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ALIMENTARIA INTEGRAL MARZO 2018

Alimentaria Integral es una revista mensual electrónica educativa sin fines de lucro y de difusión de información tecnológica, comercial y de mercados para la industria alimentaria mexicana que se distribuye gratuitamente a los líderes de las compañías y entidades del sector.

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R E V I S T A M E N S U A L D I G I T A L<br />

alimentaria-integral.com<br />

Marzo <strong>2018</strong><br />

INFORMACIÓN DE ACTUALIDAD<br />

Reportajes y noticias relevantes<br />

para la Industria Alimentaria<br />

Mexicana<br />

NÚMEROS DEL MERCADO<br />

Indicadores actuales del entorno<br />

económico nacional e industrial<br />

TECNOLOGÍA <strong>ALIMENTARIA</strong><br />

Perspectivas de la producción de<br />

inulina a partir de la tuna (Opuntia<br />

ficus-indica)


INFORMACIÓN<br />

DE ACTUALIDAD<br />

NÚMEROS DEL<br />

MERCADO<br />

TECNOLOGÍA<br />

<strong>ALIMENTARIA</strong><br />

PÁG. 6<br />

IR A LA SECCIÓN<br />

Bixina, el color de los alimentos<br />

Comercio agroalimentario con<br />

Canadá en su mejor momento:<br />

SAGARPA<br />

PÁG. 14<br />

IR A LA SECCIÓN<br />

Información Oportuna sobre la<br />

Actividad Industrial en México -<br />

Enero <strong>2018</strong><br />

Índice Nacional de Precios al<br />

Consumidor - Febrero <strong>2018</strong><br />

PÁG. 19<br />

IR A LA SECCIÓN<br />

Perspectivas de la producción de<br />

inulina a partir de la tuna (Opuntia<br />

ficus-indica)<br />

Alimentaria Integral es una revista mensual electrónica educativa sin<br />

fines de lucro y de difusión de información tecnológica, comercial y de<br />

mercados para la industria alimentaria mexicana que se distribuye<br />

gratuitamente a los líderes de las compañías y entidades del sector.<br />

Año 6, número 11. Marzo <strong>2018</strong>.<br />

Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-<br />

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Derechos reservados de los anuncios de las empresas patrocinadoras,<br />

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6<br />

INFORMACIÓN<br />

DE ACTUALIDAD<br />

Pág. 7<br />

Pág. 9<br />

Bixina, el color de los alimentos<br />

Comercio agroalimentario con Canadá en su mejor momento: SAGARPA


7<br />

INFORMACIÓN<br />

DE ACTUALIDAD<br />

Bixina, el color de los alimentos<br />

Fuente: CONACyT Agencia Informativa - Boletín de<br />

prensa 6483/2017<br />

En el Sureste de México, el achiote (Bixa orellana L.) se<br />

emplea como condimento en platillos tradicionales<br />

como la cochinita pibil, los mucbipollos y el cerdo adobado,<br />

entre otros. Sin embargo, esta planta arbustiva tiene<br />

una importancia comercial a nivel global debido a que<br />

contiene una molécula llamada bixina, empleada como<br />

colorante en mantequillas, quesos, helados, yogurt, bebidas,<br />

postres, aceite comestible, harinas, galletas y productos<br />

de pastelería, entre muchos otros.<br />

Gregorio Godoy Hernández, adscrito a la Unidad de<br />

Bioquímica y biología molecular de plantas del Centro de<br />

Investigación Científica de Yucatán (CICY), realiza estudios<br />

de micropropagación in vitro de plántulas de Bixa<br />

orellana a partir de morfotipos con altos contenido de<br />

bixina.<br />

labor es establecer dos hectáreas con plantas élite de<br />

achiote a partir de la micropropagación in vitro, para lo<br />

que parte de cuatro morfotipos con los contenidos más<br />

altos de bixina conservadas en el Sistema Nacional de<br />

Recursos Fitogenéticos para la Alimentación y la<br />

Agricultura (SINAREFI). “Determinando la influencia de la<br />

nutrición mineral, riego y estrés abiótico en el contenido<br />

de bixina”, indicó en entrevista para la Agencia<br />

Informativa Conacyt.<br />

¿Qué es la bixina?<br />

Godoy Hernández, doctor en Biotecnología de plantas,<br />

describió que la bixina se puede extraer directamente de<br />

las semillas de Bixa orellana, ya sea al lavarlas con aceites<br />

o disolventes como cloroformo y acetona, o al agregarles<br />

una solución acuosa de hidróxido de potasio para formar<br />

la norbixina, una sustancia hidrosoluble.<br />

La bixina es una sustancia cristalina de color rojo-naranjaamarillo<br />

soluble en alcohol, aceites y grasas e insoluble en<br />

agua. El contenido de bixina en la semilla puede variar<br />

entre los diversos morfotipos de un 0.5 a un 2.5 por ciento.<br />

De acuerdo con el investigador, el objetivo principal de su


INFORMACIÓN<br />

DE ACTUALIDAD<br />

8<br />

La Organización Mundial de la Salud (OMS) reconoce la<br />

nula toxicidad de la bixina tanto para el consumo humano<br />

como para su aplicación en la piel. “Es una sustancia<br />

que resulta muy apropiada para colorear todo tipo de<br />

alimentos y bebidas”, apuntó el investigador.<br />

La bixina tiene varias formas de presentación comercial,<br />

cada una con diferentes concentraciones, como colorante<br />

soluble en aceite, colorante en solución acuosa o<br />

colorante en pasta.<br />

Usos de la bixina alrededor del mundo<br />

De acuerdo con el Investigador Nacional con nivel I (SNI),<br />

a nivel internacional existe una gran demanda de achiote<br />

en la industria alimenticia debido a su alto valor tintorial.<br />

Esta molécula es utilizada también en la industria de la<br />

cerámica para la elaboración de barnices, pinturas y<br />

lacas. Además, se usa en la tinción de telas de seda y<br />

algodón<br />

“Debido a sus propiedades antioxidantes, la tendencia<br />

actual es su utilización en la manufactura de cosméticos y<br />

de productos dedicados al cuidado del cuerpo (cremas,<br />

lociones, champús)”, comentó.<br />

El aceite del achiote es emoliente (que ablanda o relaja<br />

una dureza) y por su alto contenido de carotenoides y su<br />

actividad de pro-vitamina A, provee a dichos productos<br />

propiedades medicinales.<br />

“La planta de achiote posee un gran potencial en la<br />

industria farmacéutica por presentar en sus tejidos una<br />

gran diversidad de propiedades biológicas como antifúngico,<br />

antibacteriano, antiprotozoario, antiinflamatorio,<br />

antidiabético, anticancerígeno, entre otras”, señaló.<br />

Micropropagación in vitro exitosa<br />

De acuerdo con el investigador, en la literatura se han<br />

reportado varios métodos para regenerar la especie a<br />

partir de diferentes explantes. E<br />

n este proyecto, la metodología para el cultivo in vitro de<br />

achiote se basa en los trabajos realizados en el laboratorio<br />

del investigador en el medio conocido como PC-L2. En<br />

este, se realiza el establecimiento de callos a partir de<br />

explantes de hojas, hipocótilos y raíces obtenidos a partir<br />

de semillas de achiote germinadas in vitro en condiciones<br />

asépticas.


9<br />

INFORMACIÓN<br />

DE ACTUALIDAD<br />

También se establecen suspensiones celulares y cultivo de<br />

raíces normales de achiote, así como protocolos de regeneración<br />

a partir de explantes de hipocótilo y raíces que<br />

se han aplicado con éxito en la micropropagación de los<br />

morfotipos más sobresalientes en frascos gerber y en biorreactores<br />

de inmersión temporal.<br />

“Hasta el momento se han micropropagado in vitro plántulas<br />

élite de achiote de cuatro morfotipos, con 200 plántulas<br />

cada una, con los más altos contenidos de bixina de<br />

las accesiones de SINAREFI de los morfotipos de B. orellana<br />

PV, PR, NE y YUC”, finalizó.<br />

Bixa orellana L<br />

Es una planta arbustiva de la familia Bixaceae. En el continente<br />

americano se le conoce como achiote. La planta<br />

mide entre 3 y 10 metros de altura.<br />

El fruto puede contener de 15-45 semillas y del pericarpio<br />

de sus semillas se extrae el pigmento conocido como<br />

bixina (el cual representa más del 80 por ciento de los<br />

pigmentos presentes). Fuente: Comisión Nacional para el<br />

Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (CONABIO).<br />

Comercio agroalimentario con Canadá en su<br />

mejor momento: SAGARPA<br />

Fuente: SIAP Boletín 065<br />

El comercio agroalimentario con Canadá se encuentra<br />

en su mejor momento, luego de que las exportaciones<br />

mexicanas agroalimentarias llegaron a dos mil 51 millones<br />

de dólares americanos, lo que significa un incremento del<br />

11 por ciento con respecto al 2016, generando un superávit<br />

comercial en la materia de 334 millones de dólares.<br />

Así lo aseguró el coordinador general de Asuntos internacionales<br />

de la Secretaría de Agricultura, Ganadería,<br />

Desarrollo Rural Pesca y Alimentación (SAGARPA), Raúl<br />

Urteaga Trani, en el marco de la feria “Restaurants<br />

Canada Show <strong>2018</strong>” que se realizó en la ciudad de<br />

Toronto, Canadá.<br />

En este caso, la SAGARPA, a través de la Consejería<br />

Agropecuaria de México en Canadá, apoyó a 15 productores<br />

y agroempresas alimentarias de los estados de<br />

Guerrero, Puebla, Zacatecas, Oaxaca, Sinaloa, Jalisco,


INFORMACIÓN<br />

DE ACTUALIDAD<br />

10<br />

Baja California, Tabasco y la Ciudad de México para que<br />

presentaran sus productos en este importante foro.<br />

Urteaga Trani comentó que la oferta de este año incluyó<br />

bebidas como tequila y mezcal, mole, carne de bovino,<br />

quesos de varias regiones del país, y los tradicionales saborizantes<br />

mexicanos como vainilla y chocolate.<br />

Este evento, reúne cada año a más de 12 mil representantes<br />

y posibles compradores de la industria restaurantera<br />

canadiense, por lo que ofreció un foro ideal para promocionar<br />

nuevos productos dirigidos a restaurantes, hoteles<br />

y tiendas de autoservicio, entre otros.<br />

Fomenta misión comercial la carne de res mexicana en<br />

Canadá<br />

En el marco de esta feria internacional la SAGARPA, a<br />

través de la Coordinación General de Asuntos<br />

Internacionales, encabezó una misión comercial con el<br />

objetivo de promover los productos cárnicos mexicanos<br />

en Canadá.<br />

En esta misión, participaron cinco compañías de la<br />

Asociación Exportadora de Carne de Bovino Mexicana,<br />

que tuvieron presencia en la feria para promover sus productos<br />

cárnicos y, de manera paralela, sostener reuniones<br />

de negocios con posibles compradores canadienses.<br />

Además, la asociación exportadora Mexican Beef ofreció<br />

un seminario y una degustación de carne mexicana en<br />

colaboración con la Embajada de México en Canadá,<br />

ProMéxico, y el Consulado de México en Toronto.<br />

Mexican Beef resaltó que las exportaciones de carne y<br />

menudencias de res mexicanas aumentaron más del 500<br />

por ciento entre 2007 y 2017 a nivel mundial, superando las<br />

200 mil toneladas métricas al año.<br />

Este crecimiento, se informó, colocó a México como sexto<br />

productor de carne de res a nivel mundial, mientras<br />

Canadá ocupa la décima posición.<br />

Asimismo, se destacó que el comercio de carne mexicana<br />

tanto fresca como congelada pasó de cero a casi 17.5<br />

millones de dólares estadounidenses en tan sólo cuatro<br />

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14<br />

NÚMEROS DEL<br />

MERCADO<br />

Pág. 16<br />

Pág. 17<br />

Información Oportuna sobre la Actividad Industrial en México - Enero 2017<br />

Índice Nacional de Precios al Consumidor - Febrero 2017


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NÚMEROS DEL<br />

MERCADO<br />

16<br />

INFORMACIÓN OPORTUNA SOBRE LA<br />

ACTIVIDAD INDUSTRIAL EN MÉXICO<br />

DATOS DE ENERO <strong>2018</strong> -<br />

PUBLICADO EL 13 DE <strong>MARZO</strong> DE <strong>2018</strong><br />

FUENTE: INEGI<br />

El INEGI informa que la Producción Industrial del país permaneció sin<br />

variación en términos reales durante enero de este año respecto a la<br />

del mes previo, con base en cifras desestacionalizadas.<br />

Por componentes, la Generación, transmisión y distribución de energía<br />

eléctrica, suministro de agua y de gas por ductos al consumidor<br />

final creció 2%, la Minería 1.6% y la Construcción 0.5%; mientras que<br />

las Industrias manufactureras cayeron<br />

(-)0.5% en el primer mes de <strong>2018</strong> frente<br />

al mes inmediato anterior.<br />

En su comparación anual, la<br />

Producción Industrial presentó una<br />

reducción de (-)0.3% en el mes de<br />

referencia. Por sectores de actividad<br />

económica, la Minería descendió (-<br />

)5.1% y las Industrias manufactureras (-<br />

)0.1%; en tanto que la Construcción se<br />

elevó 2.6% y la Generación, transmisión<br />

y distribución de energía eléctrica,<br />

suministro de agua y de gas por<br />

ductos al consumidor final aumentó<br />

1.6% durante enero pasado con relación<br />

a igual mes de 2017.


17<br />

ÍNDICE NACIONAL DE<br />

PRECIOS AL CONSUMIDOR<br />

DATOS DE FEBRERO <strong>2018</strong> -<br />

PUBLICADO EL 8 DE <strong>MARZO</strong> DE <strong>2018</strong><br />

FUENTE: INEGI<br />

El Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) informa que en febrero<br />

de <strong>2018</strong> el Índice Nacional de Precios al Consumidor (INPC) registró un<br />

incremento mensual de 0.38 por ciento, así como una tasa de inflación<br />

anual de 5.34 por ciento. En el mismo mes de 2017 los datos fueron de 0.58<br />

por ciento mensual y de 4.86 por ciento anual.<br />

El índice de precios subyacente presentó un aumento de 0.49 por ciento<br />

mensual y una variación anual de 4.27<br />

por ciento; por su parte, el índice de<br />

precios no subyacente creció 0.08 por<br />

ciento, alcanzando un alza anual de<br />

8.49 por ciento.<br />

Al interior del índice de precios subyacente,<br />

los precios de las mercancías<br />

subieron 0.54 por ciento y los de los<br />

servicios 0.45 por ciento mensual.<br />

Dentro del índice de precios no subyacente,<br />

los precios de los productos<br />

agropecuarios retrocedieron (-)1.90<br />

por ciento, en tanto que los de los<br />

energéticos y tarifas autorizadas por<br />

el gobierno se elevaron 1.26 por ciento<br />

a tasa mensual.


19<br />

TECNOLOGÍA<br />

<strong>ALIMENTARIA</strong><br />

PERSPECTIVAS DE LA<br />

PRODUCCIÓN DE INULINA<br />

A PARTIR DE LA TUNA<br />

(OPUNTIA FICUS-INDICA)


TECNOLOGÍA<br />

CÁRNICA<br />

20<br />

Perspectivas de la producción de inulina<br />

a partir de la tuna (Opuntia ficus-indica)<br />

Resumen<br />

El presente trabajo muestra las potencialidades de producir inulina en Cuba, como suplemento<br />

alimenticio por sus excepcionales características nutricionales, a partir de la Tuna (Opuntia ficus-indica).<br />

Se realiza un estudio de selección de la materia prima teniendo en cuenta contenido de inulina,<br />

disponibilidad, entre otros aspectos. Se lleva a cabo un estudio experimental para obtener el modelo<br />

de rendimiento de extracción teniendo en cuenta la temperatura y tiempo de extracción, así como la<br />

relación solvente/materia y se determina la presencia de inulina utilizando la cromatografía de capa<br />

fina. Se define un esquema tecnológico de producción y se determinan los indicadores dinámicos de la<br />

inversión que demuestran su factibilidad técnica y económica.<br />

Documento Original:<br />

BENITEZ-CORTES, Isnel et al. Perspectivas de la producción de inulina a partir de la tuna (Opuntia ficusindica).<br />

RTQ [online]. 2015, vol.35, n.2 [citado <strong>2018</strong>-01-02], pp. 181-192 . Disponible en:<br />

. ISSN<br />

2224-6185<br />

Artículo publicado para fines educativos y de difusión según la licencia Open Access Iniciative del<br />

documento original. Tablas y gráficos adaptados del archivo original.


22<br />

INTRODUCCIÓN<br />

Los alimentos funcionales [1] han sido diseñado<br />

para cubrir ciertos aspectos alimentarios, como<br />

pueden ser: el mejoramiento de las funciones<br />

gastrointestinales, actuar sobre el sistema redox y<br />

antioxidante, contribuir al metabolismo de<br />

macronutrientes (principalmente glúcidos, proteínas<br />

y lípidos), favorecer el metabolismo de<br />

micronutrientes (vitaminas y minerales) y fortalecer<br />

el metabolismo xenobiótico, entre otros. En<br />

los últimos años se ha manifestado un creciente<br />

interés y consumo por los alimentos funcionales,<br />

principalmente de aquellos que poseen un<br />

carácter prebiótico. Solo en Estados Unidos, por<br />

ejemplo, se estima que unos 160 millones de personas<br />

consumieron alimentos funcionales en<br />

2010 y los gastos de la industria alimentaria en el<br />

área de alimentos funcionales superó los treinta<br />

mil millones de dólares [2].<br />

La inulina es un carbohidrato de reserva energética<br />

presente en muchas especies de plantas; es<br />

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(polisacáridos), cuya estructura está formada por una<br />

molécula de glucosa ligada a múltiples unidades de fructosa.<br />

Es un ingrediente natural de los alimentos y se<br />

encuentra en más de 36000 especies de plantas que almacenan<br />

carbohidratos que contienen inulina [3, 4]. Entre las<br />

familias de plantas que producen fructanos se identifican<br />

las Liliaceae (ajo, cebolla, espárrago, ajo porro, sábila,<br />

etcétera), Compositae (achicoria, pataca o tupinambo,<br />

yacón, etcétera.), Agavaceae (agave o maguey, henequén,<br />

etcétera.) y Cactaceae (tuna, chumbera o nopal),<br />

entre otras.<br />

La inulina tipo fructano, es uno de los mejores oligosacáridos<br />

utilizados por su efecto sobre las bifidobacterias intestinales<br />

y es considerado un sustrato prebiótico importante.<br />

[5, 6] Es un oligosacárido no digerible que estimula el crecimiento<br />

de un número limitado de bacterias en el colon así<br />

como contribuye con la atenuación de la glucosa en<br />

sangre, homeostasis de lípidos así como mejorar las<br />

características reológicas de los alimentos [7].<br />

Como prebiótico, tienen un gran aporte de fibra dietética,<br />

bajo valor calórico, hipoglucemiante, mejorador de la<br />

biodisponibilidad de calcio y magnesio. Se presentan<br />

evidencias promisorias de su actuación en la regulación<br />

de parámetros lipídicos, reducción del riesgo de cáncer,<br />

refuerzo de la respuesta inmune y protección contra<br />

desórdenes intestinales. En una amplia variedad de productos<br />

alimenticios se usa la inulina y sus derivados como:<br />

espesante, agente emulsificador, gelificante, sustituto de<br />

azúcares y de grasas, humectante, depresor del punto de<br />

congelación. También se emplean en la industria química-farmacéutica<br />

y de procesamiento como excipiente,<br />

aditivo, agente tecnológico o coadyuvante; en la industria<br />

de la alimentación animal, y se está considerando su<br />

uso como constituyente de los empaques por su carácter<br />

de material bioactivo [8].<br />

Varios reportes se han realizado de la utilización de inulina<br />

en la producción de pasteles, yogurt, galletas [9,10] y<br />

harinas [11]. También es usada en la obtención de altas<br />

concentraciones de bioetanol por sacarificación y fermentación<br />

simultáneas (83-84%), obtención de biodiesel,<br />

como hipoglucemiante para diabéticos, coadyuvante<br />

en la absorción de calcio y otros minerales para combatir<br />

la osteoporosis y otras enfermedades óseas., sustitución<br />

parcial o total de la leche materna, fortalecimiento del<br />

sistema inmunitario en neonatos y estabilización del sistema<br />

gastro-intestinal de vacunos y cerdos para combatir la<br />

diarrea entre otras aplicaciones.


MÉTODOS DE EXTRACCIÓN<br />

La producción industrial de la inulina y sus<br />

derivados se obtiene, exclusivamente,<br />

de la raíz de la achicoria. [8] No existen<br />

reportes de su producción a escala<br />

industrial a partir de otras fuentes naturales.<br />

Dentro de los métodos de extracción<br />

se destacan la hidrólisis [12, 13, 14] y la<br />

lixiviación. [5]. Tanto en uno como en<br />

otros, existen una serie de parámetros<br />

que hay que tener en cuenta durante el<br />

proceso de extracción como la relación<br />

solvente/soluto, temperatura, tamaño<br />

de partículas, velocidad de agitación<br />

entre otros.<br />

Por tanto, no existen reportadas tecnologías<br />

a escala industrial o piloto para la<br />

extracción de inulina a partir de la TUNA<br />

(Opuntia ficus-indica) por lo que este<br />

trabajo tiene como objetivo proponer un<br />

esquema tecnológico preliminar para la<br />

obtención de inulina a partir de la Tuna.


MATERIALES Y MÉTODOS<br />

Selección de la fuente natural de inulina<br />

Existe una serie de plantas reportadas por la literatura que<br />

tienen un contenido de inulina variable, las cuales van<br />

desde la Bardana o Lampazo (Arctium lappa) con un 27-<br />

45%, continuando con el Agave (Agave spp) entre 16-25%<br />

hasta el Espárrago (Asparagus officinalis) con contenido<br />

de inulina entre 2-3%.<br />

Existen otras especies de plantas que su alto valor alimenticio<br />

compite comercialmente para utilizarlas como fuente<br />

de extracción de inulina. Dentro de estas se destacan<br />

al ajo, la cebolla, la yuca y el ñame.<br />

En este trabajo se decide realizar el estudio a partir de la<br />

Tuna (Opuntia ficus-indica) teniendo en cuenta el alto<br />

contenido de inulina, alta disponibilidad en Cuba así<br />

como condiciones de cultivo y crecimiento de la plantas,<br />

al no requerir grandes recursos, específicamente hídricos<br />

y su gran adaptación a los climas cálidos, formando de<br />

esta forma, parte de la economía agrícola en muchas<br />

zonas áridas y semiáridas del mundo.


Extracción a partir de la Tuna (Opuntia ficus-indica)<br />

Se diseña un experimento con el objetivo de estudiar la<br />

influencia de varias variables en el rendimiento de inulina<br />

en base seca durante el proceso de extracción, utilizando<br />

el software Statgraphics Centurion XV 15.1.02.<br />

Se obtienen un diseño compuesto central, más puntos<br />

estrella y puntos centrales para obtener el modelo empírico<br />

del proceso de extracción, a partir de un diseño 23. Las<br />

variables independientes son: la temperatura de extracción<br />

entre 70-90ºC, el tiempo de extracción fijado en 30-45<br />

minutos y la relación solvente/materia prima entre 5-10<br />

ml/100g. [15] El cálculo de la variable dependiente rendimiento<br />

se calcula como se muestra en la ecuación 1.<br />

Procedimiento experimental<br />

Molienda<br />

Se toman las pencas de Tuna frescas (cortadas el mismo<br />

día) y se lavan, pelan (eliminación de la corteza) y se muelen<br />

finamente hasta obtener una solución gelatinosa de<br />

color verde. El producto de la molienda se designa como<br />

material crudo.<br />

Extracción<br />

Para la extracción de las sustancias solubles se toman en<br />

todos los casos 100g de material crudo, se tratan con<br />

agua destilada según el diseño experimental y se colocan<br />

en Baño de María a una temperatura de 90ºC, acompañado<br />

de una ligera agitación para favorecer la transferencia<br />

de masa, según el diseño experimental.<br />

Decantación. Los cristales son separados cuidadosamente<br />

por decantación del resto del material.<br />

Secado<br />

Los cristales húmedos son sometidos a un proceso de secado<br />

en una estufa, a 80ºC durante un tiempo de 25 min.


Identificación cualitativa de la sustancia obtenida<br />

Para la identificación cualitativa de la sustancia se realizan<br />

tres etapas: examen físico, videncias organolépticas e<br />

identificación final.<br />

Dentro del examen físico se tienen en cuenta dos aspectos<br />

fundamentales, el punto de fusión, el cual se determina<br />

en una Microplatina WRS-2A y la forma física de la sustancia,<br />

la que se observa a través de un Microscopio<br />

Trinocular, marca Novel. Luego, se pasa a analizar la evidencia<br />

organoléptica donde se describen su color, su<br />

sabor y su olor. Por último, se procede a la identificación<br />

final de la sustancia mediante la realización de pruebas<br />

cualitativas de identificación como la reacción de Molish,<br />

reacción con yodo o lugol y reacción con el reactivo de<br />

Benedict.<br />

Para establecer la identidad final de las muestras se utiliza<br />

la cromatografía de capa fina utilizando un solvente compuesto<br />

por butanol, isopropanol, agua y ácido acético<br />

(7:5:4:2), la solución reveladora contiene anilina, difenilamina,<br />

ácido fosfórico y acetona (1:1:5:50). La placa se<br />

calienta a 85°C durante 10 min. Como muestras patrones<br />

se utilizaron soluciones de glucosa y fructosa ya que,<br />

según la bibliografía consultada, la inulina contiene estos<br />

azúcares libres. Al no contar con un patrón de inulina, se<br />

calcula el factor de retención (Rf) de la muestra y se compara<br />

con la de la Inulina. Se conoce que el factor de<br />

retención de esta es de 0. 873.<br />

Propuesta de flujo tecnológico<br />

A partir de los estudios realizados así como de la revisión<br />

bibliográfica, se propone un esquema tecnológico de<br />

extracción de inulina a partir de la Tuna, se realizan los<br />

balances de masa de cada una de las etapas, los cuales<br />

son utilizados para el dimensionamiento de los equipos de<br />

una planta a escala piloto.<br />

Con estos resultados, se realiza un análisis económico de<br />

la propuesta tecnológica, donde se determina el costo<br />

de adquisición de los equipos, de inversión y de producción<br />

según criterios de Peter y Timmerhaus [16] así como<br />

los indicadores dinámicos de la inversión. Se determina el<br />

precio de venta de la inulina que permita la factibilidad<br />

del proceso a partir de la determinación de los indicadores<br />

dinámicos de la inversión.


RESULTADOS Y DISCUSIÓN<br />

Obtención del modelo experimental de extracción<br />

Obtención del modelo experimental de extracción<br />

Los análisis estadísticos de los resultados experimentales<br />

del proceso de extracción, muestran que el efecto del<br />

tiempo y la relación solvente- materia prima, al igual que<br />

el resultado de la interacción temperatura-tiempo, temperatura-relación<br />

solvente-materia prima y la relación<br />

tiempo-relación solvente-materia prima son significativas<br />

sobre el rendimiento, pues sus valores de probabilidad son<br />

inferiores a 0.01.<br />

Por su parte el coeficiente de R-cuadrado evidencia un<br />

buen ajuste indicando que el modelo diseñado explica el<br />

98.1655 % de la variabilidad en el rendimiento de inulina<br />

como variable de respuesta.<br />

Esta afirmación es respaldada por el valor de P inferior a 0,<br />

01, indicando que el modelo es adecuado para describir<br />

los datos observados con un nivel de confianza del 99 %.<br />

El Diagrama de Pareto que aparece en la figura 1 muestra


con claridad los efectos de las variables sobre el rendimiento de inulina tras la etapa de extracción. Se observa que el<br />

mejor rendimiento dentro de los rangos establecidos se obtiene al trabajar con la temperatura de 90 ºC durante un<br />

tiempo comprendido de 45 minutos con una relación solvente-materia prima estimada en 10.<br />

El modelo matemático que describe la extracción de inulina se muestra en la siguiente ecuación:


Figura 1. Diagrama de Pareto para el estudio de los factores de extracción sobre<br />

el rendimiento de inulina


Figura 2. Estructura de la muestra<br />

Figura 3. Resultado de la cromatografía<br />

de capa fina


Identificación de la inulina<br />

Después de haber sometido los cristales obtenidos a las<br />

diferentes pruebas para su identificación se obtiene que<br />

el sólido posee las mismas características que las reportadas<br />

en la bibliografía para la inulina, es decir, en cuanto a<br />

las organolépticas: color blanco, insípido e inodoro. En<br />

cuanto a las evidencias físicas se obtiene que su punto de<br />

fusión es de 423,5 K, (muy similar al de la Inulina que es 423<br />

K), lo cual se debe a la presencia de impurezas. Con respecto<br />

a su forma en la figura 2 se aprecia que es esférica<br />

descartando de esta manera que el polisacárido sea<br />

almidón, ya que este presenta una estructura amorfa.<br />

Según las pruebas cualitativas de Molich, Yodo o Lugol y<br />

Benedict se comprueba que la sustancia obtenida es un<br />

polisacárido. La cromatografía de capa fina (figura 3) da<br />

como resultado que el compuesto obtenido, en su com-<br />

posición, posee fructosa, glucosa y aparece un tercer<br />

componente, al cual se le determina el factor de retención.<br />

El valor obtenido es de 0,87. Una comparación con<br />

el valor de Rf obtenido, permite inferir que la sustancia<br />

obtenida es inulina, una vez que se conoce que el factor<br />

Rf es constante e igual para cada tipo de sustancia.<br />

Esquema del flujo tecnológico propuesto<br />

La figura 4 muestra la propuesta del proceso tecnológico<br />

para la extracción de inulina a partir de la Tuna. El diseño<br />

preliminar de la planta para la obtención de inulina, parte<br />

de la utilización de 105 kg de materia prima en dos lotes<br />

por día. Esto implicaría el uso de 55 440 kg/a de materia<br />

prima basado en la idea de producir cinco días a la semana<br />

por 11 meses al año. Con esta carga de materia prima<br />

se espera obtener 3 896.64 kg de inulina lo que representa<br />

el 7.38 % de la materia prima.


Figura 4. Esquema tecnológico de la planta de producción de inulina a partir de la tuna<br />

Planta<br />

torceada<br />

Agua<br />

Molino<br />

Planta<br />

molida<br />

Mezcla lote 1<br />

4 / Decantador 1<br />

Lodo<br />

Residual 1 Lodo<br />

1 / Secador<br />

Inulina<br />

2<br />

Mezclador<br />

Mezcla<br />

2 / Separador<br />

Mezcla lote 2<br />

Mezclador 1<br />

Residual<br />

Lodo<br />

Residual 2 5 / Mezclador 2<br />

Tanque residual<br />

5 / Decantador 2


El proceso comienza con la recepción de la materia<br />

prima en un tanque receptor, la cual debe estar previamente<br />

lavada, desinfectada y pesada, y está constituida<br />

por la parte aérea de la planta (hojas).<br />

Al salir de este tanque de almacenamiento, la materia<br />

prima es troceada manualmente y luego es introducida<br />

en un molino triturador desintegrador con el objetivo de<br />

disminuir el tamaño de partículas para aumentar la superficie<br />

de contacto. Posteriormente, pasa a un tanque mezclador<br />

donde se le adiciona agua para extraer la inulina<br />

presente en la planta mediante un proceso de lixiviación.<br />

El resultado del proceso de extracción consiste en la formación<br />

de tres fases, una capa sobrenadante formado<br />

por las sustancias insolubles, una solución acuosa y una<br />

cierta cantidad de cristales que precipitaron en el fondo<br />

del recipiente. En este tanque debe mantenerse la temperatura<br />

de 90ºC para lograr una mejor disolución de la<br />

inulina en el agua.<br />

Una vez disuelto el contenido de inulina en agua, se procede<br />

a una etapa de reposo y decantación el que se<br />

lleva a cabo en un tanque, con el fin de que dicha mezcla<br />

alcance la temperatura ambiente, ya que según literatura<br />

la inulina presente en esta precipitará a esta temperatura<br />

y de esta forma separarla del medio acuoso.<br />

Luego de la decantación, el lodo obtenido pasa a un<br />

secador de tambor rotatorio donde se pierde la humedad<br />

residual formándose los cristales de inulina con un<br />

bajo contenido de humedad. El residual puede utilizarse<br />

como abono para la agricultura aunque se puede estudiar<br />

la posibilidad de su utilización como alimento animal.<br />

Análisis económico<br />

Partiendo de la metodología propuesta, se realiza la<br />

selección de los equipos involucrados y se detremina su<br />

capacidad, partiendo de los resultados de los balances<br />

de masa. La tabla 1 muestra los resultados de los balances<br />

de masa.<br />

Con estos resultados se diseñan los equipos a la capacidad<br />

deseada y se obtienen los costos de adquisición<br />

según Peter [16]. Estos son actualizados a partir de los índices<br />

de costo. Los resultados actualizados aparecen reportados<br />

en la tabla 2.


Tabla 1. Resultados de los balances de masa


Tabla 2. Costo de adquisición del equipamiento


La figura 5 muestra los resultados de las partidas del costo de inversión. Los resultados<br />

muestran un costo de inversión de la tecnología de 157 406 USD. No es posible realizar<br />

una comparación con costos de inversión de tecnologías ya establecidas en el mundo,<br />

ya que no existen reportes de plantas químicas de extracción de inulina a partir de<br />

la Tuna.<br />

Para el cálculo de los costos de producción, se parte de la metodología establecida<br />

por Peter [16] donde se establecen los porcentajes de cada una de las partidas en el<br />

costo total de producción, a partir de la determinación de los costos fijos, variables y<br />

los gastos. La figura 6 muestra los resultados.<br />

En cuanto a los ingresos, según bibliografías consultadas, el precio de la inulina es muy<br />

variable, reportándose valores entre 25-300 CUC/kg en dependencia de su pureza.<br />

Para realizar los cálculos de los indicadores dinámicos de la inversión se parte de un<br />

precio de venta de la Inulina variable que oscila entre 5-300 USD/kg. Los cálculos se<br />

realizan tomando en cuenta la producción de dos lotes diarios con un consumo de<br />

materia prima de 105 kg/lote. Esto representa, al año, un consumo total de 55 440<br />

kg/año. Según el índice de consumo 0.0738 kg de inulina/kg de materia prima, este<br />

consumo produciría un total de 3 897 kg de Inulina/año. Con este resultado, se trabaja<br />

en una hoja de cálculo de Microsoft Excel, variando los precios de venta hasta lograr<br />

que el proyecto sea factible económicamente, definido por el valor de la Tasa Interna<br />

de Retorno mayor del 30 %, el cual se logra para un precio de venta de 145 CUC/kg de<br />

inulina. En este punto, se obtienen los valores de Valor Actual Neto mostrados en la<br />

figura 7, recuperándose la inversión en un tiempo aproximado de 3,7 años.


Figura 5. Partidas del costo de inversión (USD)<br />

Equipamiento<br />

Instalación<br />

Línea y control<br />

Tuberías<br />

Electricidad<br />

Edificaciones<br />

Preparación terreno<br />

Facilitación auxiliares<br />

Terreno<br />

Equipamiento<br />

Subtotal costos directos<br />

Ing. y supervisión<br />

Equipamiento<br />

Gastos construcción<br />

Subtotal costos indirectos<br />

Total CI y CD<br />

Ganancia contratista<br />

Capital fijo<br />

Costo de inversión total


Figura 6. Resultados de los costos de producción (USD)<br />

Materias primas<br />

Mano de obra<br />

Supervisión<br />

Requerimientos<br />

Mantenimiento<br />

Suministos<br />

Consumo de análisis<br />

Costos directos<br />

Depreciación<br />

Seguros<br />

Impuestos<br />

Costos fijos<br />

Costos de fabricación<br />

Administración<br />

Distribución y ventas<br />

Interés del banco<br />

Imprevistos<br />

Gastos generales<br />

Costo total


Figura 7. Resultados del VAN y PRI


CONCLUSIONES<br />

1. Los resultados experimentales demuestran la presencia<br />

de inulina en la Tuna y el desarrollo de un modelo que<br />

permite establecer el rendimiento del proceso de extracción<br />

ante la influencia de diferentes variables de operación.<br />

2. La propuesta tecnológica para la extracción de inulina<br />

de la Tuna resulta factible desde el punto de vista técnico<br />

y económico.<br />

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