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Peña González Héctor David
CONTENIDO:
MAÍZ
CLASIFICACION
COMPOSICION QUIMICA
PRODUCTOS PRINCIPALES
ESTADISTICAS
ANTECEDENTES
Maíz, palabra de origen indio caribeño,
significa literalmente “lo que sustenta la
vida”.
Cultivado aprox. 7000 años a.C., de
origen indio que se cultivaba por las
zonas de México y América central.
El origen de esta planta se remonta al
Valle de Tehuacán, Puebla: el
descubrimiento en el año de 1961.
Junto con trigo y el arroz es uno de los
cereales más importantes, para seres
humanos y animales; es una materia
prima básica de la industria, con la que
se producen almidón, aceite y proteínas,
bebidas alcohólicas, edulcorantes
alimenticios y, desde hace poco,
biocombustible.
TIPOS DE MAÍZ
Maíz Tunica: tipo escaso de maíz, cuyosgranos están encerrados en una vaina.
Maíz Reventón: granos son pequeños,redondeados, amarillo intenso oanaranjado. Se usa para Pop corn
Maíz Cristalino: granos son corneos yduros, vítreos de forma redondeada opuntuda.
Maíz Dentado: Es el tipo másextensamente cultivado.
Maíz dulce : Granos con alto contenido deazúcar, de aspecto transparente yconsistencia cornea cuando inmaduros. Elmaíz dulce difiere del dentado por un gen quepermite la conversión de parte del almidón enazúcar. Se consume fresco, congelado oenlatado.
Maíz Cereo: Granos de aspecto ceroso. Elalmidón está constituido exclusivamente poramilopectina.
Maíz amiláceo : Maíz harinoso, los granos están constituidos principalmente por almidón blando y son escasamente o no dentados. Es uno de los tipos más antiguos de maíz . Es usado en la fabricación de harinas porque le confiere un color más blanco
DESARROLLO DE LA
PLANTA Fase vegetativa, se desarrollan y diferencian
distintos tejidos hasta que aparecen las
estructuras florales.
1.- Se forman las primeras hojas y el desarrollo es
ascendente.
2.- Desarrollo de las hojas y los
órganos de reproducción.
Fase de reproducción, se inicia con la
fertilización de las estructuras
femeninas que se diferenciarán en
espigas y granos. La etapa inicial de
esta fase se caracteriza por el
incremento de peso de las hojas y otras
partes de la flor; durante la segunda
etapa, el peso de los granos aumenta
con rapidez.
• El tiempo de desarrollo varía desde dos a siete meses.
• El clima ideal del maíz es con mucho sol, frecuentes lluvias durante los mese de verano, noches cálidas y humedad bastante alta. El maíz es realmente un producto tropical, y no puede darse en regiones situada muy al Norte cuando las noches de verano resultan frías. Excesivas lluvias lo perjudican
• El maíz no crece en forma salvaje y no
puede sobrevivir en la naturaleza,
siendo completamente dependiente de
los cuidados del hombre
• Su producción es anual
Floración
Florece en verano y otoño
Idealmente se obtiene una mazorca por
planta, pero pueden llegar a ser hasta
tres
Cada mazorca tiene unas quince hileras
de granos con 30 o 40 granos cada una
FERTILIZACION
Nitrógeno (N): Los síntomas se ven
más reflejados en aquellos órganos
fotosintéticos, las hojas, que aparecen
con coloraciones amarillentas sobre los
ápices y se van extendiendo a lo largo
de todo el nervio. Las mazorcas
aparecen sin granos en las puntas.
Fósforo (P): Da vigor a las raíces.
Su déficit afecta a la fecundación y el
grano no se desarrolla bien.
Potasio (K): Hace a la planta muy
sensible a ataques de hongos y su porte
es débil, ya que la raíz se ve muy
afectada. Las mazorcas no granan en
las puntas.
Otros elementos: Boro (B), Magnesio
(Mg), Azufre (S), Molibdeno (Mo) y Cinc
(Zn) . Son nutrientes que pueden a parecer
en forma deficiente o en exceso en la
planta.
Aspecto de una planta sana:
Características en cosecha y
riego La cosecha se realiza cuando la planta
alcanza la madurez fisiológica (30 y 35% de humedad).
También se puede detectar el momento de la cosecha mediante la observación de un color amarillo paja en la planta.
La cosecha puede ser manual omecanizada
Los riegos pueden realizarse por
aspersión y a manta. El riego más
empleado últimamente es el riego por
aspersión.
Composición Química del
Grano de Maíz: Son cuatro estructuras
físicas fundamentalesdel grano:
Pericarpio o cáscara(testa);
Endospermo;
Germen o embrión; y
Pilorriza o epicarpio(tejidoinerte en que se unen elgrano y el caraza).
Pericarpio
Elevado contenido de fibra cruda 87 %, de
la cual hemicelulosa (67%), celulosa (23%) y
lignina (0,1%).
• Endospermo
Elevado de almidón (87%), aproximadamente
8% de proteínas y un contenido de grasas
crudas relativamente bajo.
Germen
Elevado contenido de grasas crudas,
el 33% y un nivel relativamente
elevado de proteínas (20%) y
minerales. La capa de aleurona,
elemento con un contenido
relativamente elevado de proteínas
(19%) y de fibra cruda.
Composición del grano
Contenido de aminoácidos
esenciales de las proteínas
a1,26 por ciento de N.b2,32 por ciento de N
Fuente: Orr y Watt.
Contenido de minerales del
maíz
Fuente: Bressani, Breuner y Ortiz, 1 1989.
ALMIDÓN
AMILOSA.
Consiste de unidades de glucosa, pero
en forma ramificada y constituye hasta
el 70-75% del almidón.
AMILOPECTINA.
Molécula esencialmente lineal mas
ramificaciones de unidades de glucosa,
que constituye hasta el 25-30% del
almidón.
Ácidos y aceites grasos
El aceite está fundamentalmente en el
germen, con valores que van del 3 al
18%.
El aceite de maíz tiene un bajo nivel de
ácidos grasos saturados: ácido
palmítico (11%) y esteárico (2%).
Contiene niveles relativamente elevados
de ácidos grasos poliinsaturados, como
ácido linoleico (24%).
El aceite es relativamente estable, por
contener únicamente pequeñas
cantidades de ácido linolénico (0.7%) y
niveles elevados de antioxidantes
naturales. El aceite de maíz goza de
gran reputación a causa de la
distribución de sus ácidos grasos,
fundamentalmente ácidos oleico y
linoleico.
VITAMINAS Vitaminas. El maíz es una buena fuente de
vitaminas del grupo B, así como debetacaroteno y zeaxantina, precursores de lavitamina A. El maíz es el único cereal queaporta betacaroteno.
Además contiene cantidades moderadas devitamina C y niacina (una vitamina del grupoB), pero ésta no puede ser asimilada comotal por el organismo y es necesario untratamiento previo antes de que seaconsumido
ESTADÍSTICAS
Producción Mundial del Maíz (millones
de toneladas métricas 2004-2005)
Superficie sembrada de
maíz
En el estado de Jalisco
Tasa de consumo per cápita
de maíz:
██ más de 100 kg/año
██ de 50 a 99 kg/año
██ de 19 a 49 kg/año
██ de 6 a 18 kg/año
██ 5 o menos kg/año
PRODUCTOS
PRINCIPALES:
• Aceite Comestible
• Tortilla
Aceite Comestible
Los aceites, así como las grasas, son
triglicéridos de glicerol
Proceso
Molienda Húmeda
Separación hidratos de carbono, proteínas,
grasas, fibra, agua, minerales, vitaminas y
pigmentos que se encuentran en el maíz.
Se macera con agua a 50º C en tanques
de acero inoxidable durante 30 a 40 horas.
En esta etapa la humedad se incrementa
del 15 al 45 %. Asimismo se debilitan los
enlaces del gluten y se libera el almidón.
Se tritura para despegar el germen
de los otros constituyentes. El
resultante de la molienda, suspendido
en una corriente de agua, se hace
pasar por hidrociclones donde se
separa el germen. Éste se destina
posteriormente a la extracción de
aceite.
El almidón, gluten y fibra que está en
la suspensión son sometidos a una
molienda fina. La fibra es menos
afectada por la molienda y puede ser
separada mediante tamizado. Este
subproducto se conoce como gluten
feed y se destina a la producción de
alimentos balanceados.
El gluten y almidón que permanecen
en la corriente de agua presentan
diferente densidad, lo que permite
separarlos mediante centrifugación.
El gluten, o gluten meal separado,
también se emplea en alimentación
animal.
Almidón
El almidón, que se purifica hasta alcanzar una concentración de 99.5 %, puede secarse y comercializarse como almidón nativo o ser sometido a procesos posteriores para obtener edulcorantes nutritivos (jarabes, dextrosa).
Desgomado
El objetivo es eliminar los fosfátidos y glicolípidos, que se extraen de las semillas disueltas con el aceite. Es importante el proceso debido a que sin este refinamiento, los triglicéridos se alteran con mayor facilidad y adquieren sabores y olores desagradables (Otros problemas indeseables son: decantación en los tanques de almacenamiento, mayor susceptibilidad a la oxidación, formación de espumas durante el calentamiento).
Neutralización
Es el proceso por el cual se eliminan
ácidos grasos libres de los aceites,
pero también reduce los
monoacilglicéridos y fosfátidos que
pudieron haber quedado después del
desgomado.
Desodorización El aceite decolorado se desodoriza, a vacío, en un
recipiente donde se caliente a 150-160ºC, mientrasse le pasa una corriente de vapor directo. Lassustancias volátiles son arrastradas, dejando elaceite libre de olores y con sabor suave.
En los desodorizadores continuos el aceite cae enláminas delgadas, dentro de una torre decalefacción, a vacío y a vapor de agua acontracorriente.
Hay que evitar todo contacto con el oxigeno.
A veces se añaden secuestradores (esteres de ácidocítrico) para impedir la acción catalítica de los ionesmetálico. En la operación se destruyen también losperóxidos.
Balance de Materia
Diagrama OTIDA
Tortilla La tortilla es el principal alimento de la población
Mexicana.
Su consumo se ha incrementado en los Estados
Unidos de América y en parte de América Central.
Las tortillas solas proveen 38.8% de las proteínas,
45.2% de las calorías y 49.1% del calcio de las
necesidades diarias de la dieta en México
Nixtamalización
La nixtamalización es el cocimiento del maíz con agua y cal.
Es un proceso tradicional y fundamental que permite mejorar el nivel nutritivo del grano.
Aparte de suavizar al grano de maíz, permite quitar la capa que cubre al grano, pericarpio, el cual se forma de fibra cruda y es indigesto.
Durante la nixtamalización, se pierden
aproximadamente 41.5% de los lípidos y el
41.5% de los carbohidratos. Existen pérdidas
de tiamina, riboflavina y niacina del 60, 52 y
32%, respectivamente, en relación al total del
grano. Así como 44 y 46% de reducción de
lípidos y fibra cruda.
A pesar de esto el valor nutricional es
mayor que el del maíz crudo
Proceso Maíz en
grano
Cocimiento
con cal
Almacena
miento por
8-12h
Lavado
con Agua
Líquido de
Cocción
Agua de
lavado
Molino de
piedras
Amasado
DeshidrataciónAmasado
Formado y
Calentamiento
Tortillas
Compra de la materia prima:
Se compra el maíz seleccionado (no
transgénico) de una sola variedad.
Cribado
• Se pasa el maíz sobre una cribadora
con movimiento para desprender el
polvo y homogenizar el tamaño del
maíz.
Cocimiento
Se calienta el agua con vapor atemperatura de cocción (90ºC).
Se mezcla en ella el hidróxido de calcio(CaOH) y el maíz dando como resultadoel "Nixtamal”.
1 parte de maíz por cada 3 partes deagua. 3% de cal.
El tiempo de cocción es de
30-60 min
Reposado Una vez obtenido el
nixtamal, este es conducido a unos Recipientes Denominados Peroles, donde permanecen un mínimo De 8 a 12 horas en reposo. Pasado el tiempo de reposo se desaloja el nixtamal de los peroles y se procede a su lavado.
Lavado
Se abren las compuertas y se descarga el nixtamal hacia un lavador con capacidad de 200 kg. El nixtamal es lavado y enfriado con agua al mismo tiempo que se le elimina el pericarpio.
Molienda
Después de lavarlo,
el nixtamal sube a la
tolva del molino y se
pasa por un gusano
o sinfín donde unas
piedras con la
fricción lo muelen
hasta obtener la
masa.
Maquinaria de Producción
Tecnología Mexicana para la
elaboración de la tortilla con variedad en
tamaños de 10,11,12,13,14 y 15
centímetros.
Balance de Materia
Diagrama OTIDA Tortilla
EXISTEN MAS DE 4000 PRODUCTOS Y SUBPRODUCTOS DEL MAIZ
Productos y bebidas en polvo:
Se utilizan maltodextrinas que facilitan
el proceso de secado sin alterar sabores.
Edulcorantes.:
Jarabe de maíz, Fructosa, Sorbitol, Glucosa.
Productos lácteos:
Utilizan maltodextrinas como agentes desecado por su capacidad de encapsularsabores y grasas. En quesos, el almidónaporta textura y retiene agua. En yogurt,budines y helados, las maltodextrinas ysustitutos de grasa aportan cuerpo ycremosidad.
Panificación. Las maltodextrinas, sólidos de jarabe de maíz y almidones modificados, ayudan a controlar propiedades como la retención de agua en pasteles, la consistencia en rellenos cremosos, crema pastelera, etc.
Confituras. Las maltodextrinas se utilizan como agentes de formación de pastillas comprimidas; humectantes y mejoradores de flexibilidad en caramelos suaves, etc.
Productos cárnicos. Utilizan maltodextrinas y sólidos de jarabe de maíz para controlar propiedades de jamones y embutidos (sabor, agente de relleno, ligador de agua, apariencia más brillante).
ALMIDÓN:
El almidón de maíz posee varias
propiedades funcionales que le
confieren la posibilidad de ser usadas
en la producción de alimentos.
Subproductos del almidón
De la molienda del maíz, el producto principal es el almidón que una vez purificado, puede destinarse a la fabricación de tres grandes líneas de productos:
1) Directamente secado como Almidón o para fabricar almidones modificados, dextrinas y adhesivos.
2) Productos clásicos de la refinación del maíz, es decir, glucosa, jarabes enzimáticos, maltodextrinas y colorante caramelo.
3) Jarabes de alta fructosa o azúcar de maíz.
Limitaciones de los almidones nativos:
razones para modificarlos
El almidón actúa muy bien como espesante
en condiciones normales, pero tiene tendencia
a perder líquido cuando el alimento se
congela y se descongela.
Presenta problemas en alimentos ácidos o
cuando éstos deben calentarse o congelarse,
inconvenientes que pueden evitarse en cierto
grado modificándolo químicamente
La estructura nativa del almidón puede
ser menos eficiente debido a que las
condiciones del proceso ( temperatura,
pH y presión) reducen su uso en otras
aplicaciones industriales, debido a la
baja resistencia a esfuerzos de corte,
descomposición térmica
ALMIDONES
MODIFICADOS: Son aditivos para la industria
alimenticia que son modificados para
incrementar su estabilidad en altas
temperatura, concentraciones acidas y
congelamiento, para que puedan
mantener una buena textura.
Propiedades de los Almidones
Modificados:
Proporcionan una mejora en la funcionalidad, consistencia y fiabilidad en los procesos alimenticios.
Entregan humectación y textura a los alimentos.
Estabilizante de espumas y alimentos.
Otorga resistencia a los alimentos cuando son expuestos a altas temperaturas.
Proporcionan resistencia a los ciclos de congelación y descongelación.
Presentan solubilidad en frío
Formas de obtención
Gelatinización: permite obtener almidones que no requieren un posterior calentamiento para adquirir sus propiedades espesantes.
Hidrólisis: acorta algunas cadenas del polisacárido obteniendo pastas que en caliente presentan poca viscosidad mientras que se logran texturas gomosas por los geles débiles que se forman en frío.
Eterificación: reduce la temperatura de gelatinización así como la retrogradación.
Cross-linking: permite obtener pastas de alta estabilidad ante el calentamiento, la agitación y el bajo pH. No presentan gelificación ni retrogradación.
Oxidación: disminuye la temperatura de gelatinización y la viscosidad. Se obtienen pastas fluidas y transparentes.
Cross-linking:
Una de las modificaciones más utilizadas es el
entrecruzado, que consiste en la formación de
puentes entre las cadenas de azúcar que forman
el almidón. Si los puentes se forman utilizando:
trimetafosfato, tendremos el fosfato de dialmidón;
si se forman con epiclorhidrina, obtenemos el
éter glicérido de dialmidón y
si se forman con anhídrido adípico, obtenemos el
adipato de dialmidón.
Estas reacciones se llevan a cabo
fácilmente por tratamiento con el
producto adecuado en presencia de un
álcali diluido y modifican muy poco la
estructura, ya que se forman puentes
solamente entre 1 de cada 200 restos
de azúcar como máximo.
Eterificación:
Cuando se hace reaccionar el almidón
con anhídrido acético se obtiene el
acetato de almidón hidroxipropilado y si
se hace reaccionar con tripolifosfato el
fosfato de monoalmidón . Estos
derivados son muy útiles para elaborar
alimentos que deban ser congelados o
enlatados, formando además geles más
transparentes
Gelatinización:
se someten las harinas a un tratamiento
térmico con vapor de agua (harinas
vaporizadas) para modificar las características
del almidón y de la proteína, el almidón se
convierte en pregelatinizado, que tiene como
características que es de dispersión
instantánea en agua, la proteína se hidrata y se
inactivan los microorganismos y las enzimas,
esto permite que la viscosidad de las pastas no
disminuye como en las harinas nativas
JARABES DE GLUCOSA
Los jarabes de glucosa son el resultado
de la hidrólisis parcial del almidón, que
da como resultado una mezcla de
carbohidratos en solución. Esto permite
a los jarabes tener una amplia gama de
usos y aplicaciones.
PODER EDULCORANTE: Dependiendo de su grado de conversión, las glucosas tienen un poder edulcorante de entre un 30% y un 60% del dulzor de la sacarosa, lo cual puede aprovecharse para hacer sustituciones parciales en diversos productos.
CONTROL DE HIDROSCOPICIDAD: Los diferentes grados de conversión y perfiles de carbohidratos, permiten alargar la vida de anaquel de varios productos.
CONTROL DE TEXTURA Variando los niveles de viscosidad en las glucosas, permitirá un mejor control de textura (cuerpo) especialmente en productos líquidos o semilíquidos.
AGENTE DE CARAMELIZACION: Por su contenido de azucares simples las glucosas pueden ser utilizadas para mejorar el acabado, color y sabor de una amplia variedad de productos.
INHIBIDOR DE CRISTALIZACION: Su alta viscosidad y composición variada de azúcares, permiten a las glucosas retardar o impedir el proceso de cristalización del agua, sacarosa, lactosa, dextrosa, etc., en una amplia variedad de usos.
ESTABILIZANTE: Por su viscosidad, los jarabes de glucosa pueden emplearse para estabilizar emulsiones y otro tipo de dispersiones de manera simple y económica, comparada contra ingredientes caros como las gomas.
CONTROL DEL PUNTO DE
CONGELACION: Existe una glucosa
indicada para ajustar puntos de congelación,
ebullición o presiones osmóticas en una gran
variedad de productos.
VEHICULO: Por su compatibilidad con otros
ingredientes, las glucosas son excelentes
vehículos o portadores, en productos
farmacéuticos para secados por aspersión,
etc.
JARABES DE ALTA
FRUCTOSA El proceso para la producción de jarabe
de maíz rico en fructosa (HFCS) fue
descubierto por investigadores
japoneses en la década 70 del siglo XX
y su consumo se ha extendido a todo el
mundo.
Producción
Primero, el almidón obtenido del maíz es
calentado en forma de leche, es hidrolizado
a dextrina mediante licuación enzimática
(amilasa) y luego hidrolizado a glucosa por
medio de la enzima sacarasa (glucoamilasa)
de forma tal que se rompan las moléculas
con la ayuda de dichas enzimas.
Segundo, el jarabe de glucosa resultante
es tamizado por filtración para eliminar
impurezas que se le hayan pegado en el
proceso, es purificado a través de un filtro
de carbono para decoloración, se filtra
nuevamente por un proceso de refinado y
el jarabe de glucosa es concentrado por
proceso de evaporación.
Tercero, el jarabe de glucosa -decolorado
y concentrado- es llevado dentro de un
reactor de isomerización que contiene
enzimas isomerasas. Alrededor de la
mitad del jarabe de glucosa es
isomerizado a fructosa. Luego el jarabe
isomerizado es refinado y concentrado
hasta obtener un jarabe de fructosa con
un contenido del 42% de fructosa.
“GRACIAS”
