agroindustrialización de los residuos cítricos

AGROINDUSTRIALIZACIÓN DE LOS RESIDUOS CÍTRICOS

PRIMER CONGRESO LATINOAMERICANO DE

CITRICULTURA 2010

Agroindustrialización de los Residuos de Naranja «Citropulpa»

USOS:

-Alimentarios

-No alimentarios

- Pectina- Mermeladas-Extractos-Agentes enturbiantes-Raspaduras-Aromas encapsulados

- Combustible-Alimento para animales-Limonela

PROYECTOS DE PROYECTOS DE INVESTIGACIÓNINVESTIGACIÓN

1. Implementación de un secador solar híbrido para el aprovechamiento de la citropulpa como materia prima en alimentos concentrados para animales.SENA - IICA, Grupo de Investigaciones Agroindustriales (GRAIN), Grupo de Energía y Termodinámica (GET), ITALCOL, ES Energía Solar2. Fibra dietaria proveniente del albedo de la naranja utilizada en la elaboración de galletas y arepas.Grupo de Investigaciones Agroindustriales (GRAIN), Grupo de Investigaciones en Nuevos Materiales (GINUMA) 3. Cinética de secado de citropulpa y efecto de las propiedades "funcionales " de la fibra dietaria Grupo de Investigaciones Agroindustriales (GRAIN), Grupo de Investigaciones en Energía y Termodinámica (GET)

SECADOR SOLAR SECADOR SOLAR HÍBRIDOHÍBRIDO

Objetivo General• Implementar tecnologías ambientalmente

apropiadas, viables y sostenibles para el aprovechamiento a escala industrial de un residuo de la agroindustria, como es la citropulpa, en la elaboración de concentrados para animales.

Citropulpa: • Es el subproducto

obtenido del retiro de la cascara y de la extracción del jugo de la fruta de la naranja

• El secado solar es la forma más económica y común de deshidratar.

ProblemaProblema

Antioquia tuvo una producción de 8.718 toneladas en 3.345 hectáreas sembradas en el año 2007

El clima afecta el periodo de secado (8-15 días) y generando altas pérdidas, provocando el ataques de animales y generación de hongos. 45-60 % de 45-60 % de

la naranja la naranja es residuoes residuo

Piel (50-55%), segmentos del fruto (30-35%) y semillas (0-10%).

Alimento para animalesAlimento para animales

Composición nutricional Unidad CantidadNDT % 75Energía digestible Mcal/kg 3,3Energía metabolizable Mcal/kg 2,92Proteína (TCO) % 6,1Calcio (TCO) % 2,04Fósforo total (TCO) % 0,15Grasa (TCO) % 3,4Ceniza (TCO) % 6Fibra (TCO) % 11,6

A la citropulpa se le considera un concentrado voluminoso con alto contenido energético, bajo en proteína bruta (7%) y fibra (23% FND), pero con cierto valor de sustitución como fibra efectiva.

Análisis garantizado de la citropulpa en base seca

La Citropulpa favorece enormemente el proceso de

rumia

Secador experimentalSecador experimental

Con estas variables es posible obtener experimentalmente la constante de secado y el coeficiente de convección.

Se desarrollo un secador de circulación forzada de aire caliente a escala de laboratorio.

Cinética de secadoCinética de secado

Diseño condiciones de Diseño condiciones de secadosecado

Sofware que permite comparar varias configuraciones de operación y determinar cuál es la más adecuada, teniendo en cuenta, el tiempo de secado, energía consumida, eficiencia del proceso, temperatura del producto.

Dimensionamiento Dimensionamiento secador híbridosecador híbrido

Construcción del secador Construcción del secador solar híbridosolar híbrido

Equipo, Sistema CantidadColectores Solares 18 unidades, 32 m2Estructura Cabina 1 unidad

Carros y Bandejas Carga 2 carros y 32 bandejas, 500 kgIntercambiadores Calor 2 unidades, 35 KWFabricación Cimientos. 1 unidad

Sistema Respaldo (Quemador de Gas)

1 unidad, 22.6kW

Tanque Agua Aislado 12 .000 lts.Ventiladores Centrífugos 2 Unidades, 3000 cfm

Eléctricos y Control. 1 Unidad

Bombas, Tubería y accesorios2 Bombas, 31 a 45 gpm. 30m de

tubería

ConclusionesConclusiones

• Se logro integrar las cadenas productivas de jugo de naranja y alimento concentrado para animales con un sentido técnico, económico y ambiental.

• El uso de la citropulpa como insumo en la fabricación de alimentos concentrados, presenta beneficios nutricionales para los rumiantes

• Se ha podido conjugar con éxito el trabajo interdisciplinario de diferentes áreas de la ingeniería, el aporte investigativo de la academia, la gestión del SENA y la experiencia de la industria, para ofrecer una solución a una problemática ambiental y económica.

FIBRA DIETARIA FIBRA DIETARIA

1. Objetivo General.

•Evaluar el albedo de la naranja como fuente de fibra dietaria e incorporarlos en productos de panificación y de maíz

METODOLOGÍAMETODOLOGÍA

• OBTENCIÓN DE HARINAS ALBEDO DE NARANJA

Adecuación de M.P.

45°C, 48 horas5% Hdad.

Malla #40

Secado y tamizado de la harina


ELABORACIÓN DE PRODUCTOS

HAN: Harina de albedo de naranja

PRODUCTOSPRODUCTOS GALLETASGALLETAS AREPASAREPAS

HAN 0 %, 5%10%

0 %, 5%10%


Análisis sensorial: pruebas hedónicas, 40 consumidores no expertos, entre 18 y 50 años, de ambos sexos. Se evalúo Sabor, color, olor, apariencia y dureza, a 3 fórmulas con cada harina. (Normas NTC). Análisis de varianza de dos vías, confianza del 95% (Statgraphics Plus 5.1.). Resultado grado de aceptación por percepción.

Análisis bromatológicos y microbiológicos: AOAC. Hongos, levaduras.

Comparación de vida útil: empacadas y a condiciones

ambientales (galletas) y de refrigeración (arepas), por 10 – 20 y 30 días. Se hacen análisis microbiológicos y simples de textura.

RESULTADOSRESULTADOS


Según análisis estadísticos los productos de mayor aceptación fueron:


• A 30 días galletas sin crecimiento microbiano y con características sensoriales poco alteradas.

• A 10 días arepas sin crecimiento microbiano y con características sensoriales poco alteradas.

• Desde el punto de vista tecnológico es posible

sustituir hasta un 33% de las harinas originarias por harinas de albedo, ya que se logra una masa manejable y un producto con textura y color agradable.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

• Las arepas con mayor aceptación por los jueces, fueron las elaboradas con un 10% de sustitución de harina de albedo y las galletas con un 5% de la misma.

• El contenido de flavonoides en el albedo de la naranja es un limitante para su incorporación en alimentos. Por lo tanto, la harina del albedo no puede ser incorporada a las formulaciones en proporciones superiores al 10%, por el sabor amargo que suministra.


Los productos elaborados con HAN tienen mayores contenidos de fibra dietaria total y menores contenidos de proteína y de carbohidratos que los productos patrón. El tipo de harina utilizado influye en los porcentajes de humedad de los productos terminados.

En general los consumidores no rechazarían los productos elaborados con las harinas de Albedo de naranja, en los porcentajes establecidos en el estudio.

CINÉTICA DE SECADOCINÉTICA DE SECADO

2. Objetivo General

Evaluar la incidencia de la temperatura de secado sobre las propiedades funcionales de la fibra dietaria presente en la citropulpa.


Medición de Humedad inicial

Recepción y caracterización de materia prima Adecuación, calibración, instalación y

programación de instrumentos

Montaje de ensayo de secado (40, 45, 50, 55, 60 °C)

Medición de Humedad final

Recopilación información y construcción de curvas de secado


• Medición del Contenido de Fibra Dietaria (Total, Soluble e Insoluble)

• Medición de las Propiedades Funcionales de la Fibra Dietaria

1.Capacidad de Hinchamiento (CH)2.Capacidad de Retención de Agua (CRA)3.Capacidad de Adsorción de Lípidos (CAL)


Parámetro Valor Unidades Humedad 86.71+/- 6.2 g/100 g B.H. Extracto Etéreo 1.20+/-0.2 g/100 g B.S. Fibra cruda 26.78+/-3.1 g/100 g B.S. Proteína 24.69+/-3.9 g/100 g B.S. Cenizas 3.46+/-0.7 g/100 g B.S. Carbohidratos 43.87+/-6.3 g/100 g B.S. Fibra dietaria total (FDT) 63.80 +/- 5.4 g/100 g B.S. Fibra dietaria soluble (FDS) 2.33+/-0.6 g/100 g B.S. Fibra dietaria insoluble (FDI) 61.47+/-4.7 g/100 g B.S.

Caracterización de la Citropulpa


Cinética de secado


Contenido de Fibra Dietaria

Fibra Dietaria Total Fibra Dietaria Insoluble

Fibra Dietaria Soluble


• Propiedades Funcionales de la Fibra Dietaria

Capacidad de Hinchamiento Capacidad de Retención de Agua

Capacidad de Adsorción de Lípidos

ANALISIS DE ANALISIS DE RESULTADOSRESULTADOS

• La citropulpa es un producto con un alto contenido de humedad, lo que facilita el ataque de microorganismos y las reacciones bioquímicas que pueden deteriorarla. Se observa, que al medir las propiedades funcionales de la fibra dietaria a la citropulpa después de ser sometida al proceso de secado a las diferentes temperaturas, los mayores valores se presentaron a 50 ºC, por encima de las temperaturas más altas (55ºC y 60ºC), resultados similares se presentaron en un estudio realizado a citropulpa y a pulpa de naranja donde las propiedades funcionales aumentan a 50ºC.


• La temperatura de secado en la cual mejor se conservan las propiedades funcionales de la fibra dietaria de la citropulpa deshidratada es 50 °C; el tiempo de secado a esta temperatura es de 19.75 horas, el cual se puede comparar con el tiempo necesitado para lograr la deshidratación a 55 ºC y 60 °C el cual es de 15 horas y 11.66 horas respectivamente.

Muchas GraciasGustavo Adolfo Hincapié [email protected]

Grupo de Investigaciones Agroindustriales (GRAIN), César Alejandro Isaza Roldán

[email protected] de Investigaciones en Energía y

Termodinámica (GET)

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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