Flujograma de operaciones para
la elaboración deL JARABE DE yacón
Descripción del proceso
1. Selección de la materia prima.
Lamentablemente, los análisis de laboratorio para determinar el contenido de FOS son laboriosos y costosos. Por este motivo, hemos desarrollado un método de estimación indirecto a través de la medición del índice de refracción del jugo de yacón.
Este método, que es rápido, sencillo y económico, permite seleccionar entre varios cultivares o lotes de yacón, aquellos que tienen un mayor contenido de FOS.
Los refractómetros, equipos que miden el índice de refracción, tienen por lo general escalas graduadas en otras magnitudes (una de ellas es la escala de grados Brix), diseñadas para expresar la concentración de azúcares totales en los zumos de frutas. En el caso del yacón, los FOS representan el mayor componente de los azúcares en el jugo. Entonces, dado que existe una correlación alta entre el valor de los grados Brix y el contenido de FOS, se puede asegurar con bastante certeza que la medición de los grados Brix es útil para comparar el contenido relativo de FOS de dos o más lotes de yacón. La importancia de este método radica en su simplicidad, rapidez y bajo costo ya que puede realizarse fácilmente con el uso de un refractómetro portátil, el cual es poco costoso y fácil de manejar.
Para lograr una selección más efectiva de la materia prima se puede complementar la prueba anterior con una degustación de las raíces. En términos generales, los azúcares simples del yacón (glucosa, fructosa y sacarosa) tienen un poder edulcorante 4 veces superior a los FOS.
Esto significa que cuanto menos dulce son las raíces, existe una mayor probabilidad de que tengan un contenido más alto de FOS. Así, el procedimiento que debería aplicarse para la selección de un lote con alto contenido de FOS es el siguiente:
Seleccionar aquellos lotes en los que las muestras tienen un alto valor de grados Brix y luego, entre estos lotes, seleccionar aquellos en los que las muestras tienen un sabor menos dulce.
2. Lavado y desinfección de la materia prima.
El lavado se hace con abundante agua, frotando las raíces unas con otras y empleando un abrasivo suave (cepillo o escobilla) que facilite la remoción de la tierra adherida a la superficie de las raíces. Después del lavado, las raíces se sumergen durante cinco minutos en una solución desinfectante de 200 ppm de hipoclorito de sodio con el objetivo de disminuir la carga microbiana que permanece adherida a la superficie de las mismas. El hipoclorito de sodio es uno de los desinfectantes más efectivos, económicos y fáciles de usar. Una solución de 200 ppm de hipoclorito de sodio se puede preparar diluyendo 4 ml de lejía comercial por cada litro de agua (la mayoría de lejías comerciales contienen alrededor de 5% de hipoclorito de sodio).
3. Pelado de las raíces.
El pelado de las raíces se hace manualmente utilizando un pelador doméstico de papas .
A medida que se pelan las raíces, es recomendable sumergirlas en un recipiente conteniendo agua potable con el fin de retardar el pardeamiento.
Con este sistema, una persona puede pelar entre 50 y 60 kg de raíces de yacón en una hora. Hay una pérdida de alrededor del 20% del peso inicial de las raíces.
4. Extracción del jugo y control del pardeamiento.
Para la extracción del jugo de yacón utilizamos un extractor industrial basado en el diseño de modelos domésticos que habitualmente se usan para hacer jugo de zanahoria, pero de mayores dimensiones. Este extractor contiene un disco abrasivo rotante que tritura la raíz y permite una separación inmediata del jugo y del bagazo.
En esta etapa se pierde alrededor del 20% del peso de las raíces peladas en forma de bagazo. La merma es grande debido a que el bagazo es eliminado con un contenido de humedad muy alto (más del 80% del peso del bagazo está en forma de jugo). La ventaja del extractor abrasivo que utilizamos es que produce al instante un jugo claro que puede ser tratado de manera inmediata para evitar el pardeamiento, a diferencia de otros métodos como el pulpeado y el prensado, donde bagazo y jugo están reunidos por mucho tiempo y resultan en un pardeamiento muy intenso e irreversible.
Para evitar el pardeamiento hay dos opciones:
La primera consiste en aplicar un tratamiento térmico al jugo que recién se extrae. Para ello se usa un recipiente grande en el que se recibe el jugo que sale del extractor. La ventaja del extractor abrasivo que proponemos es que produce al instante un jugo claro que puede ser tratado de manera inmediata para evitar el pardeamiento, a diferencia de otros métodos como el pulpeado y el prensado, donde bagazo y jugo están reunidos por mucho tiempo y resultan en un pardeamiento muy intenso e irreversible. La temperatura dentro del recipiente debe ser permanentemente superior a 60°C con el fin de desactivar las enzimas polifenoloxidasas (la mayoría de enzimas pierden irreversiblemente su actividad a partir de esta temperatura). De este modo, a medida que el jugo sale del extractor y cae en el recipiente, se desactivan las enzimas responsables del pardeamiento.
La otra opción consiste en recibir el jugo en un recipiente con una solución antioxidante. De esta manera, el jugo extraído entra inmediatamente en contacto con el antioxidante e impide que puedan ocurrir las reacciones de oxidación. Para que el antioxidante pueda ejercer su efecto, debe ser empleado antes que ocurra el pardeamiento del jugo debido a que este proceso es raramente reversible. Se utiliza 4 ml de zumo de limón (Citrus aurantifolia var. Sutil) por cada litro de zumo de yacón puede controlar el pardeamiento de la mayoría de cultivares de yacón. Sin embargo mejores resultados se han obtenido cuando se emplea ácido ascórbico (0.15 g por cada kg de raíces de yacón), de la misma manera se puede utilizar acido cítrico (0.40gr. por cada Lt de jugo de yacon) para controlar el pardeamiento. Un efecto colateral del ácido cítrico es que incrementa fácilmente la acidez del producto procesado.
Esta característica se aprovecha para inhibir el desarrollo de ciertos microorganismos en el producto envasado. Sin embargo, para el caso específico del yacón, su uso podría resultar contraproducente ya que la velocidad de conversión de los FOS en azúcares libres se incrementa mucho en medios acidificados. Por ejemplo a pH=4, alrededor del 25% de los FOS se habrá convertido en azúcares simples después de 6 meses en almacenamiento, mientras que a pH=3 la despolimerización será de 45%. Por lo tanto, se debe tener la precaución de usar dosis de ácido cítrico que no bajen el pH del jarabe a menos de 4.
5. Evaporación y concentración del jugo
La función del evaporador de maple es eliminar agua y elevar la concentración de sólidos solubles del jugo (azúcar principalmente) hasta un valor que sea lo más cercano posible a 70º Brix. En la práctica esto es muy difícil de lograr en el evaporador, de manera que alcanzar un valor de 50 a 60° Brix (=obtención del prejarabe) se puede considerar satisfactorio.
El éxito para producir el jarabe de yacon de buena calidad (sin sabor a azúcar quemado) depende en gran medida de que el proceso de evaporación sea continuo. Para lograrlo, se debe mantener un gradiente de concentraciones del jugo durante todo el proceso de evaporación.
6. Filtración del prejarabe
A medida que el jugo se concentra en el evaporador se produce abundante espuma y algunos azúcares empiezan a cristalizarse. El momento apropiado para filtrar estas partículas es cuando el jugo concentrado sale del evaporador, es decir, cuando se ha formado el prejarabe. La filtración se puede hacer usando el filtro prensa pero también se pueden emplear mallas delgadas de menos de 100 µm de diámetro de poro para hacer una filtración por gravedad
7. Concentración final
El prejarabe (50 a 60° Brix) se termina de concentrar el extracto (72 a 73° Brix) fuera del evaporador, en bandejas muy sencillas y de un tamaño mucho más pequeño que el evaporador. La idea de completar el proceso de concentración de azúcares en muchas bandejas de pequeño tamaño es que se reduzca el tiempo de exposición del prejarabe a temperaturas altas y evitar que los azúcares se caramelicen demasiado. El proceso es bastante sencillo: consiste en verter el prejarabe en las bandejas y colocar éstas en una fuente de calor (pueden ser hornillas que funcionan con gas propano) hasta que el prejarabe llegue a los 68 a 70º Brix.
8. Filtración del Extracto
Antes de envasar el Jarabe de yacon se debe realizar un último filtrado con el objetivo de eliminar los azúcares que cristalizaron durante la etapa de la concentración final.
Es importante que el jarabe de yacon tenga menos de 70° Brix durante la filtración, ya que durante este proceso el extracto concentrado seguirá evaporando agua y la concentración de azúcares podría subir 1 ó 2 grados Brix. La filtración se hace por gravedad utilizando las mallas de acero inoxidable de 60 µm de diámetro de poro.
9. Envasado
El envasado es un proceso sencillo en el que se usa un tanque dispensador de acero inoxidable. Este tanque tiene incorporado un pequeño grifo (caño) que permite dispensar el jarabe en los frascos. En el momento del envasado se debe asegurar que la temperatura del jarabe de yacon dentro del tanque sea superior a 85º C y que la concentración de azúcares sea 72º Brix. Estas simples medidas ayudarán a prevenir el desarrollo de microorganismos en el producto envasado.
En la parte superior del tanque dispensador se puede colocar, o retirar, fácilmente la malla de 100 µm de diámetro de poro. Así, el dispensador se puede usar para que cumpla una doble función: realizar el último filtrado antes del envasado (cuando el extracto concentrado tiene 68 a 70º Brix) y dispensar el jarabe de yacon en los frascos.
Resumen de la secuencia de eventos requeridos para elaborar el Jarabe de yacon
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