- Molienda seca de
maíz - Proceso
- La degerminadora es el
corazón de la fábrica - Diferencias entre el
procesamiento de trigo y maíz - Molienda húmeda de
maíz - ¿Cómo es el
proceso de maceración? - Flujograma del
proceso - Productos y derivados de la
molienda húmeda de maíz
El maíz es
muy importante por su alto contenido en grasa aprox. 35% de su
composición en grasa.
Se va a obtener sémolas y productos de
molienda con diferentes granulometrías.
Tienen un mercado bien
definido, puede ser para producción de cerveza que es
una polenta con una determinada especificación y que no
debe tener grasa para que no le genere sabores rancios a la
cerveza.
Sémolas para extrusión que tienen otra
especificación se acepta un 1 % de grasa. El problema de
extrusión es la granulometria, los extrusores son muy
sensibles al cambio de
partícula. Dentro de los diferentes tipos de
sémolas esta la polenta común que puede ser fina,
instantánea, precocida, común, también
podemos obtener maíz pisado que en nuestra alimentación se
destina al locro o mazamorra. La sémola degerminada,
pelada y gruesa se denomina grits también se usa
para la producción de láminas u hojuelas llamadas.
Corn flakes
Luego del acopio, se inicia del ETAPA DE LIMPIEZA igual
que para trigo, se sacan productos extraños con zaranda,
aspiración, mesa densimetrica y finalmente imanes magneto
– permanentes (si se corta la luz).
Una vez limpio el maíz en el silo lo ACONDICIONO,
lo usual es hacerlo en 2 etapas.
1º acondicionamiento interno (endospermo) del orden
del 15% H de ahí se lo saca con un tornillo transportador
elevándolo con una noria al
2º acondicionamiento externo (pericarpio + germen)
a 20% H . Este acondicionamiento se realiza con agua caliente
o se inyecta vapor.
El tiempo de
reposo dependerá del tipo de producto a
elaborar.
Por ejemplo si se hace un producto cervecero de muy baja
grasa hay que degerminar muy bien, por lo tanto el
acondicionamiento será muy riguroso, ajustando la humedad
a 16-17% H y se lo deja descansar bastante tiempo para que
el agua llegue
bien al germen y penetre.
En cambio si se quiere hacer hojuelas para corn flakes
el acondicionamiento es diferente, no puede trabajar con
humedades altas porque la especificación de los productos
exige 12 – 13% H.
Luego del acondicionamiento se lo lleva a una 1º
maquina de rotura que es una DEGERMINADORA, lo cual tiene un
rotor con sectores cónicos, enfrentados a estos tienen un
sector estático de conos, son placas de alta resistencia a la
abrasión, el maíz que entra por arriba es obligado
a recorrer, el espacio que hay entre ambas piezas.
Se logra una buena rotura pero no lo reduce a polvo
simplemente lo parte. Además la degerminadora cuenta con
cribas perforadas por donde saldrá la cascara, la mayor
parte del germen y algo de endospermo, que se ha partido y pasa
por ese tamaño.
La degerminadora hace un partido del grano,
basándose en el acondicionamiento previo, se
tendrá
cernido
finos
gruesos ( cola) son trozos de maíz
partido.
LA DEGERMINADORA ES
EL CORAZÓN DE LA FÁBRICA.
Los finos que salen de la degerminadora que son
germen + pericarpio con 20% H se lo envía a un secadero
neumático, que consta de una tolva el producto entra por
un caño y arriba hay un ciclón y un ventilador que
chupa , por lo tanto entra en contacto con el aire y se va
secando a medida que lo transporto hacia arriba , se le hacen 2 o
3 pasadas sucesivas sale aproximadamente con un 13% H.
Como tiene gran cantidad de germen entero y roto mas
semolitas se lo pasa por un tamiz de tipo centrifuga (
rotatorio)TURBO TAMIZ ya que el germen tiene mucha grasa y
ningún tamiz de malla lo va a cernir porque se bloquea. de
este turbo tamiz obtengo un fino , que es la materia prima
para la industria
aceitera harina de germen 14-18% grasa y gruesos que son trozos
de endospermo , con algo de germen y pericarpio, a estos gruesos
le hago una ASPIRACION para sacar cascarillas de pericarpio, y lo
envío al plansfiter ( endospermo + germen) , donde
envié los gruesos de la degerminadora .
Los gruesos salen con un 15% H los envío a un
PLANSIFTER, de este plansfiter obtengo gruesos que se los aspira
y van a la tarara para luego ser sometidos a una reducción
de tamaño, cernido, aspiración y
clasificación de sémolas. También de la
tarara obtengo un desecho que es pericarpio.
Con los finos de ese plansfiter pasan por una tarara,
obteniendo desecho y finos.
Los finos los envío a una mesa densimetrica
(separación) de la que se obtienen 3 productos:
– producto liviano germen.
- producto pesado que va a molienda
endospermo - Producto intermedio que si tiene germen con
endospermo pegado va a molienda, y si no hay germen, sé
lo clasifica por granulometria para obtener distintas
sémolas.
DIFERENCIAS ENTRE
EL PROCESAMIENTO DE TRIGO Y MAIZ
Principalmente es el degerminado.
El maíz para separar el germen se necesita de la
mesa densimetrica porque es muy grande.
En trigo se hace con tamiz.
En trigo se ejecuta 2- 4 bancos de
molienda o sea 4 o 8 pasadas de molinería.
En maíz se hacen 20 pasadas en un molino
común.
Maíz no hay molino lisos son todos estriados con
velocidades diferenciales, si se quiere hacer harina de
maíz es muy difícil por la dureza del grano menos
de 270 micrones no se puede obtener por mas potencia que se
le de a los bancos es muy difícil molerlo, por eso la
harina de maíz es la que sale sola como consecuencia del
endospermo harinoso.
De la molienda húmeda de maíz se obtiene
aceite de
maíz, gluten feed, gluten meal, almidón; fructosa,
glucosa,
dextrosa y otros productos edulcorantes.
El producto principal que se obtiene de la molienda
húmeda es el ALMIDON DE MAIZ, libre de
proteínas, para ello al grano se le hace un
tratamiento previo (químico) llamado maceración que
apunta a disgregar (desnaturalizar) las proteínas que
forman la matriz
proteica que mantienen encerrado al grano de almidón.
¿Para que se hace la maceración?
¿Cómo es
el proceso de
maceración?
Proceso de Maceración: en el
interior del recipiente silo, se realizara la maceración,
es un proceso en contracorriente, ya que el maíz baja y la
solución sube, el maíz demora de 2 a 3 días
en llegar al fondo, obteniéndose el producto
acondicionado.
El ácido sulfuroso ( sol) H2SO3 asciende, dentro
del silo y se va absorbiendo en los tejidos del
grano, esto hace que la concentración vaya disminuyendo
llegando a ser menor de 0.001% en la superficie del silo de modo
que en esta zona no tiene poder
inhibidor.
Esta es la razón por la cual se dan las
condiciones favorables para el desarrollo de
bacterias
lácticas por la presencia del azúcar
en el cereal y una acidez residual en el agua. Las mismas
bacteria comienzan a generar ácido láctico que
alcanza concentraciones por arriba del 15%.
A medida que los granos van descendiendo se encuentran
con un aumento progresivo de concentración de ácido
sulfuroso, que ejerce su efecto inhibidor y mata a las bacterias,
al mismo tiempo ejerce una acción
química
sobre las proteínas desnaturalizándolas. El grano
adquiere un hinchamiento notable ya que ingresa con un 14- 15 % H
y sale con 45 – 48% H, se trabaja a 48ºC, porque las
bacterias lácticas son termófilas. Esta
maceración se realiza en una instalación de seis
recipientes, construidos de hormigón (por el ácido
láctico) y pintados con pintura epoxi.
El circuito de los 6 recipientes se hace mediante válvulas.
Con este proceso de maceración se destruye-
desnaturaliza- disgrega la estructura
terciaria y cuaternaria, de esta forma pierde vinculación
con el almidón. El grano se encuentra entero, pero
hinchado
Los sistemas
continuos trabajan inyectando agua desde abajo que lo toma del
rebalse del silo anterior de modo que toda la masa tenga un flujo
grande de agua y el maíz quede suspendido
Acido sulfuroso: es un blanqueador además
es un conservante, inhibe el desarrollo de bacterias, hongos, y
levaduras.
Conclusión: se coloca el maíz en un
recipiente silo durante 48-72 horas + agua+ 2 sustancias
químicas ácido láctico y anhídrido
sulfuroso, que es un gas. Cuando el
anhídrido sulfuroso se pone en contacto con el agua se
forma el ácido sulfuroso diluido, que posee una fuerza
ácida importante a nivel protón.
Luego de la maceración el grano sale del silo y
se pasa por una criba que separa el agua del maíz cuya
humedad es aproximadamente 48% H. Tenemos que separar los
componentes que constituyen el grano, la cascara es la primero
que se separa, para que quede disponible el endospermo rico en
almidón, proteína y germen. Para ello, se lleva a
una MOLIENDA GRUESA O SUAVE, utilizando un molino de discos de
acero inoxidable,
que tiene tetones, el objetivo es
romper el grano en partes separando el endospermo del germen. ,
En esta molienda se puede agregar agua para eliminar sulfito si
quedo.
Luego de esta molienda obtengo un liquido denso con el
germen flotando, a esta masa obtenida, la bombeo con agua a una
serie de hidrociclones, para separar el primero de los
constituyentes que me interés
que es el germen, el cual es grande que se encuentra
flotando.
En esta serie de hidrociclones la fracción con
germen va hacia arriba y la que no tiene va hacia abajo,
normalmente, no se logra una separación 100%, por eso a la
fracción de abajo del 1º hidrociclón, se lo
lleva a un 2º hidrociclón que se obtienen 2
corrientes.
Si la corriente de arriba aun tiene germen, sé la
reinyecta al 1º hidrociclón y la fracción que
sale de abajo es sometida a molienda para separar el germen que
quedo adherido al endospermo y algo que pueda haber de
cascara.
La masa obtenida que sale de la molienda se la bombea
con agua a otro sistema de
hidrociclones, de esta forma se van juntando todas las fracciones
que van hacia arriba (germen) y se las envía a un sistema
de cribas de barras, estas tiene forma triangular, tienen una
distancia bien definida entre una y otra.
El proceso de separación del germen del liquido
que esta llevando lo fino (almidón, proteína) se
realiza en o 3 etapas y en contracorriente, es decir, a la ultima
criba se le agrega agua limpia, que se va reintyectando mediante
bombas.
Obtengo de estas cribas de barras un germen lavado, al
cual se lo prensa para
sacarle el agua, se lo seca.
Ya seco se envía a extracción
obteniéndose por un lado el aceite y por el otro el
germeal (torta) que se la puede peletizar.
De la fracción que no es germen del 2º
hidrociclón podemos sacar maíz hinchado porque
recordemos que la 1º molienda fue suave, también
tendremos cascara casi entera, así que por esta
razón se envía a una molienda fina fuerte,
utilizando un molino con ranuras a ambos lados del disco, o puede
ser a un molino con fuerza de impacto, cualquiera de ellos tiene
poca cizalla.
De esta molienda fina fuerte, se saca una pasta de
proteínas, cascara y almidón que se pasa por una
serie de cribas que trabajan a contracorriente de las cuales
vamos a sacar por un lado fibra y por otra suspensión
acuosa de proteína y almidón. Como la fibra es
densa y pesada se la saca fácilmente con zarandas
estataticas.
Por otro lado como dijimos tenemos una suspensión
acuosa de proteína densidad 1.06 y
almidón densidad 1.60, la cual lo debo separar, como sus
densidades son diferentes recurro a una
centrifugación.
Preferentemente utilizo un decanter o una centrifuga de
discos con boquilla autodeslodante.
Todo esto se hace a una temperatura no
menor de 60ºC para que el almidón no empiece a
gelificar.
De esta centrifuga decanter voy a sacar por abajo la
fase pesada almidón a la cual se le hace un lavado y se lo
bombea a otro decanter obteniendo un almidón puro que se
lleva a secado.
La base liviana del 1º decanter es una
solución de proteínas que se lleva a
evaporación para obtener un producto concentrado llamado
gluten feed, conocido comercialmente como huevina.
La fase liviana del 2º decanter, se pude reinyectar
al tanque de maceración y el agua que sale de la primer
criba, que recibe los productos solubles de maceración,
mas los que vienen del proceso, también se puede
reinyectar al evaporador para la obtención del concentrado
gluten feed.
PRODUCTOS Y
DERIVADOS DE LA MOLIENDA HÚMEDA DE
MAÍZ
GLUTEN FEED:
También llamado Pienso de Gluten es un producto
derivado de la molienda húmeda del grano de maíz,
Su presentación húmeda posee color amarillento
claro, con sabor dulzón a cereales tostados y ligero olor
a maíz fermentado
Es relativamente alto en proteína (20 a 25%)
moderadamente alto en fibra (12 a 16% de FDA = Fibra Detergente
Acido.)
Gluten feed (Proteína Bruta: 23%), parte
remanente del grano de maíz entero que queda luego de
haber sido extraídos la mayor parte del almidón,
del gluten y del germen durante el proceso de molienda
húmeda, pudiendo o no contener extractivos de la fermentación y harina de germen de
maíz.
Características del almidón del gluten
feed. No todos los almidones son iguales y se comportan de forma
diferente afectando la digestión y la producción
animal. Una parte del almidón de los cereales y sus
subproductos (grano de maíz y gluten feed) una vez
ingerido por el animal, se solubiliza en un muy corto tiempo
(almidón soluble), otra fracción del almidón
es atacada por las enzimas de las
bacterias del rumen y así digerida o degradada
(almidón degradable en rumen) en un tiempo variable
(aproximadamente 12 hs. Para Grano Maíz y 6 horas para
GFM), por último hay una tercera fracción que pasa
al intestino delgado sin sufrir modificaciones en el rumen y que
se denomina fracción no degradable en rumen o
almidón bypass.
El gluten feed no solo se utiliza para
alimentación animal sino también para darle color
al pan dulce comercialmente llamado huevina.
Harina de gluten o gluten meal (PB: 40 al 60%) que es
utilizada en algunos balanceados para mascotas ya que su alto
costo
imposibilita su uso en nutrición de
rumiantes.
GERMEAL: es el germen separado del pericarpio,
básicamente constituye la torta o masa que queda luego de
la extracción de aceite.
ALMIDON: Es un polisacárido de glucosa,
insoluble en agua fría, pero aumentando la temperatura
experimenta un ligero hinchamiento de sus granos. El
almidón está constituido por dos tipos de
cadena:
• Amilosa: polímero de cadena
lineal.
• Amilopectina polímero de cadena
ramificada.
Junto con el almidón, vamos a encontrar unas
enzimas que van a degradar un 10% del almidón hasta
azúcares simples, son la alfa y la beta amilasa. Estas
enzimas van a degradar el almidón hasta dextrina, maltosa
y glucosa que servirá de alimento a las levaduras durante
la fermentación.
El almidón es insoluble en agua fría; pero
es capaz de retener agua. El agua se adhiere a la superficie de
los gránulos de almidón, algo se introduce por las
grietas y lleva el gránulo a su hinchamiento (hinchamiento
de poros). El hinchamiento se acelera por calentamiento. El
almidón sano retiene en las pastas y masas aproximadamente
un tercio de su propio peso en agua.
Almidón, es el elemento principal que se
encuentra en todos los cereales. Es un glúcido que al
transformar la levadura en gas carbónico permite la
fermentación. El almidón se usa como adhesivo, para
ligar proteínas y como materia prima
para hacer jarabes.DEXTRINAS : se representa por los gr.
de azúcar reductora / 100 gr. de almidón, son
productos de degradación del almidón, cuyo valor de DE
esta entre 1 y 300
JARABES: son productos de degradación del
almidón, que as u vez puede ser de distintas conversiones,
alta 48 en adelante; media entre 40 y 48; baja entre 30 y 40. las
mas importes son:
JARABE DE GLUCOSA: se lo obtiene de una lechada
de almidón de 35% – 40% sólidos (20ºBe) a la
lechada se la somete a un proceso de hidrólisis (rompe
enlaces 1.4 y 1.6) por el método Ac-
Enz o Enz- Enz. Hidrólisis ácida a pH 2
neutralizo con hidróxido de sodio y lo separo
centrifugando se hace un ajuste de pH para que la enzima
actúe eficazmente (alfa o beta amilasa o glucoamilasa, se
produce la sacarficación debido al ataque de la enzima, la
dextrina se transforman en azucares propiamente dicho, luego
inactivo la enzima con calor, luego
decoloración y filtración, a la solución
obtenida se la concentra y se obtiene el jarabe de glucosa que se
usa en flanes (gelifica) y mermeladas
JARABE DE ALTA FRUCTOSA: De la
evaporación… + conversión
enzimática(enzima glucosa isomerasa) + refinado jarabe de
maíz de alta fructosa 42%. La fructosa es más
dulce
Si la el jarabe de maíz de alta fructosa 42% le
hago un intercambio ionico (mediante cromatografia de
afinidad se obtiene jarabes de aprox 90% de fructosa) obtengo
jarabe de maíz de alta fructosa 55%.
El jarabe de maíz de alta fructosa55% se obtiene
por mezcla adecuada del 42% + 90% de
concentración.
Hinchamiento libre del almidón: se
separan, se rompe el grano proteína + almidón se
obtienen diferentes características rompe los enlaces
puente de hidrogeno se
forma enlaces puentes agua, la cruz de malta
desaparece.
Gelatinizacion: pierde su fuerza intragranular
estructura interna, se rompe enlaces 1.4 y 1.6- almidón
cocido.
Jorgelina Giménez
Analista de Alimentos