO

MOLDEADO

CORTADO

SECADO EXPANDIDO

TOSTADO

MOLINO

ENVASADO

EXPANDIDO

ENDULSADO

ENVASADO

MOLIENDA

PAPILLAINSTANTANEA

SNACKS

ENVASADO

MOLIENDA

ENVASADO

ENDULSADO

VENTA

Cuadro 1. Diferencias de las características entre los granos de quinua y los cereales

Diagrama de flujo para el procesamiento de quinua

- No poseen gluten (lo que dificulta elamasado, ya que no forma liga).

- No produce alergias porquecontienen proteinas completas.

- Son ricos en amino ácidos esenciales.- La calidad y cantidad de fibra

dietaria es fundamental.- El germen está casi a la superficie y

distribuido alrededor del endospermoen forma de anillo, por lo que duranteel procesamiento se debe tenermucho cuidado.

- Poseen gluten (lo que facilita elamasado).

- E l g luten produce a lerg iasintestinales a las personas sensiblesal gluten.

- No poseen amino ácidos esenciales.- La calidad de la fibra no es muy

apreciable.- La parte del germen está bien

cubierta por lo que tratamientosposteriores de molienda no dañanal germen.

Cereales Quinua


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Harina de quinua molino artesanal

Harina de quinua molino industrial

7

5

52

15

41

80

Tipo de molienda % de Afrecho % de Moyuelo % de HarinaTipo de molienda % de Afrecho % de Moyuelo % de Harina

3. ELABORACIÓN DE HARINAS

Para la elaboración de harinas se debeconsiderar aspectos orientados hacia su uso,estos aspectos influyen esencialmente en lacalidad del producto a elaborar.

Para la molienda se utiliza un molino semi-industrial de tipo Bravender con rodillosdentados para trituración. Las variables demolienda son el número de rodillos, tipo demalla y la humedad de hasta el 14 % parafacilitar la eliminación de la cáscara o afrecho,antes de pasar por el segundo rodillo. De estamanera obtener una harina de tipo 000, conun rendimiento harinero del 60 %.

Estandarización en molienda

Para poder establecer el rendimiento harinero se debe considerar laestandarización de la molienda y obtener de esta manera harina de quinuapara distintos usos.

Para determinar estos estándares se han trabajado con algunas accesionesde quinua, de las cuales se ha determinado los estándares de molienda, enmolino industrial y molino artesanal, haciendo una comparación entre ambasy determinando sus rendimientos harineros donde se obtiene los siguientesresultados:

Cuadro 2. Rendimiento harinero de la quinua

Fuente: Elsa Alcocer. Estandarización de la molienda de quinua a través del proyecto IPGRI-IFAD.

Se considera además una variación considerable del rendimiento harineroentre variedades de quinua desde un 51% hasta un 60 % de rendimientoharinero.

Foto 1. Harina de quinua elaborada

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La quinua y los otros granos altoandinos tienen la distribución de sus proteínasen el germen o moyuelo. El porcentaje de harina se designa al contenidodel almidón o endospermo al igual que en el trigo, maíz y al porcentaje deafrecho como la cascarilla.

Harina de quinua industrial tipo 000

Es un tipo de harina molida en un molino industrial tipo Bravender de rodillodentado provisto de una malla Tyler N° 100. Con este tipo de harina se puedenelaborar pastas, fideos, apis y pan.

Para la elaboración de apis y mazamorras con quinua se utilizan mezclas solode sustitución con 30 % de harina de quinua y 70 % de harina de maíz Kulli ymaíz amarillo; para esto se debe separar el afrecho que contiene rastros desaponina que dan al api un sabor amargo, utilizando sólo almidón de quinuaque tiene un carácter dulce y aromático.

Este tipo de harina sirve también para la elaboración de pastas y fideos enlas cuales se deben tomar muy en cuenta las siguientes variables:

Cantidad de agua, ya que el porcentaje de agua de empaste para la

quinua varía entre accesiones desde 25 hasta 68 %.

Tipo de amasado.

Tiempo de secado.

Tipo de elaboración extrusión en frió y laminado.

Harina industrial tipo 0000

Este tipo de harina es obtenida industrialmente con un molino tipo Bravenderprovisto de mallas Tyler N° 200, la rotura de los granos es muy fina, desintegrandopor completo el endospermo.

Para pasteleria se utiliza harina de quinua tipo 0000, obteniéndose altos nivelesde rendimiento de amasado y retención de CO2, obteniéndose una sustituciónparcial de hasta un 28 % en caso de quinua.

Los usos que se le dan es específicamente para bollería, pastelería fina,mazamorras, a partir de este tipo de harina se elaboran harinas premix oharinas leudadas.

Las harinas premix son aquellas en las cuales el agente leudante estáincorporado.


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4. ELABORACIÓN DE HOJUELAS

Las hojuelas son productos semi elaborados procesados por medio dellaminado de los granos integrales de la quinua. Las variables a ser consideradasson:

La humedad del grano que no debe exceder al 16 %. Una mayor humedad hace que los granos al pasar por los rodillos laminadores se adhieran y formen una masa compacta.

Granos muy secos, vale decir por menor al 15 % dan harina.

El espesor de la hojuela depende de la abertura entre rodillos, laóptima es de 0.15 mm.

5. ELABORACIÓN DE CEREALES LISTOS PARA DESAYUNO

En la elaboración de estos productos se ha considerado un parámetroimportante que es el tamaño de gránulo de almidón.

Los gránulos de almidón tienen características que revelan en forma clarala estructura, el tiempo y temperatura de gelatinización.

Con estos datos se pueden determinar variables de proceso donde se hacalculado el tiempo, el tipo de mezcla, la cantidad de agua, los porcentajesde mezcla, e incluso el proceso. Entre las fases de elaboración de estosproductos están:

Extrusión sistema HTST

Para la elaboración de los cereales a base de quinua se ha desarrollado latécnica de extrusión para mantener la calidad nutricional de los granosandinos, ya que no hay pardeamiento no enzimático, es un proceso continuo,no tóxico.

La extrusión de alimentos es un proceso en el que los alimentos se fuerzan afluir, bajo una o varias condiciones de mezclado, calentamiento y cizalla, através de un troquel que forma y/o con inflación. Durante la extrusión latemperatura de cocción puede ser tan alta como 120 y 150 gradoscentígrados, pero el tiempo de residencia es usualmente de sólo 10 a 15segundos. Por esta razón, el proceso de cocción por extrusión se puededenominar un proceso de alta temperatura y tiempo corto (HTST).

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Foto 2. Productos elaborados a base de quinua por el proceso de extrusión HTST

Los extrusores de alimentos pueden trabajar en uno o varias funciones almismo tiempo mientras están procesando el alimento:

- Mezclado del maíz y quinua- Ingredientes de desgasificación- Homogenización- Trituración- Cizallamiento- Cocción del almidón (gelatinización)- Texturización de proteínas- Alteración de la textura- In activación de enzimas- Pasteurización y esterilización de microorganismos de deterioro.- Cocción térmica- Productos formateados- Expansión, inflamiento- Ingredientes de aglomeración- Deshidratación- Agregación

La tecnología de extrusión proporciona varias ventajas sobre los métodostradicionales de procesamiento de alimentos incluyendo las siguientes:

• Opciones para el procesado de una variedad de productos alimentariosmediante el cambio de un ingrediente menor y/o condiciones deprocesado en la máquina.


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• Diferentes formas, texturas, colores y apariencias obtenidas mediantecambios de poca importancia en el equipo y en las condiciones deprocesado.

• Procesado energéticamente eficiente y a menudo a menor costocomparado con otras opciones.

• Mejoramiento de la calidad del producto sobre otros procesos debidoa que la cocción se realiza en un tiempo muy corto y tiene lugar unamenor destrucción de los ingredientes sensibles al calor.

• Fácil cambio de escala de los procesos de extrusión desde la plantapiloto a la producción comercial.

Los parámetros de control en el proceso de extrusión son la humedad dehasta el 17 % en peso, el tamaño de gránulo de almidón, considerando quela quinua y el maíz tienen tamaños de gránulos de almidón similares se puedehacer una mezcla homogénea, porcentaje de mezcla de hasta el 33 % dequinua.

El tamaño de gránulo de almidón es un factor determinante para la calidaddel producto. Es por esta razón que se debe de trabajar con el maíz amarilloblando y no así con el maíz cubano porque tiene un tamaño de gránulo tresveces más grande que el amarillo blando.

Fuera de este proceso de extrusión existe otro llamado post-extrusado, queconsiste en el recubrimiento del producto con la adición de azúcar, cacao,saborizantes y colorantes para dar mayor versatilidad al producto.

Insuflado sistema HTHT (Alta temperatura tiempo largo): elaboración depipocas de quinua

La quinua puede inflarse por medio de pistolas de expansión en las cualesgeneralmente los granos se hinchan sin otro ingrediente por efecto del cambiobrusco de temperatura, se ajustan a un contenido de humedad apropiadodel 15 % y se sellan en la pistola de expansión. Esta consta de un cilindrohorizontal que gira sobre su eje y donde hay quemadores, colocados paracalentar el exterior del cilindro y en medios para inclinar el cilindro, paracargarlo y descargarlo. Un extremo del cilindro esta permanentementecerrado y el otro tiene una placa que lo cierra y está equipada con unapuerta que se abre en forma instantánea. La masa de grano gira dentro delcilindro y se calienta en unos cuantos minutos; es presurizado por el airecaliente y por el vapor de su propia humedad.

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Cuando se obtiene la presión apropiada de 110 Kg/cm la puerta se abre yel contenido sale en un sonido fuerte y los granos de quinua se expandenpor la volatilización súbita de la humedad interna. El tiempo de descargadebe controlarse a unos cuantos segundos para evitar la subexpansión obien que se queme el producto.

Este proceso sólo se aplica a la quinua que tiene un tamaño de gránulo dealmidón entre 12 y 32 µ (micrones) según variedad.

Foto 3. Productos elaborados a base de quinua por el proceso de insuflado

Desventajas de este proceso:

Existe un pardeamiento no enzimático, que deteriora los micro nutrientes,liberan inhibidores de tripsina, además que para generar hermeticidad en elajuste usan plomo, que es un elemento toxico, inaceptable para consumohumano.

Para el uso de estos equipos es necesario el cambio de la tapa de plomopor una de resina termoestable.

6. ELABORACIÓN DE GRAGEAS, TURRONES Y BARRAS ENERGÉTICAS

Una vez que se ha procedido a la cocción de los granos de quinua porcualquiera de los dos métodos anteriores se las puede recubrir con azúcar,miel de caña, miel de abejas y chocolate obteniéndose grageas de quinua.

Es importante considerar que la adición de más del 22 % de azúcar o mielquita las características de alimento al producto convirtiéndola en golosina.


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S e d e n o m i n a b a r r aenergética o turrón alproducto elaborado porcompresión de las pipócasde quinua producidas porcualquiera de los anterioresmétodos, ut i l i zando unaglutinante natural quepuede ser miel de abejas,azúcar y chancaca.

Para la formulación se debecons iderar e l balancenutricional completo, valedecir que debe contenerminimamente cuatro de loscinco grupos de alimentos dela pirámide nutr icional.

Se pueden mezclar los siguientes elementos: pipócas, hojuelas, coco oalmendras, frutas deshidratadas y chocolate.

7. ELABORACIÓN DE FIDEOS

Los fideos son pastas secas que están muy arraigados en nuestra alimentación,es por esta razón que se tomará en cuenta la metodología de elaboración.Los procesos de elaboración de pastas y fideos se denominan pastificio.

Para la elaboración de fideos se realiza una sustitución parcial de la harinade quinua tipo 000, vale decir una sustitución sólo de complementación dehasta un 30% de harina de quinua dependiendo de la variedad.

Los fideos pueden procesarse de dos formas que son las pastas laminadasy las pastas extruidas en frió.

Fideos laminados: son pastas tipo tallarines y fetuchinis, además de lasañas.Consiste en amasar la mezcla de harinas con sal, agua o huevos y pasarlapor una laminadora de masa, para luego ser cortada y secada hasta unahumedad del 11%.

Fideos extrusados: son pastas tipo macarrones cortadas, pueden ser cristalinosy opacos. Consiste en amasar la mezcla de harina con sal, agua o huevosy extruidas a través de una boquilla para luego ser cortadas y secadas hastauna humedad del 11%.

Foto 4. Grageas, turrones y barras energéticas

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Dependiendo de la cantidadde huevos añadidos seconsidera los siguientes tiposde fideos:

Fideos comunes: son mezclaselaboradas sólo con harina yagua con la adición de uncolorante permitido, puede sertartrazina, beta caroteno,amarillo huevo.

Fideos especiales: son mezclaselaboradas con la adición dehuevos frescos. Dependiendode la cantidad de éstos puedenclasificarse en:

Fideos al huevo – adiciónde 3 huevos por Kg de harina.Fideos de huevo – adiciónde 2 huevos por Kg de harina.Fideos con huevo- adiciónde 1 huevo por Kg de harina.

Los macarrones no incluyen huevos en su formulación. Los “noodles” nopueden contener menos de 5,5 % de sólidos de yema de huevo. Si se pesalas pastas incluyendo legumbres, se puede conseguir una proteína completaen un sólo alimento. La pasta puede ser sin colesterol o estar hecha conharina que no tenga gluten, como la harina de arroz. Avances tecnológicoshacen ahora posible la elaboración de pastas gluten free que tienen la mismaconsistencia y forma de cocina que una pasta de trigo.

Los parámetros importantes a controlar es el tiempo de secado de los fideos,ya que los fideos secan de adentro hacia fuera, si se acelera hace que laparte externa del fideo seque muy rápido formando una especie de costrareteniendo el agua al interior de la masa que por efecto de la temperaturase convierte en presión de vapor, lo que rompe la estructura, haciendo quelos fideos se tornen quebradizos y con índices de desintegración altos.

Foto 5. Elaboración de fideos tallarines de quinua

Foto 6. Formación de ovillos de fideos para secar


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La pasta aparece en la base de la pirámide nutricional de USDA(Departamento de Agricultura de los EEUU). Frecuentemente se incluye enlos menús de los restaurantes y en comidas caseras en forma de ensaladas,acompañamientos y platos principales.

8. ELABORACIÓN DE HARINAS PRECOCIDAS DE QUINUA TIPO PAPILLAS

Este tipo de harina se la obtiene mediante procesos de hidrólisis enzimática,previos antes de la cocción por sistema HTST y posterior molido.

El proceso de hidrólisis enzimático es una técnica industrial “de alta temperaturaen corto tiempo (HTST)” para el procesamiento de alimentos, que combinahumedad, enzimas, temperatura y tiempo para modificar químicamente laestructura molecular de los ingredientes procesados, incrementandosustantivamente sus beneficios funcionales.

Este proceso simula industrialmente las mismas características que se producenen la preparación de alimentos de la cocina tradicional, sin deformar omodificar las características propias de los insumos originales.

Como beneficios directos, otorga a los productos una adecuadainstantaneidad, excelente textura y viscosidad, además de mejorar sufuncionalidad y facilitar la absorción biológica de sus nutrientes, asegurandoen ellos valores prácticamente nulos de contaminación microbiológica.

Los productos hidrolizados se utilizan masivamente en la formulación dealimentos instantáneos para bebés, niños y ancianos, fortificados para leche,bebidas lácteas y en general en la alimentación especializada para eltratamiento de estados clínicos delicados.

A partir de este producto se pueden elaborar papillas para niños y bebésaprovechando las cualidades libre de gluten de la quinua.

9. DESARROLLO E INVESTIGACIÓN DE NUEVOS PRODUCTOS DERIVADOS DE LA QUINUA

Últimamente se han desarrollado nuevos productos derivados de la quinuaentre los que se encuentran:

Jugos instantáneos de quinua.Manjares y compotas de quinua.Concentrados proteínicos de quinua.

Almidones modificados para uso industrial.Hojuelas de quinua tipo corn flaques (Zucaritas, azucaradas, etc) listospara comer.

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Cizallamiento. Cortado después del moldeado. Efecto de tijera que seproduce en una estructura cuando dos piezas unidas por otra ejercen sobrela misma dos fuerzas de sentido opuesto.Dextrinas. Polimero de cadena corta; un producto de las primeras etapas dela hidrólisis del almidón.Enzimas. Sustancia catalítica producida por células vivas, la cual poseeactividad específica.Gelatinización. Paso de sol a gel. Cuando un almidón por efecto del calorse vuelve cristalino.Hidrólisis enzimática. Reacción química que consiste en introducir una moléculade agua a través de enzimas.Pardeamiento no enzimático. Oscurecimiento de almidones por efecto delcalor, destrucción de amino ácidos esenciales, proceso no recomendadopara transformación de granos y cereales que contienen proteínas termolábiles.Pentosanas. Sustancias complejas que forman las membranas celularesvegetales.Sub expansión. Se dice a los granos que no son expandidos por falta dehumedad, en el proceso de insuflado o extrusado.Texturización. Formación de una estructura más dura.

La Paz – Bolivia

Enero - 2006

PLAN DE GESTIÓN DE LA CALIDADALIMENTARIA PARA PLANTASPROCESADORAS DE QUINUA

Módulo 4


Fascículo 3

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Procesadoras

Fascículo 3: Plan de Gestión de la Calidad e Inocuidad Alimentaria

para Plantas Procesadoras de Quinua

Preparado por: Elsa Alcocer






ISBN: 99905-851-5-6



El contenido del presente fascículo es de responsabilidad del autor que

preparó el documento.



PLAN DE GESTIÓN DE LA CALIDAD E INOCUIDADALIMENTARIA PARA PLANTAS PROCESADORAS DE QUINUA

1. INTRODUCCIÓN

El sistema de gestión de la calidad en plantas de transformación de alimentosestá estrechamente vinculado con el sistema HACCP, llamado tambiénsistema HAZARD que significa, Prevención de Peligros por Contaminación deAlimentos.

Hoy en día contar con este sistema es un requisito indispensable y los manualesde gestión de calidad están basados en asegurar inocuidad alimentaría. Estesistema basa su aplicación en los siguientes prerrequisitos que los conoceremosen este fascículo.

2. BUENAS PRÁCTICAS DE MANUFACTURA

Objetivos:

• Disminuir la morbilidad y mortalidad producidas por las EnfermedadesTransmitidas por los Alimentos (ETA's), mediante prácticas adecuadasde higiene y sanidad, en el manejo de alimentos.

• Mejorar las condiciones de competencia en el mercado nacional.

• Disminuir pérdidas económicas en el mal manipuleo de los alimentos.

• Aportar orientación a los manipuladores, propietarios, inspectores,comerciantes y consumidores, para identificar defectos peligrosos ysospechosos, que conlleven a poder corregirlos, a fin de disponeralimentos inocuos y económicos.

• Promover la implantación del sistema HACCP para el control de calidadde los alimentos.

Principios

Los principios actualmente utilizados en nuestro país, han sido adoptadoscon ligeras modificaciones del CODEX ALIMENTARIUS y serán aplicados entoda la cadena alimentaría, para obtener productos inocuos.

Módulo 4 Fascículo 3 Plan de gestión de la calidad e inocuidad alimentaria

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3. INSTALACIONES E INFRAESTRUCTURA

Emplazamiento

Debe hacerse una descripción del emplazamiento, considerando los servicioscon los que cuenta la superficie que ocupa la instalación industrial.

Áreas de circulación

Los pasillos alrededor de la planta y el área de ingreso de los operarios debenestar recubiertos de cemento, lo cual facilita su limpieza.Los drenajes deben evacuar rápidamente aguas residuales y estardebidamente tapados para evitar la entrada de plagas, con una inclinaciónmayor a 2 %.

Se debe evitar la acumulación de basura, de desperdicios y chatarra asícomo el desarrollo de malezas o hierbas.Los lugares por donde circularan las personas deben contar con la amplitudnecesaria y ser sitios despejados.

Características de la construcción

Instalaciones. Las instalaciones de la planta industrial deben tener una sólidaconstrucción y todas las áreas de proceso y beneficiado estar recubiertasde yeso, tener terminación redondeada entre pared y techo, pared y pared,pared y piso, que garantiza que no haya desarrollo de plagas y sean sitiosde fácil limpieza, que no transmitan ninguna sustancia no deseada a losalimentos y no den lugar a contaminación por ser resistentes a las condicionesde los procesos y productos que se trabajan.

Las instalaciones deben estar divididas en áreas separadas mediante murosy conectadas mediante puertas, para evitar contaminación cruzada:

Área 1. Almacenado de la materia prima.Área 2. Proceso de beneficiado de la quinua vía seca y vía húmeda.Área 3. Derivados.Área 4. Almacenamiento de producto terminado.Área 5. Equipamiento con baños y vestidores.Área 6. Administración.

Esta separación de ambientes previene la contaminación entre áreas deproducción, que las operaciones no se incomoden y permite el suficienteespacio interior libre para la fácil circulación de los operarios sin entorpecimientoni confusión.34

Pisos. El piso del lugar de lavado de utensilios debe tener un declive al sumiderocentral de superficie lisa.

Techos. Los techos de la empresa son de calamina y deben tener cielo falso,estar a una altura aproximada de 2 m y fáciles de asear. La limpieza deberealizarse anualmente.

Puertas. Las puertas deberán tener las dimensiones adecuadas que permitenel libre tránsito de personas (1.8 m) de modo que facilite el traslado de materiasprimas.

Almacenes. Los pisos del almacen deben ser de fácil limpieza y ser resistentesa la carga pesada.Los techos deben estar a una altura promedio donde no haya riesgo de unamala circulación de aire fresco.La iluminación permita el desarrollo de las actividades en forma eficiente.La ventilación debe ser controlada dependiendo de los productos que sealmacenan.Ambos almacenes deben tener tarimas, para poner sobre ellas los productosque permitan una excelente aireación.

Equipamiento de las Instalaciones. Los equipos y utensilios deben ser utilizadospara los fines que fueron destinados y mantenerlos limpios.

Foto 1. Operador de planta haciendo uso de los equipos

Materiales. Los materiales de los utensilios y los equipos no deben transmitiral producto sustancias tóxicas, ni malos olores o sabores desagradables.Deben permitir una repetida operación de limpieza y desinfección y ser desuperficie lisa.


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Mantenimiento. El deterioro de las instalaciones y los equipos, puede dar lugara contaminaciones.

La empresa debe considerar necesariamente un programa de mantenimientode los equipos y un respectivo cronograma de mantenimiento de lasinstalaciones para evitar contaminación.

Existe una distancia entre pared, techo, piso de los equipos y accesorios parafacilitar la limpieza esta distancia deberá ser 60 cm.

4. HIGIENE PERSONAL

La higiene del personal debe estar sujeta a un reglamento de limpieza quelos operarios deben conocer al momento de ser contratados, donde seespecífica claramente los cuidados personales que debe seguir.

Foto 2. Operador de planta lavandose las manos

Visitantes. Los visitantes internos y externos deben guardar las mismas prácticasde higiene que se señalan dentro del reglamento de limpieza para lostrabajadores y dentro del área de producción.

Salud del manipulador. Este control debería ser registrado por el departamentode sanidad dependiente del Ministerio de Salud y Previsión Social.

Enfermedades contagiosas. La empresa no debe permitir el trabajo de ningúnoperario que se sepa o sospeche que padece o es vector de enfermedadessusceptibles de transmitirse por los alimentos.

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Heridas. Ninguna persona que sufre heridas o lesiones debe seguir manipulandoalimentos, ni superficies en contacto con estos, mientras la herida no hayasido completamente protegida por un revestimiento impermeable finamenteasegurado y de un color visible. Para este fin la empresa debe contar conun botiquín.

5. SERVICIOS BÁSICOS

Disponibilidad de agua. La planta debe tener el acceso al agua potablenecesaria para la debida producción, limpieza del local, de las instalacionesy el aseo personal.

Debe contar a su vez con un sistema de eliminación de aguas utilizadas através de un sistema de filtro por arena y graba para su uso posterior comoagua de riego, mientras que las excretas deben ser perfectamente canalizadasal sistema de alcantarillado y si no se cuenta con este sistema, utilizar un pozoséptico alejado de la nave de producción.

Iluminación. La Planta tiene que contar con iluminación natural y artificial,que permita una buena visibilidad y no alteren los colores. La iluminaciónnatural mediante ventanas provistas de malla milimétrica y la artificial mediantefluorescentes.Hay protección de los focos fluorescentes con pantallas acrílicas eliminandode esta manera el riesgo físico.

Ventilación. La planta debe contar con ventilación natural que permita lamanutención de una adecuada temperatura.

Disposición correcta de residuos sólidos que son un foco de insalubridaddentro de los locales, por ser un medio de atracción de moscas, insectos yotros animales, deben ser eliminados diariamente y acumular en un lugarestablecido, lejos de las áreas de proceso.

Servicios higiénicos. La empresa debe contar con servicios higiénicos en laplanta, con un equipo sanitario para damas y otro para varones con susrespectivos casilleros para el personal.

6. OPERACIONES Y PROCESOS

Recepción. Para obtener materia prima el responsable que compra enforma directa de acopiadores debe verificar la calidad del grano al momentode la recepción. Para este efecto es muy necesario tener un detector dehumedad para controlar los cereales y granos almacenados que son unvector peligroso de contaminación.


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Proceso de producción. Se cuida que en las zonas de elaboración no existansubstancias extrañas que ocasionalmente contaminen el producto.

Los recipientes de reproceso, molinos, mezcladores, se deben limpiar al iniciary al terminar la jornada de trabajo, ocasionalmente se encuentran residuos.

Los insumos como azúcar, colorantes y demás se encuentran en el almacéna cargo de personal competente y están rotulados en un envasecompletamente cerrado para evitar contaminación.

Para prevención de contaminación cruzada las áreas de proceso estánseparadas, evitando el contacto con material que se encuentre en otra fasedel proceso. Los manipuladores de materias primas o productos semielaboradosno entran en contacto con el producto final.

Los utensilios que se utilizan para la producción como tejos, colgadores,cuchillos, bañeras, carros de transporte, mesas de envasado, recipientes dereproceso, deben ser lavados y limpiados antes y después de iniciar lostrabajos. Esta higienización debe realizarse lejos de producción.

El equipo y utensilios que entren en contacto con materias primascontaminadas deberá ser limpiado y sanitizado antes de ser utilizado.

Envasado. Los envases sonalmacenados en un depósito quecumple las condiciones higiénicas.Las características de los envases,deben ser adecuados para elproducto y para las condicionesde almacenamiento que protejana este contra la contaminación yno transmitir al producto, ningúntipo de sustancia que ponga enriesgo la calidad, a excepción delos envases de manjar que sonplásticos.

Antes de usar, se verifica su buenestado para evitar problemas queinfluyan en la calidad del producto.

Almacenamiento

Control de calidad. Mínimamente se debe considerar un análisis sensorial.

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Foto 3. Operador envasando pipocas de quinua

Control de plagas. Periódicamente se debe realizar la limpieza de los lugarespropensos a fomentar madrigueras.

7. LIMPIEZA Y DESINFECCIÓN

La empresa debe contar con un programa de limpieza y control de plagasque se verificara todos los fines de semana, el cual abarcara toda el áreade producción y despacho. Este programa establece los lugares donde serealiza el aseo, la limpieza y el saneamiento de los utensilios, además de losequipos.

Exhibición de la autorización sanitaria. Una vez que la empresa cuente conla autorización sanitaria del Servicio Nacional de Seguridad Alimentaría yGanadera SENASAG, debe ser exhibida de forma permanente en la planta.Esta es una garantía para que el público tenga la seguridad de que sí serealiza un control en la producción, con condiciones de higiene estrictas.

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Aglicona. Componente de un glicócido que no es azúcar.Corn flaques. Cereales para el desayuno que son granos de maíz laminados,con o sin azucar.Fetuchinis. (Tallarines) módelo y forma plana de pasta primero laminada yluego cortada.Insuflado. (Inflado) proceso de producción de cereales que se verifica conpistolas o cañones, proceso discontinuo de expansión inducido con vapor.Muslis. Mezcla de varios cereales integrales cocidos y frutas deshidratadaslistos para comer. En el lenguaje casero se denomina granolas.Nestum. Marca de una papilla lista para comer a base de cereales extrusados.Noodles. Pastas Italianas que se caracterizan por el alto contenido de huevo.Pardeamiento. Proceso químico donde ocurre un oscurecimiento del producto(tostado).Pastificio. Arte y oficio de fabricar pastas.Tartrazina. Colorante alimenticio de color amarillo para dar color a las pastas.Pardeamiento. Proceso químico donde ocurre un oscurecimiento del producto(tostado).Pistola de expansión. Equipo industrial que sirve para insuflar cereales,comúnmente llamado pipoquera.Piretroides. Constituyente de las flores del piretro. Se usa como insecticida.Post-extrusado. Fase de producción por extrusión donde el producto semiterminado pasa por un proceso de acondicionamiento para ser endulzadoo saborizado.Sapogenina. Nombre dado a las agliconas esferoidales de las saponinas.Triterpenica. Cadena que tiene tres terpenos.

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BIBLIOGRAFÍA

Frank, L. Bryan. 1992. Guía para Identificar Peligros y Evaluar RiesgosRelacionados con la preparación y la conservación de los alimentos,Organización Mundial de la Salud. pp. 21-89.

Martín, P.G. 1992. Manual de control de Calidad de los Alimentos EstudioFAO/Nutrición y Alimentación. pp. 14/1 y 14/9.

Uria, M. R. 1998. El Sistema HACCP en la Industria de Alimentos y Bebidas.INASSA QUALITY. pp. 27-39.

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Direcciones

módulo 4 - procesos de elaboración y transformación-r.m

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