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UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC
     Carrera Profesional de Ingeniería Agroindustrial


                               Curso:
PROCESAMIENTO DE PRODUCTOS AGROPECUARIOS ANDINOS


                             Unidad 2:
      Procesamiento de granos y leguminosas andinos
                              Tema 4:
    PROCESAMIENTO DE LEGUMINOSAS
                Tarwi



                      Ing. Didí Juan Flores Cruz
Tarwi, Chocho, Tauri, Chochito,
    Chuchus, Lupino, Altramuz
 Conjunto de granos procedentes de cualquier
  variedad o población de Lupinus mutabilis
  Sweet




                         Semillas blancas, y
                         blancas y marrones
Rango de variación de
principales componentes
        del tarwi
 CONTENIDO                                %

Proteína                             25 – 50

Grasa                                14 – 26

                                    1,1 – 3,5
                                                Sustancias
Alcaloides
                                                amargas y
                                  0.163-4.46*
                                                 tóxicas
Fuente: Ortega, 1977   * Carrasco, 1988
TARWI
                               ALCALOIDES
                                                    Principales:



  Esparteína                                                             13-angeloiloxilupanina




α-isolupanina
                                                                          N-metilangustifolina


           4-hidroxilupanina   13-hidroxilupanina     4-13-dihidroxilupanina
TARWI



               ALCALOIDES
                       Otros en mejor cantidad:




                                        Inhibidor de
Hemaglutinos      Glucósidos              tripsina
                cianogenéticos
Principales Variedades y
 Ecotipos de Tarwi en el Perú

Mantaro          Puno
K’aira (Kayra)   H6
Torolopa         SCG-25
Pairumani        SCG-9
Campex           SLP-1 y SLP-4
Cusco            Andenes 80
Altagracia       Yunguyo
Conseguí reducir el
  porcentaje de
alcaloides de 3,5 a
       0,1%




   Tarwi, variedad Inti          Ing. Erik von Baer.
      dulce libre de      Estación experimental de Gorbea,
       alcaloides.                   Chile. 1988
Clasificación del tarwi
 CLASIFICACION DESIGNACION                 CARACTERISTICAS
                     Grandes         Granos que en un número de 100 pesan más
                                     de 27 g.
      Tamaño
                     Medianos        Granos que en un número de 100 pesan
                                     entre 20 y 27 g.

                     Pequeños        Granos que en un número de 100 pesan
                                     menos de 20 g.

                     Blanco          Pueden ser de color entero o combinados

                     Bayo            Pueden ser de color entero o combinados

      Colores        Pardo           Pueden ser de color entero o combinados

                     Negro           Pueden ser de color entero o combinados

                     Marmorizado y   Pueden ser de color entero o combinados

                     otros
Fuente: ITINTEC 205.056 (1989)
REQUISITOS
 El grado será determinado por el valor del componente
   cuyo porcentaje corresponde a la mayor tolerancia de la
   tabla siguiente.

       Requisitos que debe cumplir el tarwi
                        (%)
 GRADO    GRANOS     GANOS      GRANOS    IMPUREZAS   MATERIAL     VARIEDADES O
         DAÑADOS   PARTIDIOS   CHUPADOS               OBJETABLE    POBLACIONES
                                                          *       CONTRASTANTES

   1        1         1          1.0         1           4             1

   2        2         2          2.5         2           6             4
   3        5         3          4.0         5           8             7
   4        7         5          6.0         7           10            10

* Las tolerancias de esta columna son las máximas permitidas lo que
  significa que no necesariamente sea la suma de los granos dañados,
  granos partidos, granos chupados e impurezas
Otros requisitos

 El contenido de humedad del grano no
  excederá del 15%.
 No se permitirá la comercialización de tarwi
  con olores objetables y/o con residuos de
  materiales tóxicos.
UTILIZACION DE LA PLANTA DE TARWI
           FORRAJE
   Residuos de cosecha, Torta                                                                                                                           FLORES
   de tarwi
                                                                                                                    Extracción de colorantes

  APLICACIONES MEDICINALES                                                                                                                          CONSUMO HUMANO
En los extractos de tarwi se detectó la                                                                             Hojas tiernas e inflorescencias en ensaladas
presencia de isoflavonoides (hormonas),
que pueden utilizarse en la industria
farmacéutica.                                                                                                                RESIDUOS DE COSECHA
                                                                                                                    Los tallos secos se usan como combustible
                                                  ISOFLAVONOIDES                                                    por su gran cantidad de celulosa que
APLICACIONES MEDICINALES                                                                                            proporciona un buen poder calórico
Los quinolizidinicos (lupinina
esparteína, etc) se emplean para
controlar ectoparásitos (garrapatas) y
parásitos intestinales de los animales.            SEMILLA                                                                                             TARWI DESAMARGADO
La esparteína tiene efectos
cardiovasculares, es tónico cardiaco,
antiespasmódico y sedante, la dosis de                                                                                             Alimento humano                    Bebidas
uso Farmacológico es de 0.10 - 0,20 g
por día.                                                                                                                    Mote de tarwi, guisos                    Jugo de
                                                    ALCALOIDES
                                                                                                                            (pepián), purés, salsas,                 papaya
                                                                                                                            cebiche serrano, sopas                   con harina
                                                                                                                            (crema de tarwi), postres                de tarwi
  HARINA              Harina              ALMIDÒN             ACEITE                      Proteína
                                                                                                                            (mazamorras con
  CRUDA            Instantánea                                                            aislada
                                          Almidones            Comestible                                                   naranja)
 Panes,           Desayunos,              modificados
 galletas,        mezclas                 Colas               LECITINA
                                                                                 Aminoácidos




                  instantáneas
                                                                                                        Plasticos
                                                                                               Cremas




 tortas.                                                    Fosfolípidos,


                                                                                                                                   Leche de tarwi
                                                                                                                     En salmuera
                                                            colina, inositol,




                                                                                                                                                         Alcohol
                                                            fósforo y vitamina
                                                            E.
Snacks de tarwi
(en salmuera y salmuera picante)
Elixir                                                          Eye detox
iluminador                           Chocho                        contour
                                      Balm



Crema iluminadora para
el rostro que contiene          Chocho Balm provides fast and      Este gel fresco compuesto de
extracto de tomate y             effective symptomatic relief      péptidos de proteínas de tarwi
tarwi.                          from pains, back pain, strains,    blanco, de almendras dulces y
                                 strains, cramps lumbago and       extracto de castaño de indias,
  El tomate es rico en
                                                                   reactiva la micro circulación y
    vitaminas A, B y C.          muscle cramps. After a hard
                                                                   favorece la desaparición de ojeras
                                  day's work, massaging with
  El tarwi mejora la                                              y bolsas.
                                 chocho balm provides relief.
    micro-circulación y                                            Después de 28 días de
    ayuda a alizar el relieve                                      tratamiento, los test han
    cutáneo.                                                       demostrado una reducción de 85%
                                                                   de las ojeras y 92% de las bolsas.
Desamargado del tarwi
                         (Método tradicional)
                               Recepción y Pesado

                         Selección y Clasificación          Por tamaño
                                                           Impurezas (residuos de cosecha, tierra o piedrecillas)
     Agua potable:Tarwi= 6:1
                                   Remojado    Tiempo: 12 -24 horas (los granos adquieren mayor volumen)

                    Agua potable
                                                Tiempo: 1-2 horas, con dos cambios de agua (cada 30 minutos)
                                    Cocción
                                                     Alcaloides

    Corriente de agua de río
                                                     En saco o costalillo, durante 4-5 días, hasta cuando no
                                 Desamargado         presenta sabor amargo
                                                          Alcaloides
Cambio diario de agua
                                   15 días      Secado            Expuesto al sol, de 3-4 días.
                   Almacenado

                     Mote de                   Envasado
                      tarwi
Desamargado de tarwi
                           (Método semi industrial)
       Semillas de tarwi


               Clasificación      En un cilindro, según su peso

Agua            Hidratación      En un canal por donde discurre agua, durante 18-24 horas

Agua, sal,
                   Cocción     En una olla a presión, durante 40 minutos, cambio de agua 2 veces
ceniza o cal

  Agua             Lavado      En un cilindro, durante 36 horas, agitado mecánicamente


                                    Secado          Durante 24 horas, hasta humedad: 8%
Semillas frescas
Contenido de                                                                  Nota:
                                  Semillas secas               Se considera que un contenido de
  alcaloide
  < 0,02%                                                       0,02% de alcaloides remanentes
                                   Molienda                      después del desamargado es el
                                                               límite que se puede aceptar como
                                 Harina de tarwi                seguro para el consumo humano
PLANTA DESAMARGADORA DE TARWI




   Capacidad: 100 kg de tarwi seco/día
Otros métodos de
desamargado
   Extracción por medio        Estos
                              métodos,
    de alcohol.             resultan más
   Extracción              costosos que
    simultánea de aceites    el método
    y alcaloides.            tradicional
Determinación de alcaloides
    en semillas de tarwi
 Titulación


 Fotometría


 Cromatografía (separación de alcaloides).
Tarwi en salmuera
 Semillas de tarwi

      Selección y Clasificación      Granos en mal estado

             Hidratación          18 horas, en un canal por donde discurre agua


              Cocción         En una olla a presión, 40 minutos, dos veces.


              Lavado         1 a 2 horas, en un recipiente, agitado mecánicamente


    Envasado y Exhausting

Adición de Salmuera y Cerrado

            Esterilizado

             Enfriado

            Cuarentena
Leche de tarwi
  Semillas de tarwi (desamargado)

              Lavado                                    Aceite de palma,
                                                                  azúcar,          A
                                                         complementos
                                                           vitamínicos y
Agua           Remojo        18 horas, c/recambio     minerales, lecitina,     Formulado
                                                       fosfato tricálcico,
                                                          estabilizantes,
                                                       saborizantes, etc.
           Descascarado             Cáscara                                  Homogeneizado

             Escaldado        T° Ebullición/5 min.                              Envasado

Agua           Licuado                                                         Esterilizado

               Filtrado             Torta                                       Enfriado


               Cocción         T° Ebullición/5 min.                          Leche de tarwi

                   A
Extracción de aceite de tarwi
       Semillas de tarwi (Contiene de 20-25 % de grasa y 3.45% de alcaloides)

            Limpieza

          Descascarado                   Cáscara (0.93%Alcaloide)


       Semilla sin cáscara
                                                 Forraje
Agua
            Cocción


           Laminado

Hexano                                      Torta de tarwi                      Alimento para aves
           Extracción                     (4.05% Alcaloide)
                                                                           (en pequeñas cantidades)

                                 Hexano
                                            Extracción                Torta sin alcaloides
          Aceite crudo
        (0.14% Alcaloide)
                                                                                Forraje
                                          Aceite crudo
Purificación del aceite de tarwi
                                      Aceite crudo          Gomas, tocoferoles, ácidos grasos libres,
                                                            aldehídos, alquenos, butenos y pentenos)

 1% de agua,
 0.05% de ácido fosfórico         Separación de lecitinas        Mezcla durante 20 minutos

                                                                                Emulsión gelatinosa
                                      Centrifugado
                                                                                de lecitinas


     0.07 % ácido fosfórico             Mezcla I                20min
                                                                                 Gomas

     0.01% ácido cítrico               Mezcla II                    20min

0.02 % ácido clorhídrico +             Mezcla III                   20min
0.4 % agua


     15 % agua                      Centrifugado I                             Alcaloides

     10 % agua                      Centrifugado II                            Alcaloides


                              Aceite crudo sin alcaloides
Refinación del aceite
                             Aceite crudo sin alcaloides


           Hidróxido de Na                               65 – 85 °C.
                                   Neutralización
                                                               Ácidos grasos libre y fosfátidos

                                      Blanqueo
                                                           Sustancias insaponificables

Antioxidantes                   Eliminación de olores
Colorantes (betacaroteno)                                         Componentes volátiles


                                  Aceite comestible
                                ( 5 ppm de alcaloides)
Preparación de aislado de proteína de tarwi
                                          Tarwi

                                         Prensado                  Aceite

              Tarwi:agua = 1/15        Suspensión

                     NaOH 1N           Alcalinizado          pH 8.7 , C/agitación durante 60min.


                                      Centrifugado                 Carbohidratos y residuos no proteicos


                                                Sobrenadante

                      HCl 1N            Precipitado          pH 4.5, C/agitación durante 15 min.


                                      Centrifugado

Precipitado de Proteína                                                         Sobrenadante
       Agua       Centrifugado       Lavado
                                                                          Suero
NaOH 0.1 N         Neutralizado       pH : 7

                     Secado
                Proteína del tarwi   (Contenido de proteínas: 90% b.s.)
Elaboración de harina instantánea de tarwi
                                          Semilla de tarwi

                                             Triturado

                                          Descascarado             Cáscara de la semilla, germen

                                            Laminado
           Hexano
                                        Extracción de aceite                              Hexano

Eliminación del solvente                  Licor     Torta                          Eliminación del solvente

                                                                                                Torta desgrasada
         Aceite crudo                                                                     Secado

                        Alcaloides      Eliminación del solvente                 Extracción del alcaloide
                                                                                                              Alcohol

                                                                                  Eliminación del solvente
  Agua              Lavado

                                                                                           Secado
         Separación de los alcaloides
                                                                                          Extrusión            Vapor
                 Alcaloides
                                                                                          Secado

                                                                                          Molienda
                  Harina instantánea de tarwi                  Envasado
Examen:



          02-06-2012
GRACIAS
 Ing. Didí Juan Flores Cruz

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09 proc tarwi

  • 1. UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC Carrera Profesional de Ingeniería Agroindustrial Curso: PROCESAMIENTO DE PRODUCTOS AGROPECUARIOS ANDINOS Unidad 2: Procesamiento de granos y leguminosas andinos Tema 4: PROCESAMIENTO DE LEGUMINOSAS Tarwi Ing. Didí Juan Flores Cruz
  • 2. Tarwi, Chocho, Tauri, Chochito, Chuchus, Lupino, Altramuz  Conjunto de granos procedentes de cualquier variedad o población de Lupinus mutabilis Sweet Semillas blancas, y blancas y marrones
  • 3. Rango de variación de principales componentes del tarwi CONTENIDO % Proteína 25 – 50 Grasa 14 – 26 1,1 – 3,5 Sustancias Alcaloides amargas y 0.163-4.46* tóxicas Fuente: Ortega, 1977 * Carrasco, 1988
  • 4. TARWI ALCALOIDES Principales: Esparteína 13-angeloiloxilupanina α-isolupanina N-metilangustifolina 4-hidroxilupanina 13-hidroxilupanina 4-13-dihidroxilupanina
  • 5. TARWI ALCALOIDES Otros en mejor cantidad: Inhibidor de Hemaglutinos Glucósidos tripsina cianogenéticos
  • 6. Principales Variedades y Ecotipos de Tarwi en el Perú Mantaro Puno K’aira (Kayra) H6 Torolopa SCG-25 Pairumani SCG-9 Campex SLP-1 y SLP-4 Cusco Andenes 80 Altagracia Yunguyo
  • 7. Conseguí reducir el porcentaje de alcaloides de 3,5 a 0,1% Tarwi, variedad Inti Ing. Erik von Baer. dulce libre de Estación experimental de Gorbea, alcaloides. Chile. 1988
  • 8. Clasificación del tarwi CLASIFICACION DESIGNACION CARACTERISTICAS Grandes Granos que en un número de 100 pesan más de 27 g. Tamaño Medianos Granos que en un número de 100 pesan entre 20 y 27 g. Pequeños Granos que en un número de 100 pesan menos de 20 g. Blanco Pueden ser de color entero o combinados Bayo Pueden ser de color entero o combinados Colores Pardo Pueden ser de color entero o combinados Negro Pueden ser de color entero o combinados Marmorizado y Pueden ser de color entero o combinados otros Fuente: ITINTEC 205.056 (1989)
  • 9. REQUISITOS  El grado será determinado por el valor del componente cuyo porcentaje corresponde a la mayor tolerancia de la tabla siguiente. Requisitos que debe cumplir el tarwi (%) GRADO GRANOS GANOS GRANOS IMPUREZAS MATERIAL VARIEDADES O DAÑADOS PARTIDIOS CHUPADOS OBJETABLE POBLACIONES * CONTRASTANTES 1 1 1 1.0 1 4 1 2 2 2 2.5 2 6 4 3 5 3 4.0 5 8 7 4 7 5 6.0 7 10 10 * Las tolerancias de esta columna son las máximas permitidas lo que significa que no necesariamente sea la suma de los granos dañados, granos partidos, granos chupados e impurezas
  • 10. Otros requisitos  El contenido de humedad del grano no excederá del 15%.  No se permitirá la comercialización de tarwi con olores objetables y/o con residuos de materiales tóxicos.
  • 11. UTILIZACION DE LA PLANTA DE TARWI FORRAJE Residuos de cosecha, Torta FLORES de tarwi Extracción de colorantes APLICACIONES MEDICINALES CONSUMO HUMANO En los extractos de tarwi se detectó la Hojas tiernas e inflorescencias en ensaladas presencia de isoflavonoides (hormonas), que pueden utilizarse en la industria farmacéutica. RESIDUOS DE COSECHA Los tallos secos se usan como combustible ISOFLAVONOIDES por su gran cantidad de celulosa que APLICACIONES MEDICINALES proporciona un buen poder calórico Los quinolizidinicos (lupinina esparteína, etc) se emplean para controlar ectoparásitos (garrapatas) y parásitos intestinales de los animales. SEMILLA TARWI DESAMARGADO La esparteína tiene efectos cardiovasculares, es tónico cardiaco, antiespasmódico y sedante, la dosis de Alimento humano Bebidas uso Farmacológico es de 0.10 - 0,20 g por día. Mote de tarwi, guisos Jugo de ALCALOIDES (pepián), purés, salsas, papaya cebiche serrano, sopas con harina (crema de tarwi), postres de tarwi HARINA Harina ALMIDÒN ACEITE Proteína (mazamorras con CRUDA Instantánea aislada Almidones Comestible naranja) Panes, Desayunos, modificados galletas, mezclas Colas LECITINA Aminoácidos instantáneas Plasticos Cremas tortas. Fosfolípidos, Leche de tarwi En salmuera colina, inositol, Alcohol fósforo y vitamina E.
  • 12. Snacks de tarwi (en salmuera y salmuera picante)
  • 13. Elixir Eye detox iluminador Chocho contour Balm Crema iluminadora para el rostro que contiene Chocho Balm provides fast and  Este gel fresco compuesto de extracto de tomate y effective symptomatic relief péptidos de proteínas de tarwi tarwi. from pains, back pain, strains, blanco, de almendras dulces y strains, cramps lumbago and extracto de castaño de indias,  El tomate es rico en reactiva la micro circulación y vitaminas A, B y C. muscle cramps. After a hard favorece la desaparición de ojeras day's work, massaging with  El tarwi mejora la y bolsas. chocho balm provides relief. micro-circulación y  Después de 28 días de ayuda a alizar el relieve tratamiento, los test han cutáneo. demostrado una reducción de 85% de las ojeras y 92% de las bolsas.
  • 14. Desamargado del tarwi (Método tradicional) Recepción y Pesado Selección y Clasificación Por tamaño Impurezas (residuos de cosecha, tierra o piedrecillas) Agua potable:Tarwi= 6:1 Remojado Tiempo: 12 -24 horas (los granos adquieren mayor volumen) Agua potable Tiempo: 1-2 horas, con dos cambios de agua (cada 30 minutos) Cocción Alcaloides Corriente de agua de río En saco o costalillo, durante 4-5 días, hasta cuando no Desamargado presenta sabor amargo Alcaloides Cambio diario de agua 15 días Secado Expuesto al sol, de 3-4 días. Almacenado Mote de Envasado tarwi
  • 15. Desamargado de tarwi (Método semi industrial) Semillas de tarwi Clasificación En un cilindro, según su peso Agua Hidratación En un canal por donde discurre agua, durante 18-24 horas Agua, sal, Cocción En una olla a presión, durante 40 minutos, cambio de agua 2 veces ceniza o cal Agua Lavado En un cilindro, durante 36 horas, agitado mecánicamente Secado Durante 24 horas, hasta humedad: 8% Semillas frescas Contenido de Nota: Semillas secas Se considera que un contenido de alcaloide < 0,02% 0,02% de alcaloides remanentes Molienda después del desamargado es el límite que se puede aceptar como Harina de tarwi seguro para el consumo humano
  • 16. PLANTA DESAMARGADORA DE TARWI Capacidad: 100 kg de tarwi seco/día
  • 17. Otros métodos de desamargado  Extracción por medio Estos métodos, de alcohol. resultan más  Extracción costosos que simultánea de aceites el método y alcaloides. tradicional
  • 18. Determinación de alcaloides en semillas de tarwi  Titulación  Fotometría  Cromatografía (separación de alcaloides).
  • 19. Tarwi en salmuera Semillas de tarwi Selección y Clasificación Granos en mal estado Hidratación 18 horas, en un canal por donde discurre agua Cocción En una olla a presión, 40 minutos, dos veces. Lavado 1 a 2 horas, en un recipiente, agitado mecánicamente Envasado y Exhausting Adición de Salmuera y Cerrado Esterilizado Enfriado Cuarentena
  • 20. Leche de tarwi Semillas de tarwi (desamargado) Lavado Aceite de palma, azúcar, A complementos vitamínicos y Agua Remojo 18 horas, c/recambio minerales, lecitina, Formulado fosfato tricálcico, estabilizantes, saborizantes, etc. Descascarado Cáscara Homogeneizado Escaldado T° Ebullición/5 min. Envasado Agua Licuado Esterilizado Filtrado Torta Enfriado Cocción T° Ebullición/5 min. Leche de tarwi A
  • 21. Extracción de aceite de tarwi Semillas de tarwi (Contiene de 20-25 % de grasa y 3.45% de alcaloides) Limpieza Descascarado Cáscara (0.93%Alcaloide) Semilla sin cáscara Forraje Agua Cocción Laminado Hexano Torta de tarwi Alimento para aves Extracción (4.05% Alcaloide) (en pequeñas cantidades) Hexano Extracción Torta sin alcaloides Aceite crudo (0.14% Alcaloide) Forraje Aceite crudo
  • 22. Purificación del aceite de tarwi Aceite crudo Gomas, tocoferoles, ácidos grasos libres, aldehídos, alquenos, butenos y pentenos) 1% de agua, 0.05% de ácido fosfórico Separación de lecitinas Mezcla durante 20 minutos Emulsión gelatinosa Centrifugado de lecitinas 0.07 % ácido fosfórico Mezcla I 20min Gomas 0.01% ácido cítrico Mezcla II 20min 0.02 % ácido clorhídrico + Mezcla III 20min 0.4 % agua 15 % agua Centrifugado I Alcaloides 10 % agua Centrifugado II Alcaloides Aceite crudo sin alcaloides
  • 23. Refinación del aceite Aceite crudo sin alcaloides Hidróxido de Na 65 – 85 °C. Neutralización Ácidos grasos libre y fosfátidos Blanqueo Sustancias insaponificables Antioxidantes Eliminación de olores Colorantes (betacaroteno) Componentes volátiles Aceite comestible ( 5 ppm de alcaloides)
  • 24. Preparación de aislado de proteína de tarwi Tarwi Prensado Aceite Tarwi:agua = 1/15 Suspensión NaOH 1N Alcalinizado pH 8.7 , C/agitación durante 60min. Centrifugado Carbohidratos y residuos no proteicos Sobrenadante HCl 1N Precipitado pH 4.5, C/agitación durante 15 min. Centrifugado Precipitado de Proteína Sobrenadante Agua Centrifugado Lavado Suero NaOH 0.1 N Neutralizado pH : 7 Secado Proteína del tarwi (Contenido de proteínas: 90% b.s.)
  • 25. Elaboración de harina instantánea de tarwi Semilla de tarwi Triturado Descascarado Cáscara de la semilla, germen Laminado Hexano Extracción de aceite Hexano Eliminación del solvente Licor Torta Eliminación del solvente Torta desgrasada Aceite crudo Secado Alcaloides Eliminación del solvente Extracción del alcaloide Alcohol Eliminación del solvente Agua Lavado Secado Separación de los alcaloides Extrusión Vapor Alcaloides Secado Molienda Harina instantánea de tarwi Envasado
  • 26. Examen: 02-06-2012
  • 27. GRACIAS Ing. Didí Juan Flores Cruz