variables que afectan la calidad de la panela procesada en el

VARIABLES QUE AFECTAN LA CALIDAD DE LA PANELA
PROCESADA EN EL DEPARTAMENTO DEL CAUCA
VARIABLES THAT AFFECT THE QUALITY OF THE PROCESSED
PANELA IN THE DEPARTMENT OF CAUCA
SILVIO ANDRÉS MOSQUERA1, JORGE ELIÉCER CARRERA2, HÉCTOR SAMUEL VILLADA3
PALABRAS CLAVE:
RESUMEN
Caña de azúcar, trapiche, clarificación, molienda, limpieza.
La importancia del cultivo de la caña panelera radica en que se constituye en
uno de los de mayor importancia social y económica para el país, debido a
que el área sembrada es bastante amplia y a la cantidad de mano de obra que
ocupa; sin embargo, se obtienen muy bajos rendimientos económicos debido a las deficientes y precarias condiciones de procesamiento, dado que
se utilizan prácticas tradicionales y artesanales. El objetivo del trabajo es
analizar las características del proceso de elaboración de panela en trapiches del Cauca, para presentar alternativas de manejo que ofrezcan un producto con mayor calidad. La primera actividad realizada fue el diagnóstico
del estado de las instalaciones y del proceso; luego se hizo un reconocimiento del proceso, para lo cual se realizó un seguimiento de las actividades
involucradas desde el corte de la caña hasta la obtención del producto. Las
principales variables que afectaban la calidad fisicoquímica, microbiológica
y organoléptica fueron identificadas como variables de producto, de proceso y complementarias. Como alternativas de mejoramiento de la calidad se
propuso el uso de Buenas Prácticas Agronómicas (BPA) y una adecuación y
mejoramiento de las instalaciones, entre otras. De las variables identificadas, algunas exigían un control inicial mientras que otras requerían de su
manejo a lo largo del proceso.
KEYWORDS:
Sugar cane, trapiche, clarification,
moiling, cleaning.
____________
Recibido para evaluación: octubre 25 de 2003. Aprobado para publicación: enero 25 de 2007
1
2
3
Ingeniero industrial de Alimentos. Especialista en Gerencia de Producción. Magíster en Ingeniería Industrial. Facultad de Ciencias
Agropecuarias, Universidad del Cauca, Popayán.
Químico. Especialista en enzimología.
Ingeniero Agroindustrial. Magíster en Docencia Universitaria. Ph.D. Ingeniería. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad del Cauca.
[email protected]
Correspondencia: Silvio Andrés Mosquera, e_mail: [email protected]
Facultad de Ciencias Agropecuarias
Vol 5 No.1 Marzo 2007
18
ABSTRACT
The importance of the cultivation of the cane panelera resides in that it is constituted in one of those of more social
and economic importance for the country, because the sowed area is quite wide and to the quantity of manpower
that occupies; however, very low economic yields are obtained due to the faulty and precarious prosecution conditions,
since they are used practical traditional and handmade. The objective of the work is analyzing the characteristics of
the process of panela elaboration in trapiches of Cauca, to present alternative of handling that offer a product with
more quality. The first carried out activity was a diagnosis of the state of the facilities and of the process; then it was
a recognition of the process, for that which was carried out a pursuit of involved activities since he/she intersects the
cane until the obtaining of the product. The main variables that affected the physiochemical quality, microbiological
and organoleptic were identified as product variables, of process and complementary. As alternative of improvement
of the quality he/she intended the use of good practical agronomic and an adaptation and improvement of the
facilities, among other improvements of the process. Of the identified variables, some demanded an initial control
while others required of their handling along of process.
INTRODUCCIÓN
La caña es una gramínea del género Saccharum, originaria de Nueva Guinea, cultivada en zonas tropicales y
subtropicales, su reproducción es agámica y sus raíces
muy ramificadas. Su forma es recta con tallos cilíndricos de 2 a 5 metros de altura, diámetro variable de 2 a 4
cm y nudos pronunciados sobre los cuales se insertan
alternadamente las hojas delgadas [1].
La panela es un producto alimenticio obtenido a partir
del proceso de evaporación de los jugos de la caña de
azúcar, utilizado como bebida o como edulcorante. La
panela es un producto muy importante para Colombia
por las siguientes razones: primero, el impacto
socioeconómico de la producción de panela, ya que,
mundialmente, cerca de treinta países producen panela,
siendo Colombia el segundo productor después de la
India, con un volumen que representa más del 9% de la
producción mundial registrada por la FAO (1999) lo que
redunda en la creciente importancia de la cadena productiva como fuente de generación de empleo para el
sector rural. El segundo aspecto relevante se refiere al
consumo: Colombia es el primer consumidor mundial
de panela, con 25,5 Kg de panela por habitante al año,
cantidad que supera en más de dos veces a otros consumidores importantes. Esto indica que es un producto
elemental en la canasta familiar, a lo que se suman sus
beneficios nutricionales, ya que la panela es una fuente
importante de energía debido a su elevado contenido
de azúcar [2].
La caña es la principal materia prima utilizada para la
obtención de la panela, está compuesta esencialmente
por agua y una parte sólida rica en fibra y en sólidos
solubles. Entre los sólidos solubles de la caña sobresalen los azúcares como sacarosa, glucosa y fructuosa. La hidrólisis o rompimiento de la molécula de sacarosa a glucosa (dextrosa) y fructuosa (levulosa) se
conoce con el nombre de inversión de la sacarosa.
Este fenómeno se inicia en la misma planta, pero se
acelera después del corte por efectos de la temperatura ambiente y del pH. La sacarosa es estable en medio
alcalino, mientras que los azúcares reductores lo son
en medio ácido. La sacarosa se sintetiza en las hojas y
se acumula en el tallo de la caña y su contenido aumenta con el tiempo, hasta alcanzar su óptimo de madurez, momento en el cual se inicia la inversión. Esta
madurez en sacarosa es alcanzada por cada variedad a
una edad diferente, tal como se describe en la siguiente reacción [3].
&+2
+2!
&+2
&+2
6DFDURVD
*OXFRVD
)UXFWXRVD
>D@
'ƒ
>D@
'
'ƒ
>D@
Posee otros compuestos menores como minerales,
proteínas, ceras, grasas y ácidos que pueden estar
en forma libre o combinada (ver cuadro 1). La proporción en la que se encuentra cada uno de estos
compuestos está dada por la variedad, tipo de suelo,
manejo agronómico, edad, factores climáticos, entre
otros, que unidos a las deficiencias en el manejo de
jugos, dificultan la fabricación de un producto totalmente homogéneo [3].
Facultad de Ciencias Agropecuarias
Vol 5 No.1 Marzo 2007
19
Otros componentes son la fibra, que está constituida
principalmente por celulosa, pentosanas, lignina y cenizas.
pendiendo del terreno de donde provenga la caña, se
obtendrá mayor o menor cantidad de agua, lo cual dificultará la evaporación.
Variables que afectan la calidad de la panela
El material de las falcas afecta al producto porque le
confiere impurezas y al proceso porque el melero tiene
Algunos factores que influyen en el deterioro de la panela
se relacionan con la humedad, la composición y las
condiciones del medio ambiente. A medida que aumenta
la absorción de humedad, la panela se ablanda, cambia
de color, aumenta los azucares reductores y se disminuye el contenido de sacarosa.
En el cuadro 2 se muestran las variables que afectan la
calidad de la panela y se clasifican en variables del proceso, del producto o complementarias.
Las variables del producto son las que afectan directamente la calidad o presentación del mismo, tales como
la variedad de la caña, donde generalmente las variedades mejoradas ofrecen mejor calidad en cuanto a
textura y color. El grado de madurez es otra variable,
porque si la materia prima no ha alcanzado el índice de
madurez adecuado (0,95 a 1), el producto terminado
presentará dificultades para alcanzar la textura y el color
adecuados. También, el número de corte es importante, debido a que cuando el cultivo es viejo (más de 5
cortes), el producto terminado presenta dificultades con
su color. El tiempo de almacenamiento es primordial, si
es prolongado (más de 3 días) se agiliza la inversión de
la sacarosa, siendo esta reacción precursora de las
coloraciones oscuras. La asepsia y empaques son variables relevantes, debido a que si el trapiche no se encuentra en buenas condiciones de asepsia y si la calidad del empaque no es buena, el producto se contaminará ocasionando el rechazo por parte del consumidor.
Un mal batido o un batido prolongado afectará la presentación de la panela porque se introduce una gran
cantidad de aire que al compactarse dificulta el moldeo.
La cantidad de cal adicionada determinará la textura de
la panela y la adición de cadillo afectará el grado de
limpieza del producto terminado [4,7].
Las variables complementarias son las que, además de
afectar al producto afectan el proceso, entre ellas las
más importantes son la composición química del suelo
porque el terreno aporta la cantidad de hierro y de fósforo que determinarán el color del producto terminado,
también determina el grado de acidez que finalmente
afecta el color (verdeamiento), y afecta el proceso, de-
Cuadro 1. Composición química promedio de la caña de azúcar
&RPSRQHQWH
$JXD
&HQL]DV
)LEUD
$]~FDUHV VDFDURVD JOXFRVD )UXFWRVD
*UDVD\FHUDV
6XVWDQFLDVQLWURJHQDGDV
3HFWLQD
ÈFLGRVOLEUHV
Fuente: CARRERA, 2004 [3]
Cuadro 2. Determinación de variables
ÈUHD
9DULDEOH
&ODVLILFDFLyQ
*UDGRGHPDGXUH]
GHSURGXFWR
9DULHGDG
GHSURGXFWR
7HUUHQRGHGRQGHSURYLHQH
GHSURGXFWR
1~PHURGHFRUWH
GHSURGXFWR
7LHPSRGHDOPDFHQDPLHQWR
GHSURGXFWR
0DWHULD
3ULPD
S+GHOMXJR
FRPSOHPHQWDULD
ž%UL[
GHSURGXFWR
0ROLHQGD
GHSURGXFWR
3UHOLPSLH]D
GHSURFHVR
*UDGLHQWH GH WHPSHUDWXUD
FRPSOHPHQWDULD
HQODFODULILFDFLyQ
*UDGRV%UL[ILQDOHV
3URFHVR
FRPSOHPHQWDULD
,QVWUXPHQWRVGHPHGLGD
FRPSOHPHQWDULD
7LHPSRGHPROGHR
GHSURGXFWR
0DWHULDOGHODVIDOFDV
FRPSOHPHQWDULD
6XEMHWLYLGDGGHOPHOHUR
FRPSOHPHQWDULD
9LVLELOLGDG
FRPSOHPHQWDULD
7LSRGHFRPEXVWLEOH
GHSURFHVR
$VHSVLD
GHSURGXFWR
%DWLGR
GHSURGXFWR
7žGHDSOLFDFLyQGHFDGLOOR
FRPSOHPHQWDULD
7LHPSR
FRPSOHPHQWDULD
GH
FRQFHQWUDFLyQ
GHOMXJR
$GLFLyQGHFDO
GHSURGXFWR
*UDGLHQWHGHWHPSHUDWXUD
FRPSOHPHQWDULD
&DOLGDG
FRPSOHPHQWDULD
\
FDQWLGDG
GH
FDGLOORDDGLFLRQDU
6HUYLFLRV
(PSDTXH
/LPSLH]DGHOMXJR
GHSURFHVR
$JXD
FRPSOHPHQWDULD
(QHUJtD
GHSURFHVR
&DUWyQSOiVWLFR
GHSURGXFWR
3DSHO
GHSURGXFWR
Fuente. CARRERA, 2004 [3]
Facultad de Ciencias Agropecuarias
Vol 5 No.1 Marzo 2007
20
que estar limpiando las falcas haciendo que el proceso se retrase. Otra variable a tener en cuenta es la medida subjetiva del melero y el tiempo de retención en
las falcas, debido a que el melero es el responsable
del tiempo de permanencia de los jugos en las
pailas y de la determinación del punto de las mieles.
La temperatura de adición del cadillo afectará al proceso, ya que si se adiciona a baja temperatura (menor a
55°C) el proceso de limpieza se retrasará afectando el
producto y si se agrega a alta temperatura mayor a 80
°C, el proceso de separación de impurezas no será
eficiente y la solución que se agrega le confierirá al
jugo un color verde que permanecerá en la panela.
El gradiente de temperatura determina el tiempo que
deben estar las mieles en las pailas retrasando el proceso y el color. La calidad y cantidad de cadillo a
adicionar determina el tiempo de cocción de las mieles, porque, si se ha disuelto en gran cantidad de agua,
se dificulta la evaporación y concentración, además,
la calidad y cantidad de baba del cadillo adicionada
afecta el producto terminado porque de ellas depende
su color. Una variable complementaria importante es
la influencia del agua en la calidad del producto terminado al facilitar la presencia o ausencia de microorganismos. Las variables del proceso son aquellas que
no afectan el producto pero si afectan al proceso,
como el tipo de combustible y la energía, ya que el
motor que acciona el molino es eléctrico, sin energía
el proceso se detendría.
El objetivo de este estudio es el de analizar el proceso
de elaboración de panela en trapiches del Cauca,
par tiendo de materia prima, equipos, condiciones
locativas y el recurso humano, para presentar alternativas de manejo que permitan el ofrecimiento de un
producto con elevada calidad y, de esta forma, contribuir al desarrollo de la agroindustria rural, obtener
mejores precios, mayores ingresos y un aumento de la
calidad de vida para los productores asociados y las
comunidades de la zona.
Descripción del proceso de elaboración de la panela
Para la elaboración de la panela a partir de la caña de
azúcar se sigue el diagrama mostrado en la figura 1:
Como materia prima, las variedades de caña más representativas sembradas en el Cauca son: POJ 2878, RD,
Caña Point, Maravilla, Puerto Rico, C.C .y Australiana.
MÉTODO
La primera actividad realizada fue una fase de diagnóstico en donde se determinó el estado de las instalaciones físicas y del proceso de transformación, para lo
cual se realizaron visitas de campo y entrevistas informales con los productores para la recolección de información, la segunda fase fue de evaluación para determinar cada una de las variables que afectaban la calidad
de la panela.
Posteriormente, la identificación y análisis de las variables que afectaban la calidad final de la panela, dividiéndolas en variables del producto, variables del proceso y variables complementarias.
En la siguiente fase se determinaron las alternativas de
solución a los problemas analizados, tomando como
base el manejo de los jugos, la dosificación de la lechada
de cal, la cantidad y calidad de cadillo adicionado y la
corrección de la temperatura de adición, entre otras.
RESULTADOS
Identificación de la zona
Al realizar la identificación de la zona de influencia de los
trapiches en el Departamento del Cauca, se observó que,
en términos generales, las vías de acceso presentan serias deficiencias estructurales ya que no están pavimentadas y se encuentran en mal estado, pero los terrenos
agrícolas poseen buenas características productivas y un
gran potencial para el desarrollo del cultivo.
En ocasiones, es necesario transportar la materia prima
a caballo hasta los trapiches, lo que se convierte en una
dificultad para muchas familias. Los propietarios de los
trapiches son pequeños productores de caña y los cultivos están ubicados alrededor del trapiche sobre parajes pendientes, lo cual dificulta el apronte de la materia
prima y el acceso de los insumos [4].
Las instalaciones cuentan con diferentes áreas: de
apronte, de molienda, de evaporación y concentración,
de moldeo, de bagacera y, en algunos casos, área de
bodega. Las instalaciones de los trapiches, están construidas de forma artesanal y su infraestructura es de
guadua. La mayoría posee techo de zinc y pisos en tierra. Aunque las áreas no cuentan con divisiones físicas
Facultad de Ciencias Agropecuarias
Vol 5 No.1 Marzo 2007
que las separen, se reconocen las áreas de apronte o
recepción de materia prima, que se encuentran descubiertas en su mayoría, quedando la materia prima expuesta a las inclemencias ambientales; en esta área se
almacena la caña de los diferentes productores y es
arrumada y separada por medio de estacas (ver Figura 2).
Descripción de las áreas de trabajo
Área de Molienda: Se encuentra contigua al área de recepción de materia prima, que es el sitio en donde se
Figura 1. Diagrama de flujo del procesamiento de panela.
21
ubica un molino accionado por un motor eléctrico utilizado para el proceso de extracción de jugos. Junto al
molino se encuentra un prelimpiador construído en concreto, al cual cae el jugo extraído junto con las partículas sólidas que posteriormente deben ser separadas. Se
cuenta con un tanque colector para el jugo obtenido,
cuya base posee un calentador.
Área de Bagazo: Se encuentra dentro de las instalaciones de los trapiches, cerca al área de molienda y a la
hornilla. Generalmente está cubierta con un techo de
zinc ó plástico de invernadero; el último conduce mejor
el calor transmitido por el sol hasta la masa del bagazo
y favorece su deshidratación.
Área de evaporación y concentración: Está construida con pisos de concreto y es considerada, en la mayoría de trapiches, como una zona de alto riesgo, ya que
se trabaja con temperaturas elevadas y el manejo de la
materia prima es complejo. Esta zona tiene una hornilla
panelera construida en concreto mezclado con arcilla,
compuesta por una cámara de combustión que es el
espacio ubicado en la parte anterior de la hornilla en
donde se realiza la combustión del bagazo tiene un ducto
de humos que es un túnel que forma parte de la hornilla
y comunica la cámara de combustión con la chimenea.
Está construido bajo las pailas, por donde circulan los
gases de la combustión para transferir el calor a los
jugos y evaporar el agua.
Área de moldeo: posee pisos en concreto (casi siempre están deteriorados) y se componen en su mayoría
por tres mesones, uno para el moldeo, uno para el enfriamiento y empaque y otro para el almacenamiento de
la panela antes de pasar a la bodega. Sus pisos y mesones son en cemento, brindando mayor facilidad para su
limpieza. Este cuarto está totalmente cerrado, proporcionando un mayor control de acceso al mismo.
Área de almacenamiento: en la mayoría de trapiches,
es un salón comunitario construido con ladrillo, con pisos pavimentados y techo en asbesto. La panela es almacenada en un espacio al centro de éste, pero se considera
que estos espacios favorecen la entrada de animales de
mediano tamaño como por ejemplo roedores.
Fuente: CARRERA, 2004 [3]
Servicios: Las instalaciones de los trapiches cuentan
con servicios deficientes e inconstantes de agua y energía y se presentan mayores inconvenientes en temporadas de invierno.
Facultad de Ciencias Agropecuarias
Vol 5 No.1 Marzo 2007
22
Descripción del proceso de producción
Figura 2. Recepción de materia prima trapiche Santa Lucía
Corte: El proceso inicia con el corte y almacenamiento de la caña. Los productores de caña de la
zona, tienen como actividad cultural el corte por entresaque. No tienen controles técnicos de medida
para determinar en que época se debe cosechar la
caña, sino que lo hacen por observación, por la
época o por la necesidad económica de procesar
antes de tiempo.
Arrume y Transporte: Una vez cortada la caña se
arruma, se alza y se transporta al trapiche, generalmente por tracción (caballos), dadas las condiciones topográficas de la zona que dificultan el ingreso
de vehículos, especialmente en épocas de invierno.
En algunas ocasiones, la caña debe almacenarse en
el lugar de corte, mientras es transportada al trapiche. Cuando llega, se apronta en el área de recepción de la materia prima; en algunos casos es almacenada por tiempos prolongados.
Figura 3. Zona de molienda
Molienda: Se realiza la extracción de los jugos por
compresión física de la caña al pasar a través de las
mazas o rodillos del molino (ver figura 3),
obteniéndose además, el residuo sólido llamado bagazo verde (utilizado como materia combustible) cuya
humedad fluctúa entre 50 y 60% y depende del grado de extracción del molino, la variedad y grosor de
la caña [3].
Este bagazo es llevado por el operario (bagacero)
hacia la bagacera (ver figura 4), en una lona en donde se almacena desordenadamente, lo cual dificulta
la eliminación de la humedad.
El bagazo, con una humedad inferior a 30%, es apto
para la combustión de las hornillas para garantizar
mayor eficiencia; el utilizado en tiempos de lluvia
tiene una humedad superior y el rendimiento del proceso disminuye.
Prelimpieza: Se realiza una prelimpieza de los jugos (ver figura 5), donde las partículas grandes del
jugo extraído son sedimentadas en el prelimpiador y
retiradas de forma manual. Esta separación evita que
las sustancias precursoras del color se liberen por
efecto del calor y disminuya la cantidad de
incrustaciones sólidas de las pailas, aumentando
su vida útil y la tasa de transferencia de calor.
Figura 4. Zona de bagacera
Facultad de Ciencias Agropecuarias
Vol 5 No.1 Marzo 2007
El jugo proveniente del prelimpiador pasa al tanque de
almacenamiento en donde se sedimentan los lodos que
son extraídos por medio de un orificio hacia tanques de
plástico.
Clarificación: La siguiente etapa es la clarificación de
los jugos que se realiza con el fin de eliminar impurezas
en suspensión, las sustancias coloidales y algunos compuestos de color, por medio de aglomeración (coagulación) inicialmente y, luego por floculación, mediante la
adición de sustancias mucilaginosas como el cadillo, el
balso o el guácimo, diluidas en agua (ver figura 6). El
cadillo se divide en dos partes para su adición: la primera parte se adiciona durante el calentamiento, a una
temperatura entre 60 y 70 ºC. Inmediatamente después
de terminada la primera descachazada (75 a 85 °C), se
le adiciona la segunda parte, la cachaza resultante es
más clara. Si al observar el jugo no está claro, se le
aplica otra pequeña cantidad de cadillo para eliminar
totalmente las impurezas. El Cadillo pertenece a la familia de las Tiliáceas (Triumfetta lappula L), conocido popularmente como pegapega, dado que contiene un
mucílago que se encuentra en el tallo y las hojas [6].
Encalado: La siguiente etapa es la adición de cal
(coagulante metálico), que tiene como fin la desestabilización de las fuerzas que mantienen unidas las partículas
sólidas. En la mayoría de trapiches se realiza sin tener en
cuenta la acidez, es decir, se realiza empíricamente. El pH
determinado en este estudio, fluctúa entre 4.9 y 5.6. La
preparación de lechada de cal no obedece a cantidades
precisas, es subjetiva, a criterio del operario de turno.
Cocción: El jugo clarificado pasa a la zona de cocción
donde se encuentran las hornillas, la chimenea y el
precalentador (ver figura 7). Es aquí donde se realiza el
proceso de evaporación y concentración del jugo que
Figura 6. Preparación de corteza vegetal (cadillo)
23
Figura 5. Prelimpiador
proviene de la molienda. Las etapas de evaporación y
concentración, así como la fase anterior a la clarificación, se llevan a cabo en la hornilla para aumentar el
contenido de los sólidos solubles desde 16 a 21 ºBrix
hasta 90 o 94 ºBrix en el que se alcanza el punto de miel
o panela. Las mieles alcanzan una temperatura promedio de 120 ºC. El volumen de jugo clarificado (cochada)
pasa a una paila en la que se divide en dos o tres partes,
dependiendo de las costumbres del melero (operario a
cargo del proceso) y cantidad de jugo clarificado, con el
fin de facilitar su manejo, mejorar la eficiencia de la evaporación y aumentar la calidad final de la panela.
Punteo: En el proceso de punteo, el punto final se puede identificar visualmente por la formación de grandes
burbujas o películas muy finas y transparentes o tomando una muestra de miel con una espátula e introduciéndola inmediatamente en un recipiente con agua fría
y se evalúa su fragilidad o quebrado. El punteador toma
la decisión de retirarla o no del fondo de acuerdo con
estos resultados.
Facultad de Ciencias Agropecuarias
Vol 5 No.1 Marzo 2007
24
Figura 7. Concentración
El tiempo de batido y volumen alcanzado por las mieles
depende del grano o textura, el cual básicamente se
relaciona con los ºBrix y la pureza de las mieles.
Empaque y almacenamiento: Cuando la panela se ha
secado y enfriado, se empaca, usualmente en bolsas
plásticas, si está destinada para almacenes de cadena o
en bolsas de papel reciclado, cuando el producto está
dirigido al mercado local.
El almacenamiento del producto final se hace en bodegas comunitarias por un lapso de dos o tres días.
Alternativas para el mejoramiento de la calidad del
producto
Figura 8. Cuarto de Moldeo
Después de hacer un seguimiento riguroso al proceso
de elaboración de panela; de identificar, medir y evaluar
las variables que afectan la calidad del producto final;
de realizar análisis fisicoquímicos a la materia prima y al
producto terminado, se sugirió a los operarios y productores de los trapiches algunos ajustes, acordes con
los recursos disponibles.
En el diagrama de flujo de la figura 9 se hacen algunas
modificaciones importantes.
Cuando la concentración final (grados Brix) sobrepasa el valor ideal, se agrega agua rápidamente a las
mieles que están en la batea, con el fin de disminuir
la concentración de sólidos solubles. Como no es
posible ejercer un control estricto sobre la calidad del
agua utilizada, su adición puede determinar el deterioro de la panela [3].
Batido y moldeo: en recipientes de acero inoxidable
mediante agitación vigorosa e intermitentemente con una
pala de madera durante aproximadamente 15 minutos
(ver figura 8). Después de un período de agitación inicial de unos tres a cuatro minutos, las mieles se dejan
en reposo; gracias al aire incorporado, comienzan a crecer en la batea; se reinicia la agitación; este proceso se
repite dos o tres veces.
Como primera alternativa, se propuso la implementación
de Buenas Prácticas Agronómicas (BPA) en actividades
de siembra, desarrollo de cultivo y cosecha para garantizar un producto con condiciones óptimas de calidad;
también determinar el estado óptimo de madurez de la
caña con mayor seguridad mediante registros históricos de su compor tamiento, utilizando diferentes
formatos, teniendo en cuenta las variedades sembradas, la época de cultivo, composición del suelo y factores climáticos, complementados y comprobados con la
medición de esta variable con un refractómetro.
Para la medición del índice de madurez con el
refractómetro en las cañas, antes de su corte (ver figura
10) se recomienda tomar una muestra representativa de
diez cañas completas de las diferentes partes del lote
que se va a moler, usando la siguiente formula:
=
,QGLFHGHPDGXUH]
3URPHGLR GHž %UL[SDUWH WHUPLQDO
Ec. (1)
3URPHGLR GHž %UL[SDUWH EDVDO
Los resultados se expresarán como índice, de la siguiente forma [6]:
Facultad de Ciencias Agropecuarias
Vol 5 No.1 Marzo 2007
ºBrix menores a 0.95 = Caña inmadura
ºBrix mayores a 1.00 = Caña sobremadura
ºBrix entre 0.95 y 1 = Caña madura
25
Figura 9. Diagrama de flujo modificado para la elaboración de panela.
De la misma manera, es importante conocer la composición de los suelos donde se cultiva la caña, para
determinar el tipo de fertilizantes que deben utilizarse y
garantizar de este modo una composición del jugo apta
para producir una panela de buena calidad.
Cuando un cultivo de caña tenga más de cuatro o cinco cortes, los nutrientes químicos de la tierra son deficientes para obtener un producto de buena calidad y
el rendimiento por hectárea es mínimo, por lo que una
alternativa es la rotación de cultivos y la programación
de los cortes [1].
En cuanto a la recepción de materia prima, se propuso
una adecuación de las instalaciones de los trapiches
en las áreas de recepción de materia prima, molienda,
evaporación y concentración y cuarto de moldeo, que
son de vital importancia, para garantizar un producto
inocuo y de buena calidad.
Se sugirió un menor tiempo de estadía de la caña en las
instalaciones de los trapiches antes de la molienda, puesto que el sol deshidrata el tallo generando acidificación
de los jugos y aceleración del desdoblamiento de la
sacarosa, con lo que aumenta la concentración de azúcares reductores o invertidos en los jugos.
Por las condiciones de los trapiches, se recomendó techar y pavimentar las áreas de almacenamiento de materia prima para evitar el deterioro de las cañas aprontadas.
Para mejorar la extracción de los molinos se aconsejó
revisar la abertura del par quebrador, calibrar el trapiche de acuerdo con el diámetro de los diferentes lotes
de caña y conocer la eficiencia del molino que debe
encontrarse entre 58 y 60% para tenerlo calibrado.
El jugo de la caña obtenido, debe permanecer el menor tiempo posible en el tanque de almacenamiento
para evitar que los jugos se acidifiquen.
Para garantizar un proceso eficiente de eliminación de
impurezas del jugo, se debe tener en cuenta la adecuación de un prelimpiador que garantice una buena separación de impurezas.
Es importante tener en cuenta que no todas las variedades de caña tienen el mismo contenido de impurezas en
el jugo, y depende de condiciones climáticas, madurez,
acidez y costumbres de los operarios para acondicionar el proceso por lo que se recomendó adicionar la
primera cantidad de cadillo a una temperatura aproximada de 60 ºC para que el aglutinante actúe
eficientemente y acelere la velocidad de movimiento de
las partículas presentes en el jugo y facilitar la limpieza,
la segunda adición de cadillo se debe hacer a una temperatura entre 75 y 85 ºC [4].
Facultad de Ciencias Agropecuarias
Vol 5 No.1 Marzo 2007
26
Figura 10. Identificación de las porciones de la caña para el muestreo
antes de cosecharse.
3DUWHWHUPLQDO
%
3DUWHEDVDO
$
La temperatura de la hornilla debe ser constante para
que el gradiente de temperatura esté entre 1 y 1.5 ºC
por minuto en la clarificación; cuando se presenten
jugos con pH bajos, se debe adicionar lechada de cal
de grado alimentario o cal viva, preparando soluciones acuosas en concentraciones determinadas. Es
impor tante que la calidad de la cal sea de grado
alimentario, así como la forma como se maneja, no
sólo para evitar un mal proceso sino para garantizar
la salud de los consumidores. El pH óptimo del jugo
de caña para obtener panela de buena calidad debe
estar entre 5.6 y 5.8, para evitar la formación de azúcares reductores y favorecer la clarificación, ya que
facilita la descachazada.
Otra propuesta fue que la evaporación y la concentración de los jugos se deben realizar en un periodo
mínimo de tiempo. De esta manera, se disminuye el
desdoblamiento de azúcares reductores en la etapa,
se aceleraría la inversión por las altas temperaturas
(mayores a 100 ºC) teniendo en cuenta que un alto
contenido de azúcares reductores modificaría la consistencia del producto final.
El antiespumante (cera) se debe adicionar cuando la
concentración de las mieles esté entre 70 y 75 ºBrix,
para evitar la formación excesiva de espuma.
El operario encargado de manejar las mieles (melero)
debe tener un criterio claro del momento en que se
debe retirar la miel del fondo; para el punteo se recomienda utilizar un método físico que garantice un
buen producto, para esto se debe sacar la miel, siempre a la misma temperatura (120 a 128 ºC) y concentración de sólidos solubles (88 y 94 º Brix). Por esta
razón, es necesario el uso de termocuplas para conocer permanentemente la temperatura de las mieles
y el momento oportuno para su retiro.
En las etapas de batido, moldeo, empaque y almacenamiento se recomendó no adicionar agua para bajar
la temperatura a las mieles, puesto que no se tiene
control sobre la cantidad y calidad del agua utilizada,
esta puede ser el inicio del deterioro de la panela por
humedad.
La panela no debe moldearse muy caliente ya que se
daría origen a la formación de huecos en el centro,
además de que se forman burbujas de aire que al
tratar de salir, invierten la sacarosa y dejan en el producto orificios de color blanco, los cuales dañan la
apariencia del producto.
El moldeo debe realizarse de forma ágil y constante
para garantizar el peso con una tolerancia de aproximadamente 5%; al moldear la panela, las gaveras deben estar lavadas, desinfectadas y húmedas, al igual
que el mesón, para así evitar que la producto adquiera un color indeseable en su superficie de contacto con la gavera. Además, se recomendó aislar las
áreas de moldeo y tener cuidado para no contaminar
el producto y con ello no disminuir su vida útil. Otra
propuesta fue empacar la panela a temperatura ambiente y en forma individual en bolsas de polietileno
y caja de cartón corrugado o en bolsas de polietileno
termoencogible y caja de cartón corrugado; el empaque y el embalaje se deben hacer en el momento en
que la panela alcance una temperatura igual a la del
ambiente, porque de otra forma, al enfriarse deja una
película húmeda en la superficie que favorece el ataque de microorganismos y acorta su vida útil [5].
La última recomendación fue que el producto final se
almacenara en cajas de cartón y bodegas cubier tas
en ambientes secos y con buena ventilación durante
el día, sobre plataformas o estibas y separada sobre
las paredes para protegerlas de la humedad, el derrame de líquidos y la contaminación.
Facultad de Ciencias Agropecuarias
Vol 5 No.1 Marzo 2007
CONCLUSIONES
Mejorar la calidad de la panela en cuanto a su textura y
color, significa hacer un seguimiento de los jugos en el
proceso para identificar las variables que afectan la calidad del producto. Al realizar el seguimiento al proceso
general de elaboración de panela en los trapiches del
Cauca, se identificaron las etapas y variables que afectaron directa o indirectamente la calidad del producto
final; de las variables identificadas que influyeron en el
proceso de elaboración de panela, algunas exigen un
control inicial y otras requieren manejo a lo largo de
éste, se observó que el manejo de condiciones poco
constantes del grado de madurez y variedades de materia prima pueden generar grandes efectos en la calidad
del producto final.
Las características fisicoquímicas de la caña tales como
pH, azúcares reductores, fosfatos y balance de otros
nutrientes, dependen de la variedad, suelo, clima y prácticas agronómicas.
También se observó que tiempos de apronte de más de
tres días disminuyen el pH y aumentan la calidad de
azucares reductores en los jugos, que a su vez generan
panelas con problemas de textura.
Clarificaciones deficientes generan un posterior oscurecimiento de la panela, coloraciones verdosas e impurezas del producto final
El manejo de condiciones poco constantes del grado de
madurez y variedades de materia prima pueden generar
defectos en la calidad de la panela.
Se determinó la necesidad de adecuar las instalaciones
de los trapiches, para garantizar un producto de buena
calidad y así obtener mejores resultados. En cuanto al
valor de los grados Brix de la materia prima que se procesa en los trapiches, no presenta estabilidad, pues llega al proceso caña con un contenido de sólidos solubles menor de 18 °Brix (cañas inmaduras) y también
(cañas sobremaduras), lo cual dificulta obtener un producto uniforme de buenas características organolépticas
y buenos rendimientos, que finalmente se verán reflejados en el incremento de sus ingresos.
El manejo de los jugos es una etapa crítica, ya que,
generalmente, no se cuenta con ningún tipo de control
ni monitoreo y se requiere mayor atención por parte del
27
melero. Tampoco se cuenta con los equipos de medición necesarios para efectuar dicho monitoreo en la
mayoría de trapiches.
REFERENCIAS
[ 1] CORPOICA - FEDEPANELA. Manual de caña de
azúcar para producción de panela. 2 ed.
Bucaramanga. 2000. Pág 62 - 66.
[2] CIMPA. Caracterización técnica y cultural de la cadena agroindustrial panelera. 1996. pág 54.
[3] CARRERA, Jorge Eliécer. Manual técnico: manejo
y transformación de jugos de caña panelera. Universidad del Cauca, Facultad de Ciencias
Agropecuarias, diciembre de 2004.
[4] BRAVO ORTEGA, Yoldi Sugey. Determinación y
análisis de las variables que afectan la calidad de
la panela en el trapiche comunitario el porvenir
perteneciente a la asociación de productores y
comercializadores de Santander de Quilichao, para
presentar alternativas de solución. Santander de
Quilichao, Cauca, 2004. 85 p. Trabajo de grado
(Ingeniero agroindustrial). Universidad del Cauca.
Facultad de Ciencias Agropecuarias. Departamento
de Agroindustria.
[5] CERON ORDOÑEZ, Omar. Determinación y análisis de las variables que afectan la calidad de la
panela del trapiche santa lucía, ubicado en el
municipio de Santander de Quilichao, para presentar posibles alternativas de solución. Santander
de Quilichao, Cauca, 2004. 68 p. Trabajo de grado (Ingeniero agroindustrial). Universidad del
Cauca. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Departamento de Agroindustria.
[6] DURAN, Néstor. y ZAPATA, Gil. Convenio de investigación y divulgación para el mejoramiento de
la industria panelera. Barbosa Santander: CIMPA ICA, 1992. p. 18.
[7] INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS. NTC 1311. Normas y procedimientos reglamentarios de la industria de alimentos. Segunda
revisión, Santa fe de Bogotá.