06 maíz (excepto aceite)

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06 maíz (excepto aceite)

  1. 1. Peña González Héctor David
  2. 2. CONTENIDO:MAÍZCLASIFICACIONCOMPOSICION QUIMICAPRODUCTOS PRINCIPALESESTADISTICAS
  3. 3. 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.
  4. 4.  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.
  5. 5. TIPOS DE MAÍZ Maíz Tunica: tipo escaso de maíz, cuyos granos están encerrados en una vaina. Maíz Reventón: granos son pequeños, redondeados, amarillo intenso o anaranjado. Se usa para Pop corn Maíz Cristalino: granos son corneos y duros, vítreos de forma redondeada o puntuda. Maíz Dentado: Es el tipo más extensamente cultivado.
  6. 6.  Maíz dulce : Granos con alto contenido de azúcar, de aspecto transparente y consistencia cornea cuando inmaduros. El maíz dulce difiere del dentado por un gen que permite la conversión de parte del almidón en azúcar. Se consume fresco, congelado o enlatado. Maíz Cereo: Granos de aspecto ceroso. El almidón está constituido exclusivamente por amilopectina.
  7. 7.  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
  8. 8. DESARROLLO DE LAPLANTA 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.
  9. 9.  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.
  10. 10. • 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
  11. 11. • 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
  12. 12. 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
  13. 13. 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.
  14. 14.  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.
  15. 15.  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:
  16. 16. Características en cosecha yriego 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 o mecanizada
  17. 17.  Los riegos pueden realizarse por aspersión y a manta. El riego más empleado últimamente es el riego por aspersión.
  18. 18. Composición Química del Grano de Maíz: Son cuatro estructuras físicas fundamentales del grano:  Pericarpio o cáscara (testa);  Endospermo;  Germen o embrión; y  Pilorriza o epicarpio(tejido inerte en que se unen el grano y el caraza).
  19. 19.  PericarpioElevado contenido de fibra cruda 87 %, dela cual hemicelulosa (67%), celulosa (23%) ylignina (0,1%).• EndospermoElevado de almidón (87%), aproximadamente8% de proteínas y un contenido de grasascrudas relativamente bajo.
  20. 20.  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.
  21. 21. Composición del grano
  22. 22. Contenido de aminoácidos esenciales de las proteínasa1,26por ciento de N.b2,32por ciento de NFuente: Orr y Watt.
  23. 23. Contenido de minerales delmaízFuente: Bressani, Breuner y Ortiz, 1 1989.
  24. 24. ALMIDÓN AMILOSA. Consiste de unidades de glucosa, pero en forma ramificada y constituye hasta el 70-75% del almidón.
  25. 25.  AMILOPECTINA. Molécula esencialmente lineal mas ramificaciones de unidades de glucosa, que constituye hasta el 25-30% del almidón.
  26. 26. 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%).
  27. 27.  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.
  28. 28. VITAMINAS Vitaminas. El maíz es una buena fuente de vitaminas del grupo B, así como de betacaroteno y zeaxantina, precursores de la vitamina A. El maíz es el único cereal que aporta betacaroteno. Además contiene cantidades moderadas de vitamina C y niacina (una vitamina del grupo B), pero ésta no puede ser asimilada como tal por el organismo y es necesario un tratamiento previo antes de que sea consumido
  29. 29. ESTADÍSTICAS
  30. 30. Producción Mundial del Maíz (millonesde toneladas métricas 2004-2005)
  31. 31. Superficie sembrada demaíz
  32. 32. En el estado de Jalisco
  33. 33. 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
  34. 34. PRODUCTOSPRINCIPALES:• Aceite Comestible• Tortilla
  35. 35. Aceite Comestible Los aceites, así como las grasas, son triglicéridos de glicerol
  36. 36. Proceso
  37. 37. 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.
  38. 38.  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.
  39. 39.  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.
  40. 40.  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.
  41. 41. 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).
  42. 42. 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).
  43. 43. 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.
  44. 44. Desodorización El aceite decolorado se desodoriza, a vacío, en un recipiente donde se caliente a 150-160ºC, mientras se le pasa una corriente de vapor directo. Las sustancias volátiles son arrastradas, dejando el aceite libre de olores y con sabor suave. En los desodorizadores continuos el aceite cae en láminas delgadas, dentro de una torre de calefacción, a vacío y a vapor de agua a contracorriente. Hay que evitar todo contacto con el oxigeno. A veces se añaden secuestradores (esteres de ácido cítrico) para impedir la acción catalítica de los iones metálico. En la operación se destruyen también los peróxidos.
  45. 45. Balance de Materia
  46. 46. Diagrama OTIDA
  47. 47. 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
  48. 48. 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.
  49. 49.  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
  50. 50. Proceso Almacena Maíz en Cocimiento miento por grano con cal 8-12h Líquido de CocciónAmasado Deshidratación Molino de Lavado piedras con Agua Amasado Agua de lavado Formado y Calentamiento Tortillas
  51. 51. Compra de la materia prima: Se compra el maíz seleccionado (no transgénico) de una sola variedad.
  52. 52. Cribado• Se pasa el maíz sobre una cribadora con movimiento para desprender el polvo y homogenizar el tamaño del maíz.
  53. 53. Cocimiento Se calienta el agua con vapor a temperatura de cocción (90ºC). Se mezcla en ella el hidróxido de calcio (CaOH) y el maíz dando como resultado el "Nixtamal”. 1 parte de maíz por cada 3 partes de agua. 3% de cal.El tiempo de cocción es de30-60 min
  54. 54. 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.
  55. 55. 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.
  56. 56. 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.
  57. 57. Maquinaria de Producción Tecnología Mexicana para la elaboración de la tortilla con variedad en tamaños de 10,11,12,13,14 y 15 centímetros.
  58. 58. Balance de Materia
  59. 59. Diagrama OTIDA Tortilla
  60. 60. EXISTEN MAS DE 4000 PRODUCTOS Y SUBPRODUCTOSDEL MAIZ
  61. 61.  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 de secado por su capacidad de encapsular sabores y grasas. En quesos, el almidón aporta textura y retiene agua. En yogurt, budines y helados, las maltodextrinas y sustitutos de grasa aportan cuerpo y cremosidad.
  62. 62.  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.
  63. 63.  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).
  64. 64. ALMIDÓN: Elalmidón de maíz posee varias propiedades funcionales que le confieren la posibilidad de ser usadas en la producción de alimentos.
  65. 65. Subproductos del almidónDe 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.
  66. 66. 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
  67. 67.  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
  68. 68. ALMIDONESMODIFICADOS: 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.
  69. 69. 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
  70. 70. 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.
  71. 71. 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.
  72. 72.  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.
  73. 73. 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
  74. 74. 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
  75. 75. 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.
  76. 76.  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.
  77. 77.  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.
  78. 78.  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.
  79. 79. JARABES DE ALTAFRUCTOSA 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.
  80. 80. 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.
  81. 81.  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.
  82. 82.  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.
  83. 83. “GRACIAS”

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