Avellana.

La semilla del avellano es sin lugar a dudas el producto con mayor valor comercial de esta especie. Tradicionalmente se ha consumido tostada, comercializándose en ferias y mercados o mediante vendedores ambulantes en las áreas urbanas y rurales del sur del país. 

Recolección.

En Chile el abastecimiento de avellana fresca para tostaduría o para extracción de aceite se ha basado en la recolección de la producción natural. La recolección no es fácil y está entregada a grupos o familias que hacen esta faena y entregan el producto en sacos o bolsas directamente a la planta o los centros de compra que se establecen para este efecto.

La gran dispersión de los árboles obliga a los recolectores a penetrar al interior de fundos aledaños, actividad en muchos casos clandestina. La semilla se recoge del suelo y la dispersión de esta se facilita mediante el vareo del árbol, evitando de este modo la predación de la avellana por parte de los roedores.

Tras ser recolectado, el producto se almacena en sacos de 50 a 70 kg, efectuándose la venta en bruto a acopiadores a pie de camino o a procesadores artesanales de localidades cercanas.

La recolección (VII a X región) se hace en respuesta a avisos en la prensa local de la apertura de poderes compradores privados. Estos poderes compradores constituyen los intermediarios de materia prima vendiendo los productos a los representantes de las empresas procesadoras.

Alternativas de industrialización de la Avellana.

Se han desarrollado distintos procesamientos industriales para la avellana chilena. Los principales productos de la avellana son:

- Avellana tostada para uso directo o en productos de confitería y pastelería.

- Avellana tostada salada como snack.

- Harina de avellana entera.

- Aceite de avellana comestible o para uso cosmético. Esto deja como subproducto, la harina desgrasada la que puede destinarse a alimento animal y en menor escala, para pastelería y alimentos infantiles.

Etapas en el proceso de industrialización.

Primera etapa : Obtención de semillas de avellanas limpias.

- Recepción en planta.

Las avellanas son recibidas en la planta en sacos y otros medios de embalaje, procediéndose a su pesaje.

- Clasificación por tamaño.

Proceso necesario para mejorar la etapa de partido del fruto. Se realiza en un tamizador vibratorio de 2 o más tamices montados en una plataforma oscilante de acuerdo al tamaño del fruto entero, los tamices más efectivos son de 5/8" y 1/2" de malla cuadrada.

- Partido o trituración del fruto.

La cáscara externa de las avellanas es de tipo leñoso, característica que dificulta el partido sin que el fruto se dañe. Para lograr este objetivo existen las siguientes alternativas de procedimiento.

a. Partido por presión.

Esta técnica consiste en usar equipos de partidores de frutos con cáscara dura, cuya función es comprimir la fruta sin someterla a ningún tipo de corte. Sus principales desventajas son producir una trituración de los frutos demasiado grande y dejar enteros aquellos de menor tamaño.

Además muchas veces el núcleo queda retenido en la cáscara, como también se produce un partido de los cotiledones. Para evitar el triturado disparejo de los frutos se recomienda efectuar el calibrado descrito anteriormente.

b. Secado por calor y partido.

Consiste en disminuir el contenido de humedad de la cáscara por medio de al aplicación de calor, para lo cual se utiliza un horno secador común, con adecuada ventilación para acelerar el proceso de secado por la circulación del aire caliente.

Posterior al proceso de secado, se procede a partir las avellanas por medio de equipos utilizados en el partido de almendras. Sin embargo este método tiende a resecar el núcleo central (cotiledones) y al aplicar presión este se resquebraja. Además es un método más costoso.

c. Partido por presión y corte.

Este sistema consiste en aplicar conjuntamente una acción de compresión y un esfuerzo de corte, de tal manera que se produzca la separación de la cáscara y el núcleo comestible. Esto se logra mediante el uso de un molino de discos rotatorios, con separación regulable entre los discos. El sistema produce un partido de las avellanas en mitades, dejando libre la cáscara y los cotiledones del núcleo comestible. Este sería el

método más recomendado (proyecto Intec, 1982).

En esta etapa se obtienen tres fracciones, cáscara, núcleos comestibles y polvillo, los que son separados en parte en la etapa siguiente.

- Separación de la cáscara y parte comestible.

Se pueden emplear diferentes métodos (Sercotec, 1990): Arneado, Centrifugación, Aspiración y Flotación.

El harneado consiste en utilizar una mesa vibratoria con perforaciones en su superficie de tal manera que se retengan las partes de mayor tamaño (las cáscaras), pero pase el resto de la mezcla (parte comestible y aserrín).

La centrifugación consiste en utilizar una centrífuga cuyas paredes interiores tengan perforaciones entre dos a tres milímetros de diámetro en la primera centrifugación (donde sale el aserrín) y luego orificios entre 3 y 7 mm para la segunda centrifugación (donde sale el núcleo comestible).

El sistema de aspiración consiste en utilizar un equipo aspirador que tenga en su boquilla una rejilla con orificios de un diámetro entre 2 y 3 mm en una primera succión (del aserrín) y de 3 a 7 mm en una segunda succión donde se extraen los núcleos.

La flotación es el más eficiente y el más recomendado. En este sistema las fracciones obtenidas en la etapa anterior son llevadas a un tamizador vibratorio semejante al utilizado en la primera etapa. Los tamaños de tamices recomendados son de 1/2" y 5/32"; la fracción más gruesa corresponde exclusivamente a la cáscara externa, la fracción intermedia se constituye de núcleos y cáscara de tamaño similar y la fracción más delgada corresponde a polvillo fino.

La separación de las cáscaras y núcleos de la fracción intermedia se realiza luego aprovechando la diferencia de densidades de los constituyentes. La mezcla se descarga en un estanque lleno de agua provisto de un rebalse, la cáscara flota y se elimina a través de un rebalse, mientras que el núcleo al presentar mayor densidad que el agua, se hunde. Los núcleos se retiran del fondo del estanque a intervalos regulares de tiempo, según sean los volúmenes descargados.

Separador de cáscaras (fuente: Sercotec, 1990)

- Blanqueo de los núcleos.

Su objetivo es producir el ablandamiento de la cascarilla fina (cutícula) que recubre al núcleo, para facilitar la separación posterior y a su vez inducir una mejor textura al grano tostado.

En un estanque con agua a ebullición se colocan las avellanas y se mantienen inmersas por un período de 9 minutos en agua hirviendo con agitación, esto permite una buena retención del sabor y facilidad de remoción de la cascarilla.

- Separación de la cutícula protectora.

Para separar la cutícula protectora se puede recurrir a varios procedimientos:

a. Pelado químico:

Este método consiste en tratar las avellanas con una solución ácida de ácido clorhídrico en baja concentración 1% a 2%, por un período de tiempo de 4 a 6 minutos. Luego se lavan los núcleos con agua fría. A continuación se hacen hervir las avellanas en una solución alcalina de hidróxido de sodio (NaOH) al 1% o 2%, durante un período de 5 minutos.

Escurrida esta solución, se procede a lavar con agua. La metodología permite una extracción total de la cutícula protectora, pero producto del reblandecimiento de las avellanas el rendimiento disminuye, y se estima una pérdida de un 20% a lo menos.

b. Aplicación de agua caliente:

Este sistema consiste en que se sumergen en agua hirviendo durante alrededor de 10 minutos, agitando con algún implemento. El problema que presenta esta metodología es la disminución del sabor de los productos, se produce ablandamiento y se pierde alguna proporción del aceite. De acuerdo a los antecedentes bibliográficos el tiempo de hervor recomendable sería de 9 minutos (proyecto Intec, 1982).

c. Pelado mecánico:

En este método se utiliza una máquina pulpadora de frutas cuya pared interior perforada se reemplace por una camisa con paredes de características abrasivas, para que el roce entre dicha camisa con las escobillas de cerdas de la pulpadora produzca el despliegue y separación de la cutícula, extrayéndose al exterior y quedando en el interior el núcleo, generalmente separado en sus dos cotiledones.

Junto con la inserción de los núcleos se inyecta agua a presión, con lo que se obtiene un 80 a 85% de núcleos limpios.

- Eliminación del agua superficial.

Antes de iniciar algún proceso para elaborar productos finales, es recomendables eliminar el agua superficial que contiene la parte comestible de las avellanas, esto se logra mediante el uso de aire circulante, mediante un extractor e inyector de aire y de preferencia usando aire caliente, o bien usando un horno tostador en un breve período de tiempo.

Respecto al rendimiento en esta primera etapa, en base a una cantidad de 100 kgs iniciales, el rendimiento de avellanas fresca a limpia se estima en un 27%, es decir 27 kgs (López, 1989).

Con respecto a los estándares (Fia, 1997) de calidad, para el mercado nacional se recomiendan las siguientes exigencias de calidad :

- Humedad : 8%

- Daño mecánico : 10%

- Presencia de manchas : menos del 5%

- Presencia de cutícula : no exigida

En el mercado externo, la demanda exige a lo menos los siguientes estándares :

- Humedad : 6%

- Daño mecánico : menor al 5%

- Calibres : 6 mm mínimo

- Manchas de hongos : 2%

- Presencia de cutícula : sin exigencia

- Semilla entera 100%

Respecto al envasado, las condiciones son las siguientes :

- Tipo de envase : polietileno recubierto en papel aluminio

- Tamaño de envase : 25 kg

- Condiciones de envasado : al vacío con atmósfera controlada

Segunda etapa : Elaboración de productos finales.

- Avellanas tostadas.

Los frutos limpios son pasados por un equipo de tostación, en lo posible con malla vibratoria, para producir el movimiento de las semillas y lograr un tostado uniforme. Para una carga de 60 kilos, se recomienda mantener una temperatura de 130°C aproximadamente y un tiempo de permanencia de alrededor de 20 minutos.

Una vez enfriado el producto se envasa utilizando plástico en film que impida el paso del aire para evitar la oxidación. Antes del envasado se recomienda emplear un baño antioxidante en forma de spray, especialmente si su almacenamiento fuese prolongado. El rendimiento para 100 kgs de avellanas limpias es 70 kgs de avellanas tostadas.

- Avellanas saladas.

Una vez pelados los núcleos y antes de la fase de eliminación del agua superficial, se efectúa la salación de las avellanas. Se recomienda elaborar una solución saturada de sal a temperatura ambiente, donde se sumergen las avellanas por un período de 25 a 30 minutos.

El salado se realiza en recipientes de aluminio o acero inoxidable o de fibra de vidrio reforzada. Una vez completada la salazón, se pasa a eliminar el agua superficial para reducir los tiempos de permanencia en la etapa de tostación o de aplicación de aceite hirviente.

Las avellanas saladas se pueden obtener por los siguientes sistemas:

a. Tostación: procedimiento igual que para las avellanas sin salar.

b. Aplicación de aceite hirviente: las avellanas ya saladas se pasan por aceite hirviendo por un período de 3 a 5 minutos, después de lo cual se secan los productos en un equipo tostador (5 minutos).

El resultado de la tostación es más exitoso que el tratamiento con aceite. Se recomienda también una aplicación de spray antioxidante antes de proceder a la etapa de envasado.

En cuanto al rendimiento se considera que para 100 kgs de avellanas limpias se obtienen 92 kgs de avellanas saladas.

- Productos de confitería.

Para la elaboración de productos de confitería con avellanas enteras o trozadas, se utilizan aquellas limpias sin agua superficial o bien aquellas tostadas, sin aplicación de salado u otros aditivos. Estas avellanas se pueden utilizar en la elaboración de chocolates, grageas confitadas, glaseados, helados especiales entre otros.

- Productos para cocktails.

Uno de los productos para cocktails son las avellanas saladas. Los otros productos son avellanas con sabores diferentes. Para esto se utiliza el proceso de aplicación de aceite hirviendo, donde se adiciona el sabor que se desea imprimir. Luego del enfriado también se aplica antioxidante en forma de spray para envasar.

Diagrama de flujo procesamiento avellana (Sercotec, 1990)

 Partidor con tamices para avellana

Tostador para avellana

Aceite de avellana.

 El proceso de extracción de aceite está compuesto de las siguientes etapas.

 - Molienda.

La molienda se realiza en un equipo moledor, especialmente de discos, ya que otros equipos tienen la dificultad para retirar la pasta cremosa que se forma, debido al alto contenido de aceite de la mezcla. La molienda es importante, porque en la medida que los núcleos queden bien molidos se facilitará todo el proceso de extracción posterior.

- Prensado.

La pasta resultante de la molienda se somete a un prensado. El prensado en frío o en ambiente natural en general tiene un bajo rendimiento de extracción, aproximadamente un 12% y al repetir la operación con la pasta remanente, nuevamente se logra un rendimiento similar.

Dado estos bajos rendimientos, el prensado se debe realizar con la pasta calentada a una temperatura entre 60°C y 70°C. Con la aplicación de temperatura a la pasta, el primer prensado produce un rendimiento de 33% de aceite y el segundo prensado produce otro 33% de aceite extraído. El equipo recomendado es una prensa hidráulica.

- Laminación de la torta residual.  

Para continuar la extracción del aceite de la torta residual, es necesario laminarla para que el solvente utilizado en la siguiente etapa actúe en forma uniforme en toda la superficie. Para ello se emplea un equipo laminador.

- Extracción por solventización.

La torta laminada es tratada con hexano, utilizando el método de percolación, con lo que se logra llegar a un 98% de extracción del aceite contenido en las avellanas. El solvente es recirculado para recuperarlo posteriormente y volverlo a utilizar. 

- Desolventización.

Corresponde a la separación del solvente (hexano), se efectúa en un equipo especial para estos efectos. Se utiliza un evaporador al vacío con el empleo de nitrógeno, para evitar la oxidación del aceite.

- Refinación.

La refinación comprende las siguientes etapas:

1. Decantación en frío.

2. Centrifugación.

3. Saponificación : el aceite se trata con una solución de hidróxido de sodio al 15%. Se emplea una relación de 1,5 a 2,0% de la solución señalada por litro de aceite; el tiempo de acción es de alrededor de 5 minutos. Luego de tratarlo otros 5 minutos con 1,5% de agua destilada, se deja decantar para luego centrifugar el producto saponificado.

4. Secado al vacío con una temperatura de 90°C.

5. Blanqueo : el aceite se agita con una mezcla de tierra activada y carbón activo por un período de 15 minutos.

6. Filtración : se usa un equipo de filtrado al vacío.

La refinación se usa generalmente en la elaboración de los aceites comestibles, en cambio en cosmetología se utilizan aceites crudos o sin refinar.

El aceite de avellanas puede destinarse al consumo humano, al igual que el de maravilla, y también puede destinarse al uso de la industria cosmetológica aprovechando las características que lo diferencian de los demás aceites vegetales.

Su uso en cosmetología permite aprovechar todas esas características como sus condiciones lubricantes que no provocan irritaciones ni alergias, además de permitir un bronceado natural. A partir del aceite de avellana se pueden elaborar una serie de productos de cosmética, tales como: cremas de limpieza, cremas nutritivas, cremas humectantes, aceite puro, aceite para el cabello.

Aceite de avellano (fuente: netcrea.cl/avellanoill.jpg)

En rendimiento en base a 100 kgs de avellanas limpias es el siguiente : 48 litros de aceite, 51 kgs de torta y 1 kg de aceite mezclado con la torta, o que se pierde.

Comúnmente los altos niveles de aceite residual que se encuentran en las tortas se deben a la naturaleza artesanal de la extracción practicada.

Los métodos que presentan una mayor eficiencia extractiva son aquellos que usan solventes luego de un prensado previo a 60°C, así se logra extraer el 87,3% y 81,2% del aceite de la avellana con hexano y alcohol, respectivamente. Una maceración, en alcohol y en hexano previa, acorta el tiempo de prensado (Riquelme, 1986).

Extracción de aceite (Riquelme, 1986)

 La extracción de aceite deja como producto residual una torta, de la cual posteriormente se extrae harina para consumo humano o bien se destina a consumo animal.

La harina para consumo humano requiere de núcleo limpios de cutícula protectora, en tanto que aquella destinada a consumo animal no requiere de la eliminación de la cutícula. Esta harina se puede utilizar en productos de confitería, galletas y mezclas proteicas. La harina de avellanas tiene un contenido de 25% de proteínas.

3.2.3- Otros desarrollos.

Se han ejecutado proyectos con el objetivo de mejorar el rendimiento de extracción de aceite de avellana y la calidad de la harina resultante incorporando una etapa de tratamiento enzimático en el proceso convencional de extracción (uno de ellos Ultratech/Fontec, 1996).

El procedimiento convencional usado industrialmente para agotar el aceite de la torta que sale del prensado es la extracción por solventes, sin embargo se ha comprobado que la aplicación de enzimas en este tipo de procesos, produce un aumento considerable en la extracción de aceite, y por ende una torta residual con mayor valor nutricional.

Generalmente con los métodos convencionales queda un remanente de aceite cercano al 15% en la torta residual. El aceite perdido causa pérdidas económicas significativas porque es un producto de alto valor agregado.

Por otro lado, la harina desgrasada de avellanas posee grandes posibilidades de ser aplicada para consumo humano por su alto valor nutritivo, sin embargo la presencia de aceite en la harina resultante provoca problemas de rancidez, lo que la desvaloriza dejando como única alternativa de aplicación el consumo animal.

Los autores del proyecto señalan que uno de los mayores inconvenientes que ha tenido la aplicación de enzimas en los procesos industriales ha sido su costo, sin embargo en los últimos años han aparecido en el mercado preparados enzimáticos de bajo costo formulados para uso industrial.

Con el proyecto los autores  pretendían mejorar la calidad de los productos, especialmente la harina residual, la que con un menor contenido de aceite aumenta su estabilidad y calidad nutritiva, incrementándose el contenido de proteínas y de azúcares digeribles, y disminuyendo el contenido de fibras.

Recientes estudios (Jorquera, 1999) mediante un trabajo experimental, extrayendo el aceite y carbohidratos de la materia prima, han obtenido concentrados proteicos de avellana.

Las conclusiones de los análisis revelan que en la composición química del concentrado proteico destacan su contenido en proteínas 22% el cual tuvo un aumento de 83,3% con respecto al fruto, y un contenido de fibra igual a 21,14% aumentando 117,2% con respecto a la avellana.

Los resultados de la composición mineral indican que el Ca, Mg, K y P son los elementos que se encuentran en mayor cantidad en el concentrado proteico. Las propiedades físicas demostraron que el concentrado puede ser utilizado en la formulación de productos lácteos (leche Purita Cereal), ya que posee una densidad  similar a las mezclas utilizadas en la elaboración de estos y una granulometría que permite utilizarla como complemento de harina en productos de panificación.

En resumen el concentrado proteico obtenido es una buena alternativa de mejoramiento de la calidad nutritiva de los alimentos, ya que presenta un aporte proteico del 22% y un bajo contenido de aceite (4%). Como actividades futuras a realizar con el concentrado se proponen realizar estudios de costos de producción para su obtención a nivel industrial.

El gran interés en el desarrollo industrial del procesamiento de la avellana, así como las características de los múltiples productos derivados de la especie, ha motivado el desarrollo de una incipiente fruticultura del avellano chileno, con programas de mejoramiento e investigación tanto en Chile como sobretodo en Nueva Zelanda.

Presumiblemente  se desarrollarán plantaciones de avellano en Chile con fines de uso múltiple: para la producción de frutos, ramas y madera, las cuales se sumarán a los  productos recolectado a partir de formaciones naturales

En el año 2001 se inicia otro proyecto Fondef ejecutado por la Universidad Católica de Temuco titulado "DESARROLLO DE PRODUCTOS ORGÁNICOS Y FUNCIONALES EN BASE A LA AVELLANA (Gevuina Avellana Mol) Y CREACIÓN DE MERCADOS PARA SU CONSUMO".

El proyecto pretende innovar en tres actividades de la cadena del valor de la avellana de manera de abarcar el desarrollo del producto del árbol al consumidor. En el área de procesamiento se desarrollarán procesos para dos productos industriales, mantequilla de avellana de naturaleza pura y mantequilla de avellana light.

El proyecto en las etapas intermedias del proceso de mantequilla puede producir y mejorar la participación de la avellana en snack, pastelería y rellenos de chocolate o acompañamiento de yogurt.

3.2.4- Aspectos generales del mercado de avellana.

Aunque la avellana chilena en bruto puede ser destinada al consumidor final, vendiéndose en ferias y supermercados a precios que oscilan entre $200/kg (ferias ambulantes en el sur) y $1.300/kg (supermercados en Santiago).

Estas son consumidas crudas, tostadas o cocidas en agua o al microondas. No obstante la mayor parte de la producción de avellana en bruto se destina a la industria procesadora, que la transforma en avellana semitostada a granel, avellana tostada, harina y aceite de avellana.

Como se mencionó en un comienzo la estructura de abastecimiento de las empresas transformadoras de la avellana depende en su totalidad de la recolección desarrollada por campesinos.

Las variaciones de precio de la avellana en bruto a lo largo de la cadena de comercialización son fuertes, pasando de aproximadamente $50-70/kg que el acopiador paga al recolector, a los alrededor $100/kg que recibe éste del industrial o tostador artesanal. El precio es bastante fluctuante, dependiendo del número de intermediarios o el grado de competencia entre los acopiadores en esa temporada (Tacón, 1999).

Dentro del mercado de avellana en bruto para aceite existe una sola empresa que presenta registros oficiales de compra de avellana.

Si se asume un precio de compra de materia prima similar al de las tostadurías, $80/kg, de acuerdo a los precios de exportación de aceite ($11.000/kg), el producto final tendría un precio 13,8 veces superior al de la materia prima, elevadísimo margen que hace de este un interesante negocio.

A nivel internacional solo se exporta el aceite de avellana, existiendo solamente dos empresas que se dedican a la exportación del mismo. Sus principales destinos son Corea del Sur y Francia.

Los volúmenes totales de exportación indican que el mercado del aceite de avellana es aun muy incipiente, por no haber pasado aun el largo período de pruebas técnicas y comerciales necesario para integrarse en el mercado de la cosmética. Los precios de comercialización se han mantenido altos, en un rango de precios en torno a los $10.000/kg. Actualmente se observa interés por parte de la industria cosmética Francesa, Alemana y Japonesa.

Principales productos y subproductos de la avellana chilena (fuente: Tacón, 1999).