Resumen la Luffa Cylindrica (L.) Roem, estropajo, puede considerarse como una nueva fuente para la producción de aceite para consumo humano o industrial, harina proteica para alimentación humana o animal y muchos otros usos






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títuloResumen la Luffa Cylindrica (L.) Roem, estropajo, puede considerarse como una nueva fuente para la producción de aceite para consumo humano o industrial, harina proteica para alimentación humana o animal y muchos otros usos
fecha de publicación06.01.2016
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tipoResumen
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P r o d u c t o s KAR.

INVESTIGACION, DESARROLLO Y CONTROL DE LA CALIDAD

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Medellín - Colombia




CARACTERISTICAS FISICO-QUIMICAS Y PROCESO DE OBTENCION DE ACEITE Y HARINA DE ESTROPAJO

(Luffa Cylindrica (L.) Roem)
Norberto E. Aza Pacheco, Director Técnico, Productos KAR,
RESUMEN
La Luffa Cylindrica (L.) Roem, estropajo, puede considerarse como una nueva fuente para la producción de aceite para consumo humano o industrial, harina proteica para alimentación humana o animal y muchos otros usos.
El estudio realizado muestra que el fruto de estropajo contiene grandes cantidades de semilla que, al descascarillarla y desengrasarla, genera una harina con un contenido en proteína mayor que cualesquiera de las semillas oleaginosas normalmente procesadas en la industria.
INTRODUCCION
El estropajo, Luffa Cylindrica, es una planta perteneciente a la familia de las cucurbitáceas que cuenta con más de 600 especies las cuales se encuentran distribuidas en todos los países cálidos de la tierra, presentando a veces frutos comestibles (1).
Existen seis especies de Luffa con frutos de forma y tamaño muy diferentes. El estropajo, Luffa Cylindrica (L.) Roem, tiene como sinónimos: Luffa aegiptiaca Mill y Poppia Fabiana Hort; sus nombres vulgares son: coladera, melocotón, calabazo (Colombia); schwammkuerbis (Alemania); pétole (Francia); quimgombó (Orinoco); bucha dos paulistas (Brasil) (2).
Su origen se atribuye a Egipto, según leyendas de hace tres siglos; sin embargo, se disputan su nacimiento China, India, Malasia, Japón y América (1).
La planta de estropajo, Luffa Cylindrica (L.) Roem, produce frutos de forma más o menos cilíndrica, que generalmente miden entre 15 y 110 centímetros de largo, por un diámetro de alrededor de 4 a 15 centímetros; el pericarpio (cáscara) es delgado pero más o menos fuerte cuando el fruto está aún fresco y se resquebraja con mucha facilidad cuando se seca; el mesocarpio está formado por una pulpa esponjosa y jugosa de fibras regularmente entrelazadas, en cuyo interior se localizan numerosas semillas aplanadas de color negro (1).

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La pulpa esponjosa después de haber sido técnicamente procesada ha venido siendo utilizada entre otros aspectos para: la fabricación de guantes para el baño corporal y tratamiento de la celulitis, además de un sinnúmero de artículos relacionados con el aseo personal; la confección de filtros para motores marinos, filtración de líquidos y aceites; la confección de amortiguadores de golpes y ruidos; rellenos de hombreras, almohadillas, asientos, empaques y cubiertas para objetos frágiles; la confección de pantallas para lámparas; la fabricación de suelas para zapatos, etc. Estas aplicaciones han venido siendo desarrolladas principalmente en los países Europeos y Estados Unidos, países hacia donde se ha venido exportando la esponja lavada y que han hecho que nuestro país haya aumentado su cultivo principalmente en las regiones cafeteras, es importante señalar además que simultáneamente se ha generado una gran demanda nacional, que absorbe gran parte de la producción (1).
Las semillas que se encuentran localizadas en la pulpa esponjosa y jugosa, incrustadas en los alveolos internos, salen parte en el lavado y el resto deben ser retiradas tan pronto la esponja o estropajo se encuentre seco, golpeándolo suavemente contra una superficie plana (1).
La planta inicia su florescencia a los dos meses de sembrada, con formación de frutos a los tres meses aproximadamente, los cuales se desarrollan y maduran entre los cinco y los seis meses (1).
La producción de la planta de estropajo es permanente y se extiende por unos seis meses, al cabo de los cuales desfolia y permanece aletargada por un mes, para iniciar un nuevo ciclo (1).
El número de frutos de cada planta varía de acuerdo al tipo de estropajo, pero en ningún caso es menor de sesenta unidades en el año de producción, habiéndose encontrado en el departamento del Quindío plantas con ciento veinte frutos de estropajo (1).
Este estudio detalla algunas características físico-químicas importantes y el procedimiento que se debe seguir para la obtención tanto del aceite, como la harina de la semilla de estropajo a nivel industrial.
MATERIALES Y METODOS
Para realizar los análisis se tomaron aproximadamente 600 gramos de semilla, obtenida de diversas frutas maduras de plantas de estropajo.
Los valores analíticos como: humedad y materia volátil, proteína total, contenido de aceite, fibra cruda, ceniza, ácidos grasos libres, índice de yodo, índice de saponificación, materia insaponificable, fueron determinados siguiendo los métodos A.O.C.S. (3).
Para la determinación del contenido de almendra y cascarilla en la semilla de estropajo se homogenizaron eficientemente las semillas y se pesaron exactamente alrededor de 20 gramos en una balanza analítica. Las cascaras se removieron manualmente de las

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almendras y tanto las unas como las otras se pesaron exactamente para luego determinar su contenido.
El color del aceite extraído, debido a la intensidad de su coloración, fue observado directamente por diversas personas quienes llegaron a la misma conclusión. El olor del aceite también fue determinado por varias personas, quienes llegaron a la misma conclusión.
Para determinar la densidad aparente aproximada de la semilla de estropajo, se tomaron cuatro volúmenes diferentes con sus correspondientes pesos y las densidades obtenidas fueron promediadas.
El largo, ancho y espesor de cuarenta semillas de estropajo tomadas al azar también fueron determinados.
El largo, diámetro y peso de algunos frutos de estropajo maduros y secos; lo mismo que el número de semillas que traen en su interior, fueron también determinados.
El aceite fue extraído de las semillas finamente molidas utilizando hexano industrial en un equipo Soxhlet. El solvente hexano usado fue el que normalmente se utiliza para la extracción de aceite de las semillas oleaginosas en las plantas industriales el cual tenía un rango de ebullición entre 50ºC y 75ºC (4).
RESULTADOS Y DISCUSION
Como previamente se ha reportado (1), algunas variedades de estropajo, son comestibles y del análisis químico de sus frutos se obtuvieron los siguientes resultados ( Tabla I ):
TABLA I (1)

ANALISIS QUIMICO DE FRUTOS DE ESTROPAJO

Agua %

91,66

Proteínas %

0,51

Grasa %

0,19

Carbohidratos %

3,31

Fibras %

0,46

Cenizas %

0,41

Indeterminados %

0,45



Las semillas son aplanadas, de color negro con aproximadamente las siguientes dimensiones: largo entre 0,95 y 1,95 cm., ancho entre 0,8 y 1,1 cm. y espesor entre 0,24 y 0,30 cm..La cascarilla es bastante gruesa, resistente, impermeable y recubierta por una laminilla plástica transparente muy delgada; la almendra que se encuentra en su interior es de color verde claro, que al partirla tiene una coloración blanca. Una relación en peso
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aproximada de almendra a cascarilla es de: 50,56 % de almendra a 49,44 % de cascarilla. La densidad aparente de la semilla de estropajo fue de 452,775 kg/m3.
Algunos frutos de estropajo estudiados tenían las siguientes características (Tabla II):

TABLA II

CARACTERISTICAS DE ALGUNOS FRUTOS DE ESTROPAJO

FRUTOS

LARGO

cm.

DIAMETRO

cm.

PESO

g.

NUMERO DE

SEMILLAS

Estropajo seco

35,0

8,0




315

Estropajo seco

32,0

7,0




283

Estropajo seco

31,0

6,0




260

Estropajo seco

21,0

4,5




180

Estropajo maduro

31,0

7,0

560,0




Estropajo maduro

18,0

4,5

145,0




Estropajo maduro

17,0

4,5

110,0






Los análisis de la semilla de estropajo dieron las siguientes características (Tabla III):
TABLA III

CARACTERISTICAS DE LA SEMILLA DE ESTROPAJO

ANALISIS

SEMILLAS SIN DESCASCARILLAR

SEMILLA DESCASCARILLADA

(ALMENDRA)

METODO

UTILIZADO

Humedad y Materia volátil %



12,08


7,16


A.O.C.S. Ai 2-75

Proteína Total %

18,44

35,27

A.O.C.S. Aa 5-38

Aceite %

22,22

41,36

A.O.C.S. Ac 3-44

Fibra (Cruda) %

32,01

5,16

A.O.C.S. Ba 6-61

Cenizas %

3,05

5,93

A.O.C.S. Bc 5-49



Las características obtenidas de los análisis realizados al aceite de la semilla de estropajo son las siguientes (Tabla IV):
TABLA IV

CARACTERISTICAS DEL ACEITE DE LA SEMILLA DE ESTROPAJO

ANALISIS

VALOR

METODO UTILIZADO

Ácidos Grasos Libres (Oleico) %

3,28

A.O.C.S. Ca 5a-40

Índice de Yodo (Wijs)

107,61

A.O.C.S. Cd 1-25

Índice de Saponificación

193,62

A.O.C.S. Cd 3-25

Materia Insaponificable %

4,22

A.O.C.S. Ca 6a-40

Color

Vino tinto

Observado visualmente

Olor

Característico




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Teniendo en mente los anteriores datos, los diagramas de flujo recomendados para el procesamiento de semilla de estropajo a nivel industrial serían los siguientes (Figura 1):
SEMILLA DE ESTROPAJO

LIMPIEZA

SECADO

PESAJE

TRITURACION DESCASCARILLADO

CALENTAMIENTO-COCCION CASCARAS ALMENDRAS

LAMINADO O EXTRUSION

PRENSADO CASCARAS (100%-X%) CASCARAS(X%) TRITURACION

ACEITE TORTA CALENTAMIENTO-COCCION



ACONDICIONAMIENTO LAMINADO O EXTRUSION PRENSADO

CLARIFICACION TORTA ACEITE

EXTRACCION POR SOLVENTE ACONDICIONAMIENTO

ACEITECRUDO CLARIFICACION

EXTRACCION POR SOLVENTE

ACEITE CRUDO HARINA ACEITE CRUDO

HARINA ACEITE CRUDO

ACEITE CRUDO ACEITE CRUDO

FIGURA 1: Diagramas de flujo posibles para el procesamiento de la semilla de estropajo ( Luffa Cylindrica (L.) Roem).

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El material extraño que normalmente acompaña a las semillas consiste principalmente de partes de la misma planta y en términos generales es muy reducido; la muestra utilizada en este estudio contenía 0,21% de impurezas.
Los frutos de estropajo contienen relativamente grandes cantidades de semilla, las cuales están directamente relacionadas al tamaño de los mismos, como puede observarse de los datos obtenidos (Tabla II).
Si bien las harinas provenientes de semillas no descascarilladas constituyen un buen alimento animal, estas son menos digeribles que las que proceden de semillas descascarilladas, aunque estas últimas contengan por lo menos del 5 al 10 por ciento de cáscaras (5), practica esta, normalmente realizada en el procesamiento industrial de semillas oleaginosas.
Si consideramos la semilla descascarillada (almendra) totalmente desengrasada, podemos concluir, que de las semillas oleaginosas normalmente procesadas a nivel industrial, es la que mayor contenido en proteínas posee (mayor del 60%); esto permitirá realizar mezclas con otras harinas de menor contenido proteínico en la preparación de concentrados para la alimentación animal.
Las cáscaras generadas en el proceso, pueden ser utilizadas como combustible para la generación de vapor en la misma planta de procesamiento o estudiarse la posibilidad de otros usos alternativos.
Se dice que las mezclas con semilla finamente pulverizada, son invaluables alimentos para aves de corral y cerdos, pero que no deben suministrarse en gran cantidad porque en las aves y los cerdos produce diarrea (1). Lo anterior hace pensar en algún tipo de inactivación de la sustancia o sustancias causantes de este problema, antes de que dicha semilla sea procesada a nivel industrial.
De la harina resultante de la extracción del aceite de las semillas de estropajo, se dice que se extrae CALOCETINA para uso medicinal (1).
El aceite procesado por los métodos convencionales es inoloro, icoloro, e insípido y puede ser utilizado para consumo humano (1). Pienso que debido a la intensidad de su coloración no pueda ser procesado por el método moderno conocido como “refinación física”, mas sin embargo esto debe ser comprobado.
El aceite extraído tiene un contenido relativamente alto de ácidos grasos libres y un alto contenido de materia insaponificable (Tabla IV), que deben ser tenidos en cuenta para su correcto procesamiento a nivel industrial.
AGRADECIMIENTO

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Gracias al Doctor Michael Nee, del Jardín Botánico de Nueva York, quién en 1986, después de haber revisado el manuscrito le colocó una nota de, “!muy interesante!”, y a Proexpo, seccional Medellín, por haberme facilitado la información recopilada en esta entidad relacionada con este tema.
REFERENCIAS


  1. Información recopilada en la biblioteca de PROEXPO, Edificio Banco de la República, Piso 8, Medellín, Colombia, Sur América.

  2. E. Pérez Arbeláez, “Plantas Útiles de Colombia”, Cuarta Edición, Litografía Arco, Bogotá, Colombia, 1978, página 325.

  3. “Official and Tentative Methods of the American Oil Chemists’ Society”, Vol I y II, Third Edition, A.O.C.S., Champaign, Illinois. Including Additions and Revisions 1983.

  4. Método A.S.T.M. Designación número 216-54.

  5. E. Bernardini, “Raw Materials and Extraction Techniques”, Vol. I, First Edition, Interstampa, Rome, Italy, 1983, p. 119.

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