Sistema silvoforestal productor de semilla para reducir la importación de granos

Responsable
Dr. Alfonso Larqué Saavedra SNI Nivel
Especialidad
 
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Informe Técnico Final
Diciembre 2014

Tecnología para la producción de harina de ramón

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Fuente: elaboración propia.

Tecnología concluida. Se validó el proceso de elaboración de la harina durante el periodo del proyecto. Como primer paso se georeferenciaron los diferentes sitios de colecta de los frutos del ramón. Posteriormente en los diferentes periodos de fructificación se procedió de la siguiente manera.

Colecta de frutos

Con la ayuda de una red colocada alrededor de los árboles se colectan los frutos que caen durante los periodos de fructificación. A los frutos, se les realiza la remoción del pericarpio manualmente, se deja expuesta la semilla la cual se selecciona dejando las que tengan un tamaño superior a 1.5 cm de diámetro para continuar el proceso de obtención de harina.

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Fuente: elaboración propia.

Procesamiento de las semillas

Las semillas colectadas se colocan en contenedores de 150 lt con una solución de hipoclorito de sodio de 6% por un tiempo de 20-30 minutos. Posteriormente las semillas se enjuagan con agua corriente y se colocan en un contenedor para proseguir el proceso.

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Fuente: elaboración propia.

Secado de semillas

La reducción de la humedad de las semillas para la obtención de harina es un proceso que puede ser acelerado por métodos físicos, para lograr un porcentaje de no más de 12% de humedad. El porcentaje de humedad se ha estimado en el presente desarrollo tecnológico utilizando una balanza para determinación de humedad marca CITIZEN modelo MB/200. Para lograr llegar a valores de 12% de humedad se pueden seguir los siguientes 2 métodos:

  1. Sistema de secado solar: Las semillas se secan utilizando sistemas similares a los que usan para el secado del café al aire libre. Se colocan las semillas en el patio dispersándolas y exponiéndolas al sol directamente para favorecer el secado, hasta que la semilla quede con una humedad entre el 12 y 15% de su peso. El tiempo sugerido es de 5 días de secado continuo.
  2. Sistema de secado con una Cámara de secado con convección natural Serie ED720, Marca BINDER con un rango de temperatura que va de 50C hasta 3000C: Las semillas después del lavado se colocan en charolas de aluminio se meten a la secadora de tres a cuatro días a una temperatura de 650C, tiempo en que alcanza la semilla a retener entre un 12–15% de humedad.

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Fuente: elaboración propia.

Remoción de las testas

La remoción de las testas que cubren las semillas es un proceso crítico ya que múltiples pruebas realizadas en estos laboratorios han señalado que estas reducen la calidad de sabor de la misma. La primera testa de la semilla es relativamente fácil de desprender cuando se inicia el proceso de secado cuando el porcentaje de humedad de la semilla es de al redor del 50–60%. La segunda testa, que es un tegumento papiráceo solo es factible removerlo con procesos más críticos. Hemos encontrado que la deshidratación de la semilla a niveles de 80% permite el desprendimiento de dicha testa o tegumento, la remoción de este tegumento interno es fundamental para mejorar la palatabilidad de la harina. Este paso es una aportación tecnológica del presente proceso.

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Fuente: elaboración propia.

Molido de las semillas

La semilla libre de testa es pulverizada, con la ayuda de un molino pulverizador marca VEYCO modelo MPV250. Se pasa primero por una criba de 3 mm de diámetro para iniciar la molienda y una segunda pasada por una criba de 0.8mm, hasta obtener harina de molido más fino libre de grumos y de color pardo claro, colectándola en recipientes convencionales.

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Fuente: elaboración propia.

Encostalado de la harina de semillas de ramón

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Fuente: elaboración propia.

Una vez obtenida la harina esta es empacada en sacos y bolsas de 1, 2 y 5 kg.; acopiados en lugares frescos y secos. Puede también ser almacenada en recipientes con cierre hermético hasta su uso.

Calidad de la harina de la semilla de ramón y la biomasa

Se realizaron diversos análisis de la calidad de la semilla, de los cuales se presentan los resultados. Estos análisis químicos se efectuaron para validar y certificar la calidad como una fuente de consumo alimentario.

Con estos datos se realizó un comparativo de la calidad de la harina con otros granos usados para la alimentación.

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Fuente: elaboración propia.

Potencial de producción de semilla por el árbol del ramón

Según los estudios realizados el árbol de Ramón de 30 años de edad, en promedio produce 95.5 K p/árbol/año. Se han hecho cálculos de que en una plantación comercial con 300 árboles por hectárea, producirían alrededor de 28.6 ton /ha por año.

Descripción de los patógenos que afectan el árbol del ramón

Se realizó un diagnóstico y detección de enfermedades del Ramón con el apoyo de los especialistas en Fitosanidad Vegetal Ings. Rodolfo Martín Mex y Angel Nexticapán Garcés, quienes colaboran en el Laboratorio de GEMBIO del CICY.

Fusarium solani

Hojas con deformaciones, bordes quemados, manchas amarillas y manchas cafés, en este caso el patógeno afecto a las hojas y no los tallos donde comúnmente se encuentra.

Estas características coinciden con las reportadas por Watanabe, 2000 y Melgarejo et al., 2010.

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Fuente: elaboración propia.

Cladosporium cladosporiodes

Los síntomas presentados en las hojas por efecto de este hongo fueron quemaduras en el ápice, quemaduras en los bordes y en la lámina.

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Fuente: elaboración propia.

Alternaria alternata

Los síntomas que presentaron las hojas en los sitios de colecta fueron quemaduras en el ápice y hojas con bordes quemados rodeados por un halo amarillo.

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Fuente: elaboración propia.

Colletotrichum capsisci

En este caso algunas de las hojas colectadas ya contenían estructuras correspondientes a este patógeno y la característica que tenían las hojas eran quemaduras en los bordes y en la lámina y manchas circulares plateadas con bordes rojizos y estructuras en el centro.

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Fuente: elaboración propia.

Colletotrichum gloeosporioides

Los síntomas en las hojas aisladas de este hongo fueron quemaduras de los bordes de las láminas y en algunos casos donde se aisló C. capsici también se encontró este hongo en hojas con manchas cafés en la lámina.

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Fuente: elaboración propia.

Trioza rusellae

Las agallas encontradas en hojas de Ramón tienen una forma alargada que puede variar en tamaño, dentro de las agallas se reproducen diminutos insectos.

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Fuente: elaboración propia.

Huella genética de los morfotipos del árbol del ramón

Los ensayos han sido realizados con la colaboración del grupo de GemBio del Centro de Investigación Científica de Yucatán. Se ha obtenido un gran avance.

Para continuar con el estudio de la huella genética del Ramón se utilizaron 5 Iniciadores DAMD (Direct). A diferencia de los marcadores ISSR, todos los DAMD mostraron polimorfismo en las muestras analizadas, el análisis de distancia genética se realizó con el programa NTSYSpc 2.21q.

En la figura 1 se pueden ver dos clados bien definidos con una distancia genética de 0.3. En el clado (I) se agrupan todas las muestras de Mérida, mientras que en el (II) se agruparon las muestras de Hopelchén (Campeche) y Sacalum (Yucatán). Al mismo tiempo el clado (I) se divide en 3 subclados, de acuerdo a la zona de muestreo, con una menor diferencia genética entre ellos: (Ia) muestras provenientes del CICY, (Ib) muestras del Libanés y el (Ic) las muestras de Paseo de Montejo. Hasta el momento los marcadores DAMD muestran una mayor resolución de agrupamiento de acuerdo a la zona de muestreo, lo cual se traduce en una alta variabilidad intra-específica en Brosimum alicastrum.

Figura 1. Dendograma obtenido con UPGMA, basado en el análisis de DAMD con el iniciador M13.

Fuente: elaboración propia.

Actualmente se está realizando el análisis de los parámetros genéticos por cada iniciador de ISSR y DAMD, así como el análisis combinado de datos entre los dos tipos de marcador.

Con el objetivo de realizar la caracterización molecular de Brosimum alicastrum se realizo un muestreo de hojas de árboles de Ramón los cuales presentaban características muy particulares y que entre ellos mismos mostraban diferencias en su morfología, en diferentes localidades de Yucatán y Campeche (Izamal; Sacalum; Abala; Mérida y Hopelchén. Se colectaron hojas de 25 árboles de ramón con diferencia en el sexo y su morfología pertenecientes a 4 zonas de la ciudad de Mérida (cuadro 1) para analizarlas molecularmente a través de la técnica de inter-secuencias simples repetidas (ISSR).

Cuadro 1. Colecta de muestras de Ramón

Clave
muestra
UbicaciónClave
muestra
UbicaciónClave
muestra
Ubicación
R1 Salón líbano R11 Jardín botánico CICY R21 Av. Paseo de Montejo
R2 Salón líbano R12 Jardín botánico CICY R22 Av. Paseo de Montejo
R3 Salón líbano R13 Jardín botánico CICY R23 Av. Paseo de Montejo
R4 Salón líbano R14 Jardín botánico CICY R24 Itzimná
R5 Salón líbano R15 Jardín botánico CICY R25 Itzimná
R6 Salón líbano R16 Jardín botánico CICY    
R7 Salón líbano R17 Jardín botánico CICY    
R8 Salón líbano R18 Jardín botánico CICY    
R9 Salón líbano R19 Jardín botánico CICY    
R10 Salón líbano R20 Jardín botánico CICY    

Fuente: elaboración propia.

La extracción de ADN se realizó mediante el protocolo descrito por Tapia-Tussell et al. (2005). Se verificó la integridad del ADN extraído así como la concentración y calidad. La concentración estuvo en un rango de 249 a 1115.6 ng/µl, mientras que la pureza fue de 1.3 a 1.8

Para el estudio de la huella genética del Ramón se utilizaron 14 iniciadores ISSR de los cuales solo 7 mostraron polimorfismo en las muestras analizadas, el análisis de distancia genética se realizó con el programa NTSYSpc 2.21q.

Como se puede apreciar en el dendograma generado con el iniciador IS09 (figura 1) se forman dos grandes clados (I y II). Del total de muestras analizadas el 76% se agrupan en el clado I y el resto (24%) en el clado II.

El clado I, a su vez se divide en dos subclados (Ia y Ib). En el subclado Ia sólo se agrupan muestras que provienen del salón libanés (70%) a diferencia del subclado Ib en el cual se agruparon el 70% de las

muestras provenientes del CICY y las muestras de las otras dos localidades (Av. Paseo Montejo e Itzimná). Esto nos indica de manera preliminar que se puede encontrar con esta técnica una alta variabilidad genética en la especie de Brosimum alicastrum.

Figura 2. Dendograma obtenido con UPGMA, basado en el análisis de ISSR (iniciador IS09).

Fuente: elaboración propia.

Para continuar con el estudio de la huella genética del Ramón se utilizaron 5 Iniciadores DAMD (Direct ). A diferencia de los marcadores ISSR, todos los DAMD mostraron polimorfismo en las muestras analizadas, el análisis de distancia genética se realizó con el programa NTSYSpc 2.21q.

En la figura 1 se pueden ver dos clados bien definidos con una distancia genética de 0.3. En el clado (I) se agrupan todas las muestras de Mérida, mientras que en el (II) se agruparon las muestras de Hopelchén (Campeche) y Sacalum (Yucatán). Al mismo tiempo el clado (I) se divide en 3 subclados, de acuerdo a la zona de muestreo, con una menor diferencia genética entre ellos: (Ia) muestras provenientes del CICY, (Ib) muestras del Libanés y el (Ic) las muestras de Paseo de Montejo. Hasta el momento los marcadores DAMD muestran una mayor resolución de agrupamiento de acuerdo a la zona de muestreo, lo cual se traduce en una alta variabilidad intra-específica en Brosimum alicastrum.

Actualmente se está realizando el análisis de los parámetros genéticos por cada iniciador de ISSR y DAMD, así como el análisis combinado de datos entre los dos tipos de marcador.

Ensayos para valorar tortillas de maíz enriquecidas con harina de ramón

Los ensayos fueron realizados en una tortillería comercial del municipio de Sacalum, Yucatán. Los resultados obtenidos nos permiten a) La tortillas hechas con solo harina de Ramón son muy quebradizas por lo que se recomienda preparar harinas de maíz enriquecidas con harina de Ramón, por su alto valor nutritivo b) las tortillas pueden producirse en mezclas con Maseca o con maíz nixtamalizado. c) Las harinas de maíz enriquecidas con Ramón son palatable y aceptadas por los consumidores sin que exista rechazo a las mismas.

Se han realizado ensayos para valorar la calidad de la tortilla de maíz combinada con ramón, para esto se utilizaron diferentes porcentajes de harina. Harina de maíz al 30% y ramón al 70%. Harina de maíz al 50% y ramón al 50%, harina de maíz al 70% y ramón al 30%. Los resultados nos arrojan que la consistencia de la tortilla con el porcentaje más alto de ramón no es tan blanda y como la de maíz sin embargo tiene mayor aporte nutricional que la inversa con más maíz y menos ramón.

En cuanto a la palatabilidad de las tortillas hacemos referencia que las tortillas fortificadas con ramón son aceptadas por los comensales, se hizo una degustación en la Cafetería de la institución (CICY) junto con una encuesta de apreciación del producto, y los comensales externaron que el producto tiene un sabor diferente al maíz, pero su sabor es aceptable.

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Fuente: elaboración propia.

Establecer las bases para constituir una empresa agroindustrial comercializadora del ramón

Se realizó un estudio preliminar de factibilidad el cual será muy útil para establecer las bases de la constitución de la empresa agroindustrial.

La factibilidad técnica del proyecto se documentó en base a las pruebas realizadas por Industria Agrícola Maya, S.A. de C.V, sobre el proceso de producción de harina de la semilla del Ramón.

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Fuente: elaboración propia.

Conclusiones

El Ramón por las características tanto en la calidad de la harina como del forraje puede incorporarse al sistema alimentario mexicano (pecuario o humano) para reducir la importación de granos.

Contribuciones académicas parcialmente apoyadas por el proyecto

Tesis

Castellanos-Basto, B. (2013) Descripción de la distribución espacial de la abundancia de Brosimum alicastrum por medio de información ambiental de sensores remotos e interpolación espacial. Tesis de licenciatura. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Autónoma de Yucatán. Mérida, Yucatán, México.

Huchin- Poot, E.G. (2012) Diagnóstico e identificación de enfermedades y plagas del Ramón (Brosimum alicastrum Swarts). Tesis de licenciatura. Instituto Tecnológico de Conkal. Yucatán, México.

Huchin- Poot, R.I. (2013) Estudio preliminar de la floración, la formación del fruto y la germinación deBrosimum alicastrum. Tesis de licenciatura. Instituto Tecnológico de Conkal. Yucatán, México.

Rosado-Loria, L. G. (2014) Efecto del ácido salicílico y la remoción de la testa en la germinación de la semilla y desarrollo de la plántula de ramón (Brosimum alicastrum). Tesis de licenciatura. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Universidad Autónoma de Yucatán. Mérida, Yucatán, México.

Artículos de difusión

Larqué-Saavedra, F.A. (2011, 6 Abril). Propuesta de un sistema forestal productor de semillas para reducir la importación de granos. La crónica de Hoy, México, D.F.

Larqué-Saavedra, F.A. (2013, 23 Octubre). El árbol Ramón, una alternativa alimentaria. El Economista, México, D.F.

Larqué-Saavedra, F.A. (2013, 24 Julio). El árbol Ramón, opción viable de alimentación; complementa al maíz. La Jornada, México, D.F.

Larqué-Saavedra, F.A. (2014, Junio). El sector forestal en apoyo a la "cruzada contra el hambre" la inclusión de Brosimum alicastrum (Ramón) como estudio de caso. Rev. Forestal XXI. Vol. 17-2, México, D.F.

Larqué Saavedra, A. (2014). Brosimum alicastrum. Ramón. Gaceta SIIDETEY. Año 6 no. 49, Agosto 2014.

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Fuente: elaboración propia.

Libros

Vergara Yoisura S., Briceño Santiago, C.I., Pérez Balam, J.V., Hernández González, O., Rosado Loria, L.G. y Larqué Saavedra, A. (2014). Publicaciones de Brosimum alicastrum. Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C. 102 p.

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Fuente: elaboración propia.

Artículos Científicos

Ascencio-Alvarez, A., Martín-Mex, R., Tucuch-Hass, J., Huchin-Poot, E., Andrade-Canto, S., Gámez-Vázquez, A., Larqué-Saavedra, A. (2014) Identificación del insecto agallador (Trioza rusellae Tuthill) en hojas de Brosimum alicastrum Swartz, en Yucatán, México. Rev. Chapingo Serie Cienc. Forest y del Amb. Enviado.

Hernández-González, O., Vergara-Yoisura, S. & Larqué-Saavedra A. 2015. Studies on the Productivity of Brosimum alicastrum a Tropical Tree Used for Animal Feed in the Yucatán Península. Wulfenia Journal. 22:7 Pp. 206-217.

Hernández-González, O., Vergara-Yoisura, S.; Larqué-Saavedra, A. (2013) Estudios sobre Brosimum alicastrum: 1.- Primeras etapas de crecimiento en una plantación comercial. Rev. Mex. Cien. For. Aceptado.

Hernández-González, O., Vergara-Yoisura, S. & Larqué-Saavedra A. 2015. Photosynthesis, Transpiration, Stomatal Conductance, Chlorophyll Fluorescence and Chlorophyll Content in Brosimum alicastrum. Sylwan Journal. 159:7, Pág. 66-77.

Rosado-Loria, L.G.; Larqué-Saavedra, A. (2014) The effect of Salicylic Acid on the growth of seedling roots of Brosimum alicastrum, a perennial tree from the Mexican tropics which produces recalcitrant seeds. SYLWAN Journal, 158(6) 338-346.

Grupo de trabajo

Fuente: elaboración propia.