La molienda del maíz
- 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.
MOLIENDA
SECA DE MAÍZ
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
PROCESO
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.
MOLIENDA
HÚMEDA DE MAÍZ
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.
FLUJOGRAMA
DEL PROCESO.
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
jrgln79@hotmail.com
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