laboratorio calidad de arroz flar
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Andrés Zuluaga Suarez
Estudiante Ingeniería Agroindustrial
Universidad San Buenaventura Cali
Práctica profesional
Santiago de Cali, junio 11 del 2014
Propósito de formación
Fortalecer la relación entre la academia y la agroindustria
a través de un trabajo donde el estudiante enriquece las
experiencias del saber con miras a retroalimentar y a
contextualizar los programas de estudio.
Introducción
Objetivos
General
Específicos
Centro Internacional de Agricultura tropical – CIAT
Fondo Latinoamericano para Arroz de Riego – FLAR
Laboratorio de calidad de arroz
Pruebas de calidad
Actividades desarrolladas
Identificación de la longitud de onda, en los diferentes estados del arroz (NIRs)
Protocolo para uso del S21 en centro blanco
Rendimiento del grano con el S21
Acompañamiento panel sensorial
Atención a visitantes
Participación en la elaboración de manuales
Indicadores operativos por análisis realizados en contenido de amilosa mediante la técnica NIRs
Conclusiones
Referencias
Índice
Laboratorio de Calidad de CIAT/FLAR evalúa la calidad industrial y
culinaria del arroz.
Mediante metodologías, protocolos, pruebas y genera información al
fitomejorador.
Es importante que el arroz cumpla con exigencias para el consumidor
final (Livore, 2000).
Características físico químicas del grano (Calidad culinaria y
apariencia del grano)
Características de cosecha y manejo (Calidad industrial y molinera).
Desafíos y exigencias en Latinoamérica: Agricultores, industria
molinera y consumidor final.
Objetivo general
Aplicar las diferentes metodologías físicas, químicas y
organolépticas para determinar la calidad del arroz, realizadas
en el laboratorio de calidad del FLAR-CIAT, que repercuten
significativamente a todos los eslabones de la agroindustria
arrocera en Latinoamérica.
Objetivos específicos
Evaluar las características del arroz mediante pruebas de
apariencia de grano y pruebas de calidad culinaria.
Establecer un protocolo que permita comparar los resultados
de la evaluación de centro blanco obtenidos en el analizador
S21, con la escala de evaluación visual.
Continúa…
Objetivos específicos
Desarrollar trabajos en rendimiento del grano con el
analizador S21, para obtener datos que correlacionen con la
evaluación del arroz pilado en el área molinera del FLAR.
Desarrollar trabajos con la ténica NIRs, utilizando diferentes
estados del arroz (paddy, integral y blanco) para obtener
espectros de interés en la determinación de contenidos de
amilosa.
Fríjol Arroz Forrajes Yuca
http://ciat.cgiar.org/es/nosotros.
Misión:
Reducir el hambre y la pobreza y
mejorar la salud humana en los
trópicos, mediante una investigación
que aumente la eco-eficiencia de la
agricultura.
Mejora la producción de arroz de riego
en Latinoamérica
http://www.flar.org.
http://www.flar.org.
El Laboratorio tienen como función generar datos para el
fitomejorador.
Los análisis que se realizan, van ligados a los requerimientos
de los productores, la industria y el consumidor final.
Área de preparación de muestras Área de procesamiento
Área de preparación Área de procesamiento
Molino Cyclone
Pulidor Suzuki
Analizador digital
de grano S21
NIRs
Equipos para análisis Equipos de preparación de muestras
Centro blanco y longitud de grano
Temperatura de gelatinización
Evaluación de amilosa
Calidad culinaria
Pruebas que se realizan en el
Laboratorio de Calidad
Opacidad presente en el grano.
Largo de grano.
Grados de dispersión
Contenido de amilosa
Cocción
Escala de centro blanco, donde:
cero es el grano translúcido y cinco,
grano totalmente opaco.
•1 - 5 Malo
•0.2 - 0.8 Bueno
•0.0 Excelente
Definición Rango
Arroz Paddy
Integral Pulido Análisis
Martinez,C. Cuevas, F. (1989).
Longitud de grano
C M L E
Longitud promedio Descripción
5,5 mm o menos Corto (C)
5,6 a 6,5 mm Medio (M)
6,6 a 7,5 mm Largo (L)
7,6 mm o más Extra Largo (E)
Martinez,C. Cuevas, F. (1989).
Analizador Digital S21
Por medio de imágenes digitales
permite analizar blancura,
rendimiento de grano, grano
yesado y centro blanco.
Es un sistema de inspección del
grano, que involucra un software
de análisis estadístico y
administración de datos.
http://www.agromay.com/pdf
Temperatura de gelatinización
En forma indirecta
determina la temperatura
en la cual inicia la cocción
del arroz, clasificándolo
según las categorías
establecidas.
Categoría Rango
(temperatura)
Alta 74 - 80° C
Intermedia 69 - 73° C
Baja 63 - 68° C
Martínez , C. y Cuevas, F. (1989)
Reacción alcalina KOH 1.7%
Contenido de amilosa
•1. Alto contenido de amilosa: >26%
•2. Contenido intermedio de amilosa: 23-25%
•3. Bajo contenido de amilosa: < 22%
Método colorimétrico Técnica NIRs
La amilosa es el parámetro que correlaciona la calidad culinaria del arroz.
Método Colorimétrico
Permite determinar la concentración
de amilosa del arroz en una
solución, donde el almidón en
presencia de yodo tiñe en una gama
de azules.
Martínez , C. y Cuevas, F. (1989)
80 muestras cada dos días
Espectrofotómetro
Técnica NIRs
Es una técnica analítica, que
a través de longitudes de
onda y una curva de
calibración se obtiene un
espectro característico.
200 muestras por día
Valenciaga, D y Oliveira, E. (2006)
Evaluación directa de la calidad
culinaria del arroz – cocción
Grado de separación de los granos
de arroz después de la cocción. La
cual correlaciona con el porcentaje
de amilosa.
Martínez , C. y Cuevas, F. (1989)
Características de las líneas
seleccionadas en el FLAR
Característica Programa de
Fitomejoramiento trópico
Programa de
Fitomejoramiento templado
Centro blanco Granos traslúcidos Granos traslúcidos
Longitud del grano Largo y extralargo Largo fino*
Porcentaje de amilosa Alta (27% – 30%) ♦ Alto (29% – 33%)*
Temperatura de
gelatinización
Baja (63 °C – 68 °C) Baja (63 °C – 68 °C)
Tipo de cocción Suelto – Seco ♦ Suelto – Duro*
♦Perú:
Amilosa: Baja/intermedia (22% – 25%)
Tipo de cocción: sueltos/blandos
*Chile:
Longitud de grano: largo/ancho
Amilosa: Intermedia (23% – 25%)
Tipo de cocción: sueltos/blandos
Actividades desarrolladas durante la
práctica
Rutina: % amilosa, centro blanco, longitud de grano y temperatura de gelatinización
Toma de datos
experimentales NIRs
Determinación del Porcentaje de
granos enteros y partidos S21
Determinación del Porcentaje de
centro blanco S21
Acompañamiento
panel sensorial
Optimización de la evaluación del
contenido de amilosa utilizando el NIRs
Se recolectaron 186 materiales del banco de trabajo FLAR-CIAT
Se hizo limpieza y preparación de la muestra
Se escanearon muestras en los diferentes estados del arroz (paddy,
integral, blanco y harina) en el equipo NIRs
Protocolo para determinación de centro
blanco (S21)
Se recolectaron100 materiales al azar del banco de trabajo FLAR- CIAT
Muestras con diferentes pesos (4, 6, 8, 10)g
Análisis visual
Rendimiento del grano con el S21
30 muestras
(FLAR- CIAT)
Procesamiento de la muestra (125 g) en el área molinera
Procesamiento de la muestra (125 g), con el S21
Acompañamiento
Panel sensorial CIAT
Personal FLAR
Atención a visitantes
Visitantes Internacionales
(Argentina, Brasil, Chile y Uruguay)
Docentes de Ing. Agroindustrial,
Universidad de San Buenaventura Cali
Estudiantes de Ing. de Alimentos
Universidad del Valle
Estudiantes de Ing. Agroindustrial
Universidad de San Buenaventura Cali
Procesamiento de 15 muestras
por método colorimétrico para el
programa de arroz CIAT
Otras actividades
Determinación de temperatura de
gelatinization a 28 muestras (8
empresa privada y 20 del programa de
arroz CIAT)
Indicadores operativos por análisis
realizados en contenido de amilosa
mediante la técnica NIRs
40%
45%
15%
Identificación del porcentaje de amilosa a 9259 muestras, período 2014A
CIAT
Trópico
Templado
Participación en la elaboración de
manuales
Manual Centro Blanco
Manual NIRs
Remodelación del laboratorio
Antes Después
Visita a campos de arroz
Instalaciones CIAT
Cruzamientos
Actividades lúdicas en
CIAT
Actividades fuera del laboratorio
Aprendizaje para la aplicación de protocolos en laboratorio
Experticia en el manejo, operación y funcionalidad de equipos
(molinos, pulidor, descascarador, S21 y NIRs)
Interpretación de datos aunado a una retroalimentación en
las diferentes áreas del FLAR.
Conocimientos adquiridos
Conclusiones
A través de las técnicas utilizadas para determinar la
apariencia del grano y calidad culinaria se identificaron los
materiales que cumplen los estándares de la industria
molinera y el consumidor.
Se obtuvieron datos experimentales que sirven de base para
establecer el protocolo en la evaluación de apariencia del
grano en el analizador S21 empleando muestras menores a
diez gramos.
Se estableció una relación entre el método tradicional de
pilado y el porcentaje de grano entero obtenido mediante el
analizador S21.
Se obtuvieron 558 espectros de interés para la determinación
del contenido de amilosa, aplicando la técnica NIRs a
diferentes estados del arroz (paddy, integral y blanco).
Conclusiones
Referencias
GRiSP (Global Rice Science Partnership). 2013. Rice Almanac, 4th edition, los baños (Philippines):
International Rice Research Institute. 283p.
FEDEARROZ. (2014). Consumo de arroz en Colombia desde 2000 hasta 2012 [online]. Fedearroz y
Dane, [cited 6 june 2014]. Available from internet: http://www.fedearroz.com.co/consumo.php.
Livore, A. (2004). Calidad Industrial y culinaria del arroz. Revista IDIA XXI 6:190-194 [online]. [cited
29 abril 2014]. Available from internet: file: http://www.biblioteca.org.ar/
Loaiza, K. y Kuri, V. (2013). Uso del método NIRs para determinación de contenido de amilosa en arroz
en el laboratorio de calidad del FLAR.. Innova, octubre 2013; ISSN: 2301-0819; ISSNe 2301- 0940.
Montevideo , Uruguay. p. 45.
Martinez, C y Cuevas, F. (1989). Evaluación de la calidad culinaria y molinera del arroz; guia de estudio
para ser usada como complemento de la unidad audiotutorial sobre el mismo tema. Cali, Colombia:
CIAT. 73 p.
OCDE/FAO (2013), OCDE-FAO Perspectivas Agrícolas 2013-2022, [online]. Texcoco, Estado de México,
Universidad Autónoma Chapingo [cited 6 june 2014]. Available from internet:
http://dx.doi.org/10.1787/agr_outlook-2013-es.
Oryza, El consumo de arroz per cápita está aumentando en los países desarrollados, según la FAO
[online].2012 [cited 30 april 2014]. Available from internet: http://arroz.com/content/el-consumo-de-
arroz-c%C3%A1pita-est%C3%A1-aumentando-en-los-pa%C3%ADses-desarrollados-seg%C3%BAn-la-
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Valencia, D y Oliveira, E. (2006). La espectroscopia de reflectancia en el infrarrojo cercano (NIRS) y sus
potencialidades para la evaluación de forrajes. Revista redalyc.org vol. 40, núm. 3, p. 259-267 [online].
[cited 29 mayo 2014]. Available from internet:
http:///G:/Downloads/valencia%20y%20oliveira,2006.pdf.