4
el
Categorías
Etiquetas

El maíz (Zea mays L) es el primer cereal en importancia en el mundo. La producción mundial y nacional en el año 2000 de este importante cereal fue de 596 y 19 millones de toneladas respectivamente (FAO, 2001). El consumo per cápita de maíz en el país se ha estimado en más de 70 kg/año. A diferencia del arroz (Oryza sativa) y trigo (Triticum aestivum), el maíz es utilizado principalmente para alimentación animal aunque cada día más se está transformando industrialmente en numerosos productos para consumo humano entre los que destacan tortillas y botanas nixtamalizadas, cereales de desayuno y botanas, jarabes glucosados y fructosados, y como fuente para producción de alcohol industrial y bebidas alcohólicas. El manejo pos cosecha de este importante cereal en la mayoría de las ocasiones incluye su almacenamiento, su transformación en productos de molienda para generar materias primas y finalmente la canalización de fracciones o productos de molienda a las industrias terminales productoras de tortillas, botanas, cereales de desayuno, jarabes y bebidas alcohólicas.

A. MOLIENDA SECA       (FOTO)

Las cariópsides o frutos de los cereales protegen las substancias de su interior por medio de una o más cáscaras. La molienda seca del maíz consiste en la separación física de las distintas partes anatómicas del grano, tiene como principal objetivo obtener el endospermo en forma entera, parcialmente quebrado (grits o gránulos) o en harina. Los gránulos grandes de maíz generalmente se utilizan para la producción de hojuelas de maíz, mientras que los gránulos de pequeño calibre, como adjuntos cerveceros o para la elaboración de productos extrudidos y cereales de desayuno. Por último pueden citarse las harinas de maíz que se emplean principalmente para la manufactura de diferentes productos de panadería. Los subproductos de esta industria, germen y salvado, son generalmente canalizados a la industria aceitera y de alimentación animal respectivamente.

Los productos resultantes de la molienda seca de maíz tienen una vida prolongada de almacén por que contienen un bajo porcentaje de humedad y aceite. El bajo contenido de aceite es resultante de la parcial o total remoción del germen.

Molienda Tradicional

Han pasado muchos milenios y aún hay lugares del mundo donde se usan instrumentos rústicos para la molienda de granos. Los granos se siguen procesando con instrumentos que van desde molinos de piedra manuales (por ejemplo mano y metate), hasta molinos de piedras de mayor escala accionados con bestias, viento, agua o motores y morteros de madera. Este tipo de molturación ha existido durante mucho tiempo, se ha trasmitido de generación en generación y se sigue practicando ampliamente en países en vías de desarrollo. El objetivo es el de producir harinas de tamaño de partícula gruesa, harinas integrales o parcialmente decorticadas y/o desgerminadas.

Tanto en Asia como en América Latina los molinos de piedras todavía se usan bastante; consisten de una base cóncava en la parte central posicionada en forma inclinada, conocida como metate, y una mano de piedra en forma rectangular pero con los ángulos redondeados. El grano seco o previamente acondicionado con agua es triturado hasta lograr el tamaño de partícula deseado y en ocasiones tamizado para remover pedazos de pericarpio o cascarilla y germen que se mantiene adherido al pericarpio o que simplemente es de mayor grosor que las partículas del endospermo. Este sistema de molturación se practica diariamente ya que las harinas resultantes tienden a enranciarse muy rápido. La molienda tradicional se practica ampliamente para la obtención de harinas de maíz, sorgo y mijos.

La molturación con piedras evolucionó cuando las culturas Egipcias y Romanas (1,000 años a.C.) inventaron sistemas continuos más eficientes. Los Egipcios introdujeron el rayado de las piedras y el uso de tamices de tela para producción de harinas semi-refinadas. Por otra parte, los Romanos inventaron un sistema de dos piedras circulares rayadas o esculpidas para lograr la trituración continua del grano. Una de las piedras era estática y servía como base para la otra piedra que era rotada por bestias o por el mismo hombre; esta última piedra tiene un agujero central por el cual gradualmente se alimenta grano. El grano seco o acondicionado viaja a través del agujero central y es gradualmente triturado mediante la fricción que lo fuerza a fluir a lo largo de las ranuras existentes en la cara interior de ambas piedras. El grano triturado o harina sale a través de la abertura existente entre las dos piedras. Estos molinos se hicieron más versátiles cuando se lograron distintos diseños en el rayado de las piedras y en los mecanismos para controlar la presión o separación entre las mismas y principalmente cuando se integraron a sistemas de tamizado. Estos molinos, aunque no son muy populares hoy en día, fueron los que sostuvieron a esta industria hasta el siglo XIX, especialmente cuando se crearon molinos comerciales de trigo y centeno accionados por el viento y el agua. Los molinos de piedra continuos que existen actualmente son usados principalmente para obtener harinas integrales de maíz, trigo, centeno y cebada.

En el Continente Africano es todavía muy común que el proceso de molturación se realice en un mortero de madera fabricado con el tronco de un árbol y de un palo del mismo material. El tronco ahuecado está fijo y el palo se acciona manualmente por manos expertas que generalmente son de mujer. Estas labores de molturación toman un importante tiempo del día ya que demoran hasta cuatro horas diarias. Los molinos de madera son utilizados para dos propósitos: 1) decorticar o descascarillar al grano, y 2) triturar o producir harinas integrales o decorticadas. Para la operación de decorticado, los granos de textura vítrea y pericarpio grueso son preferidos. El grano es gradualmente decorticado mediante el golpeo cuidadoso en forma deslizada en el recipiente de forma circular del tronco de árbol. Pequeñas cantidades de agua se adicionan durante esta operación. El grano decorticado es tamizado, eliminando la fracción alta en fibra o pericarpio aunque este último también puede ser separado manualmente, mediante flotación en agua o simplemente con flujos de aire. Para la producción de harinas, el grano entero o decorticado es golpeado directamente hasta lograr el grado de trituración deseado.

Proceso Moderno de Molienda Seca

El objetivo de esta industria es el de obtener el mayor rendimiento de gránulos o harinas refinadas, productos que deben contener una mínima cantidad de aceite, fibra y residuos de color negro de la chalaza o capa terminal del maíz. A su vez, la industria también enfatiza en la obtención del germen de la manera más íntegra posible. En los Estados Unidos se canalizan aproximadamente 4 millones de toneladas métricas de maíz a esta importante industria. En Brasil, la cantidad de maíz procesado alcanza hasta 2 millones de toneladas por año. En México se están empezando a establecer estas industrias cuyo fin primordial es producir materias primas para la industria cervecera y de cereales de desayuno y botanas.

Las características óptimas del grano para la molienda seca son: alto peso volumétrico o densidad (58-61 lb/bu o 1.30 g/cm3), alto peso de 1,000 granos (> 290 g/1000 semillas), color uniforme y limpio, baja actividad diastásica y de granos dañados y libre de micotoxinas (menos de 20 ppb). Además, la industria prefiere granos secados en el campo ya que los deshidratados artificialmente presentan una mayor incidencia de fisuras en el endospermo. Esto es principalmente válido cuando el grano se deshidrata a temperaturas mayores de 65ºC. Cuando el proceso de molienda está diseñado para obtener el mayor rendimiento posible de grits para hojuelas se prefiere una mayor dureza, densidad o peso volumétrico mientras que para la manufactura de harinas refinadas los granos más suaves son los adecuados.

El proceso empieza cuando el maíz se limpia cautelosamente, esto incluye el paso del grano a través de magnetos para atrapar residuos metálicos que puedan dañar al equipo de molienda. Los residuos vegetativos, piedras, granos de otra naturaleza y quebrados o dañados se remueven eficientemente por el sistema de aspiración de aire y/o con mesas cribatorias. En ocasiones, el maíz también se asperja con agua para remover el polvo adherido a la superficie del grano y otras impurezas. Algunos molinos más modernos utilizan separadores electrostáticos para remover residuos fecales de ratas con aproximadamente el mismo tamaño y densidad que el grano.

El acondicionado tiene como objetivo fundamental incrementar la humedad del grano para lograr una mejor separación del germen, pericarpio y endospermo. Generalmente, el grano se acondiciona de acuerdo con el equipo desgerminador. El rango va desde 14 hasta 25% de humedad. El grano es acondicionado en varias etapas por tiempos que varían de 1 a 3 horas en gusanos transportadores equipados con aspersores de agua o llaves de vapor. El acondicionado del maíz para el desgerminador Beall se realiza en 3 etapas, las primeras dos tienen como principal objetivo preparar al germen para que se desprenda en forma intacta del resto del grano mientras que la última tiene como meta primordial preparar al pericarpio para su óptima separación. Esto es debido a que el agua de acondicionado es primeramente absorbida por el pericarpio, germen y finalmente por el endospermo. La temperatura del agua también es controlada para evitar un choque térmico que cree microfisuras en el endospermo, las cuales se traducen en puntos débiles estructurales que bajen el rendimiento de grits de calibre grande. El maíz con humedad de 13-14% es acondicionado primeramente a 21% de humedad por 1 hr con agua a aproximadamente 30ºC, posteriormente se agrega agua tibia (37ºC) para incrementar la humedad hasta 22% y se deja reposar al grano por 1-1.25 hr más. La etapa final se realiza con agua o vapor a 43ºC para incrementar la humedad a 24-25% y se realiza solamente 5-15 min antes del proceso de desgerminación.

La operación más crítica de todo el proceso es el desgerminado del grano. Existen varios tipos de desgerminadores comerciales tales como el Beall, Entoleter, desgerminador de Discos, desgerminador de cuchillos y desgerminadores de impacto. El molino más popular es el tipo Beall, inventado a principios del siglo. Consiste de un rotor cónico con protuberancias (1 cm de altura) que gira hasta 700 rpm sobre otra base cónica. La luz existente entre el rotor y la base puede ser ajustada para hacer más eficiente el proceso pero generalmente es de 1.3 cm. El grano dentro del desgerminador es impactado en numerosas ocasiones y quebrado liberando al germen y pericarpio. La fricción o atrito hace que la temperatura del grano se incremente hasta en 10ºC. La máquina debe ajustarse de tal manera que el grano acondicionado libere al germen en forma íntegra. El germen y pericarpio salen a través de una malla posicionada al final del molino cónico. El desgerminador de cuchillos se utiliza mucho en Brasil porque se puede procesar grano con 14% de humedad o sin acondicionado ya que produce buenos rendimientos al grano desgerminado llamado comercialmente canjica. La desventaja del desgerminador de cuchillos es que el germen y el endospermo contienen mayores cantidades de almidón y aceite, que afectan el valor comercial del primer producto y la vida de anaquel del segundo. El valor del germen en mercados mundiales depende principalmente del contenido de almidón, prefiriéndose materiales con bajo contenido del carbohidrato (menor a un 8%). Un bajo contenido de almidón se traduce en un mayor contenido proteico y de aceite y mejora el valor comercial del subproducto.

Los desgerminadores producen partículas grandes de endospermo, llamadas industrialmente colas, germen y pericarpio, las cuales tienen que ser parcialmente secadas hasta un 14% de humedad antes de pasar a los procesos de separación y refinación. El germen y pericarpio se segregan en mesas densimétricas, cribadoras de gravedad y con aspiradores de aire. La fracción del endospermo más refinada progresivamente se reduce, clasifica y refina en productos especificados por la industria. Los productos más populares son gránulos de tamaño grande o para hojuelas (1/3 del total del endospermo), gránulos de calibre mediano o pequeño o inclusive harinas con distintas granulometrías. La reducción y uniformización del tamaño de partícula se realizan en un sistema de molinos de rodillos corrugados. El germen al pasar a través de los rodillos es laminado mientras que el endospermo es gradualmente reducido en tamaño de partícula. Esta diferencia hace que las mesas densimétricas y cribadoras de gravedad separen muy eficientemente a los dos productos. Los pedazos de cáscara son fácilmente removidos del sistema por medio de aspiradores de aire integrados a los sistemas purificadores.

B. MOLIENDA HUMEDA: REFINACION DE ALMIDON

Uno de los usos más importantes del maíz es como materia prima para la obtención de almidón. La industria refinadora de este carbohidrato, también llamada de molienda húmeda, tiene como objetivo primordial el obtener el máximo rendimiento de gránulos de almidón nativo o sin dañar. A diferencia de la industria de molienda seca, donde se separan las partes anatómicas del grano, estos molinos extraen a los componentes químicos del grano: almidón, proteína (gluten), fibra (pericarpio) y aceite, este último compuesto mediante procesamiento del germen. La industria refinadora de almidón está dominada por pocas empresas y utiliza casi exclusivamente al grano de maíz como materia prima. Esto se debe a que el grano es barato, contiene una alta proporción de almidón (mayor de 70%) y principalmente al alto valor económico comercial de los subproductos del proceso: gluten y germen. El gluten es un ingrediente base en la dieta de animales domésticos, principalmente en la avicultura, mientras que el germen se canaliza hacia la importante industria extractora y refinadora de aceite. La pasta proteica de germen desgrasada, subproducto de la industria productora de aceite, también se utiliza para formulación de alimentos para animales. El almidón refinado y los productos manufacturados a partir de él, son de los ingredientes más solicitados por otros segmentos de la amplia industria alimentaria.

Los procesos de extracción de almidón de cereales son denominados de molienda húmeda ya que precisamente el grano se remoja en soluciones con diversos compuestos químicos que ayudan a romper la estructura de la matriz proteica, que está íntimamente ligada con los gránulos de almidón. Además, se usa agua como vehículo para lograr la conducción, separación y purificación de este importante carbohidrato. Más del 90% del almidón comercial refinado en el ámbito mundial es extraído del maíz. Las razones fundamentales obedecen al bajo costo del grano, a su alta proporción de almidón (73% del total del grano) y a que tiene un germen que una vez extraído y separado, contiene una alta cantidad de aceite. Además se obtienen otros subproductos altamente valorados en la industria de formulación de raciones para animales domésticos. El gluten se utiliza como suplemento proteico y como fuente de pigmentos (por ejemplo carotenos/xantófilas) para alimentación de aves. La fibra o pericarpio era generalmente canalizada hacia alimentación animal pero actualmente está empezando a ser blanqueada y tratada para abastecer a las importantes industrias procesadoras de alimentos integrales o con alta cantidad de fibra dietética para humanos.

Proceso Industrial de Refinación de Almidón

Características de la Materia Prima. Las propiedades físicas óptimas del grano de maíz para este uso específico, se oponen a las de la industria de molienda seca. Es decir se prefieren granos dentados de textura suave o con bajo peso hectolítrico (67.5 kg/hl) ya que tienen una mayor proporción de almidón gracias a su bajo contenido de proteína. Los granos de textura suave además, requieren de menor tiempo de remojo. La industria prefiere lotes de granos con alto peso de 1,000 semillas, semillas de color amarillo ya que favorecen la obtención de gluten con alto grado de pigmentación y evita el empleo de granos germinados y/o dañados por calor, insectos y hongos. Los granos dañados dan un rendimiento menor de almidón.

Remojo. El remojo del maíz en una solución al 0.1-0.2% de dióxido de azufre a temperatura controlada (48-50ºC) suaviza su estructura, impide su germinación, solubiliza algunos compuestos y promueve el desarrollo de bacterias del género Lactobacillus. El tratamiento con dióxido de azufre, aunado a la fermentación con bacterias lácticas, propicia que los enlaces o puentes disulfuro se reduzcan o rompan debilitando a la estructura de la matriz proteica que rodea y retiene a los gránulos de almidón. El medio azufrado además impide el crecimiento de otros microorganismos indeseables. El dióxido de azufre se produce a partir de la combustión del mineral elemental.

La operación de remojo se lleva a cabo a contracorriente en tanques con terminación cónica diseñados para este propósito. De seis a doce tanques con capacidad de hasta 330 toneladas estacionados en batería alimentan a una banda que conduce al grano tratado al área de proceso y extracción. La cantidad de agua empleada por tonelada de maíz fluctúa de 1.2 a 1.4 metros cúbicos. La operación es en contracorriente, ya que el grano que entra al proceso recibe la solución de dióxido de azufre más vieja y el grano que está en las últimas etapas se remoja con la solución más nueva. Las soluciones de remojo se bombean y reutilizán a través de todo el sistema. Durante la etapa de remojo, que demora de 30 a 48 hr, el grano con una húmedad inicial de 12-14% absorbe paulatinamente agua con SO2 hasta incrementarla a 48-50%. Los granos con textura suave o harinosa tienden a absorber más rápidamente al agua de remojo. El SO2 absorbido aunado a la actividad de bacterias del género Lactobacillus hidrolizan principalmente a los enlaces disulfuro de la matriz protéica, debilitando la estructura interna del grano. La actividad de las bacterias también llega a modificar la estructura de las paredes celulares del endospermo. Durante las operaciones de remojo y proceso se solubilizan de 5-7% de sólidos constituidos primordialmente por proteínas del germen (albúminas y globulinas), ácido láctico, minerales, ácido fítico y vitaminas hidrosolubles del complejo B. La solución de dióxido de azufre con estos sólidos se ha utilizado tradicionalmente como medio de cultivo para la producción industrial de antibióticos. Se ha estimado que por cada kilo de maíz que entra al proceso de refinación se utilizan 8 lt de agua para las etapas de remojo, conducción y lavado. Es por esa razón que la industria tiene fuertes programas de reutilización o reciclamiento del agua de remojo y de proceso.

Extracción o Separación de Almidón. Los granos propiamente acondicionados y modificados a través del tratamiento azufrado y bacteriano son molturados en un molino de discos o platos provistos con pernos o protuberancias en sus caras interiores que giran en contra sentido hasta a 1800 rpm. También existen molinos de atrición, en donde sólo uno de los discos tiene capacidad de rotación. En el primer paso de esta operación, se utilizan discos con mayor espacio entre los pernos, porque se requiere de una granulometría gruesa. El objetivo de esta operación es poder liberar al germen en forma íntegra. La remoción del germen generalmente se realiza a través de dos o más pasos en este tipo de molinos. Posteriormente, las partículas del grano molido se pasan a un sistema de hidrociclones, los cuales separan fácil y eficientemente al germen por su baja densidad. El germen posee una menor densidad que el endospermo ya que está constituido principalmente por aceite (d = 0.9) y proteína (d = 1.06) y carece de gránulos de almidón (d = 1.4-1.6 g/cm3). Los hidrociclones son equipos de separación continua donde el material suspendido en agua fluye a través de un cono de separación. En esta aplicación los ciclones se calibran para separar al material en dos corrientes: una menos densa que el agua (germen) y otra compuesta por partículas más pesadas. El germen, separado de esta manera, se deshidrata parcialmente con un filtro prensa y se seca para que posteriormente pueda canalizarse hacia la importante industria de extracción y refinación de aceite. Por otro lado, los pedazos de endospermo se tamizan para molerse nuevamente en un sistema de molinos de platos o de atrición. Al efluente resultante de esta operación se le tamiza en mallas metálicas posicionadas en ángulo de 120º, de calibre de EUA 18-20 con el propósito de retener y separar a los pedazos de pericarpio. Las partículas grandes de endospermo se conducen a un molino de impacto tipo entoleter, el cual reduce el tamaño de partícula forzando a los pedazos de endospermo a pasar entre la luz de un rotor de pernos y un perno estático. También la operación se puede efectuar con molinos de atrición o discos calibrados para esta etapa del proceso. La ventaja del molino entoleter es que reduce muy efectivamente a los pedazos de endospermo sin romper al pericarpio (que queda en forma de hojuela). Durante la molturación más fina se liberan la gran mayoría de los gránulos de almidón. El objetivo es el de obtener la mayor cantidad de gránulos nativos o sin dañar. El almidón con densidad mayor que el gluten (matriz y cuerpo proteicos) se separa primeramente en un sistema de centrífugas difásicas continuas para obtener un producto parcialmente refinado con todavía 2.5 a 5% de proteína. El resto del gluten se separa en 10-14 unidades de pequeños hidrociclones con un diámetro de 15 a 20 cm agrupados y operando en serie. El producto resultante de esta operación sólo contiene de 0.3-0.35% de proteína. El almidón se deshidrata cuidadosamente mediante la inyección del producto húmedo en un secador con corriente de aire caliente. Las partículas secas se recolectan en un ciclón de aire. Otro método popular es el de secado en túnel donde el material se deshidrata en forma continua en una banda hasta decrementar su humedad a 6%. El gluten resultante de los pasos por las operaciones de centrifugado y de refinación final con hidrociclones es deshidratado parcialmente en centrífugas de canastas, concentrado a 42% de sólidos con un filtro de vacío y finalmente deshidratado en secadores rotativos o secadores con fuego directo hasta que contenga, aproximadamente, 12% de humedad.

C. PRODUCCIÓN DE JARABES DE MAÍZ

Los jarabes y dextrinas son generalmente producidos a través de la conversión ácido y/o bioenzimática de almidones. En los Estados Unidos aproximadamente el 75% del almidón de maíz es transformado a jarabes. La utilización de estos jarabes se ha incrementado dramáticamente durante los últimos años para substituir al azúcar de mesa o sacarosa. La creciente industria de bebidas refrescantes demanda a la mayoría de los jarabes.

Los jarabes y dextrinas son manufacturados a partir de una hidrólisis ácida, conversión enzimática o una combinación de ambos procesos. Los primeros jarabes fueron obtenidos a partir de hidrólisis ácida. Estos edulcorantes llamados dextrinas poseen un bajo grado de dulzura dado a que tienen más bajo poder reductor o equivalentes de dextrosa (D-glucosa). Posteriormente, con la producción industrial de enzimas amilolíticas se pudieron obtener productos con una mayor cantidad de equivalentes de dextrosa. La industria prácticamente revolucionó con la producción industrial de enzimas como la amiloglucosidasa o glucoamilasa, alfa amilasa resistente al calor, enzima desramificadora y principalmente con la introducción del sistema glucosa-isomerasa. Con el uso de estas enzimas la industria se ha vuelto más innovativa desarrollando una gama de diferentes productos con diferentes funcionalidades o aplicaciones industriales.

Conversión ácida

El proceso de conversión de almidones por medio de hidrólisis ácida es bastante practicado para la producción de dextrinas con valores bajos de equivalentes de dextrosa o como paso inicial para la producción enzimática de jarabes con mayor contenido de dulzura. La conversión ácida se lleva a cabo en suspensiones con 35-40% de almidón en una solución débil de ácido clorhídrico (0.02 a 0.2 N) en un reactor presurizado. La solución es calentada a aproximadamente 150ºC por 15-20 min. hasta que se llegue a los equivalentes de dextrosa deseados. Cabe mencionar que una hidrólisis prolongada o con una concentración ácida más fuerte puede llegar a producir compuestos indeseables como metilfurfural y ácido fórmico además de colores y sabores indeseables. Es por esta razón que la conversión ácida sólo se aplica para producir jarabes con bajo valor de equivalentes de dextrosa o dextrinas. Posteriormente la solución convertida de almidón es tratada con suficiente carbonato de sodio para incrementar el pH a aproximadamente 4.5-5.0.

Conversión Enzimática

La hidrólisis enzimática de almidones es más específica que la ácida. Esto es debido a que las diferentes enzimas tienen especificidad por ciertos enlaces o substrato. El resultado final es que los jarabes resultantes de la conversión enzimática son de mejor calidad.

Dextrinas

Los jarabes con bajo grado de equivalentes de dextrosa son ricos en dextrinas pero con muy bajo grado de dulzura. Son viscosos y producidos a partir de una conversión ácida como la descrita anteriormente o por medio de incubación con alfa amilasa. Cabe mencionar que estos jarabes, con 10-20 equivalentes de dextrosa, son considerados como la materia prima para la elaboración de jarabes más trabajados (glucosados y fructosados).

Las ciclodextrinas son producidas a partir de un jarabe alto en dextrinas ajustado a contener 15% de sólidos y tratamiento con la enzima CGT’asa a pH de 5-6 y temperatura de hasta 90ºC, dado a que existen algunas enzimas que son termorresistentes.

Jarabes Glucosados

Los jarabes glucosados pueden ser producidos mediante hidrólisis ácida o con hidrólisis enzimática. Actualmente el método enzimático es preferido ya que se obtiene una mejor calidad del producto terminado. Con la aparición de la amiloglucosidasa, la hidrólisis ácida ligera ha sido utilizada como un paso preliminar a la conversión enzimática. Una solución de almidón al 35% es dextrinizada con ácido clorhídrico o sulfúrico (pH 1.8-2.0) y temperatura (120-140ºC) o incubada con alfa amilasa a pH 5.6-6.0 y temperatura de 50-55ºC para posteriormente ser tratada con amiloglucosidasa en un medio con pH de 4.6-5.2 y temperatura de 55-60ºC. Generalmente este tipo de conversión dual resulta en un jarabe con más de 90% de glucosa o dextrosa.

Actualmente se están empleando procesos totalmente enzimáticos para la producción de jarabes glucosados (Fig. 1). Consiste en tratar a una suspensión de almidón a temperatura de hasta 100ºC y pH 6.0-6.5 en presencia de alfa amilasa termoestable. Posteriormente se ajusta el pH (4-4.5) y temperatura (60ºC) del medio para proceder a la hidrólisis final con amiloglucosidasa de dextrinas a glucosa, llamado proceso de sacarificación. Este tipo de jarabes llegan a contener hasta 96% de glucosa. Los jarabes resultantes de la conversión ácida, ácida/enzimática o enzimática son refinados y clarificados con el objetivo de remover cenizas, pigmentos, proteína soluble, grasa insoluble y almidón resistente al ataque enzimático. Esto es logrado mediante procesos de centrifugación integrados a un sistema de paso a través de filtros con carbón activado y resinas iónicas.

La dextrosa cristalizada es producida mediante la evaporación parcial del agua del jarabe de tal manera que el producto intermedio contenga aproximadamente 75% de sólidos. El proceso de cristalización es por medio de la mezcla del jarabe concentrado con cristales de glucosa del lote anterior, agitación y enfriamiento gradual hasta llegar a 20-30ºC por varios días.

Jarabes Maltosados

Los jarabes maltosados son manufacturados a partir de jarabes con bajo nivel de equivalentes de dextrosa producidos o con ácido o mediante la acción de alfa amilasa con la posterior hidrólisis con beta amilasa. La incubación se lleva a cabo a una temperatura de 55ºC y pH 5. El jarabe resultante de este proceso generalmente contiene de 50-55% de maltosa. Jarabes con mayor cantidad de maltosa (hasta 80%) pueden ser fabricados siempre y cuando se use la enzima desramificadora o pululanasa, la cual da más substrato a la beta amilasa.

Jarabes Fructosados

Existen tres categorías de jarabes fructosados: los que contienen 42, 55 y 90% de fructosa. Para la producción de jarabes con 55 y 90% de fructosa se requiere inicialmente producir el de 42% de fructosa.

El jarabe con 42% de fructosa, denominado industrialmente 42 HFCS, es manufacturado a partir de un jarabe glucosado con más de 90% de dextrosa. El jarabe glucosado es mezclado con sulfato de magnesio para estabilizar al sistema enzimático inmovilizado de la glucosa-isomerasa (Fig. 1). Esto es debido a que cantidades pequeñas de calcio bajan significativamente la actividad de la isomerasa. También es importante remover aire disuelto en el jarabe glucosado ya que el oxígeno es inhibidor de la enzima. Esto se logra mediante el paso del jarabe a través de un sistema de aireación que generalmente opera bajo vacío. La operación más crítica de la conversión de glucosa a fructosa es el paso del jarabe a través de la columna enzimática. La conversión se lleva a cabo a temperaturas de 55-60ºC y un pH de 7.5-8.2. El flujo del jarabe a través de la columna enzimática se controla de tal manera que se logre llegar a producir un jarabe con 42-45% de fructosa. El jarabe isomerizado es posteriormente refinado con su paso a través de columnas de carbón y resinas iónicas.

El jarabe con 55% de fructosa es elaborado combinando jarabes con 42% y 90% de fructosa. Para obtener el jarabe con 90% de fructosa se hace pasar el jarabe con 42% de fructosa a través de una columna cromatográfica, la cual separa la fructosa de la glucosa en dos corrientes distintas. La corriente rica en fructosa contiene cuando menos 90% de este carbohidrato con aproximadamente un 5% de glucosa mientras que la otra corriente aproximadamente 85% glucosa y 6% fructosa. La fracción rica en dextrosa puede ser reciclada a las columnas de isomerización o procesada en un jarabe alto en glucosa.

Figura 1: Proceso de elaboración de jarabes de maíz

D. PRODUCCIÓN DE ALCOHOL INDUSTRIAL

El alcohol etílico o etanol ha sido utilizado como carburante desde principios de siglo. Además tiene un sinnúmero de usos industriales. El interés por la producción y uso de etanol se ha acrecentado durante los últimos años debido al precio del barril de petróleo y a la revolución ecológica que ha surgido en todo el mundo. El etanol, a diferencia de la gasolina derivada del petróleo, es un recurso renovable producido a partir de almidón (obtenido de cereales donde destaca el maíz) o azúcares fermentables extraídos de la biomasa de la caña de azúcar o tallos de sorgo forrajero. Dentro de los cereales, el maíz ha sido el que más se ha utilizado para este propósito debido a su bajo precio en comparación con otros cereales, alta disponibilidad y alta cantidad de almidón. Existen básicamente dos grandes procesos para la elaboración de alcohol industrial. El más común y practicado hoy en día es el de la simple conversión de los carbohidratos del caldo de caña de azúcar a etanol por medio de un proceso fermentativo. El otro proceso es el de producción de alcohol a partir de un substrato rico en almidón como es el caso del maíz. En este caso específico, el almidón es convertido a azúcares fermentables por medio de sistemas enzimáticos para posteriormente pasar al proceso de fermentación y destilación. óptimamente por cada unidad de glucosa (C6H12O6) se producen dos moléculas de etanol (C2H5OH). Durante esta transformación también se generan cantidades importantes de bióxido de carbono y calor. El máximo rendimiento de alcohol a partir de 100 g. de glucosa es de 47.5 g. de etanol.

Obtención de Alcohol a Partir de Maíz

El alcohol se obtiene por el proceso de bioconversión enzimática del almidón de cereales y su posterior fermentación en etanol. El cereal más utilizado para este propósito es el maíz. Existen dos procesos que están actualmente siendo utilizados. El más moderno es el de la utilización de enzimas termoestables durante el paso de gelatinización o cocimiento. El proceso tradicional consiste en la gelatinización del almidón, enfriado e incubación con amilasas y glucoamilasas. En ambos casos el proceso de fermentación y destilación son iguales. En el primer proceso, el maíz molturado es diluido en agua tibia (45-50ºC) en preparación para la gelatinización y conversión enzimática. El agua del medio se ajusta a un pH antes de proceder al paso de gelatinización, el cual consiste en la aplicación de calor (>90ºC/1 hr) en presencia de agua.

Para la producción de etanol a partir del grano de maíz o sorgo se siguen los siguientes pasos:

  1. Molienda del grano en un molino de martillos.

  2. Mezcla de la harina resultante con agua a 49ºC en una relación de 560 ml/kg de harina y agitación.

  3. Añadir enzima licuificante termoestable en una relación de 1.2 g/kg de harina.

  4. Subir temperatura hasta 90ºC a la razón de 0.55ºC/min. Mantener a la temperatura máxima por 1 hr.

  5. Agregar 745 ml. agua por kg. de grano para enfriar al producto macerado. Terminar de enfriar hasta llegar a una temperatura de 35ºC. Ajustar el pH con ácido sulfúrico a 5.2.

  6. Agregar enzima sacarificante a la razón de 0.47 g/kg de harina original y levadura en una proporción de 0.35 g/L de macerado.

  7. Dejar fermentar por 2-3 días. Después de la fermentación el macerado contiene 10% etanol.

  8. Separar al alcohol del macerado fermentado por medio de destilación con arrastre de vapor. Generalmente este paso se lleva a cabo en dos o más columnas de destilación y rectificación. El etanol vaporizado es recuperado por medio de condensación.

E. PRODUCCIÓN DE ACEITE DE MAÍZ

La Fig. 2 presenta gráficamente el proceso de extracción de aceite de maíz a partir del germen. Existen varios métodos industriales de extracción: mecánica, con solventes y el sistema dual. Dentro de la rama de extracción mecánica existen los extractores tipo prensa, que procesan al producto en lotes. El más común y eficiente es de “expellers”. Los expellers son un tipo de extrusor especial que trabaja continuamente y trata térmicamente al germen para lograr una mejor extracción del aceite. El expeller consiste en un cañon ranurado o acostillado en su parte final que además está equipado con un tornillo que es el que ejerce la presión necesaria para lograr la extracción del aceite. La desventaja de los procesos de extracción mecánica es que dejan al germen o pasta proteica con aceite residual (7-10%). Los extractores con solventes, que utilizan hexano, son altamente eficientes ya que dejan la pasta proteica con menos de 1% de aceite residual. La desventaja de estos sistemas es que son más caros debido al uso de solventes y además son más riesgosos de operar, por el problema potencial de explosiones. El sistema de extracción que ha destacado en los últimos años es el dual donde primeramente el germen de maíz se sujeta a un paso a través de un expeller para posteriormente canalizarse a un extractor con solventes. El aceite crudo de maíz se refina de igual manera que los otros aceites vegetales, mediante procesos secuenciales de desgomado con agua, neutralizado con álcali, blanqueado con arcillas activadas y/o carbón activado para finalmente desodorizarse en torres de vapor. Una característica particular en el aceite de maíz es que posee residuos de ceras lo que hace que adquiera una apariencia nebulosa. éstas se remueven después de un tratamiento de invernalización con un posterior filtrado.

Figura 2: Proceso de extracción y refinación del aceite de maíz

F. LA NIXTAMALIZACIÓN

El cocimiento de cereales, principalmente el maíz, con álcali es ampliamente practicado en México y Centro América. La nixtamalización es el proceso de cocer al cereal en presencia de cal (CaO), antiguamente cenizas de hogueras, para posteriormente molerlo para formar masa. La masa es la materia prima que sirve para la elaboración de muchos productos típicos. El cereal más utilizado en procesos de nixtamalización es el maíz. Este cereal fue un factor clave en el desarrollo de las culturas pre-hispánicas en Mesoamérica. Los productos derivados del nixtamal jugaron un papel crítico en mejorar el valor nutritivo del maíz. El maíz fue tan crítico en el desarrollo del pueblo Azteca, Maya, Tolteca y otros que muchas escrituras, obras de alfarería y esculturas estaban fuertemente asociadas con el cultivo y procesamiento del maíz. Los aztecas adoraban al dios y diosa del maíz Centeol y Chicomecoatl, respectivamente, los cuales representaban el bienestar y salud del pueblo. Por otra parte, la civilización maya adoraba al dios del maíz Yum Kaax.

En la actualidad, y principalmente en segmentos poblacionales de menos recursos económicos, los productos nixtamalizados son todavía el principal sustento para las poblaciones mesoamericanas. Indudablemente que el principal producto nixtamalizado es la tortilla. La tecnología para la elaboración de tortillas ha sido trasmitida a través de las generaciones siguiendo prácticamente los mismos pasos y procedimientos utilizados por los Aztecas. En este proceso el maíz es cocinado en exceso de agua con cal para formar nixtamal (del Náhualt nixtli = cenizas + tamali = masa). El nixtamal es lavado a mano con los objetivos de remover el exceso de cal y el pericarpio que se desprendió debido al efecto hidrolizante del álcali sobre la fibra. El nixtamal limpio es posteriormente molturado o triturado a mano en un metate o en molinos de piedras volcánicas accionados con motores. al producto resultante de esta molienda se le denomina masa y es ingrediente básico para la formulación de una gran gama de productos. El más popular de estos productos es indudablemente la tortilla, denominada Tlaxcalli por los Aztecas, la cual se puede definir como un pan no leudado elaborado a partir de maíz nixtamalizado. Para la elaboración de tortillas, pedazos de masa (25-50 g) se moldean a mano o con prensas manuales en un disco de aproximadamente 15 cm de diámetro y 2 mm de grosor, el cual se transforma en tortillas cuando se hornea sobre una superficie caliente o comal. En Centro América, las tortillas son de mayor grosor y menor diámetro que las contrapartes producidas en México. Las tortillas en la mayoría de los casos son acompañadas con otros alimentos tales como frijoles, carne de diferentes especies animales, huevo, queso, etc.

Un uso importante de la masa nixtamalizada es en la elaboración de atoles o bebidas nutritivas. Los atoles son ampliamente consumidos, principalmente por niños, en el sur de México y Centro América. Para su fabricación se toma un poco de masa la cual se diluye en agua y/o leche y se calienta para propiciar la gelatinización completa del almidón. Al final del proceso se agrega azúcar, canela, hojas de naranjo y otros saborizantes para mejorar su palatabilidad. Cabe mencionar que no todos los atoles son elaborados a partir del grano nixtamalizado.

Un producto derivado de la masa nixtamalizada consumido en el sureste de México es el pozol. El maíz es cocinado en cal para obtener nixtamal y posteriormente masa. Porciones de masa nixtamalizada de hasta 1 kg de peso se envuelven en hojas de plátano y se deja fermentar hasta por 2 semanas. El tiempo de fermentación dictamina el sabor acídico de este platillo tradicional. En el estado de Tabasco, México, el pozol es algunas veces mezclado con cacao y molido antes de la fermentación para la producción del alimento tradicional llamado Chorote. La fermentación del pozol es llevada a cabo por levaduras y bacterias entre las que destacan Geothricum candidum, Trichosporum cutaneum, Cladosporium cladosporioides, Aureobasidium pullulans, Bacillus cereus, Agrobacterium azotophilum y Achromobacter pozolis.

Harinas Nixtamalizadas

Una de las industrias con más alto crecimiento es la productora de harinas nixtamalizadas o cocidas con cal. Las harinas nixtamalizadas son posteriormente rehidratadas y utilizadas para producción de tortillas de mesa y diversas botanas alcalinas. La industria ha tenido un amplio crecimiento debido a que produce una harina con calidad uniforme y con alta vida de anaquel, la cual es fácil de utilizarse. Además el uso de harinas nixtamalizadas ahorra en la compra de equipo necesario para cocinar y moler al maíz y disminuye considerablemente el efecto contaminante del agua de cocimiento y remojo (nejayote). En México se manufacturan anualmente aproximadamente 3.0 millones de toneladas de harina nixtamalizada, de las cuales el grupo más importante (MASECA) procesa aproximadamente 1.9 millones de toneladas de maíz. Esto equivale, sin contar a productos obtenidos a partir de masa fresca, a un consumo per cápita de harina nixtamalizada de aproximadamente 37 kg/año o el equivalente a 58 kg de tortillas/año. Las principales compañías molineras mundiales están construyendo plantas nixtamalizadoras principalmente en los EUA. La producción industrial es una adaptación del proceso tradicional de molienda húmeda practicado durante cientos de años en Mesoamérica. La industria nació a mediados de este siglo en México, la cuna de los productos nixtamalizados.

El proceso de manera resumida se puede describir como el de cocimiento de maíz en una solución alcalina elaborada con cal o óxido de calcio. El maíz se cuece en presencia de cal para lograr la remoción del pericarpio, suavizar la estructura del grano e impartir el sabor característico a los productos nixtamalizados. Una vez cocido el grano después sé moltura en húmedo, y se seca bajo condiciones controladas hasta remover casi toda la humedad y molerlo por segunda vez en molinos de martillos. Las partículas de masa seca son clasificadas por tamaño y mezcladas para la formulación de distintas harinas comerciales (por ejemplo, harinas para tortillas de mesa, harina para elaboración de fritos y tostitos, etc.).

El uso de harinas nixtamalizadas se ha incrementado notablemente debido a que tiene una vida de anaquel de hasta 1 año, requiere sólo de agua y una mezcladora para regresar al estado de masa que puede fácilmente transformarse en tortillas o frituras. Los productores de tortillas y botanas a partir de masa fresca requieren programar el cocimiento del maíz cuando menos 12 hr antes de obtener el producto mientras que los que utilizan harina nixtamalizada necesitan menos de una hora para obtener productos terminados. La adquisición de harina nixtamalizada ahorra en la compra de equipo necesario para cocinar (marmitas, generadores de vapor etc.) y lavar al maíz además del molino de piedras para producir la masa. Esto representa ahorro en energía, mano de obra y espacio en la planta. Las principales ventajas de utilizar harinas nixtamalizadas es que prácticamente se reduce a cero la contaminación ambiental y da mucha flexibilidad a la planta ya que existen harinas comerciales de diversos colores y aplicaciones (tortillas, fritos, tamales, doritos, etc.). Algunas plantas nixtamalizadoras ofrecen hasta 25 diferentes tipos de harinas nixtamalizadas para diferentes aplicaciones.

Una de las principales ventajas de la harina nixtamalizada es que puede ser utilizada como vehículo para incorporar nutrientes deficitarios en la población. A partir de 1999 las harinas están siendo enriquecidas con vitaminas (tiamina, riboflavina, niacina y ácido fólico) y minerales (hierro y zinc) y algunas fortificadas con harina de soya. Estos productos enriquecidos y fortificados impactarán positivamente el estado nutricio de las personas que viven en regiones rurales y marginales del país. Un estudio reciente realizado con ratas de laboratorio mostró claramente los beneficios del enriquecimiento y fortificación. Ratas lactantes de la segunda generación tuvieron una mucho mayor tasa decrecimiento, huesos más saludables y casi el doble de neuronas que contrapartes alimentadas con tortillas regulares.

El nejayote o licor de cocimiento es uno de los efluentes más difíciles de tratar por su alto pH y demanda biológica o química de oxígeno (DBO). Esto es especialmente importante en pequeñas factorías donde debido al volumen de producción no es prácticamente redituable invertir en una planta tratadora de nejayote. Otras de las ventajas del uso de harinas nixtamalizadas es que el producto tiene pocas fluctuaciones en calidad dándole al productor la facilidad de ofrecer un producto terminado de calidad consistente para el consumidor. Las desventajas de utilizar la harina nixtamalizada es que los productos no tienen el sabor tan rico como cuando se elaboran con masa fresca y que en términos de costos todavía no se equipara con el proceso tradicional.

El proceso empieza cuando el maíz previamente seleccionado y mezclado con otros lotes de grano (mezcla de maíz blanco y amarillo) se limpia cuidadosamente con aspiradores (tararas), mesas gravimétricas, mesas densimétricas para remover granos quebrados, dañados, piedras y contaminantes metálicos. Los granos dañados y quebrados son más propensos a tener aflatoxinas, residuos de insectos y son más fáciles de cocinarse por lo que su inclusión puede ocasionar problemas sanitarios y de falta de consistencia en calidad de la harina procesada. Posteriormente, los granos seleccionados se cocinan en un reactor cerrado y continuo con aproximadamente 2.5 partes de agua y 1% de cal de acuerdo con el peso del grano. Existen plantas que todavía utilizan marmitas o cocedores de olla que procesan en lotes. La ventaja de utilizar reactores es que se optimiza el uso de energía y permite que el proceso sea continuo. El grano reside en el reactor por aproximadamente 30-40 min donde se cocina en etapas. Cada etapa o sección del reactor tiene su control individual de temperatura. Las temperaturas empleadas generalmente oscilan entre 70 a 95ºC. Durante la etapa de cocción el grano absorbe agua terminando con una humedad de aproximadamente 36-38%. Posteriormente el nixtamal se trata con agua para remover el exceso de cal y los residuos de pericarpio. El nixtamal limpio se canaliza hacia un molino especial de martillos que actúa como un metate que moltura al grano en pedazos de masa gruesos. Estos pedazos de masa se secan hasta llegar a una humedad final de 8-10% en túneles o torres de secado donde fluye aire caliente en contracorriente al flujo de las partículas de masa. Después de la operación de secado las partículas se remuelen en un molino de martillo, y se envían a un clasificador de partículas (tamices) para sacar varios flujos del producto seco nixtamalizado. Finalmente se mezclan diferentes proporciones de las harinas con diferente granulometría para llenar especificaciones para tortilla de mesa, masa seca para tamales o harinas para frituras. Algunas mezclas, principalmente las destinadas para la elaboración de tortillas de mesa, se mezclan con agentes blanqueadores, gomas (carboximetilcelulosa), emulsificantes (estearoil lactilato de sodio, lecitina), acidulantes (ácido cítrico o fumárico) y/o agentes conservadores (propionato de calcio, benzoato de sodio o sorbato de potasio). Las harinas nixtamalizadas se envasan en paquetes desde 1 kg hasta 22 kg. El material de envasado es generalmente papel o papel con una cubierta interior de polietileno. Este último protege a la harina contra la humedad ambiental prolongando su vida de anaquel.

La calidad de las harinas nixtamalizadas está en función del color, granulometría, absorción de agua, grado de gelatinización del almidón, textura de la masa hidratada, absorción de aceite por botanas y flexibilidad y fragilidad de la tortilla de mesa y botanas respectivamente. Los factores más importantes son la absorción de agua y distribución de partículas. Las harinas para elaboración de tortillas de mesa tienen una mayor absorción de agua y menor granulometría que contrapartes que se emplean para elaborar frituras. Un kilogramo de harina para tortillas generalmente se hidrata con 1 ó 1.1 L de agua mientras que las harinas para frituras con solamente 0.9-1.0 L de agua. Las harinas para elaborar botanas fritas necesitan de una granulometría más gruesa y de un menor cocimiento para evitar que el vapor de agua que se libera durante los procesos de horneado y freído forme bolsas de aire, denominadas industrialmente ampollas, en la superficie de la botana. Se requiere de un menor cocimiento y absorción de agua para evitar la absorción excesiva de aceite durante este proceso que deteriora la apariencia y las propiedades organolépticas. Las harinas nixtamalizadas para tortillas generalmente están aciduladas (pH 5.5-6.0) y suplementadas con gomas, emulsificantes y conservadores para prolongar la vida microbiológica y textural de la tortilla. La harina necesita acidulante para que el conservador sea eficaz en su actividad antifúngica. La harina nixtamalizada es reconstituida con agua y amasada lentamente en un mezclador provisto con aditamentos en forma de sigma que giran a velocidades de solamente 15-25 rpm. El tiempo de mezclado para lograr una buena rehidratación puede prolongarse hasta 10 min. El propósito es rehidratar a las partículas en la amasadora sin mucho trabajo ya que éste se traduce en una harina pegajosa y difícil de trabajar.

G. PRODUCCIÓN DE CEREALES DE DESAYUNO

Las industrias de cereales para el desayuno y botanas son de las más versátiles y tecnificadas. Los productos terminados son convenientes y prácticos ya que requieren del mínimo de cocimiento o preparación y tienen una prolongada vida de anaquel. En la actualidad, esto ha tomado más importancia dado al creciente número de amas de casa que desempeñan otras labores y en general al acelerado tren de vida cotidiano.

Las diferencias primordiales entre un cereal matinal y una botana son: los primeros, se consideran el primer alimento del día y poseen un bajo contenido de grasa o aceite, la mayoría contienen azúcar, están enriquecidos o fortificados con vitaminas y minerales, y son casi siempre consumidos con leche por la mañana. Las botanas, por otro lado, aunque son producidas similarmente, contienen alta cantidad de grasa y sal; el primer compuesto resultante es la fritura, o bien, se incluye como agente portador de otros saborizantes y colorantes. Se consumen ampliamente en eventos sociales, fiestas y entre las comidas.

Para la manufactura de estos productos se precisa de la apropiada selección y combinación de la materia prima y de depuradas prácticas de producción y control de calidad. Tanto los cereales matinales como las botanas están caracterizados por contener baja humedad, necesaria para preservar las características de textura del producto e impedir su deterioro. Indudablemente que el tipo de empaque juega un papel muy importante en la conservación de las características típicas del producto terminado. Los cereales matinales y botanas son principalmente manufacturados de semolinas o gránulos (grits) de maíz, trigo, arroz, y avena ya sean solos o combinados entre sí. La sal, azúcares y otros edulcorantes, colorantes y saborizantes son incluidos para mejorar la apariencia y palatabilidad del producto terminado. En los últimos años, las industrias se han diversificado más debido a la fuerte competencia resultante por la creciente demanda de productos con alto contenido de fibra dietética.

Tanto los cereales matinales como las botanas son producidos a partir de granos enteros pulidos o descascarados y principalmente de la materia prima obtenida de los diferentes procesos de molienda discutidos anteriormente. Las propiedades fisicoquímicas del grano y productos de molienda (sémolas, grits y harinas) afectan tanto las prácticas de producción como las propiedades del producto terminado.

Productos Expandidos

Las condiciones necesarias para lograr la expansión de granos o productos de molienda (por ejemplo grits 6 de maíz) son el cocimiento o gelatinización del almidón y la aplicación de un fuerte tratamiento térmico o de presión con su posterior liberación. La humedad absorbida por el material durante el condicionado es fundamental para la posterior formación de vapor de agua una vez que se libera la presión o se aplica calor. El grano expande dado a la rápida salida del vapor de agua que intenta equilibrarse con la presión atmosférica.

Indudablemente que la principal operación unitaria para la producción de granos expandidos requiere el uso del cañón reventador, que opera en lotes y también en forma continua. El grano entero o precondicionado es depositado en una cámara de expansión herméticamente cerrada, la cual generalmente rota sobre un eje. Estos equipos operan a presiones de hasta 200 psi. La presión se incrementa dado al calentamiento aplicado sobre las paredes de la cámara de expansión. El calentamiento (200-260ºC) evapora al agua del grano y causa el notable incremento en presión, ésta última liberándose súbitamente. El grano expandido con una menor densidad sale proyectado hacia un recipiente colector que en ocasiones lo constituye una red. El producto con baja humedad (6-9%) es posteriormente clasificado con el objeto de remover granos sin reventar, pedazos de pericarpio y otros materiales. El material clasificado es secado hasta bajar la humedad a 2-3%. El grano seco es más crujiente pero también más susceptible a absorber humedad ambiental. Por lo tanto, estos materiales se envasan inmediatamente en empaques compuestos con películas impermeables a la humedad.

Hojuelas de Maíz

Las hojuelas de maíz son el cereal de desayuno más popular y vendido en el mundo entero. El proceso tradicional para la manufactura de hojuelas de maíz fue desarrollado a principios del siglo por la firma Kellogg’s. Hoy en día, la mayor parte de este cereal matinal es procesado usando los mismos fundamentos básicos.

El proceso tradicional para la producción de hojuelas empieza con una adecuada selección de la materia prima. Las características del grano de maíz más adecuadas son: clase dentada, endospermo duro y amarillo, alto peso hectolítrico y buen color. Estas propiedades favorecen al proceso de molienda para la obtención de un mayor rendimiento de grits de calibre grande (US No. 3.5-6) y favorecen al color del producto.

Los pedazos de endospermo de color amarillo son cocidos en ollas de presión horizontales-rotativas. Anteriormente, los grits fueron mezclados con jarabe de maíz, azúcar, malta no diastásica, sal y agua. La mezcla se cuece a presiones de 0.044-0.067 t/cm2 hasta gelatinizar propiamente al almidón o llegar a una humedad de 28-33%. En este estadío, los pedazos de endospermo adquieren una apariencia translúcida y tienden a agregarse. El tiempo de cocimiento varía de acuerdo al tamaño y condición o dureza de los grits. Los grits cocidos son inicialmente conducidos a un equipo desagregador que los separa en unidades individuales. Después son transportados, por medio de una banda sin fin, a un secador en contracorriente que opera a temperaturas de aproximadamente 65ºC hasta que su humedad se reduce a 20%. Posteriormente, los grits se almacenan en un silo por 6-24 hr con el objeto de equilibrarlos o de mejorar la distribución de la humedad dentro de la integridad del grit. Los grits duros y obscuros son laminados en un par de rodillos contra-rotantes enfriados por agua, los cuales aplican una presión de aproximadamente 234 t/cm2. Las hojuelas de maíz plásticas y de color más claro son tostadas con aire caliente en hornos de cilindro rotativos, donde la alta temperatura se genera por medio de quemadores de gas. Las hojuelas residen en el horno de 50 segundos hasta 3 min. a temperaturas de 288-302ºC. El proceso de horneado deshidrata a la hojuela, ayuda al desarrollo del sabor tradicional, textura crujiente y color dorado impartido por reacciones de Maillard o encafecimiento. Las hojuelas son enfriadas, asperjadas con vitaminas y minerales, y equilibradas antes de ser empacadas. La humedad óptima de empaque para conservar textura y prolongar vida de almacén es de 2%. El empaque generalmente incluye el uso de papel encerado, el cual es impermeable a la humedad del ambiente, aunado a una caja de cartón cuya función primordial es proteger al producto. El proceso de manufactura de hojuelas azucaradas es muy similar al descrito anteriormente con la excepción de que las hojuelas laminadas y tostadas son asperjadas con una solución azucarada en un tambor recubridor.

La extrusión termoplástica se ha usado como un método alternativo para la producción de hojuelas de maíz u otros cereales. La producción de hojuelas vía extrusión tiene como ventajas principales que las materias primas pueden tener forma de grits de bajo calibre o harinas gruesas, las cuales son más fáciles de producir y conseguir, además de que las hojuelas pueden ser producidas a partir de combinaciones de distintos cereales e ingredientes (por ejemplo hojuelas con diferentes fuentes de fibra dietética). La materia prima se mezcla con los otros ingredientes y se alimenta a un extrusor formador de comprimidos o pellets. A diferencia del proceso tradicional, los comprimidos son manufacturados en cuestión de minutos mientras que el cocimiento y preparación de grits por el método tradicional demora aproximadamente 24 hr. Los comprimidos pre-cocidos con 20-22% de humedad son alimentados directamente a los rodillos laminadores para la formación de hojuelas. Las hojuelas son posteriormente tostadas y tratadas de la misma manera a las obtenidas mediante el proceso tradicional. Además de ahorrar energía y tiempo, el proceso de extrusión produce comprimidos y hojuelas con tamaño más uniforme. La desventaja principal es que las hojuelas producidas por extrusión no tienen todavía el sabor típico del producto tradicional.

Productos Trenzados

Esta categoría de cereales matinales fue introducida recientemente. Los productos trenzados más populares son los elaborados a partir de trigo. Sin embargo también existen de maíz, arroz y combinados. El proceso de manufactura básicamente se subdivide en cocimiento de grano, desmenuzamiento o formación de hebras, aglomeramiento de hebras, formación y corte de rectángulos en forma de almohada y horneado. El grano o fracción de molienda es cocido en agua por 30-35 min. a temperaturas cerca de ebullición o hasta que absorba entre 40-50% de humedad. En este punto el centro geométrico del grano adquiere un color grisáceo. Posteriormente, se remueve el exceso de agua de cocimiento, los grits se enfrían y depositan en una tolva de equilibrio donde residen hasta por 24 hr. La formación de hebras se logra pasando el grano, reposado o equilibrado, a través de un par de rodillos (6-8 pulgadas de diámetro x 3 pulgadas de ancho: uno liso y otro acanalado, 20 corrugaciones). Estos rodillos giran con un pequeño diferencial en velocidad que favorece al acanalado. Las hebras son formadas dentro de los canales debido a la presión existente entre los rodillos y separadas por medio de un peine dentado que ajusta dentro de los canales del rodillo formador. Las hebras con aproximadamente 45% de humedad provenientes de otros rodillos son superpuestas y cortadas con cuchillas en pequeños cuadros o rectángulos antes de entrar al horno. El proceso de horneado es crítico para obtener un producto con buen sabor, color y textura. La transferencia de calor en el horno es por medio de contacto por lo que se utilizan hornos de banda. El horneado dura de 1 a 4 min y es practicado a temperaturas de 204-315ºC. El producto a la salida del horno contiene de 1-4% de humedad.

El proceso de extrusión también se ha utilizado para el cocimiento y formación de hebras y productos trenzados. Tiene la ventaja de que puede combinar diferentes harinas o cereales, incorporar otros ingredientes (por ejemplo fuentes de fibra) y de que el tiempo de proceso se reduce considerablemente. Existen dos variantes en el proceso: una donde el extrusor produce una masa cocida que es alimentada a los rodillos formadores de hebras y otro donde la masa es extrudida a través de un dado o matriz que forma continuamente a las hebras. Después de la etapa de formación de hebras, el producto es finalizado siguiendo los mismos pasos a los descritos anteriormente.

Productos extrudidos

La extrusión prácticamente revolucionó a la industria de cereales matinales y botanas a partir de los años 60. Hoy en día, la industria depende mucho de este proceso debido a que es eficiente y versátil. La extrusión se utiliza para manufacturar una gran gama de alimentos como cereales matinales, botanas, alimentos precocidos para bebés, alimentos instantáneos, harinas pregelatinizadas, proteínas texturizadas, dietas para peces y animales domésticos. El proceso es continuo, siendo ésta una gran ventaja, por su alta productividad, es muy eficiente en términos de uso de energía y generalmente ahorra espacio, mano de obra y compra de otros equipos. También, el proceso de extrusión termoplástica se caracteriza por producir materiales pasteurizados o con el mínimo de problemas microbiológicos.

Existen dos tipos de extrusión aplicada hacia la producción de alimentos: extrusión en frío y termoplástica. La extrusión en frío es casi exclusivamente aplicada para la manufactura de pastas y tal como su nombre lo dice el extrusor opera a temperaturas bajas. Las funciones básicas del extrusor son las de mezclar, formar y cortar a la pasta de manera continua.

Indudablemente que el proceso más popular y versátil es la extrusión termoplástica donde la combinación de calor y esfuerzo mecánico propician gelatinización y dextrinización de los gránulos de almidón, desnaturalización de proteínas, inactivación de enzimas que afectan negativamente vida de anaquel, destrucción de compuestos antinutrimentales y drástica o total eliminación de cuentas microbianas en el producto a la salida del extrusor. Los cambios en las propiedades del almidón y proteína resultan en la formación de un material plástico capaz de ser formado o reestructurado.

Mecánicamente, los extrusores pueden ser clasificados de dos maneras: extrusores de rosca sencilla y extrusores gemelos o de rosca doble. Los primeros son los más utilizados actualmente por la industria, mientras que los segundos son más versátiles y con mayor número de aplicaciones. Los extrusores de doble tornillo están ganando más popularidad dado a la creciente demanda por productos innovadores. Existen extrusores gemelos cuyas roscas operan en sentido opuesto (contra-rotantes) y aquellas que giran en la misma dirección (co-rotantes).

Desde el punto de vista funcional, la extrusión termoplástica se puede subdividir en dos grandes ramos: extrusión de productos expandidos y extrusión de comprimidos o pellets. En la primera aplicación, el extrusor se usa para expandir directamente al material de alimentación el cual es un producto casi terminado. En el proceso de producción de comprimidos generalmente se usan dos extrusores; uno cocedor y otro formador. También existen equipos con rosca(s) larga(s), las cuales hacen las dos funciones. Los productos resultantes, industrialmente llamados comprimidos o productos intermedios, requieren de otros procesos adicionales para llegar al consumidor. Los comprimidos son generalmente laminados o expandidos con cañones u otros procesos térmicos como son el freído y horneado.

Todo proceso de extrusión incluye la premezcla de ingredientes, los cuales son alimentados por medio de un sistema horizontal o vertical generalmente integrado a un sistema de premezcla o preacondicionado. Es muy importante que el sistema de alimentación dispense correcta y constantemente la cantidad de material al que haya sido ajustado. El material alimentado, una vez dentro de la boca del extrusor, fluye a través del tornillo(s) que gira(n) dentro de un cañón. El cañón está generalmente provisto de varias secciones capaces de ser calentadas o enfriadas con vapor, bandas eléctricas, agua y/o refrigerantes. La pared interna del cañón puede ser lisa, rayada en forma de espiral o acanalada. La parte fundamental del extrusor es el tornillo(s), el cual tiene la función de hacer fluir al material de alimentación y sobre todo de propiciar los cambios deseados mediante el esfuerzo mecánico y fricción. Casi todos los extrusores tienen diferentes tipos de tornillo(s) con distinto diseño mecánico para diferentes aplicaciones. También existen tornillos con piezas intercambiables, las cuales se ordenan de acuerdo a la aplicación y gusto del operador. Los factores relacionados con el diseño de la rosca que dictaminan la cantidad de esfuerzo mecánico son: a) distancia entre alabes de la rosca, entre más distantes menos esfuerzo mecánico; b) profundidad de los alabes; entre más profundos, menos esfuerzo mecánico; c) distancia entre alabe y pared interna del cañón; una distancia menor restringe el flujo negativo y, por lo tanto, incrementará la presión dentro del cañón; d) presencia de pernos y canales perpendiculares a los alabes que incrementan el tiempo de retención y fricción.

El flujo del material a través del extrusor depende principalmente de la tasa de alimentación, rpm a que opera el tornillo, diseño de la rosca y diámetro de salida en el dado o matriz presentes a la salida del extrusor. El sistema de dado o matriz tiene como función primordial el de formar al material plástico o cocido que corre a través del extrusor. Existen dados sencillos, múltiples y compuestos con distintas configuraciones. Generalmente entre menor o más restringido es el dado, mayor es la presión interna. Finalmente el material formado saliendo del extrusor es cortado por medio de un sistema de navajas simples o múltiples, las cuales giran a ciertas revoluciones a varios milímetros de la salida del dado. El tamaño del producto cortado está dictaminado por la tasa de alimentación, rpm del tornillo y principalmente por la velocidad y número de cuchillas del sistema cortador.

Las operaciones adicionales al proceso de extrusión incluyen tamizadores, tambores recubridores o aplicadores de saborizantes, sistemas de aspersión, secadores, máquinas infladoras de comprimidos integrados a hornos, freidores y sistemas de envasado y embalaje.

Productos Expandidos

Para esta aplicación el extrusor cuece, expande y forma al producto, el cual es posteriormente recubierto con saborizantes, secado y envasado. Las variables que más influyen en la tasa de expansión radial y textura del producto extrudido son: porcentaje de humedad, granulometría de la materia prima, diseño del tornillo, restricción del dado y sobre todo el gradiente y temperatura en las diferentes zonas del cañón del extrusor. Dentro de los factores intrínsecos a la materia prima que más afectan la tasa de expansión son: clase o tipo de cereal, contenido de almidón, fibra y aceite. Estos dos últimos bajan significativamente la expansión radial. Los cereales comúnmente expandidos en forma directa son el maíz y el arroz. Dado a su baja tasa de expansión, la avena, trigo y cereales relacionados raramente son utilizados en procesos de expansión directa. Importantes cereales matinales como Corn Pops, Cap’n Crunch y Chez son procesados de esta manera.

La manufactura de cereales matinales generalmente comienza cuando grits o harinas gruesas son acondicionadas a 15-18% de humedad. Los grits más apropiados son aquellos que tienen tamaño uniforme, alto contenido de almidón nativo y bajos contenido de fibra y aceite.

El extrusor opera bajo mucho esfuerzo mecánico requerido para optimizar la expansión del almidón. Para lograr alto esfuerzo mecánico, el extrusor debe operar a altas revoluciones y estar equipado con un tornillo diseñado para ese uso específico. También, para esta aplicación, los extrusores operan bajo un gradiente de temperatura que se incrementa a través del cañón y que llega a alcanzar hasta 180ºC. Por lo tanto, el material de alimentación es expuesto a más altas temperaturas y esfuerzo y/o presión conforme fluye hacia la salida o al dado. El producto se expande radialmente debido al gran diferencial en presión existente entre la zona inmediata anterior al dado y la presión atmosférica.

Productos Comprimidos o Intermedios

Esta categoría de productos es la más popular dentro de los alimentos extrudidos manufacturados por la industria de cereales matinales. Importantes cereales de desayuno como Cheerios, Trix, Alpha Bits son manufacturados a partir de comprimidos. A diferencia de productos expandidos, el proceso de extrusión se utiliza con dos objetivos primordiales: cocer y formar. La mayoría de los comprimidos son primeramente cocidos por un extrusor para pasar posteriormente a través de otro extrusor cuya función es el de formar un comprimido con humedad intermedia y alta densidad. El comprimido tiene la ventaja de que puede ser secado y almacenado por largos períodos de tiempo o procesado inmediatamente en el producto final. Generalmente, los comprimidos son inflados con los cañones reventadores descritos anteriormente u horneados para lograr su expansión.

En la actualidad existen extrusores que cuecen y forman a los comprimidos. El barril y rosca(s) de estos extrusores tienen dos zonas distintivas con una etapa intermedia de transición. La primera zona tiene una rosca que favorece el esfuerzo mecánico y fricción (alabes cortos y próximos entre sí) que generalmente opera a temperaturas altas y cuyo objetivo es el de cocinar y pregelatinizar al almidón. La zona de transición está equipada con una válvula para liberar la presión generada durante el cocimiento y además está provista con una línea de vacío para extraer burbujas de aire generadas durante el mezclado. Posteriormente, el material precocido entra a la zona de mezclado y formación donde la rosca tiene alabes distantes y profundos. Las subzonas de esta sección operan a temperaturas bajas o inclusive con un sistema de enfriamiento lo cual ayuda a producir comprimidos de alta densidad. Los comprimidos son formados en distintas configuraciones (por ejemplo anillos, cubos, etc.) y sujetos a un proceso de secado lento y a baja temperatura con el objeto de decrementar la humedad hasta un 5-6%. A diferencia de la expansión directa, la mayoría de los comprimidos están formulados con diferentes harinas, almidones y otros ingredientes (colorantes, saborizantes) que son incluidos antes o durante el proceso de extrusión. Otra característica distintiva es que el material de alimentación es acondicionado a altas humedades para controlar mejor el grado de gelatinización y modificación del almidón.

La mayoría de los cereales extrudidos de trigo y avena son producidos a partir de comprimidos. Los cereales de avena son generalmente saborizados con mieles y/o jarabes, esto con el objetivo de enmascarar el sabor de subproductos de oxidación o rancidez de lípidos.

H. PRODUCCION DE BOTANAS

La industria productora de botanas de cereales es cada día más grande e importante. En general, la manufactura de botanas se puede dividir en tres grandes categorías: a) productos enteros, b) productos nixtamalizados, y c) productos extrudidos. Esta última categoría se puede subdividir en productos expandidos directos, productos obtenidos a través de pellets y masas formadas en el extrusor para ser posteriormente freídas y terminadas con otro tipo de tratamiento térmico (generalmente freído).

Granos Enteros (Palomitas)

Indudablemente que las palomitas o rosetas de maíz constituyen el producto más importante dentro de esta categoría. Las palomitas son consideradas como la botana más antigua y en la actualidad sigue siendo ampliamente consumida y comercializada. Se tiene clara evidencia del uso de maíz reventador por las culturas antiguas Inca y Norteamericanas.

Las palomitas, a diferencia de otras botanas, han recibido buena aceptación entre nutriólogos dado a su bajo contenido de aceite, alta cantidad de carbohidratos complejos y apropiado contenido de fibra dietética.

Desde el punto de vista funcional, el maíz palomero se puede procesar para producir palomitas tipo hongo o mariposa. Para la manufactura del primer tipo, el maíz se revienta a temperaturas más altas para lograr una baja tasa de expansión que favorece al proceso de endulzado o acaramelado. Estas palomitas además tienen menos susceptibilidad a quebrarse durante el empaque, manejo y mercadeo. Las palomitas tipo mariposa son reventadas a temperatura más baja, lo que favorece su expansión. Son ampliamente consumidas en parques, cines y a nivel casero. Generalmente son saborizadas con sal, margarina y saborizantes salados (por ejemplo queso, chile, etc.)

La calidad del producto reventado está fuertemente dictaminado por el genotipo y condición del grano. El volumen de expansión es, indudablemente, el factor de calidad más crítico dado a que las palomitas son generalmente vendidas por volumen y no por peso. Además, una buena expansión se traduce en una buena textura. Un buen maíz palomero tiene un volumen de expansión de 30-40 veces. El maíz palomero es de clase no dentada, generalmente de color amarillo y endospermo de textura vítrea. El pericarpio es grueso y sirve como olla de presión en el momento en que el grano es reventado. El porcentaje de humedad del grano definitivamente influye en la cantidad de granos que revientan y también en su tasa de expansión. Generalmente, el grano tiene un buen comportamiento cuando contiene de 12-13% de humedad. El grano revienta cuando es calentado a 175oC lo que equivale a una presión de vapor interna de 2.5 t/cm2. El agua en el grano es supercalentada convirtiéndose en vapor. La presión del vapor rompe al pericarpio y propicia la expansión. El producto expandido contiene menos de 3% de humedad. Las palomitas son muy higroscópicas ya que absorben humedad hasta en ambientes con 20% de humedad relativa. Por consiguiente, es preciso empacarlas inmediatamente para impedir pérdida de calidad y textura.

El maíz palomero es generalmente reventado en aceite aunque el uso de calor radiante es cada día más practicado. En este último caso, aceite con saborizantes generalmente se asperja sobre el producto reventado. Industrialmente las palomitas son reventadas con equipos que operan en lotes o de manera continua. Los tipos lote consisten de ollas grandes que generalmente operan con aceite caliente. Los equipos continuos consisten en gusanos helicoidales calentados con aire. El tiempo de residencia está controlado por las revoluciones de operación y la tasa de expansión por el gradiente y temperatura del aire. Este último proceso utiliza aproximadamente 25% menos de aceite. El aceite es combinado con saborizantes y asperjado sobre el producto reventado.

Para la producción de palomitas acarameladas, las tipos hongo son asperjadas con una solución dulce o caramelo en un tambor rotativo recubridor. El caramelo generalmente consiste de una solución de azúcar-jarabe, aceite vegetal y otros aditivos (colorantes y saborizantes) los cuales son previamente calentados a temperaturas de aproximadamente 145oC para facilitar el proceso de asperjado. Dado que están recubiertas, estos productos son menos susceptibles a ganar humedad ambiental y perder textura.

Durante los últimos años se han desarrollado y patentado un buen número de envases para reventar las palomitas en horno de microondas. El material de envase es generalmente flexible de tal manera que el vapor de agua generado durante el cocimiento expanda a la bolsa. El maíz reventador es usualmente envasado junto con grasa vegetal, sal y saborizantes.

Para la producción de Corn Nuts se utiliza maíz tipo Cuzco gigante caracterizado por poseer granos de tamaño grande y endospermo de textura suave o almidonosa. Los granos son cocinados en una solución alcalina similar a la utilizada para producir tortillas. El grano cocido es posteriormente lavado, parcialmente secado y posteriormente freído. Durante el freído, el grano absorbe aceite (14% en producto final), pierde la mayoría de su humedad (2% en el producto terminado) y adquiere su textura y sabor característicos.

Botanas Nixtamalizadas

La nixtamalización es el proceso en el cual granos, generalmente maíz, son cocidos con agua y cal (CaO) para formar nixtamal. Este proceso fue primeramente utilizado por las culturas mesoamericanas (Aztecas, Mayas) para la manufactura de muchos alimentos típicos que fueron y son el sustento principal de los pueblos mexicanos y centroamericanos.

La popularidad de estos productos prácticamente ha alcanzado todo el mundo. El mercado de botanas nixtamalizadas se ha incrementado drásticamente durante los últimos 15 años. En los EUA, las botanas nixtamalizadas ocupan actualmente el segundo lugar, después de las papas fritas, en volumen de producción, segmento del mercado y ventas, las cuales en 1998 alcanzaron aproximadamente 5,000 millones de dólares. Las estadísticas de los últimos años indican que el índice de crecimiento en ventas es más alto (7% de crecimiento anual) que el de papas, fritas lo que puede ocasionar que en algunos años las botanas nixtamalizadas puedan alcanzar o inclusive desplazar al mercado de las papas fritas.

Básicamente existen dos tipos de botanas nixtamalizadas: las manufacturadas a partir de masa y aquellas obtenidas a partir de tortillas. El proceso comienza con la nixtamalización del grano. El maíz se mezcla con tres partes de agua y 1% de cal (basado en el peso original del grano) para posteriormente ser cocido a temperaturas que llegan hasta ebullición. El tiempo de cocimiento varía de acuerdo a las propiedades físicas del grano (dureza, tamaño, condición) y a la capacidad y tipo de cocedores. En términos generales, el maíz se mantiene cociendo a temperaturas de ebullición por 5-40 min. Posteriormente, el grano se deja reposar en el agua caliente de cocimiento por cuando menos 8 hr. Durante los ciclos de cocimiento y reposo, el grano absorbe solución alcalina hasta incrementar su humedad a aproximadamente 48-51%. Después, el agua de cocimiento o nejayote es drenada y el nixtamal lavado con agua limpia para remover pericarpio y exceso de cal. El nixtamal limpio es triturado para formar masa en un molino consistente de un par de piedras de lava o sintéticas (óxido de aluminio). Las caras anteriores de las piedras están esculpidas o rayadas para producir la granulometría deseada en la masa. A diferencia de masa destinada para producción de tortillas de mesa, la masa para botanas contiene un poco menos de humedad y tiene una mayor granulometría, lo que industrialmente se denomina masa gruesa. Se requiere de una granulometría gruesa para evitar defectos en el producto terminado una vez que éste es freído.

Para la producción de fritos nixtamalizados, la masa resultante es formada en la configuración deseada por medio de un sistema de pistón hidráulico que opera como un extrusor, el cual forza a la masa a través de un dado. Los pedazos de masa con 52-54% de humedad son freídos a temperaturas de 165-180oC por 50-70 segundos. Durante el freído la masa pierde casi toda su humedad, solidifica y absorbe entre 34-38% de aceite. El producto finalmente es salado y/o saborizado, enfriado a temperatura ambiente e inmediatamente envasado en bolsas aluminizadas impermeables a la humedad y oxígeno.

Para la producción de botanas a partir de tortillas, la masa gruesa con 54% de humedad es laminada y cortada en diferentes configuraciones (triángulos, tiras, pequeños círculos) para posteriormente circular a través de un horno de tres pasos para producir tortillas. Las temperaturas de las diferentes fases del horno están controladas con el objetivo de reducir o eliminar el henchimiento o la formación de las denominadas ampollas sobre la superficie del producto. El gradiente de temperatura es alto al comienzo con el objeto de remover humedad y bajo en las fases finales con el propósito de impedir excesiva formación de vapor de agua la cual causa ampollas. El uso de masa gruesa, la cual permite escapar al vapor de agua, aunado a un buen gradiente de temperatura resulta en un buen producto para freír. Los pedazos de tortilla con aproximadamente 36-42% de humedad son enfriados, equilibrados y freídos. Esta última operación generalmente se realiza en freidores continuos, los cuales operan a temperaturas de 180oC y están regulados para dar un tiempo de residencia de aproximadamente 1 minuto. El producto final con 1.5% de humedad y 20-24% de aceite tiene un sabor más fuerte que el de los fritos nixtamalizados debido al desarrollo de compuestos saborizantes (reacciones de encafecimiento) durante el horneado. Al igual que los fritos, los tostitos son salados y/o saborizados inmediatamente después del freído, enfriados y envasados.

BIBLIOGRAFIA
  • Alexander, R.J. 1987. Corn Dry Milling: Processes, Products, and Applications. Capítulo 11 En: Corn Chemistry and Technology. S.A. Watson and P.E. Ramstad (eds.). American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN, USA.
  • Anderson, R.A., and Watson, S.A. 1982. The Corn Milling Industry. Páginas 31-61 En: CRC Handbook of Processing and Utilization in Agriculture. Vol. II: Part 1. Plant Products. I.A. Wolff (ed.), CRC Press Inc., Boca Raton, FL, USA.
  • Bernetti, R. 1990. From corn syrup to fructose. Cereal Foods World. 35(4):390-393.
  • Carasik, W., y Carroll, J.O. 1983. Development of Inmovilized Enzymes for Production of High Fructose Corn Syrup. Food Technology 37(10):85-91.
  • Duffy, J.I. 1981. Snack Food Technology: Recent Developments. Food Tech. Rev. 55. Noyes Dates Corporation, Park Ridge, NJ, USA.
  • Fast, R.B., and Caldwell, E.F. 1990. Breakfast Cereals and How are They Made. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN, USA.
  • FAO. 2001. Página electrónica: http://apps.fao.org/
  • Gomez, M.H., Rooney, L.W., Waniska, R.D., y Pflugfelder, R.L. 1987. Dry corn masa flours for tortilla and snack food production. Cereal Foods World 32: 372-377.
  • Hebeda, R.E. 1987. Corn Sweetners. Capítulo 17 En: Corn Chemistry and Technology, S.A. Watson y P.E. Ramstad (eds). American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN, USA.
  • Maga, J.A. 1991. Cereal based snack foods. Capítulo 20 en: Handbook of Cereal Science and Technology, K.J. Lorenz and K. Kulp (eds.). Marcel Dekker, Inc. New York, NY, USA.
  • Matz, S.A. 1984. Snack Food Technology, Second Edition. AVI Publishing Co., Westport, CT, USA.
  • May, J.B. 1987. Wet Milling: Process and Products. Capítulo 12 En: Corn Chemistry and Technology, S.A. Watson y P.E. Ramstad (eds). American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN, USA.
  • Mercier, C., Linko, P., and Harper, J.M. 1989. Extrusion Cooking. American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN, USA.
  • Serna-Saldívar, S.O., Gomez, M.H., and Rooney, L.W. 1994. Food Uses of Regular and Speciality Corns and Their Dry Milled Fractions. Capítulo en: Speciality Corns” Hallauer (ed.). CRC Press, Boca Raton, FL, USA.
  • Serna-Saldivar, S.O., Gomez, M.H., y Rooney, L.W. 1990. Technology, Chemistry and Nutritional Value of Alkaline Cooked Corn Products. Capítulo 4 En: Advances of Cereal Science and Technology, Vol X. Y. Pomeranz (ed). American Association of Cereal Chemists, St. Paul, MN, USA.
  • Serna Saldivar, S.O. 1996. Química, Almacenamiento e Industrialización de los Cereales. AGT Editor. México, D.F. México.
  • Song, A., and Eckhoff, S.R. 1994. Optimum moisture content for popcorn kernels of different sizes. Cereal Chem. 71:458-460.
  • Tribelhorn, R.E.. 1991. Breakfast Cereals. Capítulo 18 en: Handbook of Cereal Science and Technology, K.J. Lorenz and K. Kulp (eds.). Marcel Dekker, Inc. New York, NY, USA.
  • Valentes, K.J., Levine, L. and Clark, J.P. 1991. Ready to Eat Breakfast Cereals. Capítulo 6 en: Food Processing Operations and Scale Up. Marcel Dekker, Inc., New York, NY, USA.
  • Watson, S. A. 1977. Corn and Corn Improvement, Sprague, G. F., Ed., Agronomy No. 18, American Society of Agronomy, Madison, WI.
  • Watson, S.A. 1984. Corn and Sorghum Starches: Production. Capítulo 12 en: Starch: Chemistry and Technology, R.L. Whistler, J.N. Bemiller y E.F. Paschall (eds), Second Edition, Academic Press, Orlando, FL, USA.
  • Whistler, R.L., Bemiller, J.N., y Paschall, E.F. 1984. Starch: Chemistry and Technology,
  • Second Edition, Academic Press, Orlando, FL, USA.

*El autor es Director del Departamento de Tecnología de Alimentos del ITESM Campus Monterrey.

Carlos Reyes
Carlos Reyes

Información relacionada

Oct 16, 2019

30 TONELADAS por hectárea, la nueva meta en MAÍZ

Leer más
Jul 17, 2019

LA TRILLA EFICAZ DEL MAÍZ. Cómo evitar que sus utilidades queden tiradas en el campo

Leer más
May 21, 2019

MAÍZ DE ALTO RENDIMIENTO. Resultados probados de 22.4 t/ha en lotes comerciales mexicanos

Leer más

1 Comment

  1. Orlenis dice:
    Dic 18, 2023 a las 12:01 pm

    Estoy muy satisfecho con la lectura de este articulo, me interesa continuar enriqueciendo mis conocimientos sobre el procesamiento del maiz y de su cultivo

    Responder

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *