Industria de la yerba mate

Proceso de obtención de la yerba mate canchada y yerba mate soluble

1. INDUSTRIA DE LA YERBA MATE

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PROCESOS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA II


PRODUCCIÓN DE YERBA MATE


CONSIDERACIONES TE ÓRICAS DE LA MATERIA PRIMA

En cualquier proceso industrial para la elaboración de un producto y más aún en la
industria alimentaria, lo primero y fundamental es la elección de la materia prima,
ya que como decíamos en la justificación de este trabajo la industria alimentaria se
caracteriza por la naturaleza biológica de sus materias primas.

Para la obtención de la yerba mate soluble se utiliza yerba mate canchada y
estacionada.

La yerba mate (llex paraguarienses) es un árbol ampliamente distribuido en el sur
del Brasil, Nordeste de Argentina, Paraguay y Uruguay. En esta región las hojas
desecadas y molidas se utilizan en una bebida tradicional (mate) y se incluyen en
preparaciones medicinales como estimulante suave del sistema nervioso central,
diurético y en formulaciones para reducción de peso. El hábito de beber mate ha
sido popular durante cientos de años, habiendo sido adoptado de los habitantes
nativos de la región (guaraníes).

Los Jesuitas desarrollaron el cultivo a partir de la especie silvestre y lo utilizaron
como base económica de su sistema en las Misiones en Paraguay, el noreste de
Argentina y en Rio Grande do Sul (Brasil). El producto que también fue llevado a
Europa, se conoció como té de los jesuitas, té del Paraguay o mate (Dellacassa y
Bandoni, 2001).

El nombre científico de la yerba mate es Ilex paraguariensis A. St.-Hil. Pertenece a
la familia de las Aquifoliaceae, árbol de origen nativo. Se encuentra distribuido
dentro del territorio paraguayo en los departamentos de Alto Paraná, Amambay,
Caaguazú, Canindeyú, Central, Guairá, Itapúa, Misiones y San Pedro (Ibarrola y
Degen de Arrúa, 2011).

Las ramas son glabras, las hojas perennes, alternas, de color verde brillante
ligeramente aserradas, con una longitud entre 4 y 10 centímetros; pecíolos de
hasta 15 mm de largo; flores unisexuales , blanquecinas, con 4 pétalos que nacen
en las axilas de las hojas ,el cáliz y la corona suelen ser tetrámeros o
excepcionalmente pentámeros. Entre las flores presenta igual número de
estambres. Haciendo su aparición en la primavera. Los frutos (tipo drupa) son de
color morado- rojizos al madurar, presentando 4-5 semillas en su interior (Alonso,
2004).

En Paraguay se produce yerba mate de forma que cumpla las normas del Instituto
Nacional de Tecnología y Normalización, dos tipos de yerba mate, la elaborada

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según Norma Paraguaya INTN- NP 35 001.93 “Yerba mate especificaciones”,
donde se define como al producto formado exclusivamente por hoja y ramas de
Ilex Paraguariensis Saint Hilaire.

Tabla 1 Requisitos fisicoquímicos de la yerba mate elaborada (Norma Paraguaya NP
35 001 93)
PARÁMETROS MÍNIMOS MÁXIMOS
Humedad a 105 °C ±0,5 °C - 9,00
Ceniza a 550 °C - 9,00
Ceniza Insoluble en HCl al 10 % - 1,50
Extracto acuoso 25,0 -
Cafeína 0,60 -
Hojas desecadas y pulverizadas 70,0 -
Palos - 30,0
Impurezas - 1,00
Semilla de yerba mate - 1,00

La yerba mate elaborada no debe contener productos extraños o estar ardida,
alterada, agotada o coloreada artificialmente, además la yerba que se tenga en
depósito exhibida o expenda, que no se ajusten a estas especificaciones, se
considerará como inepto para el consumo (INTN-NP 35 001 93). Establece los
requisitos que debe cumplir la yerba mate, en cuanto a caracteres organolépticos,
morfológicos, anatómicos, físicos, químicos y microbiológicos. Además establece
criterios para el muestreo y las condiciones de almacenamiento envasado y
rotulado.
El proceso de elaboración de la yerba mate canchada comprende las siguientes
etapas:


TAREFA
Proceso mediante el cual las cuadrillas de tareferos cosechan manualmente las
hojas maduras de yerba mate.
Cosechadas las ramas, se procede a la "quiebra" eliminando las más gruesas de
otras menores y de las hojas aisladas. Las ramas ya quebradas se acondicionan
sobre amplios lienzos de arpilleras denominadas "ponchadas" recogidas y atadas
sus cuatro extremos, constituyendo el "raído”.
Una vez realizada la tarefa y completado el raído son transportadas al secadero.

Figura 1 Procedimiento de tarefa

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Fuente. www.rosamonte.com.ar

PLANCHADA
La materia prima es ventilada y aireada hasta el momento de ser volcada en una
bandeja con movimiento mecánico y eje horizontal giratorio, planchada, que
transporta y regula la caída de la hoja verde conduciéndola al sapecado.
Figura 2 Planchada

Fuente. www.rosamonte.com.ar


SAPECADO
Consiste en un secado muy rápido, con duración de 20 a 30 segundos, a la acción
directa de la llama del fuego en un cilindro horizontal giratorio con temperatura de
hasta 600º C.
Este proceso debe ser realizado dentro de las 24 hs. de terminada la cosecha.
Durante esta exposición se detiene el proceso enzimático de fermentado y
oxidación de la materia prima que pierde un 80% de humedad, aquí adquiere su
característico aroma y color perdiendo el sabor a hoja verde o tisana.

Figura 3 Sapecado

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Fuente. www.rosamonte.com.ar

SECADO TIPO BARBACUA
Consiste en la generación centralizada de aire caliente puro por intercambio, por
medio de cuatro generadores de alta eficiencia que funcionan utilizando energía
de biomasa húmeda recuperada (aserrín, chip y corteza, provenientes de
aserraderos de la zona). La alta eficiencia se consigue por recuperación de calor
en los gases de escape, y por un diseño especial de la grilla de quema y del
intercambiador. Cada generador cuenta con sistema de decantación de partículas
para evitar la polución.
El aire caliente generado es entregado a los distintos secaderos, de acuerdo a la
necesidad de cada uno, por medio de la impulsión de ventiladores, conductos
subterráneos aislados y distribuidores en cada equipo de secado. En las distintas
etapas del secado, cada uno de los dieciséis secaderos requiere diferentes
temperaturas. La variación de temperatura se logra por medio de un sistema
automatizado centralizado.
Figura 4 Secado tipo barbacuá



Fuente. www.redargentina.com

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Figura 5 Secadero por dentro

Fuente. www.rosamonte.com.ar

CANCHADO
Secada la yerba se somete al canchado con la finalidad de facilitar su embolsado
y transporte. Esta etapa consiste en un triturado grueso que acondiciona el
producto para ser cargado en big bag, rotulado con fecha de ingreso e indicación
de origen de la materia prima.

Figura 6 Esquema de una canchadora

Fuente. www.educar.org

ESTACIONADO
Después del proceso de canchado los big bag se someten a un periodo de
almacenamiento natural en depósitos especialmente acondicionados con control
de oxigenación, temperatura y aireación.
El tiempo de estacionado es de 12 a 18 meses, aquí se suceden los procesos de
transformación espontánea y la yerba mate adquiere las distintas características
de sabor, aroma y color que lo identifica.
Figura 7 Estacionamiento de la yerba mate

Fuente. www.rosamonte.com.ar

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MOLIENDA
La molienda consiste en sucesivas operaciones de trituración, zarandeo y mezcla.
La materia prima es transportada por cintas mecánicas hasta la "zaranda de
limpieza" para la eliminación de palos gruesos y ramas en exceso. Luego pasan a
un proceso de clasificación en el que se separan las hojas muy grandes y el palo.
Luego estas hojas se trituran en un molino para ser zarandeadas nuevamente y
obtener distintos productos según el grado de trituración. Estas se almacenan
luego en silos.
Una vez terminada esta etapa se procede a una mezcla con "palos", cortados en
distintas proporciones, según características deseadas de acuerdo a calidad,
origen y sabor.

Figura 8 Molienda de la yerba mate


Fuente. www.rosamonte.com.ar

OBTENCIÓN DE LA YERBA MATE SOLUBLE
Para la obtención de la yerba mate soluble se utiliza materia prima estacionada. El
proceso en sí, se inicia con la recepción de materia prima, de la cual se realiza un
muestreo general, y se lleva al Laboratorio de Control de Calidad, donde se le
realizan los análisis pertinentes a saber: rendimiento, % de humedad, % de finos;
aroma, sabor de la infusión.

Figura 9 Flujograma de elaboración de yerba mate soluble (Inpasol S.A.)

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Fuente: Elaboración propia

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DESCRIPCIÓN DEL PROCESO
Una vez aprobada la materia prima por el Departamento de Aseguramiento de
Calidad, el proceso en si se inicia con la operación de tostado de las hojas y los
palos del mate, los cuales se tuestan por separado en un tostador discontinuo, del
tipo quemador diesel, rotativo, dura 20 – 30 minutos, con calentamiento indirecto
mediante aire caliente, con chimenea para desalojar los vapores de agua y demás.
El control de la temperatura del aire de calentamiento se realiza mediante picos
quemadores, los cuales se encienden o apagan de acuerdo a la necesidad del
calor. Al llegar al punto del tostado se termina la entrada de aire caliente. El
tostador es un cilindro de hierro forjado, forrado internamente de acero inoxidable.

Figura 10. Planilla de análisis de materias primas

Análisis
Rangos
Resultados
Requeridos
Dentro de rango Fuera de rango
A) Rendimiento Mínimo 21 %
B) Rend. esperado en extracción Mínimo 20 %
C) Rend. esperado en boca de torre B x 0,85
D) Humedad Máximo 6,0 %
E) Fino (malla 0,5 mm) Máximo 12 %
F) Fino (malla 0,84 mm)
G) Aroma Bueno
H) Sabor Floral
I) Cristalinidad Excelente

EXTRACCIÓN
El proceso de extracción del mate, se puede realizar utilizando un extractor
continuo en contracorriente o tanques de cielo abierto con agitación continua.
En el caso del extractor continuo, la materia prima pasa por una zaranda vibratoria
que posee una malla de 10 mm, la parte que queda arriba de los 10 mm va a un
molino de cuchillas para disminuir la granulometría, pues cuanto más pequeñas
son las partículas, mayor es la superficie de contacto del soluto con el solvente, y
por ende se realiza una mejor extracción.
De la molienda se alimenta a otra zaranda vibratoria que separa los finos menores
a 0,5 mm, con estos se alimenta al tanque de extracción de finos; y los gruesos
que van al extractor continuo. La extracción de hojas en el extractor puede ser
dividida en las siguientes etapas:
Humedecimiento: las partículas de las hojas absorben selectivamente una
cantidad de agua del extracto igual a aproximadamente el doble de su peso

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cuando están secas. Esto ocasiona una elevación en la concentración del
extracto.
Extracción de Sustancias Solubles: los sólidos solubles en las partículas son
ahora disueltas y como la concentración de las sustancias solubles en el extracto
circundante es más baja que la concentración en la solución dentro de la partícula,
los solubles se dispersan en dirección a la superficie. Aquí entonces son extraídas
de las hojas. Con el objeto de asegurar la mayor eficiencia, el promedio de las
concentraciones debe ser mantenido lo más bajo posible. Este es el motivo para
seleccionar un flujo en contracorriente. Cualquier retorno de la mezcla, sea en el
extracto o en los residuos disminuirá la eficiencia. Fluctuaciones en la velocidad de
los flujos o en sus concentraciones también disminuirá su eficiencia.
La proporción de variación de la extracción es controlada (operacionalmente) por
el tamaño de las partículas. Un tamaño fino de partículas da una alta proporción,
pero también proporciona más finos en el extracto, y deberá tomarse un especial
cuidado a fin de remover estos finos, sin quitar al mismo tiempo los coloides y los
óleos del aroma. Por razones técnicas el tamaño ideal de las partículas a ser
extraídas industrialmente, está entre 8 y 15 mm.
Principio de extracción: la unidad de extracción de continua en contracorriente,
se caracteriza por una canaleta inclinable, cubierta de camisas de calentamiento.
El producto entra en la extremidad inferior de la canaleta y es llevado por encima
por dos transportadores helicoidales. Durante el paso de sólidos a través del
extractor, cada partícula recibe el mismo tratamiento. El solvente de la extracción
(que en este caso es agua), entra por el extremo superior y fluye por gravedad
(por su propio peso) como una suave corriente a través de los sólidos en
movimiento. El extracto sale de la unidad a través de un filtro de limpieza
automática.
La extracción más eficiente ocurre cuando la fase sólida entra en contacto con la
fase líquida bajo condiciones de flujo direccional contracorriente. Los periodos de
concentración son óptimos en ambos casos.
El tiempo de permanencia de las partículas en fase sólida está controlado por la
velocidad de los transportadores helicoidales. Las partículas son transportadas
bajo un constante movimiento en espiral.
Para un mejor aprovechamiento de la materia prima se cuenta con dos tanques de
lavado de borra (LB1 y LB2) y un tanque de extracción de finos, para agotar al
máximo posible los sólidos solubles.
Figura 11 Extractor continúo en contra corriente

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Figura 12 Tanques de extracción de cielo abierto


Fuente propia


CONCENTRACIÓN
Después de la extracción, los extractos que en ese momento están con un Brix =
4° a 5° pasan a unos tanques de almacenamiento (TQ10 y TQ11), donde se reúne
la mayor cantidad posible de extracto, hasta alcanzar un volumen adecuado para
su posterior concentración en uno de los evaporadores de simple y múltiples
efectos (SEI o NIRO), donde se concentra de 13° a 16°Brix. Este extracto
concentrado pasa a una segunda concentración que se realiza en uno de los
evaporadores, donde se concentra de 26° a 30°Brix.
Posteriormente el extracto concentrado pasa a unos tanques de
almacenamiento: TQ6, TQ7, TQ8 y TQ9; una vez almacenado el volumen
necesario para su posterior secado pasan a través de un esterilizador (T°ent =
110°C; T°sal = 30°C), del cual ya pasa a la Torre Spray, para su secado final,
obteniéndose la yerba mate soluble.

Figura 10 Torre de Secado Spray

Fuente. www.galaxy.com

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CONTROLES DE CALIDAD DURANTE EL PROCESO
Durante todo el proceso se realizan controles de:
Tostación: color y humedad
Extracción: °Brix , pH, Temperatura
Centrifuga: °Brix , pH, floaters, sedimentos
Concentradores: °Brix , pH, floaters, sedimentos
Producto final:
DETERMINACIÓN DE RENDIMIENTO DE YERBA MATE
MATERIALES

Malla calefactora
Balón para extracción de 500 ml
Columna refrigerante con reflujo
Refractómetro para determinación de °Brix
Embudo
Papel de filtro cualitativo
Erlenmeyer
Silicona

PROCEDIMIENTO

1. Pesar balón y anotar su peso.
2. Tarar, pesar 10 g. de matería prima (yerba mate o té ). Anotar su peso.
3. Adicionar 100 g. o ml. de agua. Anotando su peso exacto. Adicionar 1-2 gotas de
silicona (antiespumante).
4. Llevar a ebullición durante 20 minutos (para el té) o 30 minutos (para la YM), contando
desde el momento en que entra en ebullición.
5. Dejar enfriar a temperatura ambiente y pesar el conjunto (balón- agua-muestra).
Anotar éste peso final.
6. Filtrar el extracto y anotar la lectura del Brix.

CÁLCULOS Y RESULTADOS

1. La diferencia entre el conjunto (balón-agua-muestra) inicial y final se le sustrae
al peso del agua (corrección del agua evaporada).
2. A = 100 - °Brix.
3. B = °Brix x Peso del agua / A.
4. % RendimientoBH = [ B x 100 / Peso muestra ] x 0.83 (factor de conversión a
Sólidos solubles).
5. Multiplicar el resultado por la tabla de ajuste.

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TABLA DE AJUSTE

% Rendim. Constante (K)
19 0.936
20 0.940
21 0.944
22 0.946
23 0.949
24 0.952
25 0.955
26 0.957
27 0.959
28 0.961
29 0.963
30 0.965
31 0.967
32 0.968
33 0.970
34 0.971



O.B.S.: Esta tabla se aplicará para ajustar pérdidas por humedad de la borra en
producción.
Los parámetros considerados en la borra son: 60 % de humedad con 1 % de
concentración de sólidos solubles.

RENDIMIENTO ESPERADO EN BOCA DE TORRE
Para determinar el rendimiento esperado en boca de torre, después de multiplicar
por la tabla de ajuste; este resultado se multiplica por 0,85; ya que el rendimiento
mínimo esperado en boca de torre es el 85 % del esperado en extracción.