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ACADEMIA MEXICANA DE INGENIERIA

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"TECNOLOGIA MEXICANA EN EL APROVECHAMIENTO INTEGRAL DE LAS FRUTAS".

1 1

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ING. RAFAEL CHAVEZ TEIXEIRO.

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L

E . E

- 1 -

El trabajo que hoy pongo a su consideración intenta mostrar que Mé-

xico es uno de los principales productores mundiales de fruta, que

al mismo tiempo es uno de los dos mayores consumidores de refrescos

y que ambas circunstancias pueden vincularse y aprovecharse para mu

tuo beneficio.

E Trata de hacer ver que un sano crecimiento de la fruticultura re ---

E quiere del apoyo de la industrialización de sus productos, la cual-

evita que muchos de ellos se pierdan, crea numerosas fuentes de tra

bajo y derrama importantes beneficios en las zonas de cultivo.

Se propone enfatizar que, de los ochenta millones de refrescos que-

se venden cada día en nuestro país, solamente un 5% son bebidas de

fruta y que el 95% restante, integrado principalmente por refrescos

de cola y en mucho menor proporción por refrescos de sabores artifi

ciales, representa un enorme consumo potencial para los productos -

de esas industrias frutícolas.

Pretende explicar que las leyes actualmente vigentes en la materia-

L dificultan enormemente aumentar la participación de las bebidas de

fruta en el mercado total pero que, debidamente modificadas, a fin

de dar a esos productos un trato justo, constituirían un factor de-

cisivo para incrementar esa participación.

En su parte medular, y más extensa, describe las investigaciones y

los esfuerzos realizados por algunos técnicos mexicanos, bajo la di

E rección del autor, con el propósito de desarrollar la tecnología ne

cesaria para lograr el aprovechamiento integral de las frutas y he

gar hasta el envasado de las bebidas terminadas.

Aspira finalmente a demostrar que esa Tecnología, y los productos -

que de ella se derivan, tienen calidad y aceptación a nivel interna

cional. Ampliar y fundamentar lo anteriormente expresado es el pro-

pósito de la exposición que ahora inicio.

41 ,

- 2 -

Incrementar la producción de alimentos es meta prioritaria de la hu

manidad. Cada día que pasa nos recuerda angustiosamente que las pre

dicciones Malthusianas, aunque atenuadas y diferidas, son sin embar

go básicamente válidas y están indudablemente, hoy por hoy, vigen--

tes. Para México en particular, más que meta prioritaria, el incre-

mento de la producción de alimentos se ha convertido en necesidad -

urgentísima, inaplazable e insoslayable. La resolución de este pro-

blema es, a mi juicio, imperativo de supervivencia.

No es muy halagador, por desgracia, el panorama de la producción de

alimentos en México. Importamos maíz, frijol, trigo y otros insumos

básicos para nuestra dieta y no se vislumbra mejoría a corto plazo.

De algo tan vital como el azúcar de caña, en los últimos años hemos

pasado de exportadores a deficitarios. Tampoco lo es el que se con-

templa en torno a la industrialización de esos alimentos. Se ha di-

cho tantas veces que casi no le prestamos atención ni le concedemos

importancia, pero es un hecho que la realidad cotidiana, del desayu

no a la cena y del estanquillo a la tienda de autoservicio, nos de-

muestra de forma irrefutable: que la industria alimentaria de Méxi-

co se encuentra dominada, controlada, en una mayoría abrumadora y -

aplastante, por empresas multinacionales.

Dentro de este cuadro desconsolador, la fruticultura mexicana mues-

tra un desarrollo y una fortaleza dignos de encomio que contrastan

con el comportamiento de otros sectores de la actividad agrícola. -

Por supuesto no importamos frutas, pues en este renglón producimos

todo lo que consumimos, y bastante más. Desde hace mucho tiempo nues

tro país ha sido un exportador tradicional de frutas y las estadísti

cas, con pequeñas diferencias según la fuente, lo sitúan casi siem--

pre entre los primeros cinco productores del mundo, siendo el prime-

ro en tuna y lima ácida, segundo en papaya, guayaba, aguacate y --

otros.

Tenemos una fruticultura dinámica y fuerte, que es fuente de divisas

y genera empleos donde son más necesarios: en el agro mexicano. Su -

crecimiento está asegurado por un número importante de árboles jóve-

nes, en pleno desarrollo, diseminados por todos los rincones del --

- 3 -

país.

Existen varias y poderosas razones para ello. México está excepcio

nalmente dotado para la producción de frutas; sus circunstancias -

geográficas y ecológicas son tan variadas que le capacitan para el

cultivo comercial rentable de prácticamente todas las especies de-

frutales conocidas en el mundo. Esto se hace, venturosamente, sin-

menoscabo de la producción de granos, hortalizas y otros insumos -

básicos debido a que los frutales se adaptan a los lomeríos, a las

montañas, a las áreas semi-desérticas y a varias otras zonas ecoló

gicas de las que nuestro país dispone en abundancia y en las que,

de todas maneras, no sería rentable el cultivo de otros productos

agrícolas que requieren de mejores tierras, de grandes planicies y

de otras condiciones que sólo se dan en áreas escogidas y no muy -

numerosas.

El cultivo de frutales rinde ingresos por hectárea que se conside-

ran de buenos a excelentes y que superan a los de muchas otras ex-

plotaciones agrícolas, con la ventaja adicional de que los huertos

tienen vidas productivas que alcanzan decenios. La fruticultura me

xicana, que ya es una realidad, encierra enormes posibilidades de-

desarrollo, siempre que reciba los estímulos que para ello requie-

re.

La industrialización, el aprovechamiento integral de las frutas es-

un apoyo decisivo, en ocasiones indispensable, para elevar la renta

bilidad de la explotación frutícola. Las plantas procesadoras que -

se ubican en las zonas de cultivo utilizan fruta de calidad indus--

trial, permitiendo a los campesinos concurrir al mercado con fruta

seleccionada, que colocan a mejor precio.

Absorbiendo oportunamente los inevitables picos de producción, estas

plantas impiden el abaratamiento resultante de un exceso de oferta -

y actúan como eficientes reguladores del mercado; contribuyen tam---

bién a evitar la nociva intermediación ofreciendo precios de garan--

tía y comprando directamente a los fruticultores; estimulan la gene-

ración de empleos, tanto en las propias fábricas como en el campo -

- 4 -

mismo y en diversas actividades satélites.

Es muy importante señalar uue el forrale producido por la deshidra-

tación de los residuos de estas fábricas ha demostrado ser de ma--

preciable valor para la ganadería durante las épocas de sequía, en

las que se carece de piensos verdes.

En algunos casos, como en los de tamarindo y guanábana, por ejemplo,

el procesamiento industrial se vuelve indispensable, toda vez que -

dichas especies casi no son consumidas como fruta fresca y tienen -

que ser transformadas en derivados utilizables. Sin llegar a tales

extremos, podemos afirmar que la industrialización constituye un --

apoyo importantísimo para la actividad frutícola primaria, y a menu

do determina su costeabilidad. 1J1

El aprovechamiento integral de las frutas da lugar a un número con-

siderable de productos y sub-productos que encuentran aplicación en

las industrias alimentaria, farmaceútica, de cosméticos y otras, --

así como en la ganadería y la avicultura. Muchos de ellos tienen im

portante demanda en los mercados internacionales los cuales, sin em

bargo, no obstante su atractivo, están sujetos a considerables varia

ciones, a veces desastrosas, como saben por amarga experiencia nume-

rosos agricultores.

Fruto de esa experiencia es el reconocimiento de que es indispensa-

ble desarrollar, ampliar y fortalecer el mercado interno de los pro-

ductos de la industrialización de las frutas, a fin de consolidar la

economía de las plantas procesadoras, evitando así que queden a mer-

• ced de los vaivenes de la exportación. De las anteriores considera--

ciones se desprende la necesidad de incrementar, por todos los medios

• posibles, el mercado interno de los productos derivados de las frutas,

pues cada paso que se dé en esa dirección contribuirá al progreso de

la actividad frutícola, con todos los beneficios que ello entraña. -

Mayor consumo interno significa más plantas procesadoras en las áreas

de cultivo y esto, a su vez, representa mayor tranquilidad para los -

trabajadores del campo.

Para lograr ese objetivo existen, desde luego, diversos caminos pero,

- 5 -

entre todas las alternativas que conozco, la mejor, la más viable, -

es una actividad industrial altamente evolucionada en nuestro país -

que no sólo ofrece la perspectiva de un enorme consumo sino que, de

hecho, ha conseguido ya avances y logros muy concretos; me refiero a

la fabricación de bebidas de fruta.

el Se estima que actualmente, en nuestro país, se venden alrededor de -

ochenta millones de refrescos por día, lo cual determina un consumo

per cápita que es de los más elevados del mundo probablemente el pri

mero o el segundo. Esto representa un volumen diario de más de trein

ta millones de bebidas refrescantes que podrían ser elaboradas con -

frutas mexicanas pero que, desafortunadamente, no lo son. De esta --

respetable cantidad, únicamente un poco más del 5% son bebidas de --

fruta, el resto aún está por conquistar. Un abrumador 95% de este con

sumo, integrado principalmente por refrescos de cola y, en mucho me--

nor proporción, por algunos con sabores artificiales, representa toda

vía únicamente una posibilidad de crecimiento, un potencial de desa--

rrollo, para el segmento de las bebidas de fruta. Los esfuerzos y las

aportaciones tecnológicas que contribuyeron, en una modesta propor---

ción, a llegar desde casi cero hasta ese pequeño 5% y las posibilida-

des que se presentan para incrementarlo son el tema central de este -

trabajo.

Hace treinta años, la incipiente industria refresquera de nuestro

país empleaba casi exclusivamente sabores artificiales. En algunos --

productos se utilizaban aceites esenciales derivados de la cáscara de

frutas cítricas y en uno o dos casos se incorporaban jugos, que se --

traían del extranjero. Fue entonces cuando la compañía en que presto-

mis servicios, una empresa mexicana y profundamente nacionalista que

tenía más de diez años de fundada, se propuso empezar a fabricar sus

bebidas a base de jugos y pulpas de frutas, tarea que me fue encomen-

dada y que realicé primero solo, y después con el auxilio de un grupo

de técnicos que tuve el honor de formar y dirigir, y cuya colaboración

agradezco sin reserva.

Hablar de jugos o de pulpas de fruta es algo tan común, tan cotidia-

no, que resulta a veces hasta prosaico. Mucho más interesantes son -

los largos nombres de los compuestos químicos, extraños y difíciles

- 6 -

de pronunciar. Y sin embargo los jugos y las pulpas, pese a sernos

tan familiares, constituyen sistemas bio-fisicoquímicos de extraor

dinaria complejidad.

El examen somero de uno cualquiera de ellos nos revela que el subs

trato y componente predominante, constituyendo un 80-90%, es el --

agua; disueltos en ella encontramos varios azúcares y dos o tres -

ácidos orgánicos. También hallamos cantidades minúsculas, del or--

den de partes por millón, de varias decenas de compuestos orgáni--

cos volátiles: ésteres, aldehídos, alcóholes, cetonas y otros, mu-

chos de los cuales ni siquiera han sido identificados todavía. Es-

tas substancias determinan las características odoríferas y sápi--

L das distintivas no solamente de cada especie y de cada variedad, -

sino también de cada una de las zonas geográficas en que fue culti

vado el fruto. En concentraciones pequeñas, pero apreciables, par-

ticipan vitaminas, minerales, proteínas y aminoácidos, importantes

desde el punto de vista nutricional. Carotenoides, cianinas y

otros pigmentos, junto con fragmentos de tejido vegetal en forma -

de fibras y partículas de múltiples formas, tamaños y colores defi

nen su aspecto mientras que pectinas, gomas y diversos polisacári-

dos contribuyeron a darle viscosidad y consistencia.

Formando parte importantísima, están presentes también seres vivos:

levaduras, hongos y bacterias, microorganismos en crecimiento y re-

producción constantes y, por último, enzimas, esas poderosas subs--

tancias cuyo papel es tan decisivo y cuyos efectos son tan grandes-

con relación a las concentraciones en que participan. Todos los cozi

ponentes de este sistema, de este verdadero microcosmos, se encuen-

tran en continua transformación, en perpetuo cambio, reaccionando e

interactuando sin cesar.

Este era el campo de batalla y esos los materiales con que debíamos

trabajar. Nuestros objetivos incluían, en primera instancia, extra-

er jugos y pulpas de las frutas, separarlos de las partes no comes-

tibles y aprovechar ambos: productos y residuos, formarlos, modifi-

carlos, procesarlos y convertirlos en artículos útiles, en forma --

eficiente, con costos adecuados y sin afectar la ecología de las zo

pj

- 7 -

nas donde se ubicaran las plantas industriales. Para ello debíamos

ser capaces de atenuar o frenar los cambios indeseables, acelerar-

los convenientes, influir sobre el proceso y conducirlo hacia don-

de se requiriera.

Cierto es que aquí se cumplen las leyes de la termodinámica, de la

bioquímica, de la cinética y de las demás ciencias en que se apoya

la Ingeniería Química; verdad es que no cambian los hechos básicos

que gobiernan estos fenómenos; pero también es cierto que la pre--

dicción de los patrones de comportamiento se vuelve bastante más-

difícil que en el caso de los sistemas puramente químicos.

Concientes de esas dificultades, iniciamos el trabajo realizando -

una exploración de la escasa literatura a la que teníamos acceso.

La información que conseguimos se refería a especies frutales de -

clima frío, a algunas de clima templado y a unas pocas de clima --

subtropical que, por ser más conocidas, habían ocupado ya la aten-

ción de los investigadores de otros países. Nada, o casi nada, ha-

llamos en relación con frutas tropicales como mango, tamarindo, --

guayaba, guanábana y otras muchas. Naturalmente, decidimos empezar

por las más conocidas, es decir naranja, manzana, piña, uva y to--

ronja, dejando las tropicales para cuando acumuláramos alguna expe

rienda.

La adquisición de los jugos presentó algunos problemas pues, en --

aquella época, prácticamente no había oferta. Las empacadoras de -

piña de Isla y Loma Bonita, por ejemplo, tiraban gran parte del ju

go que escurre del corte de rebanadas pero no tenían concentrador;

en la zona manzanera de Puebla se podía conseguir algo de jugo, pe

ro procedía de la fabricación de sidra, estaba semifermentado y -

era inadecuado para los fines perseguidos. Nos vimos obligados a -

instalar prensas intermitentes y a producir nuestros propios jugos.

Excepto en el caso de la toronja, el público mexicano no aceptaba

la presencia de partículas insolubles en el refresco, de tal mane-

ra que fue necesario clarificar todos los jugos. Esto implicaba la

despolimerización de las pectinas y otros colóides protectores me-

-.- ,

1

- 8 -

diante tratamientos enzimáticos ya conocidos para algunas frutas,

pero no para todas. Sin embargo, basados en los patrones ya esta

blecidos para uva y manzana, fuimos modificándolos y adaptándolos

para otras frutas, variando las proporciones de las diversas enzí

mas en el complejo utilizado y optimizando los programas tiempo:-

concentración: temperatura. Tuvimos el atrevimiento, para algu--

nos casi sacrílego, de moler y prensar la piña entera, sin quitar

la cáscara; pero una adecuada combinación de enzimas y la adición

de adsorbentes selectivos, eliminaron todo resto de clorofila y -

otros compuestos, y dieron lugar a un jugo de características or-

ganolépticas superiores a las obtenidas por otros procesos. El -

caso concreto de la naranja presentó considerables dificultades -

que, sin embargo, pudimos superar. Aún ahora, solamente dos o --

tres plantas en el mundo fabrican jugo clarificado de naranja.

Debido a que los jugos contienen gran cantidad de agua, y con la-

finalidad de reducir los costos inherentes a su almacenamiento y-

transporte, es necesario reducir su volumen seis o siete veces -

hasta alcanzar concentraciones de sólidos en el orden de 60 a 70%.

Con ello se facilita al mismo tiempo su conservación ya que, por

efecto de la presión osmótica, los microorganismos son literalmen

te deshidratados y destruídos, pues el agua que contienen sus cé-

lulas emigra hacia la fase líquida, ocasionándoles la muerte.

Aunque existen otras alternativas tales como congelación y separa

ción ulterior del agua en forma de hielo, la práctica usual con--

siste en utilizar evaporadores, que se diseñan y operan de tal mo

do que el jugo se procesa a bajas temperaturas y/o con tiempo de-

retención muy pequeños, lo cual tiende a disminuir los efectos --

perjudiciales de la acción del calor sobre el producto. Una des-

ventaja de este método radica en el hecho de que el vapor de agua

que se desprende de la fase líquida arrastra consigo la mayoría -

de los componentes volátiles, o aromas, presentes originalmente,-

que tan importantes son para la calidad del producto obtenido de-

suerte que, al perderse aquellos, el concentrado presenta caracte

rísticas organolépticas incompletas, y carece de la frescura y na

1

-9-

turalidad que le impartirían los aromas.

Cuando tomamos conciencia de este problema, nos enteramos de que en

- algunos laboratorios del extranjero se estaba investigando un proce 1

dimiento tendiente a la recuperación de estos aromas antes de la --

evaporación y a su adición ulterior al concentrado obtenido, de tal

manera que en el producto final estuvieran presentes todos los com-

ponentes originales del jugo, excepto el agua eliminada. Como el -

proceso se encontraba en su fase experimental y no existían, por lo

tanto, equipos que pudiéramos comprar, decidimos abordar el asunto-

í desde su base.

Llegamos finalmente a concretar un procedimiento que consiste, fun-

damentalmente, en lo siguiente: el jugo se sobrecalienta a alta pre

sión y se expande en un recipiente separador de fases, de tal mane-

ra que se obtenga entre diez y veinte por ciento de evaporación, de

pendiendo del jugo de que se trate; la fase líquida, desprovista de

aromas, se somete a la concentración convencional, mientras que la-

fase gaseosa, en la que se arrastran los componentes volátiles, se-

conduce a una columna de rectificación a fin de elevar la concentra

ción de aromas en el destilado; finalmente, los gases no condensa--

bies procedentes del condensador de la torre, que llevan consigo --

los componentes más volátiles y elusivos, se conducen a una torre -

de absorción donde se capturan y recuperan éstos. Con dicho método

se pueden obtener "aromas" tan concentrados que un litro de ellos -

contiene los componentes volátiles de 200 a 300 litros de jugo ori-

ginal. .

Después de la etapa de mesa de laboratorio, construímos un pequeño

prototipo a escala piloto para lo cual, y para todos los trabajos-

subsecuentes, contamos con la valiosa colaboración de varios arte-

sanos expertos en el trabajo con acero inoxidable. En este prototi

po pudimos afinar, para cada jugo en particular, los detalles de -

diseño y de operación concernientes a los calentadores, a las di--

mensiones y número de unidades de transferencia en las torres, a -

la relación de reflujo, y muchos otros. La información obtenida de

- lo -

este modo nos ha permitido diseñar y construir varias unidades de re

cuperación de aromas, a escala industrial, que funcionan tan bien -

como las que actualmente se fabrican en algunos países avanzados.

En el aprovechamiento integral de los frutos cítricos se obtienen, -

como sub-productos, aceites esenciales que originalmente se encuen--

tran presentes en la cáscara. Estos aceites contienen más de 90% de-

limoneno y otros terpenos, fácilmente alterables en las condiciones

que prevalecen en las bebidas de frutas y sólo una proporción relati

vamente pequeña de compuestos oxigenados, más estables y valiosos. -

Por este motivo, antes de emplearlos, es necesario a veces someter -

los aceites esenciales a un proceso de eliminación total o parcial -

de los terpenos, conocida como desterpenación.

Todavía hace algunos años, los aceites esenciales eran desterpenados

en el extranjero mediante una rectificación a muy baja presión que,-

de todas maneras, requería un calentamiento del aceite con la consi-

guiente alteración de la calidad. A fin de mejorar ésta, y al mismo-

tiempo buscando substituir importaciones, emprendimos el estudio de

un método de desterpenación en frío, vía extracción líquido-líquido,

empleando un disolvente polar adecuado hacia el cual se difundieran

los compuestos oxigenados, dejando sólo los terpenos en la otra fase.

Actualmente estamos desterpenando nuestros aceites empleando tal pro

cedimiento, aunque todavía como proceso intermitente con reactores -

agitados, y estamos afinando los detalles para la construcción de una

columna de extracción continua. La calidad obtenida es excelente en -

virtud de que se ha eliminado el calentamiento y de que la adecuada -

elección del disolvente, después de eliminar muchas alternativas, per

mite una muy buena separación.

Cuando por fin abordamos el tema de las frutas tropicales: mango, gua

náhana, tamarindo y guayaba, lo hicimos empezando prácticamente de ce

ro, dada la escasa y no muy aplicable información de que disponíamos.

El problema de la obtención de las pulpas era al mismo tiempo, mecáni

co, fisicoquímico y bacteriológico: mecánico por lo que toca a la se-

paración y el aislamiento de la parte comestible, dejando a un lado -

[1

la no comestible; fisicoquímico en cuanto era necesario mantener --

inalteradas las características organolépticas de la pulpa, y bacte

riológico en la medida en que deseábamos obtener un producto lo más

libre posible de microorganismos a efecto de ulteriores aplicacio--

nes.

Comprendíamos, por supuesto, que dada la diferente estructura de ca

da uno de estos frutos y atendiendo a las muy diversas característi

cas mecánicas, fisicoquímicas y bacteriológicas de sus partes cons-

titutivas, los métodos y las ideas que tuvieran éxito en un caso po

drían no tenerlo en los demás.

Conocíamos razonablemente bien las bases teóricas en que se apoya -

cada una de las Operaciones y de los Procesos Unitarios de la Inge-

niería Química que, según vislumbramos, tendríamos que aplicar y --

utilizar en el desarrollo de los procesos que eran nuestro objetivo.

Sabíamos de la necesidad de determinar los valores numéricos de los

parámetros que intervienen en las ecuaciones y las correlaciones --

que, según podíamos prever, iban a sernos necesarias para el conoci

miento de cada una de las etapas de cada proceso y, consecuentemen-

te, para el diseño de los equipos que requeriríamos. Con esto en --

mente formulamos un programa de trabajo, en parte teórico y en par-

te experimental.

Nuestros primeros esfuerzos se encaminaron a conocer mejor el com--

portamiento de estas frutas durante su almacenamiento y transporte

y a determinar el grado de maduración óptimo que debían alcanzar an

tes de su procesamiento. Con esa finalidad estudiamos la cinética -

de las variaciones en la composición de cada fruta, particularmente

las concentraciones de azúcares, ácidos, almidones y taninos. Estos

cambios fueron correlacionados con características externas del fru

to, tales como color, firmeza al tacto, textura, sabor, aroma y al-

gunas otras, lo que nos permitió establecer criterios prácticos pa-

ra conocer fácil y rápidamente, en el campo, su grado de madurez y

su calidad.

Una operación que se utiliza con mucha frecuencia para la adecuada

u

1i

- 12 -

preparación de las frutas, antes de iniciar su procesamiento, es el

escaldado. Consiste éste en un calentamiento breve, unas veces con

agua y otras con vapor vivo, cuya finalidad es la destrucción o in-

activación de los microorganismos y las enzimas que se encuentran -

en la zona superficial del fruto, pero sin afectar las partes más -

profundas. Previendo la necesidad de utilizar esta operación en nues

tro proyecto, hicimos mediciones de la velocidad de penetración del-

calor en cada caso, bastante someras e incompletas por cierto, pero

que han sido suficientes para ejercer un efectivo control en el es--

caldado de estos frutos siempre que ha sido necesario, limitando la

penetración del calentamiento únicamente a la profundidad deseada.

Se hicieron algunos intentos para conocer mejor la población natural

o "salvaje" de microorganismos en estas especies, sin llegar a pro--

fundizar gran cosa en ello pero si lo suficiente para permitirnos es

tablecer rangos de temperaturas de operación y tiempos de retención-

que deberían usarse, tanto en el propio escald ado, como en subsecuen

tes pasteurizaciones y tratamientos térmicos a los que pudieran so--

meterse los frutos, los jugos y las pulpas. El conocimiento, aún su-

perficial, de esta flora microbiana también ha jugado un papel impor

tante en la resolución de algunos problemas de envasado y conserva--

ción que se mencionarán más adelante.

L

En cuanto a la obtención misma de las pulpas, esto es, su extrac- -

ción a partir del fruto entero, separándolas de las demás porciones

no deseadas, básicamente cáscaras y semillas, ensayamos sistemática-

mente, solos o en combinación, con suavización enzimática o sin ella,

diversos recursos como raspado, aplastamiento, corte, molienda y al-

gunos otros. Para cada caso particular modificamos la naturaleza de-

los elementos mecánicos empleados así como su forma y dimensiones; -

su posición y velocidad relativas a las del fruto, el ángulo de cor-

te, los materiales, más o menos duros, de que estaban construídos, -

las temperaturas, los tiempos y algunas otras variables de operación.

Seleccionamos las combinaciones ms promisorias y, para cada una de-

ellas evaluamos la calidad de las pulpas obtenidas; la presencia o -

ausencia de fragmentos de semillas, cáscaras y otras porciones inde-

1

- 13 -

seables del fruto; las características organolépticas de los produc

tos logrados; el rendimiento o eficiencia de la extracción y la po-

sibilidad de realizar ésta en condiciones sanitarias que contribuye

ran a una baja población microbiológica. Paulatinamente fueron cris

talizando y tomando forma concreta las ideas y las concepciones bá-

sicas para el diseño de máquinas despulpadoras, necesariamente dis-

tintas para cada una de las especies botánicas objeto del proyecto.

Suponíamos que, después de la extracción de las pulpas y antes de -

su envasado y almacenamiento, tendríamos que someterlas, posiblemen

te, a operaciones de separación tales como tamizado o centrifugación

y también a ciertos tratamientos que implican calentamiento o enfria

miento. Por esa razón el programa de trabajo incluyó, como parte im-

portante, la evaluación de sus propiedades fisicoquímicas. Dadas las

limitaciones de nuestra habilidad experimental y de los aparatos de-

laboratorio de que disponíamos, pudimos hacer apenas mediciones

aproximadas que, sin embargo, nos permitían predecir, así fuera en -

forma gruesa, el comportamiento de las pulpas en cuanto a su trans--

porte por bombeo y en lo concerniente a los valores probables de los

coeficientes de transmisión de calor que podíamos esperar. De esa ma

nera contamos con alguna información, aún cuando no exacta, relativa

a su viscosidad y consistencia, a su densidad, a su capacidad calorí

fica, a su conductividad térmica y a la naturaleza, cuantía, forma,

dimensiones y dureza de las partículas que llevaban en suspensión.

Paralela y simultáneamente, fuimos tratando de conocer el efecto que,

sobre la calidad del producto, tenían las operaciones a que se some-

tía y las condiciones en que se realizaban. Aprendimos a evitar reac

ciones de obscurecimiento, tanto enzimático como no enzimático; a --

mantener dentro de límites aceptables la acción perjudicial del oxí-

geno disuelto; evaluamos la sensibilidad de cada pulpa a la acción -

del calor y pudimos establecer los valores de las temperaturas que -

convenía utilizar durante su procesamiento y de los tiempos de acción

correspondientes a esas temperaturas.

Después de no pocos errores y fracasos, los conocimientos derivados

de las diferentes partes del programa de trabajo fueron poco a poco

ÑU

L - 14 -

integrados en un cuadro general que, aunque incompleto, nos permitía

una visión panorámica de las alternativas y de las posibilidades. Pa

ra cada uno de los casos estudiados, estuvimos en condiciones de es-

tablecer la secuencia de operaciones y procesos que, eslabonados con

venientemente, nos permitieran llegar desde la fruta recibida en la-

fábrica, hasta la pulpa envasada, incluyendo el almacenamiento y la

adecuada preparación de la materia prima, la extracción de la pulpa

y su tratamiento final. Teníamos también una idea bastante de las --

condiciones de operación que debíamos mantener en cada una de las -

etapas y para cada caso particular. Pero este esquema embrionario de

bía ser comprobado, modificado, perfeccionado, mediante la realiza--

ción de experiencias a escala piloto, y esa fue la siguiente fase --

del proyecto.

e L Por razones de prioridad comercial, abordamos primero el caso del --

* mango. Las operaciones preliminares de preparación del fruto, tales-

como inspección, lavado, escaldado y otras, fueron realizadas en for

ma manual, adaptando algunos equipos e improvisando otros. Para la -

extracción de la pulpa construímos dos prototipos de máqúina despul-

padora, el primero de los cuales nunca funcionó bien pues rompía las

semillas y daba un rendimiento bastante malo pero que, sin embargo,

nos dió las bases para el diseño del segundo, cuyo comportamiento re

sultó bastante satisfactorio. También construímos aparatos especia--

L

les para el tratamiento térmico de la pulpa obtenida, ya que los dis

ponibles comercialmente no se adaptaban bien a las características -

L del producto, particularmente por su elevada sensibilidad a la

acción del calor.

Eslabonando adecuadamente estos equipos, integramos una linea de pro

ducción experimental cuya capacidad era de apenas una tonelada de --

frutos por hora, pero que tenía suficiente flexibilidad para permi--

timos modificar dentro de amplios márgenes las condiciones de opera

ción y estudiar el efecto de estas variaciones. En esta linea pudi--

mos descubrir errores, que evitamos en el futuro y advertir aciertos,

que conservamos. La mayor parte de las predicciones provenientes de-

la fase inicial de mesa de laboratorio, fueron confirmadas en la plan

ta piloto, pero tuvimos que modificar, en sentido cuantitativo, mu---

chos de los valores de las variables de operación inicialmente adop

tados, aunque la cuantía de los cambios fue razonablemente pequeña.

Como corolario de la experiencia precedente, estuvimos en condicio-

nes de fabricar e instalar una linea de producción industrial de -

pulpa de mango que, aún a la fecha, opera satisfactoriamente des ---

pués de haber procesado muchos miles de toneladas de fruta. En todos

esos años hemos ido introduciendo pequeños ajustes, tanto al proceso

como al equipo, y esperamos pronto iniciar la construcción y opera--

* ción de otra linea que consideramos de "segunda generación" pues in-

corporará los refinamientos derivados de la experiencia obtenida, --

particularmente los necesarios para procesar mangos procedentes de -

todas las zonas productoras del país cuyas cáscaras presentan consi-

derables variaciones en su resistencia mecánica.

Cabe mencionar aquí que, en un esfuerzo por lograr el aprovechamien-

to integral de este fruto, hemos iniciado investigaciones conducen--

tes a conseguir subproductos útiles derivados de los residuos proce-

dentes de su procesamiento industrial. Hasta ahora, los resultados -

más concretos se derivan del estudio de la almendra contenida en la

semilla, de la cual hemos aislado una grasa cuyas propiedades fisico

químicas son muy similares a las de la llamada "manteca de cacao" y

que puede tener aplicación como substituto de ésta. Su fabricación,y

la construcción de los equipos necesarios para ella, están perfecta-

mente dentro de las posibilidades tecnológicas de nuestro país.

Gracias a los conocimientos y a la experiencia adquiridos en el desa

rrollo anterior, la guayaba presentó menor dificultad. Aunque los mé

todos y los procedimientos necesarios para el procesamiento de esta

fruta son bastante diferentes a los empleados en el mango, su estruc

tura y sus características hacen más evidente el diseño de la despul

padora correspondiente, al mismo tiempo que las peculiaridades de la

pulpa obtenida permiten un manejo más fácil y menos exigente. Conse-

cuencia de ello es el hecho de que en esta instancia no haya sido ne

cesaria la etapa de planta piloto, pues pudimos directamente diseñar,

construir, instalar y operar una linea de producción industrial que

también ha continuado trabajando sin interrupción hasta el presente,

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y a la cual se aplican los comentarios hechos en torno a la de man

go.

MI Fruto peculiar y único es el tamarindo. Igualmente peculiares y úni

bt co son los problemas que plantea su procesamiento. De todos ellos,

merecen especial mención los relativos a la extracción, mecanizada

y en gran escala, de su pulpa. En esta ocasión tropezamos con difi-

cultades considerables que sólo recientemente hemos conseguido ven-

cer. No obstante lo anterior hemos estado produciendo, durante mu--

chos años, cantidades muy importantes de pulpa de esta fruta en --

equipo fabricado según lineamientos emanados de los estudios tantas

veces mencionados. En torno al tema del aprovechamiento integral --

del tamarindo, es oportuno señalar que de sus semillas se obtienen

gomas que encuentran aplicación en las industrias alimenticia y tex

til, entre otras.

De las cuatro especies objeto de este proyecto, la guanábana era, y

sigue siendo, la más exótica, la menos conocida. Baste decir que en

tonces no existían en nuestro país huertos formales destinados a su

producción y que la colecta de esta fruta se hacía de los árboles -

silvestres que se hallaban dispersos por las zonas en que, en forma

espontánea, crecía y prosperaba. El aprovechamiento industrial de -

su pulpa en la fabricación de bebidas de fruta ha cambiado conside-

rablemente ese panorama y, en la actualidad, existen plantaciones -

comerciales de guanábana en Colima, Nayarit, Michoacán, Guerrero y

otros estados, aunque su disponibilidad continúa siendo pequeña.

Por ese motivo y debido a la muy especial consistencia del fruto, -

su procesamiento industrial se hace, aún ahora, a escala de planta-

piloto, en la que se han obtenido los datos necesarios para el dise

ño de equipo mayor, cuando llegue el momento.

Despuós de concluir el proyecto anterior, hemos desarrollado y pues

to a punto procesos para el aprovechamiento integral de muchas

otras frutas mexicanas, entre las que merecen especial mención el -

tejocote, el capulín, el nanche y el membrillo. En todos estos tra-

bajos, las enseñanzas y experiencias derivadas de aquellos primeros

pasos han resultado de inestimable valor.

L - 17 -

Productos terminados de los procesos anteriores, los jugos y las -

pulpas eran también materias primas que debíamos incorporar en las

bebidas para hacerlas con fruta. Los primeros, generalmente clari-

ficados, en las bebidas con gas carbónico disuelto; las segundas -

en las bebidas no carbonatadas. Pronto se hizo evidente que la pre

sencia de jugos y pulpas daba origen a productos con característi-

cas distintas a las convencionales que requerían, como consecuen--

cia, la utilización de nuevas técnicas y la adaptación de las ya -

conocidas.

Desde el punto de vista bacteriológico, por ejemplo, los refrescos

de sabor "cola" que representan cerca del 75% del mercado total y

que,por ello, han marcado la pauta de la industria, son bebidas que

se acidulan con ácido fosfórico, que tienen un pH de 2.9 y que, por

esa razón, son un medio poco apropiado para el desarrollo de los mi

croorganismos. Las bebidas de fruta, por el contrario, contienen --

únicamente ácidos naturales y son ricas en nutrientes y elementos -

vitales constituyendo substratos que no frenan, sino estimulan y --

propician, el crecimiento y la reproducción de hongos, levaduras y

bacterias. Resulta evidente la dificultad adicional que esto repre-

senta para logar la conservación de las bebidas de fruta.

•r

En este contexto, nos vimos en la necesidad de introducir numerosas

modificaciones a los métodos y procedimientos establecidos en la in

dustria embotelladora, y también de desarrollar algunos nuevos, es-

pecialmente adaptados, que hacen uso extensivo de tratamientos tér-

micos para destruir microorganismos e inactivar enzimas.

Por otra parte, los sistemas y programas de saneamiento de los equi

pos, tal como se conocían en la industria tradicional, resultan ma

decuados e insuficientes para el caso de las bebidas de fruta. Ello

nos ha obligado a crear una serie de métodos y rutinas de limpieza

y desinfección que son mucho más severas y sofisticadas, que tienen

que ser aplicadas con mayor frecuencia y que hacen uso de germicidas

y detergentes específicamente seleccionados.

Otras y muy variadas modificaciones, que se han hecho necesarias en

1

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función de las características de las nuevas bebidas, abarcan todo el

ámbito de la industria, desde alteraciones a las válvulas de llenado,

el re-diseño de los cambiadores de calor, de los agitadores y de nume

rosos equipos utilizados en las sucesivas etapas del proceso, hasta -

las adaptaciones requeridas por los sistemas de almacenamiento y dis-

tribución del producto.

Así como las bebidas de fruta dan lugar a nuevos problemas, como con-

traparte abren también nuevas posibilidades, facilitando el empleo de

diferentes envases y la búsqueda de otros mercados. Hace catorce años,

comenzamos a utilizar un envase de origen sueco, en forma de tetrae--

dro, ampliamente conocido en muchos países y constituído por un lami-

nado de papel, aluminio y varias capas de diversos polímeros que le -

imparten características de ligereza e impermeabilidad muy adecuadas

para envasar bebidas de fruta. Las máquinas con que iniciamos la pro-

ducción habían sido concebidas para la industria lechera, por lo que

presuponían que los productos envasados en ellas se almacenarían y --

distribuirían según es costumbre en esa industria, es decir, bajo re-

frigeración. Para el mercado nacional, en el que escasean los refrige

radores, esa exigencia constituía una muy importante limitación, que

impedía extender e intensificar la distribución, por lo que emprendi-

mos la tarea de desarrollar un método de envasado que, empleando las

máquinas disponibles, permitiera el almacenamiento y manejo de las be 1

bidas de fruta a temperatura ambiente. El sistema a que llegamos fi--

nalmente, después de no pocos fracasos, hace uso de un tratamiento --

térmico del producto, antes de ser envasado, empleando equipos espe--

cialmente diseñados para ese propósito. Gracias a su empleo podemos -

lograr, para bebidas envasadas en papel, vidas de anaquel mayores de

tres meses, sin necesidad ya de refrigeración, lo cual ha abierto las

puertas a una extensa distribución y ha permitido el uso seguro de es

te envase para bebidas de fruta. Actualmente estamos realizando los -

proyectos y construyendo los equipos necesarios para seis plantas en-

vasadoras que se instalarán en diversas ciudades del país. Ninguna -

otra compañía de América (y sólo una en Europa) posee un sistema equi

valente para el uso de este envase en máquinas no asépticas.

Nuestro proceso ha interesado también al Sistema Nacional para el De

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sarrollo Integral de la Familia en cuya planta de producción hemos -

instalado el equipo necesario para el adecuado tratamiento térmico -

de las bebidas que eventualmente envasará, habiéndose terminado ya,

con todo éxito, las pruebas técnicas requeridas.

Pero las bebidas de frutas mexicanas no sólo tienen aceptación en --

nuestro medio. Por el contrario, han demostrado poseer la calidad ne

cesaria para conquistar mercados internacionales y han revelado con

ello su gran potencial de exportación. Hace once años, durante la ex

posición mundial Japonesa conocida como "Expo-70 1 ', en el pabellón de

México se mostraron al público de aquel país algunas de nuestras be-

bidas. Su calidad y la respuesta favorable de quienes las probaron -

determinaron la creación de una empresa mixta México-Japonesa, con -

sede en Tokio, por cuya gestión se inició en varias plantas de aquel

país el envasado de bebidas de frutas mexicanas, con marca mexicana,

con tecnología mexicana. En este momento, en los Estados Unidos de -

• Norteamérica se están envasando y vendiendo bebidas de fruta con ma-

terias primas, tecnología, fórmulas y marca también mexicanas. En am

bos casos la calidad de los productos ha satisfecho plenamente los -

estrictos requerimientos de estos mercados tan exigentes. Análogo in

terés comercial han manifestado otros países de Europa.

De otra naturaleza ha sido la motivación de algunos grupos de inves-

tigadores y de hombres de negocios latinoamericanos. Ellos se han --

acercado buscando la información necesaria para conseguir, en sus --

respectivos países, la industrialización y el aprovechamiento inte--

gral de las frutas que cultivan, idénticas o semejantes a las nues--

tras, tarea en la cual, según estiman, podrían utilizar la tecnolo--

gía aquí desarrollada.

A pesar de constituir apenas un 5% del mercado total del país, las -

bebidas de fruta absorben íntegramente la producción equivalente de

seis plantas procesadoras ubicadas en las zonas de cultivo. Tomando

esto en cuenta, es fácil comprender que, si de alguna manera fuéra--

mos capaces de aumentar esa participación y llevarla, digamos, hasta

30%, lo cual no es utópico, sería necesaria la operación,no ya de --

seis , sino de veinte o veinticinco plantas procesadoras de frutas -

diseminadas por todo el territorio nacional.

L, - 20

Las anteriores consideraciones deberian haber inspirado la adopción

de una serie de medidas de apoyo que hicieran deseable y atractiva

la elaboración de bebidas de fruta y que estimularan a muchos empre

sanos mexicanos, decidiéndolos a producirlas con sus propias mar--

cas, abasteciéndose de los jugos y pulpas producidos en las plantas

procesadoras que, necesariamente, y como consecuencia, tendrían que

ir surgiendo.

Paradójicamente sin embargo, los mayores obstáculos, las barreras -

que en este momento desalientan a la industria y frenan la fabrica-

ción de ese tipo de productos, los impone la propia autoridad. Sin

entrar en detalles mencionaré que, para todos los efectos fiscales

y de control de precios, a pesar de los más elevados costos y gas--

tos en que se incurre para su producción y comercialización, las --

bebidas de fruta son tratadas exactamente igual que las de sabores

artificiales y las "colas't, lo cual hace prácticamente imposible su

fabricación rentable. En mi opinión personal, esta situación injus-

ta es consecuencia de un criterio infundado que no resiste al análi

sis y que constituye, por ello, una posición de fuerza, no de razón.

En tal virtud, ese criterio no podrá ser sostenido por mucho tiempo

y habrá de ser modificado en un futuro próximo. Abrigo por ello la -

legítima esperanza de que en un día no lejano las bebidas de fruta,

contando con la comprensión, la simpatía y el apoyo de la autoridad,

lleguen a ser fabricadas por numerosas empresas de todas partes de

nuestro país, y de algunos otros, haciendo así realidad la promesa

que representan para el desarrollo de la fruticultura.

Una mirada retrospectiva y un rápido balance de lo conseguido en to

dos esos años, nos revela que hemos desarrollado algunos procesos;

hemos dado origen a algunas máquinas, equipos y sistemas; hemos --

creado productos terminados de los cuales se fabrican y venden va--

nos millones de unidades cada día; pero también, y esto es lo más

importante, nos permite decir que hemos contribuído a la formación

de seres humanos, que hemos logrado conjuntar un equipo interdisci

plinario de técnicos mexicanos, con capacidad y experiencia sufi--

cientes para llevar a feliz término investigaciones y proyectos en

el ámbito de la tecnología de los alimentos.

L

1•

L 1'

E

1

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El camino recorrido nos ha dado asi mismo la oportunidad de conocer es

fuerzos semejantes realizados por otras personas y grupos en diversos

lugares del territorio nacional. Al propio tiempo, nos ha permitido en

teTamos de lo que, en este contexto, se ha hecho y se hace en otros -

países con diversos grados de desarrollo; nos ha facultado para valo--

rar sus avances, sus posibilidades y sus problemas.

Sin temor de incurrir en exageración puedo afirmar que, en el campo --

del aprovechamiento integral de las frutas, la teconología desarrolla-

da en México está a la altura de las mejores y es más avanzada que mu-

chas otras. La ingeniería de nuestro país se encuentra plenamente capa

citada para realizar el diseño, el proyecto, la instalación y la opera

ción de plantas procesadoras de cualquier fruta; posee los recursos ne

cesarios para crear, construir y perfeccionar los equipos utilizados -

en dichas plantas; cuenta con la imaginación, la experiencia y la crea

tividad imprescindibles para introducir las innovaciones que se requie

ran. Su futuro crecimiento y su capacidad para continuar siendo compe-

titiva están asegurados por la existencia y la solidez técnica de gru-

pos de trabajo bien preparados cuya labor se realiza lo mismo en la in

dustria que en el sector público y dentro de instituciones de enseñan-

za e investigación.

Al llegar al final deseo reconocer con humildad que he hablado de una-

tecnología sencilla, de logros modestos, sin pretensiones. Pero muchos

de los apremiantes problemas que agobian a este México nuestro podrían

solucionarse sin recurrir a técnicas sofisticadas a nivel de nave espa

cial; bastaría la aplicación laboriosa de lo que ya sabemos, sería su-

ficiente con desarrollar otras tecnologías también sencillas, igual--

mente, que están a nuestro alcance y que podríamos conquistar con es--

fuerzos similares.

Toca a los funcionarios públicos, a los empresarios y a todos los sec-

tores que tienen poder para hacerlo, establecer las condiciones propi-

cias. La ingeniería mexicana sabrá cumplir con la tarea que le corres-ponde. /

México, D

ING. RAFAI

de 1981.

EIXEIRO.