Guar

El guar o frijol racimo, con el nombre botánico Cyamopsis tetragonoloba, es una leguminosa anual y el fuente de goma guar. También se conoce como gavar, gawar o frijol guvar.

Se desconoce el origen de Cyamopsis tetragonoloba, ya que nunca se ha encontrado en estado salvaje. Se supone que se desarrolló a partir de la especie africana Cyamopsis senegalensis. Se domesticó aún más en el sur de Asia, donde se ha cultivado durante siglos. El guar crece bien en áreas semiáridas, pero es necesario que llueva con frecuencia.

Esta leguminosa es una planta valiosa en un ciclo de rotación de cultivos, ya que vive en simbiosis con bacterias fijadoras de nitrógeno. Los agricultores en las regiones semiáridas de Rajasthan siguen la rotación de cultivos y usan guar para reponer el suelo con fertilizantes esenciales y fijación de nitrógeno, antes de la siguiente cosecha. Guar tiene muchas funciones para la nutrición humana y animal, pero el agente gelificante en sus semillas (goma guar) es el uso más importante. La demanda está aumentando debido al uso de la goma guar en la fracturación hidráulica (gas de esquisto bituminoso). También es un ingrediente principal del limo de juguete. Alrededor del 80% de la producción mundial se produce en la India, pero debido a la fuerte demanda, la planta se está introduciendo en otros lugares.

Biología

Cyamopsis tetragonoloba crece erguido, alcanzando una altura máxima de hasta 2-3 metros (7-10 pies). Tiene un solo tallo principal con ramificación basal o ramificación fina a lo largo del tallo. Las raíces primarias de guar pueden acceder a la humedad del suelo a poca profundidad. Esta leguminosa desarrolla nódulos de raíces con rizobios de bacterias del suelo fijadoras de nitrógeno en la parte superficial de su sistema de raíces. Sus hojas y tallos son en su mayoría peludos, dependiendo del cultivar. Sus hojas finas tienen forma ovalada alargada (5 a 10 centímetros (2 a 4 pulgadas)) y de posición alterna. Los racimos de flores crecen en la axila de la planta y son de color blanco a azulado. Las vainas en desarrollo son bastante planas y delgadas y contienen de 5 a 12 pequeñas semillas ovaladas de 5 milímetros (1⁄4 in) de longitud (TGW = 25–40 gramos (1–1 +1⁄2 oz)). Por lo general, las semillas maduras son blancas o grises, pero con exceso de humedad pueden volverse negras y perder capacidad de germinación. El número de cromosomas de las semillas de guar es 2n=14. Las semillas de los frijoles guar tienen una característica notable. Su núcleo consta de un germen rico en proteínas (43-46%) y un endospermo relativamente grande (34-40%), que contiene grandes cantidades de galactomanano. Este es un polisacárido que contiene polímeros de manosa y galactosa en una proporción de 2:1 con muchas ramificaciones. Por lo tanto, exhibe una gran actividad de enlaces de hidrógeno que tiene un efecto viscosificante en líquidos.

Cultivo

Requisitos climáticos

El guar tolera la sequía y ama el sol, pero es susceptible a las heladas. Aunque puede hacer frente a lluvias escasas pero regulares, requiere suficiente humedad del suelo antes de plantar y durante la maduración de las semillas. Los períodos de sequía frecuentes pueden provocar un retraso en la maduración. Por el contrario, el exceso de humedad durante la fase temprana de crecimiento y después de la maduración conduce a una menor calidad de la semilla. El guar también se produce cerca de las zonas costeras de la región de Gandhidham en Kutch, Gujarat, India.

Requisitos del suelo

Cyamopsis tetragonoloba (L.) puede crecer en una amplia gama de tipos de suelo. Preferiblemente en suelos fértiles, de textura media, franco-arenosos y bien drenados, ya que el encharcamiento disminuye el rendimiento de la planta. El guar crece mejor en condiciones alcalinas moderadas (pH 7-8) y tolera la salinidad. Sus raíces primarias se inoculan con nódulos de rizobios, por lo que produce biomasa rica en nitrógeno y mejora la calidad del suelo.

Prácticas culturales

Áreas de cultivo

El guar se cultiva principalmente en el noroeste de la India y Pakistán, con cultivos más pequeños en las áreas semiáridas de las altas llanuras de Texas en los EE. UU., Australia y África. El área de cultivo más importante se centra en Jodhpur en Rajasthan, India, donde la demanda de guar para fraccionamiento produjo un auge agrícola como en 2012. Actualmente, India es el principal productor de frijol en racimo, representando el 80% de la producción mundial., mientras que las regiones de Rajasthan, Gujarat y Kutch ocupan las mayores áreas (82,1% del total) dedicadas al cultivo de guar. Además de su cultivo en la India, el cultivo también se cultiva como cultivo comercial en otras partes del mundo. Varios productores comerciales han convertido sus cultivos a la producción de guar para respaldar la creciente demanda de guar y otros cultivos orgánicos en los Estados Unidos.

Variedades

Pusa Naubahar y Pusa Sadabahar. Las semillas a razón de 30 kilogramos/hectárea (9–11 lb/acre) se plantan a un espacio de 45-60 x 20–30 cm (18–24 x 8–12 pulgadas) en febrero–marzo y junio–julio. Durante la temporada de lluvias, las semillas se siembran a 2 o 3 cm (~1 pulgada) de profundidad en los camellones y surcos durante los meses de verano. FYM se aplica a razón de 25 toneladas/ha (11,1 toneladas/acre). La recomendación de N, P₂O₅ y K₂O para el cultivo es de 20:60:80 kg/ha (18:53:71 lb/acre). El rendimiento promedio es de 5 a 6 toneladas/ha (2,2–2,6 toneladas/acre). Hay poca información disponible sobre la variabilidad genética en el frijol de racimo que aborda los rasgos cualitativos (Pathak et al. 2011).

Usos

Planta de guar

Agricultura

• Forraje: Las plantas guar pueden ser utilizadas como pienso de ganado, pero debido al ácido hidrocínico en sus frijoles, sólo se pueden utilizar frijoles maduros.
• Estiércol verde: Las plantaciones de guar aumentan el rendimiento de cultivos posteriores ya que esta legumbre conserva el contenido de nutrientes del suelo.

Uso doméstico

• Vegetable: Las hojas de guar se pueden utilizar como espinacas, y las cápsulas se preparan como ensalada o verduras. Sus frijoles son nutritivos, pero la proteína guar no es usable por los humanos a menos que sea tostada para destruir el inhibidor de la trippsia.

Goma guar

Las semillas del frijol guar contienen un gran endospermo. Este endospermo consta de un gran polisacárido de galactosa y manosa. Este polímero es soluble en agua y exhibe un efecto viscosificante en agua. La goma guar tiene una multitud de aplicaciones diferentes en productos alimenticios, productos industriales e industria extractiva.

Comida

En varios alimentos y bebidas, la goma guar se usa como aditivo para cambiar su viscosidad o como fuente de fibra.

goma de guar parcialmente hidrolizada (PHGG) se produce por hidrólisis enzimática parcial del guaran, el galactomanano del endospermo de las semillas de guar (goma de guar). Es un polisacárido neutro que consta de una cadena principal de manosa con unidades laterales únicas de galactosa que se encuentran en casi dos de cada tres unidades de manosa. El peso molecular medio es de unos 25.000 Daltons. Esto da un PHGG que aún se analiza y funciona como una fibra dietética soluble.

PHGG, tal como se vende comercialmente, es completamente soluble, estable al ácido y al calor, no se ve afectado por los iones y no se gelifica en concentraciones altas. El PHGG comercial contiene aproximadamente un 75 % de fibra dietética y tiene un efecto mínimo sobre el sabor y la textura de los alimentos y bebidas. PHGG es completamente fermentable en el intestino grueso, con una alta tasa de formación de ácidos grasos volátiles. El pH de las heces se reduce junto con un aumento en el volumen fecal que consiste principalmente en masa de células bacterianas y agua. Los estudios clínicos han demostrado un efecto prebiótico de PHGG. Los estudios han demostrado que PHGG se puede utilizar para mantener la regularidad. PHGG se utiliza en alimentos para la suspensión de partículas, emulsificación, antienvejecimiento, control de cristales de hielo y productos horneados reducidos en grasa.

Gawar Phali con Aaloo (Guar Bean With Potatoes) (India).

Guar Chibhad ji bhaaji es un plato popular de Thari.

Industria

Los derivados de la goma guar que se han sometido a una reacción adicional se utilizan en aplicaciones industriales, como las industrias textil y del papel, la flotación de minerales, la fabricación de explosivos y la fracturación hidráulica (fracking) de formaciones de petróleo y gas. La goma guar a menudo se entrecruza con iones de boro o cromo para hacerla más estable y resistente al calor. El entrecruzamiento de guar con iones metálicos da como resultado un gel que no bloquea la formación y ayuda de manera eficiente en el proceso de limpieza de la formación. El Guar y sus derivados forman complejos gelificados con iones de Aluminio, Zirconio, Titanio, Cromo y Boro. La reacción de borato-guar es reversible y depende del pH (concentración de iones de hidrógeno) de la solución. Esta reacción se usa para darle al juguete "baba" su consistencia. El entrecruzamiento de guar con borato ocurre a un pH alto (aproximadamente 9–10) de la solución. La goma guar ha demostrado ser un sustituto útil de la goma de algarroba (hecha de semillas de algarrobo).

Alimentaciones

La harina de guar korma y la harina de guar Churi son ampliamente utilizadas como materia prima para producir varios tipos de alimentos para ganado, alimentos acuáticos, alimentos para peces, alimentos para aves de corral, alimentos lácteos, alimentos para cerdos, etc.

Agente de fracking

El uso de la goma guar en la extracción de petróleo y gas de esquisto mediante fracturación hidráulica (fracking) ha aumentado sustancialmente la demanda. Solo el 10% de la producción india se utiliza en el país. El 90% restante se exporta para las industrias de petróleo y gas de esquisto. En consecuencia, muchos antiguos campos de algodón o trigo se convierten en campos de guar ya que los costos de producción son más bajos. El aumento de los precios de la goma guar también tiene otras razones.