Hartón - CIAT

Seminarios internos CIAT ; Miércoles 11/03/09
Una Herencia Africana.
Diversidad varietal y usos de
Banano y Plátano en Colombia
Dufour Dominique - Seminario Interno CIAT – 11/03/09
Un poco de Historia….
¾ Papua Nueva Guinea: 8000-5000 AC.
¾ Textos budistas mencionan el banano en India: 600 AC
¾ Plantación de banano en China: 200 AC
¾ Alejandro el Grande en 327 DC, consume plátano y caña de
azúcar en India
¾ De Malasia hacia Madagascar y África oriental: 500 DC
Pacifico, Samoa 1000 DC.
¾ Muy bien implantada en 1400 DC en África del Oeste.
¾ llega al Caribe: 1500 DC. En 1502 DC. Llega a Brasil desde África
del Oeste por la marina portuguesa (Esclavitud).
¾ En el siglo XVII se encuentra los primeros textos en América
(Guineo).
¾ Linneo define el genero Musa en honor a Antonius Musa, medico
personal del emperador romano Octavius Augustus.
¾ En 1836 en Jamaica, Jean Francois Poujot, descubre una
mutación de banano dulce y de color amarillo que no necesita
cocción para ser consumido.
Que comían los esclavos?
Fray Juan de Santa Gertrudis Sena
(1750) Maravillas de la Naturaleza
“Los negros y los plátanos forman
unas bodas indisolubles que a
través de la historia han dejado
muchas preguntas. De las cuatro
especies de plátanos conocidas en
América; los artones, los artones
guineos, los dominicos y los
dominicos guineos, ellos saben
usarlos para cada ocasión”
•En 1822, Gobernador Cancino
escribe: En el Chocó la ración
semanal estaba constituida por un
número de 64 plátanos y un colado
de maíz.
http://www.lablaa.org/blaavirtual/geografia/afro/conquist1.htm
Producción de musáceas
•Plátanos de cocción (45 millones t)
•Bananos de postre (59 millones t)
Países
INDIA
Musáceas
(Millones t)
11,7
UGANDA
9,7
BRASIL
7,1
CHINA
7,1
FILIPINAS
6,8
ECUADOR
6,4
COLOMBIA
6,0
Mundo
104
Gros Michel
+ otros
12%
Cavendish
45%
Plantain
18%
Otros
plátanos de
cocción
25%
(Lescot, 2008 )
Qué es un plátano de cocción?
¾ No se consume crudo
1
¾ Mayor tamaño (largo y ancho) de dedos
¾ Menos dedos por mano y racimo
¾ Contenido de almidón elevado
1
2&3
¾ Mayor firmeza en estado verde1
4
¾ Mayor materia seca
6
¾ Hidrólisis del almidón lenta y parcial
¾ Menor contenido de sólidos solubles a maduración
¾ Corta vida en verde después de cosecha
1&2
7
¾ Diferencia en pectina y estructura de membranas
8&9
9
¾ Contenido de amilosa superior en el almidón
¾ Velocidad de cocción diferente
8
¾ Múltiples efectos sobre la salud reconocidos
10
1 Ferris (99), 2 Lassoudière (73), 3 Englyst (86), 4 Ngalani (98), 5 Baiyeri (99), 6
Carreño (03), 7 Olorunda (84), 8 Qi (00), 9 Steele (97), 10 Gnakri (96)
Grupos genéticos musáceas
Bananos postre (59 millones T)
AA
AAA
AB
AAB
ABB
AAAA
AAAB
– Sucrier (Bocadillo), Pisang Lilin, Samba, Tjau Lagada
– Cavendish, Gros Michel, Red, Lujugira, Ibota
– Ney Poovan, Kunnan
– Silk, Pome, Mysore, Pisang Kelat, Pisang Rajah.
– Pisang Awack
– Híbridos FHIA, Champa Nasik
– Híbridos FHIA
Plátanos de cocción/cerveza (45 millones T)
AAA
AAB
–
–
ABB
–
AAT/AT –
AAAB
–
Lujugira (guineo)
Pisang Rajah, Plantains, Popoulou/Maia
ia maoli,
Laknau, Pisang Nangka
Bluggoe, Pelipita, Peyan, Saba
Féhis
Hibridos (FHIA, IRFA,…)
(Bakry, sometido 2009)
Pulpa de banano
Pared
celular
Pulpa de plátano
Nativo
Granulo de
almidón
Granulo de
almidón
2 min
Calentamiento
Expansión
de la pared
celular
3 min
Calentamiento
Expansión
de la pared
celular
8 min
Calentamiento
(Qi ; 2000)
Plátano de cocción
Plantain
Producción (t)
Colombia
3 100 000
Nigeria
2 400 000
Ghana
2 200 000
Costa de Marfil
1 300 000
Camerún
1 200 000
1 000 000
Congo (Rep. Dem.)
Perú
1 000 000
Ecuador
600 000
Brasil
500 000
India
500 000
Kenia
400 000
Total
18 800 000
Exportación
Ecuador
Colombia
Guatemala
Perú
Costa de marfil
Costa rica
Camerún
Ghana
Nicaragua
Venezuela
Rep. Dominicana
Total
Otros plátanos
(t)
130 000
126 000
98 000
43 000
35 000
30 000
30 000
20 000
13 000
12 000
3 000
590 000
Producción (t)
Uganda
9 300 000
Filipinas
2 500 000
Indonesia
2 500 000
Rwanda
2 200 000
India
1 900 000
Burundi
1 100 000
Tailandia
1 000 000
Vietnam
600 000
Cuba
500 000
China
500 000
Colombia
400 000
Total
26 500 000
(Lescot ; 2008)
Preparaciones tradicionales
•
•
•
•
•
•
Cocción en calor seco , (brasa/horno/microondas
(con o sin la cáscara). Maduro asado, tostadas…
Cocción en exceso de agua. Trozos hervidos/vapor,
sopas, sancochos…
Productos fritos en aceites. Chips, chifles, aloco,
buñuelos, patacones, bolones, tostones…
Masas y purés. Foufou, ntumba, matooke, ndengue,
nalot, laplap, empanadas, aborrajado, marranitas…
Cerveza, vinos, alcohol y productos fermentados.
Bebidas alcohólicas (o no), vinagres, …
Productos intermediarios, (secados y de larga
conservación). Trozos secos, Harinas, almidones,
flakes, purés, mermeladas, bananos secos.
Forma de consumo
hervido - sopa
Asado - ahumado
Purés - masas
Bebidas
Fritura
Harinas
Objetivos del estudio
¾ Mostrar la diversidad existente en
los plátanos consumidos en Colombia.
¾Recopilar el conocimiento tradicional
de las preferencias de usos.
¾Desarrollar una metodología que
permita diferenciar los grupos
genéticos a partir de los frutos.
¾ Definir una estrategia de muestreo
que permita disponer de materia
prima homogénea.
¾ Encontrar nuevas variedades
promisorias (agroindustria y salud).
Estudio socioeconómico
¾Visitar las principales zonas de
producción de plátano en Colombia.
¾Selección de las fincas con mayor
diversidad de plátano.
¾Desarrollar una guía de encuestas
para conocer la preferencias de
cultivo y las formas de consumo de
las diferentes variedades de plátano.
¾Realizar talleres de cocina y
degustación de los productos a base de
plátano en las comunidades rurales.
Consumo cocido
Consumo crudo
Materia prima del estudio
Bananos
(AA ; AAA)
Bocadillo
Cavendish
Gros Michel
Primitivo
Rollizo
Tafetan Morado
Bananos
híbridos
(AAAA ; AAAB)
FHIA 1
FHIA 17
FHIA 18
FHIA 25
Plantains
(AAB)
Cocción no-Plantains
(AAA ; AAB ; ABB)
Africa
Cubano blanco
Dominico
Dominico Harton
Harton
Harton Maqueño
Cachaco
Guineo
Guayabo
Hua Moa
Pelipita
Híbridos de
cocción
(AAAB)
FHIA 20
FHIA 21
Caracterización morfológica de frutos
¾Estudios
Morfológicos
Fotos de cortes de dedos, manos y
racimos
Enumeración de dedos
Diámetro intermedio
Perímetro proximal, intermedio, distal
Longitud con y sin cáscara
¾Características Físicas
Peso dedo, manos, racimos,
Porcentaje pulpa/cáscara
¾Materia seca
Secado de la muestra a 104°C (24 horas)
(triplicado)
¾Densidad
Peso de agua desplazada/peso en aire
¾Determinación de minerales
Espectrometría de emisión atómica en plasma de
acoplamiento inductivo (ICP-AES)
Producción de harinas y almidones
¾Harinas
Secado de la pulpa durante 48 horas a una
temperatura entre 40 y 50°C
Harinas molidas almacenadas en bolsas
selladas (4°C)
¾Almidones
Pulpa licuada en agua
Tamizado de la pulpa (tamiz de 100 µm)
Sedimentación y centrifugación con
lavados
Almidones molidos almacenados en bolsas
selladas (4°C)
Propiedades funcionales (RVA)
Suspensión 8% de harina con inhibidor de ˞-amilasa (AgNO3)
Estructura del almidón
Harina de dominico
Propiedades físicas del almidón
¾DSC (% amilosa ; Tonset)
10-11mg de almidón y 50µl de lysofosfolipido 2% en agua
Equipo Perkin Elmer DSC 7
End = 80.532 ºC
Peak = 84.800 ºC
Height = -1.7768 mW
Onset = 87.203 ºC
Area = 51.395 mJ
Delta H = -5.627 J/g
33 variedades encontradas en el diagnóstico
•África
•Bocadillo, Mantequilla o Sedita
•Cachaco/Popocho/Cuatro filos
•Cavendish
•Comino/Pompo/Guayabo
•Cubano blanco
•Cubano negro
•Dominico
•Dominico 500
•Dominico 1500
•Dominico Hartón
•Felipita/Pelipita
•FHIA 1, 3, 17,18, 20, 21, 23, 25
•Gross Michel
•Guineo
•Hartón
•Hartón Real
•Manzano
•Maqueño
•Mareño, Noreño
•Maritu resplandor
•Morrocota/Hua moa
•Primitivo
•Rollizo
•Tafetán verde y morado
Bananos de postre
Bocadillo
Cavendish
Tafetán morado
Rollizo
Gros Michel
Primitivo
Híbridos de postre
FHIA 25
FHIA 18
FHIA 17
FHIA 1
Híbridos de cocción
FHIA 20
FHIA 21
Plátanos de cocción no plantain
Hua moa
Cachaco
Guineo
Pelipita
Guayabo
Plantains
Cubano blanco
Maqueño
Dominico
África
Hartón
Dominico Hartón
Formas de consumo en Colombia
Cocción en agua
Preferencias consumidor
Colada
Africa
Dominico Harton
Cachaco
Guineo
Cubano blanco Harton
Dominico
Sopas
Maqueño
FHIA 18,20,21 FHIA 22,23,25
Cocción en calor seco
Pelipita
Cubano blanco
Mareño
Dominico Hartón
Maduro asado Hartón
Plátano asado
Guayabo
Formas de consumo en Colombia
Productos fritos en aceite
Preferencias consumidor
África
Cubano blanco
Cubano negro
Tostadas
Dominico
Dominico hartón
Patacón pisado
Guayabo
Hartón
Hartón liberal
Moneditas
Maqueño
Mareño
Tostones
Formas de consumo en Colombia
Productos fermentados
Preferencias consumidor
Guineo
Vinagre de guineo
Viche
Productos intermedios
Cachaco
Bocadillo (orito)
Gros Michel
Tortas
Harina cruda y Precocida
Rollizo
Jugo
Formas de consumo en Colombia
Productos preformados
Preferencias consumidor
Masa precocida
Cubano blanco
Aborrajados
Guayabo
Hartón común
Hartón real
Marranitas
Empanadas
Formas de consumo en Colombia
• Banano maduro
Bananos frescos, jugos, batidos, sorbetes, tortas
• Verde y cocido
Harina: “coladas” ; cocido en agua, sopas, “sancocho” ;
trozos fritos: “patacones”, “tostones”, “moneditas” ;
preformados: “empanadas”, “marranitas”
• Maduro y cocido
Cocidos en agua: “calados” ; maduro entero o trozos
fritos u horneados: “maduros” “tajadas” ; preformados:
“aborrajados” ; tortas de maduro
• Maduro fermentado
Vinagre de Guineo
Pesos de racimos y manos
50000
9000
8000
40000
7000
Mean
Mean ± 0.95 Confidence Interval
Mean ± Standard Deviation
6000
Hand weight (g)
Bunch weight (g)
Mean
Mean ± 0.95 Confidence Interval
Mean ± Standard Deviation
30000
20000
5000
4000
3000
2000
10000
1000
0
0
-1000
HM
Ro
Pe
Pr
Af
TM
Gui
Ha
CB
DH F 21
Ma
F 25 GM F 17
Gua
Ca
Do
Bo
F 20 F 1
Variety
Bo
Pe
HM
Ro
CB Gui TM
Af
DH
Ma F 25 F 21 Do
Gua Pr
GM
Ha
Ca F 17 F 20 F 1
Variety
Largo y perímetro de dedos enteros
38
20
Mean
Mean ± 0.95 Confidence Interval
Mean ± Standard Deviation
18
Mean
Mean ± 0.95 Confidence Interval
Mean ± Standard Deviation
26
20
peri1 pulp
peri3 pulp
16
Banana pulp girth (cm)
32
14
12
10
14
8
6
8
Bo
Pe
Gui
HM
Ro
GM
Pr
F 17 F 1
CB
F 21
Do
Af
TM F 25 Gua
Ca
Ma
F 20
DH
Ha
Variety
Bo
Ro
F 17
Pr
Ma
Gua
CB
F 25 F 21
Do
Ca
HM
GM
Gui
F 20
Pe
TM
F1
DH
Ha
Af
Variety
% de cáscara y fracción comestible
7
50
Mean
Mean ± 0.95 Confidence Interval
Mean ± Standard Deviation
6
Ed ib le fo o d (Kg
(g p uDM/plant)
lp /100g b an ana)
Peel percentage (g peel/100g banana)
45
40
35
30
25
20
5
4
3
2
1
15
HM
TM
Af
Do
F 25
Gua
CB
F 21
Ha
DH
GM
Variety
Ma
Ro
Pe
Gui
Ca
F 20
F 17
F1
0
HM
TM
Gui
Pe
Ro
Gua
Ca
Ha
DH
Do
GM
F1
F 25
Af
CB F 21 F 20 Ma F 17
Variety
Materia seca
48
FHIA de postre 24.6%
45
a
Dry matter (g/100g fresh matter)
42
Banano de postre 29.4%
39
36
b
c
FHIA de cocción 34.2%
33
30
Plátano de cocción 32.0%
27
24
Plantains 41.1%
e
21
Box: Mean ± Std Error
Moustaches: Mean ± Std Deviation
18
F 25
Gui
TM
GM
Pr
Ca
F 21
Af
Ha
CB
F1
F 17
Ro
HM
F 20
Gua
Do
Ma
DH
Pe
Variety
Diferencia significativa
(p<0.01)
d
Densidad de dedo y mano
1.4
1.18
3
Densidad individual (g/cm )
Hand specific gravity
1.2
1.1
1.0
0.9
1.10
1.06
1.02
0.98
0.94
0.8
Ca
F 17
Gua
F 20
HM
Mean
Mean ± 0.95 Confidence Interval
Mean ± Standard Deviation
1.14
Mean
Mean ± 0.95 Confidence Interval
Mean ± Standard Deviation
1.3
Do
Gui
GM
F 21
DH
CB
Variety
Variedad
Ha
Ro
0.90
F 25
Pe
Bo
Gua
HM
Ca
F1
TM
F 17
F 20
Ro
F 21
DH
Gui
Do
F 25
Ma
CB
Pe
Af
Ha
GM
Variety
Correlación densidad/MS
1.20
1.15
Specific gravity (g L-1)
1.10
Cooking bananas
Dessert bananas
Cooking hybrids
Dessert hybrids
Plantains
1.05
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
Dry matter % (g/100g fresh matter)
44
46
48
Minerales
Sodio (4 mg/100 g de MS)
(no hay diferencia entre grupos genéticos)
Potasio
FHIA de postre (1451 mg/100 g de MS)
Otras musáceas (1075 mg/100 g de MS)
Calcio
Plantains (8 mg/100 g de MS)
Bananos de postre + FHIA de postre (21 mg/100 mg de MS)
Magnesio
Plantains (91 mg/100 g de MS)
Bananos de postre + FHIA postre (121 mg/100 g de MS),
Diferencia significativa (p<0.01)
% de amilosa y Temperatura (onset)
Tonset
26
bc
FHIA de postre 66.8°C
a
Banano de postre 63.2°C
24
Amylose (g/100g dry matter)
bc
FHIA de cocción 66.2°C
c
22
Plátano de cocción 65.4°C
b
Plantains 67.1°C
20
Diferencia significativa
(p<0.01)
18
% amilosa
16
Box: Mean ± Std Error
Moustaches: Mean ± Std deviation
14
F 18 Ro F 17 F 25 Pr
Bo Gua HM F 21 Do Ca Pe
Cav TM GM F 1 Gui F 20 Ma
Af
Ha DH CB
Variety
Banano de postre (o) y banano de cocción (S)
bananos de postre 19%
Plátanos de cocción 21%
Diferencia significativa
(p<0.01)
Propiedades funcionales
100
2800
90
2400
80
70
60
1600
50
1200
40
30
800
400
Af
Bo
Ca
Cav
CB
DH
Do
F1
F17
F25
F18
GM
F20
Gua
F21
Gui
Ha
HM
Ma
Pe
Pr
Ro
TM
Temp
0
20
10
0
320
640
Time (s)
960
1280
Temperature (°C)
Viscosity (cP)
2000
Resultados RVA
Modo de consumo
Banano de postre
Hibridos de postre
Hibridos de cocción
Plátano de cocción
(no plantain)
Plantains
Temp
(°C)
69.5a
71.8b
75.4c
72.6b
Vmax
(cP)
1821abc
2097b
1658ab
2079b
Vfin
(cP)
2005a
2387b
1901a
2225ab
FC
(s)
230ab
238ab
255a
177bc
75.8c
1816c
1990a
175c
Diferencia
significativa
(p<0.01)
¾ Temperatura de empastamiento: entre 66,5°C y 77,4°C ;
Tafetán Morado y Dominico Hartón.
¾ Banano de postre (69,5°C) < híbridos de postre + plátano de
cocción no-plantain (72,8 °C) < híbridos de cocción + Plantains
(75,8°C).
¾Facilidad de cocción: Bananos de postre + híbridos FHIA (FC
= 236 segundos) > Plátanos de cocción (FC = 183 segundos).
Representación de las diferencias
entre plantains y banano de postre
MS
1,00
Facilidad de cocción
Temp
0,80
0,60
Mg
TOnset
0,40
0,20
Ca
Amilosa
0,00
K
Largo
% cáscara
Perímetro
Fracción comestible
Bananos de postre
Plantains
Diferencias entre Banano de postre e
híbridos FHIA de postre
MS
Facilidad de cocción
0,90
0,80
0,70
0,60
Temp
0,50
0,40
0,30
0,20
Mg
TOnset
0,10
0,00
Ca
Amilosa
K
Largo
% cáscara
Perímetro
Fracción comestible
Banano de postre
Hibridos FHIA de postre
Diferencias entre plátanos de cocción
MS
1,0
Facilidad de cocción
Temp
0,8
0,6
Mg
TOnset
0,4
0,2
0,0
Ca
Amilosa
Largo
K
% cáscara
Perímetro
Fracción comestible
Platanos de coccion
Platanos hibridos de coccion
Plantains
Conclusiones
¾Uso diversificado del plátano en Colombia.
¾El estudio ha permitido, a partir de los frutos, desarrollar
metodologías nuevas para la caracterización de los musáceas.
(materia seca, minerales, %amilosa, Temp (DSC, RVA))
¾El estudio establece correlaciones entre las propiedades
fisicoquímicas de la pulpa y las preferencias de los consumidores
Procesos de cocción en agua: baja materia seca, baja amilosa.
Procesos de fritura: alta materia seca, alta amilosa (AAB, ABB)
grupo AAA, menos resistente à la temperatura (guineo)
¾Plátanos industriales: (MS, % amilosa, Temp altos), frutos
grandes (largo, diametro, peso), homogéneos en todo el racimo
(Hartón, Dominico hartón, Guayabo).
¾Porcentaje de cáscara: criterio importante para la elección de
variedades para uso industrial.
¾Oportunidades de uso comercial para algunas variedades
subutilizadas en Colombia (Cubano blanco, Pelipita, Hua Moa…)
¾Nuevas herramientas para estudiar aceptabilidad de variedades
Agradecimentos
¾A los estudiantes en el marco de sus respectivas tesis de pregrado, Maestría y Doctorado: Eduardo Álvarez, Francisco Javier
Castellanos, Karina Lorena Castillo, Ximena López Plaza,
Juan Carlos Lucas Restrepo, Igor Pérez, Ana María Torres.
¾A la Corporación VallenPaz, Cali, Colombia y en particular Nancy
Domínguez, Carlos Olmes Varela, “Usias”, Clara Inés Medina
¾A Silverio González, Director de FEDEPLATANO y la Universidad
de Caldas, Finca Montelindo.
¾A los agricultores y familias de la zonas rurales quienes
participaron en el suministro de la materia prima, recetas y usos de
los diferentes variedades.
¾A la Universidad del Valle, al CIAT y al CIRAD quienes
proporcionaron los fondos y los laboratorios necesarios a la
realización del estudio.
Contacto: Dr. Dominique Dufour, CIRAD/CIAT
[email protected] - [email protected]