MEJORAMIENTO PARA CALIDAD INDUSTRIAL DE LA QUINUA

Transcripción

1 MEJORAMIENTO PARA CALIDAD INDUSTRIAL DE LA QUINUA Amalia Vargas, Alejandro Bonifacio, Wilfredo Rojas IV Congreso Mundial de la Quinua I Simposio de Granos Andinos Ibarra, Ecuador, 9 de julio de 2013

2 INTRODUCCIÓN 3181 accesiones

3 Desarrollo de variedades por medio del mejoramiento genético

4 Cómo se obtienen la nuevas variedades? 1. Modificando la frecuencia de alelos de las poblaciones de plantas (SELECCIÓN) 2. Realizando una recombinación de genes y/o modificando el genotipo (HIBRIDACIÓN)

5 Hibridación X NL-6 rrggdd Resistente Chucapaca RRGGdd Susceptible F 1 Hibrido verdadero Met. Pedigri Selección individual Selección Masal F 2 Generación segregante F 2:6 Mejoramiento Par?cipa?vo Siembra de Ensayos Regionalizado Pruebas de Estabilidad Regional Pruebas de Calidad Nutricional y Agroindustrial Liberación de una nueva Variedad

6 Variedades para el Altiplano Sur Geno7po Jacha Grano Horizontes Ciclo Vegeta7vo (d) Kosuña Color y tamaño de grano Pandela Rendimiento (kg/ha Resistencia al mildiu Horizontes smp Crema, grande 1200/950 Suscep7ble Media J acha Grano precoz Crema, grande 1600/1100 Resist. parcial Media Kosuña smp Blanco, grande 1200/800 Suscep7ble Media Pandela 175 tardío Rsdo, grande 1197/700 Resist. parcial Media Qanchis 142 precoz Habano, grande 991/550 Suscep7ble Maniqueña 143 precoz Crema, grande 1086/650 Canchis Mañiqueña Tolerancia a granizo y helada

7 Variedades para el Altiplano Centro Geno7po Chucapaca Surumi Jacha Grano Sajama Aynoqa Ciclo Vegeta7vo (d) Color y tamaño de grano Rendimiento (kg/ha Resistencia al mildiu Granizo y helada Chucapaca 170 tardio Blanco, mediano, dulce 1100/900 Resist.parcial Media Surumi 175 tardio Rpsado, mediano, dulce 1100/900 Resist.parcial Media Jacha Grano precoz Crema, grande, amargo 1600/1100 Resist. parcial Media Sajama 160 semiprecoz Blanco, mediano, dulce 1100/900 Resist. parcial Media Aynoqa precoz Blanco, grande, dulce 1200/800 Suscep7ble Media Horizontes smp Crema, grande, amargo 1200/950 Suscep7ble Media

8 Variedades para el Altiplano Norte y Valles Geno7po Kurmi Kurmi Blanquita Intinaira Jacha Grano L-AMT Ciclo Vegeta7v o (d) smt Color y tamaño de grano Rendimiento Resistencia al mildiu Granizo, helada Blanco, grande, dulce 1450/1200 Resistente Suscep7ble Blanquita t Blanco, mediano, dulce 1500/1200 Resist. parcial Tolerante In7naira 155 smt Amarillo, grande, dulce 1350/1100 Resist.parcial Media J acha Grano p Crema, grande 1600/1100 Resist. parcial Media L- AMT t Anaranjado, grande, amargo 1400 Resist. parcial Suscep7ble

9 Parámetros de Calidad en la Agroindustria de la Quinua La quinua por ser altamente nutritivo y tener enorme potencialidad de uso en la agroindustria es necesario transformarla q Según Aroni et al 2002 y Mujica et al 2006 consideran parámetros nutritivos e industriales: *Contenido de proteína y hierro Calidad nutritiva del alimento *Contenido de almidón Las propiedades físicas influyen en la textura y adaptabilidad de los alimentos a los diferentes procedimientos industriales de transformación.

10 Parámetros de Calidad en la Agroindustria de la Quinua *Tamaño de gránulo de almidón Primeras pautas para el uso agroindustrial que se quiera dar a los productos y subproductos. *Contenido de amilosa Afecta las propiedades funcionales del almidón y están relacionados con el momento de gelatinización para el proceso de extrusión. *Contenido de agua de empaste Capacidad de empastar las suspensiones de harina de quinua *Temperatura y Grado de gelatinización - Directamente relacionado con el tamaño de granulo de almidón: tamaño temperatura de gelatinización - Desarrollar productos precocidos/instantáneos

11 OBJETIVOS q Evaluar el valor nutritivo y agroindustrial del grano de variedades y líneas en proceso de selección q Seleccionar y obtener variedades cuyos granos expresen características nutritivas y agroindustriales q Relacionar el rendimiento y ciclo productivo del material genético con propiedades industriales

12 MATERIALES Y METODOS q Ecotipos, variedades y líneas de la colección de trabajo PMGQ (ferias Challapata, Lahuachaca y mercados del altiplano Norte) q Los parámetros de calidad de las pastas, extruidos, expandidos, harinas y la calidad nutricional han sido analizados en los Laboratorios LAYSAA. Los parámetros considerados son los siguientes (12): - Calidad Nutricional Contenido de proteína (%), hierro (mg/100) - Calidad Industrial *Flanes y budines: Contenido de amilosa (amilopectina) *Pastas y panificación: Contenido de agua de empaste *Extruidos: Grado de gelatinización, contenido de agua de empaste *Harina y expandidos: Tamaño de granulo de almidón

13 VARIEDADES MEJORADAS, LINEAS y ECOTIPOS REALES Mejoramiento Convencional por características morfológicas y agronómicas Resist. mildiu, granizo, sequia, anegamiento, precocidad (color y tamaño de grano) Análisis en el Lab. por parámetros consensuados con la industria: 12 parámetros Calidad Nutricional Calidad Agroindustrial Contenido Proteίna Hierro Zinc Almidón Tamaño del granulo de almidón Amilosa Agua de empaste Temperatura y tiempo de gelatinización Prueba de la Aptitud Industrial de las variedades, lineas y ecotipos Perlado Expandido Hojuelas Harina Extruidos Pasta Malteados Identificar variedades mas adecuadas para los procesos agroindustriales Uso de las variedades por su aptitud NUTRICIONAL e INDUSTRIAL Mejorar la calidad de los productos procesados a base de quinua

14 RESULTADOS Y DISCUSION Caracteres Agronómicos: Duración del ciclo de cultivo (días) GRU NOM DMF G1 Q illu 170 G1 Real Blanca 180 G1 Pandela 180 G2 In?naira 155 G2 Surumi 175 G2 Chucapaca 170 G2 J acha Grano 135 G2 Blanquita 170 G2 Kurmi 155 G2 Horizontes 165 G2 Maniqueña 145 G2 Cariquimeña 145 G2 Aynoka 150 G2 Kosuña 155 G3 L- 1(05) 160 G3 Línea K- Chullpi 160 G3 L- 118 Cf 150 G3 L- PSKA 160 G3 L- CAR 155 G3 L- Qanchis Q illu Real Blanca Pandela Intinaira Surumi Chucapaca J acha Grano Blanquita Kurmi Horizontes Maniqueña Cariquimeña Aynoka Kosuña L-1(05) Línea K-Chullpi L-118 Cf L-PSKA L-CAR L- Qanchis

15 Rendimiento de Grano (Kg/ha) GRU NOM REN G1 Q illu 750 G1 Real Blanca 650 G1 Pandela 750 G2 In?naira 1100 G2 Surumi 1100 G2 Chucapaca 1100 G2 J acha Grano 1400 G2 Blanquita 1500 G2 Kurmi 1550 G2 Horizontes 950 G2 Maniqueña 650 G2 Cariquimeña 600 G2 Aynoka 1200 G2 Kosuña 1000 G3 L- 1(05) 1250 G3 Línea K- Chullpi 1250 G3 L- 118 Cf 1200 G3 L- PSKA 1350 G3 L- CAR 1100 G3 L- Qanchis

16 Calidad Nutritiva: RESULTADOS Y DISCUSION GRU NOM PROT G1 Q illu 12,78 G1 Real Blanca 14,49 G1 Pandela 12,85 G2 In?naira 14,37 G2 Surumi 14,77 G2 Chucapaca 13,78 G2 J acha Grano 14,21 G2 Blanquita 13,77 G2 Kurmi 16,11 G2 Horizontes 13,25 G2 Maniqueña 12,36 G2 Cariquimeña 13,19 G2 Aynoka 13,65 G2 Kosuña 14,85 G3 L- 1(05) 14,98 G3 Línea K- Chullpi 18,2 G3 L- 118 Cf 16,85 G3 L- PSKA 17,87 G3 L- CAR 13,01 G3 L- Qanchis 14, Contenido de Proteína (%)

17 RESULTADOS..continua Contenido de Hierro (mg/100) GRU NOM HIERRO G1 Q illu 2.8 G1 Real Blanca 2.1 G1 Pandela 7.2 G2 In?naira 2.5 G2 Surumi 3.1 G2 Chucapaca 1.1 G2 J acha Grano 2.1 G2 Blanquita 1.8 G2 Kurmi 1.2 G2 Horizontes 0.5 G2 Maniqueña 2.4 G2 Cariquimeña 1.8 G2 Aynoka 4.5 G2 Kosuña 3.5 G3 L- 1(05) 1.8 G3 Línea K- Chullpi 4.8 G3 L- 118 Cf 2.7 G3 L- PSKA 1.7 G3 L- CAR 3.1 G3 L- Qanchis ,8 2,1 7,2 2,5 3,1 2,1 2,4 1,8 1,8 1,1 1,2 0,5 Var. con alto cont. Hierro pueden recomendarse para el subsidio prenatal y lactancia 4,5 3,5 1,8 4,8 2,7 1,7 3,1 2,7

18 RESULTADOS..continua Contenido de Almidón (%) GRU NOM ALM G1 Q illu 52,65 G1 Real Blanca 60,29 G1 Pandela 60,18 G2 In?naira 55,21 G2 Surumi 45,98 G2 Chucapaca 48,65 G2 J acha Grano 58,26 G2 Blanquita 39,24 G2 Kurmi 61,49 G2 Horizontes 55,24 G2 Maniqueña 60,14 G2 Cariquimeña 55,87 G2 Aynoka 59,28 G2 Kosuña 49,28 G3 L- 1(05) 48,68 G3 Línea K- Chullpi 61,41 G3 L- 118 Cf 42,15 G3 L- PSKA 32,51 G3 L- CAR 49,25 G3 L- Qanchis 58, En cereales oscila entre 60 y 70% pero en quinua el rango esta entre 32 y 62% El almidón proporciona entre 70 a 80% de las calorías consumidas por los humanos. % alm. importante para las calorías que aportan.

19 RESULTADOS..continua El almidón químicamente esta compuesto por AMILOSA y AMILOPECTINA, Ej. La Surumi tiene 8.2% de amilosa y por diferencia tiene 91.8% de amilopectina GRU NOM AMIL G1 Q illu 13,8 G1 Real Blanca 12,2 G1 Pandela 18,5 G2 In?naira 15,8 G2 Surumi 8,2 G2 Chucapaca 19,1 G2 J acha Grano 10,5 G2 Blanquita 16,6 G2 Kurmi 15,9 G2 Horizontes 15,6 G2 Maniqueña 11,2 G2 Cariquimeña 21,8 G2 Aynoka 15,1 G2 Kosuña 15,9 G3 L- 1(05) 13,1 G3 Línea K- Chullpi 21,5 G3 L- 118 Cf 16,5 G3 L- PSKA 18,7 G3 L- CAR 18,2 G3 L- Qanchis 18,9 Contenido de Amilosa (%)

20 RESULTADOS..continua Contenido de Amilosa (%) La Caraquimeña y la Linea K Chullpi con 21.8% y 21.5% de amilosa serían las mejores para procesados en forma de EXTRUSADOS Y FIDEOS Variedades con alto contenido de amilopectina como la Variedad Surumi y Jacha Grano con contenido de amilopectina de 91.8 y 89.5 % pueden ser recomendadas para la elaboración de FLANES y BUDINES.

21 RESULTADOS..continua Diámetro de Granulo de Almidón (u) GRU NOM GALM G1 Q illu 2,1 G1 Real Blanca 5,2 G1 Pandela 4,5 G2 In?naira 2,5 G2 Surumi 3,1 G2 Chucapaca 2,1 G2 J acha Grano 3,6 G2 Blanquita 1,1 G2 Kurmi 2,1 G2 Horizontes 2,2 G2 Maniqueña 2,2 G2 Cariquimeña 3,1 G2 Aynoka 2,8 G2 Kosuña 4,8 G3 L- 1(05) 5,1 G3 Línea K- Chullpi 1,5 G3 L- 118 Cf 2,8 G3 L- PSKA 1,8 G3 L- CAR 2,6 G3 L- Qanchis diámetros de gránulos de almidón - expandidos (pipocas) y harinas. diámetros de gránulos de almidón precocidos e instantáneos.

22 RESULTADOS..continua Agua de Empaste (%) GRU NOM EMPA G1 Q illu 21 G1 Real Blanca 31 G1 Pandela 24 G2 In?naira 26 G2 Surumi 31 G2 Chucapaca 28 G2 J acha Grano 19 G2 Blanquita 33 G2 Kurmi 26 G2 Horizontes 29 G2 Maniqueña 29 G2 Cariquimeña 28 G2 Aynoka 21 G2 Kosuña 28 G3 L- 1(05) 24 G3 Línea K- Chullpi 21 G3 L- 118 Cf 31 G3 L- PSKA 25 G3 L- CAR 26 G3 L- Qanchis Q illu Real Blanca Pandela Intinaira Surumi Chucapaca J acha Grano Blanquita Kurmi Horizontes Referido al contenido de agua que puede retener la pasta. Maniqueña Cariquimeña Aynoka Kosuña L-1(05) Línea K-Chullpi L-118 Cf L-PSKA L-CAR L- Qanchis

23 CONCLUSIONES q Ciclo productivo de los genotipos se encuentran entre precoces, semiprecoces y tardios q En algunos casos el saber local muestra una relación directa con la calidad industrial Ej.:-Var. Blanquita: Harinera tamaño de granulo de almidón. q Los rangos amplios en las variedades analizadas ofrecen la oportunidad para seleccionar por características industriales q Variedades con alto contenido de almidón pueden ser orientados para uso en PANIFICACION Y EXTRUSADOS. q Agua de empaste : Se han observado en las variedades de 19 hasta 33% que están dentro de los valores admisibles (11 hasta 38%). Lo que nos indica que las variedades pueden ser utilizados en la elaboración de pasta y fideos.

24 CONCLUSIONES Altos valores de contenido de amilosa son importantes para la elaboración de EXTRUSADOS Y FIDEOS. Valores bajos de amilosa indican mayor porcentaje de amilopectina. Para los procesos de gelatinización es mejor que tengan menor cantidad de amilosa. Estas variedades pueden ser recomendadas para la elaboración de FLANES y BUDINES.

25 QUE SIGUE DESPUES? Concluir con la evaluación los ecotipos promisorios y líneas de mejora del programa de mejoramiento. Comprobar si realmente los parámetros evaluados correlacionan con los procesados a base de quinua. Calatalogar las variedades y ecotipos por sus aptitudes agroindustriales y nutricionales

26 VARIEDADES MEJORADAS, LINEAS y ECOTIPOS REALES Mejoramiento Convencional por características morfológicas y agronómicas Resist. mildiu, granizo, sequia, anegamiento, precocidad (color y tamaño de grano) Análisis en el Lab. por parámetros consensuados con la industria: 12 parámetros Calidad Nutricional Calidad Agroindustrial Contenido Proteίna Hierro Zinc Almidón Tamaño del granulo de almidón Amilosa Agua de empaste Temperatura y tiempo de gelatinización Prueba de la Aptitud Industrial de las variedades, lineas y ecotipos Perlado Expandido Hojuelas Harina Extruidos Pasta Malteados Identificar variedades mas adecuadas para los procesos agroindustriales Uso de las variedades por su aptitud NUTRICIONAL e INDUSTRIAL Mejorar la calidad de los productos procesados a base de quinua

27 GRANO: GRANDE, BLANCO, DULCE CICLO DE CULTIVO: SEMITARDIO 165d RENDIMIENTO: kg/ha PROTEINA: 16.1% AMILOSA: 15.9% AMILOPECTINA: 84.1% H2O DE EMPASTE: 26% D.ALMIDON(µ): 2.1

28 GRANO: GRANDE CREMA AMARGO CICLO DE CULTIVO: PRECOZ 135d RENDIMIENTO: Kg/ha PROTEINA: 14.1% AMILOSA: 10.5% AMILOPECTINA: 89.5% H2O DE EMPASTE: 19% D.ALMIDON(µ): 3.6

29 GRANO: MEDIANO BLANCO DULCE CICLO DE CULTIVO: TARDIO d RENDIMIENTO: kg/ha PROTEINA: 13.77% AMILOSA: 16.6% AMILOPECTINA: 83.4% H2O DE EMPASTE: 33% D.ALMIDON(µ): 1.1