1.- Presentación con claridad del formato [3pts] 2.-Procesamiento de fundamentos teóricos y legales [4pts] 3.- Análisis e interpretación de la descripción del proceso [5pts] 4.- Coherencia del diagrama de flujo de proceso [3pts] 5.- Capacidad de síntesis (Resumen, introducción y conclusiones)[3pts] 6. Desarrollo de las referencias bibliográficas [2pts]
PROCESO DE FABRICACION DE LA HARINA PRECOCIDA DE MAIZ González, F. C.I V-12.923.744; Avila, M. C.I: V-16.580.568; Gil, Y. C.I: V-19.609.028; Velasco, D. C.I. V-21.418.187 Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Industrial. Principios y Procesos Químicos, Sección 305I1 05 de Agosto 2016
[email protected];
[email protected];
[email protected]; daniel_9202ª@hotmail.com; Resumen: La Harina de Maíz Precocida es el producto obtenido a partir del endospermo de granos de maíz (Zea Mays L) clasificados para consumo humano, que han sido sometidos a un proceso denominado MOLIENDA SECA cuyo producto final es la harina de maíz precocida o Harina PAN (Producto Alimenticio Nacional), como fue denominado por primera vez en 1960 por la empresa Remavenca, dicho proceso consta de 9 etapas las cuales van desde la Limpieza de grano de Maíz, desgerminación, pre-cocción y molienda entre otros hasta su empaque. La investigación a continuación tiene como propósito estudiar aspectos de la Harina de Maíz Precocida como: historia, características, fabricación, usos, etc. Los objetivos planteados para el trabajo son 1) Analizar el proceso de fabricación para la obtención de la Harina, 2) Mencionar propiedades físicas y químicas de la Harina 3) Describir mediante de diagrama de bloques y equipo el proceso de fabricación de la Harina y 4) Explicar los mínimos requisitos que establece la norma COVENIN 2135:1996 y que debe cumplir la Harina de Maíz precocida para consumo humano directo. 1.- INTRODUCCIÓN La harina de maíz precocida es el polvo más o menos fino, que se obtiene de la molienda del grano seco del maíz. Puede ser integral por lo que presenta un color amarillo, o refinada en cuyo caso es de color blanco. Está formada fundamentalmente por almidón y de zeina, un tipo de proteína que se encuentra en abundante concentración en el maíz. El procesamiento de la harina precocida se lleva a cabo tanto con maíz blanco como amarillo. La importancia entre ambos se observa mediante una comparación de las propiedades bioquímicas, donde se indica que el maíz blanco presenta ventajas en proteína,
hierro, fósforo, calcio y tiamina, pero tiene valores menores en niacina, riboflavina, caroteno y no contiene xantofilas, éstos dos últimos precursores de la vitamina A. Los objetivos planteados para el trabajo son: Analizar el proceso de fabricación empleado para la obtención de la Harina de Maíz Precocida, mencionar propiedades físicas y químicas del de la Harina, describir mediante de diagrama de bloques y equipo el proceso de obtención de la Harina de Maíz Precocida. Este proceso de manufactura se abordara explicando en resumen, cual es la parte de maíz de donde se toma la materia prima para la obtención de la harina, existen dos tipos de
procesos, 1- Proceso de Nixtamalización y 2Proceso de Molienda Seca, siendo esta ultima la más usada a nivel industrial; particularmente empresas polar emplea este tipo de proceso; por lo cual, este se explicara a detalle mediante diagramas de flujo y de equipos 2.- FUNDAMENTOS TEÓRICOS 2.1. Origen del Maíz. El maíz (Zea mays) es una especie de gramínea originaria y domesticado por los pueblos indígenas en el centro de México desde hace unos 10.000 años, e introducida en Europa en el siglo XVII. Actualmente, es el cereal con el mayor volumen de producción a nivel mundial, superando incluso al trigo y al arroz. La mayoría de los historiadores creen que el origen geográfico del maíz y su domesticación se localiza en el Municipio de Coxcatlán en el valle de Tehuacán, Puebla, en la denominada Mesa Central de México a una altitud de 2500 metros. El maíz se extendió al resto del mundo, debido a su capacidad de crecer en climas diversos El tipo de maíz empleado para la fabricación de harinas precocidas son maíces blancos duros y semiduros, genéticamente, no existe ninguna relación entre el color del grano y el potencial de rendimiento de grano; pero a nivel de la agroindustria, el rendimiento en harina y otros productos derivados va a depender del tipo de grano de maíz. Para la industria de harina precocida el grano tipo duro produce mayor rendimiento de harina mientras que para la industria de molienda húmeda el mayor rendimiento es obtenido con el grano de maíz amarillo dentado. 2.2. Origen de la Harina de Maíz Precocida. La agroindustria de harina precocida de maíz en Venezuela, surgió en 1960, cuando sale por
primera vez al mercado el producto. La harina precocida se remonta al año 1941,cuando entra en funcionamiento la Cervecería Polar C.A., con el fin de producir cerveza, cuya materia prima era la cebada y tratando de reducir costos, buscaban una fuente nacional que proporcionara almidones fermentables convertibles en azúcares más sencillos y como fuente de alcohol. Es así como apareció el maíz para sustituir a la cebada para producir las hojuelas cerveceras (flakes) y en 1954 establecieron en Turmero, Estado Aragua, la empresa Remavenca, con el propósito de producir allí, dichas hojuelas con maíz para la industria y posteriormente llegaron a la harina precocida de maíz que luego de varias pruebas salió al mercado en 1960, con la marca PAN (Producto Alimenticio Nacional), con lo cual se potenció el rescate y los hábitos culturales de consumo doméstico de la arepa. La aparición de este producto viene a facilitar la elaboración de la arepa, que estaba siendo desplazada por el auge de las panaderías a nivel nacional. Pero el proceso tecnológico para la elaboración de este producto, NO fue patentado, quedando como tecnología libre, lo cual condujo a la aparición de otras empresas, incluso foráneas como en Colombia y Panamá. 2.3. Características de la Harina de Maíz Precocida Color: Debe ser blanco amarillento o característico de la variedad de grano empleado. Olor: Debe ser característico y no debe presentar signos de rancidez u otro olor extraño. Sabor: Debe ser característico del producto y no presentar ningún sabor.
Aspecto: Debe ser granuloso con una finura tal que el 75% como mínimo pase a través de un tamiz de 0.250 mm de abertura de malla, tamiz N° 24. La harina de maíz es un alimento rico en carbohidratos ya que 100 g. de este alimento contienen 66,30 g. de carbohidratos. La harina de maíz es un alimento sin colesterol y por lo tanto, su consumo ayuda a mantener bajo el colesterol, lo cual es beneficioso para nuestro sistema circulatorio y nuestro corazón. La composición química de la harina depende del grado de extracción (cantidad de harina obtenida a partir de 100 kilos de cereal), así conforme aumenta el grado de extracción, disminuye la proporción de almidón y aumenta el contenido en componentes de las envolturas del cereal como minerales, vitaminas y fibra. La harina de maíz de mayor consumo es blanca, por lo que el grano ha sido despojado de sus envolturas externas y del germen. Apenas contiene vitamina B1, minerales y carece totalmente de fibra vegetal. Contiene ácidos grasos poliinsaturados (ácido linoleico) y ácidos grasos mono insaturados (ácido oleico), los cuales contribuyen a disminuir el colesterol. La harina de maíz al no tener purinas, es un alimento que pueden tomar sin problemas aquellas personas que tengan un nivel alto de ácido úrico. Por este motivo, consumir alimentos bajos en purinas como la harina de maíz, ayuda a evitar ataques en pacientes de gota. 2.4. Clasificación del proceso de la Harina de Maíz Precocida.
2.4.1.- Proceso de la Nixtamalización: La nixtamalización del maíz es un proceso muy antiguo desarrollado por los aztecas, el cual todavía se utiliza para producir tortillas de buena calidad y otros productos alimenticios (por ejemplo pozole). Después de cocer el maíz con la cal, el producto obtenido, llamado nixtamal, se lava con agua para eliminar el exceso de cal, éste se moltura en molinos de piedra para obtener una pasta suave y cohesiva conocida como masa. La masa es utilizada para producir tortillas, las cuales son la principal fuente de calorías, proteínas y calcio para la población de bajos recursos económicos (Campus-Baypoli et al., 1999). 2.4.2.- Proceso de molienda Seca: El objetivo principal de la molienda seca es la separación del germen del resto del grano, bien sea para extraer el aceite del mismo; o bien, para eliminarlo de la harina ya que es el principal factor de enrranciamiento. La molienda seca está enfocada a la obtención de harinas, sémolas (grits), afrecho, germen y otros. Las harinas obtenidas por medio de la molienda seca pueden ser harinas crudas (harina obtenida por tratamientos físicos y mecánicos del grano de maíz que permiten el desprendimiento, separación y recuperación del endospermo) y harinas cocidas o pregelatinizadas (harina obtenida por la gelatinización del almidón de maíz, con la completa ruptura de sus gránulos por medio de una combinación controlada de humedad calor y presión, y en algunos casos de presiones mécanicas). 2.4. Principales empresas productoras a nivel internacional y nacional. A nivel Internacional:
Molinos Poultier, S.A. GIMSA: Inicia operaciones en 1949 en Cerralvo, Nuevo León, México, al inaugurar la primera planta productora de harina de maíz en el mundo marcando el comienzo de GRUMA. Sus operaciones en México se llevan a cabo principalmente a través de dos subsidiarias, Grupo Industrial Maseca (GIMSA) y Molinera de México (Molinera). Producen más de 40 variedades de harina de maíz para la producción de diversos productos alimenticios, y venden harina de maíz empacada a los productores de tortilla y frituras, así como al mercado de detallistas. Su principal producto en GIMSA, es la harina de maíz de textura estándar, fina y blanca, usada en la producción de tortillas. Capacidad Máxima: toneladas/anuales.
2.3
millones
de
Harinera del Valle:
Nace en 1865 en la ciudad de de Latacunga – Ecuador, Es una empresa con más de 150 años, que gracias a la visión de un Industrial francés Don Arsenio Poultier, quien se enamoró de Latacunga; aprovechó la corriente del Rio Cunugyacu para impulsar la molienda de trigo y fundar el Molino que lleva su nombre y hoy forma parte de las Empresas del Grupo Noboa. Comercializan la harina por medio de la marca MAIZABROSA, 100% Harina de maíz precocida, rica nutritiva, más sabrosa, con esta masa se pueden elaborar un sin número de exquisitos y económicos platos como: arepas, hayacas, tortillas, torrejas, sopas, muchines, humitas y todo lo que se le ocurra a su imaginación. Capacidad Máxima: 7.128 toneladas/anuales. A nivel Nacional
Fue fundada en 1947 por Don Arcesio Paz Paz. Con más de 69 años de tradición acompañando a las familias colombianas, Harinera del Valle S.A. es una de las Compañías más importantes del país en la producción y comercialización de alimentos procesados. Actualmente Harinera del Valle S.A., cuenta con Plantas de Producción en el suroccidente colombiano en Cali, Palmira, Dagua, Villa Rica y en Bogotá, distritos comerciales ubicados en 10 ciudades del país
En Venezuela se encuentran instaladas 27 plantas para la producción de harina precocida de maíz; de las cuales, 18 son operadas por el estado y 9 por el sector privado, de las plantas privadas, 3 pertenecen a Alimentos Polar (Harina PAN), 1 a Alimentos La Lucha C.A (Lucharepa), 1 a Asoportuguesa (Doña Emilia), 1 a Cayca Alimentos (harina Casa) y, 2 al grupo mexicano Gruma: Molinos Nacionales (Monaca) y Demaseca productores de Harina Juana y Demasa.
Alimentos Polar: Capacidad Máxima: toneladas/anuales.
4.5
millones
de
Capacidad Máxima: 173.000 toneladas /anual. Producción Anual 2015: 24.000 Toneladas/anual. Nace en 1954 como Alimentos Remavenca con el objetivo de producir las hojuelas de maíz necesarias para producir cerveza en la Cervecería Polar. Desde entonces se comienza a plantear la posibilidad de crear un producto de harina de maíz que llega en 1960 con el lanzamiento de la marca Harina PAN bajo el eslogan de "se acabó la piladera" en alusión a la forma en la que se debían hacer las arepas sin este producto. Existen 3 plantas de alimentos polar que producen la Harina de Maiz Precocida, las cuales son: Alimentos Polar Planta Turmero- Remavenca: Alimento Polar Planta Cumaná Alimentos Polar Planta Chivacoa Polar con tres plantas, abastece el 50% del mercado venezolano. Capacidad Máxima: 600 mil toneladas /anual. Producción Anual 2015: 615.000 Toneladas/anual. Venalcasa (Venezuela Socialista):
Asoportuguesa (Doña Emilia)
Nace en julio de 1949. Ubicada en Araure, Estado Portuguesa. Es una organización cuyo fin es facilitar al productor agrícola la explotación mecánica y sistemática del producto agrícola de la región con el propósito de optimizar la calidad de materia prima en el mercado regional y nacional. Capacidad Máxima: 50.000 mil toneladas /anual. Producción Anual 2015: 1.150 Toneladas/anual. 3. FUNDAMENTOS LEGALES La norma COVENIN 2135:1996 establece los requisitos que debe cumplir la Harina de Maíz precocida para consumo humano directo. Algunos requisitos sobre la harina precocida exigidos son los siguientes:
La empresa socialista Venezolana de Alimentos La Casa (Venalcasa), procesadora y empaquetadora de alimentos del Estado, fue creada en octubre del 2007 mediante un acuerdo entre el estado y la empresa iraní Ard Machine. Esta empresa contribuye con el suministro de alimentos a la Misión Alimentación en el aporte de productos de primera necesidad. Actualmente hay 12 plantas adscritas a Venalcasa, las cuales están ubicadas en gran parte del territorio nacional (Guárico, Barinas, Portuguesa, Monagas, Yaracuy , Cojedes, Bolívar, Anzoátegui).
En su fabricación, no deben usarse aditivos, las vitaminas y los minerales no se consideran aditivos. La formulación de hierro empleada, es 30 mg/kg de harina bajo la norma de fumarato ferroso y 20 mg/kg bajo la norma de hierro reducido. La formulación puede ser modificada por otra fuente de hierro que garantice el nivel de absorción al que ofrece el fumarato ferroso;
previo a notificación y autorización del ministerio de sanidad y de asistencia social. La norma indica que los límites son establecidos por los principios de buenas prácticas de manufactura. Algunos de los requisitos más importantes son: Debe ser un producto de aspecto homogéneo, con olor y sabor característicos, debe estar libre de semillas objetables, materias extrañas y de cualquier otra sustancia que sea sospechosa de ser nociva a la salud; adicionalmente, no debe contener larvas ni insectos vivos en muestras tomadas a nivel de planta. La harina de maíz puede contener hasta 100 fragmentos de insectos y no más de un (1) pelo de roedor en seis (06) muestras de 50g cada una, tomadas al azar de un mismo lote. Al ser sometida a ensayo de tamizado, el 100% del producto debe pasar por un tamiz de0.841 m (N°20), según criterio Covenin 254 Debe cumplir con los requisitos físicoquímicos descritos en la siguiente tabla.
Estos requisitos son importantes para garantizar un correcto desempeño en el producto. Existen requisitos microbiológicos a cumplir, citados en la tabla 2 de la presente norma.
De acuerdo a las tablas presentadas en la norma, los criterios de aprobación y rechazo establecen como defecto crítico y rechazo total del lote, lo indicado para la Salmonella (tabla 2) y lo que se indica para el caso de las vitaminas (límites mínimos). En esta tabla de vitaminas y minerales, de 5 de estos componentes analizados, se acepta el cumplimiento con tres de los valores establecidos en la tabla y en el caso del análisis de cuatro elementos, con el cumplimiento de dos. Como defecto mayor, se establece que el no cumplimiento de lo especificado en la tabla de requisitos microbiológicos, si alguno de estos requisitos no se cumple, la decisión se tomara entre el proveedor y comprador de acuerdo a lo que indica la norma venezolana COVENIN 1338. Métodos de ensayo, empleados por la norma: El muestreo para la realización de ensayos establecidos debe ser de 10 paquetes de 10kg de harina precocida tomados a diferentes horas de producción. Se prepara una mezcla que debe ser comparada con los requisitos de la tabla n°3 de esta norma.
nutritivas del producto. Los envases deberán ser de unos materiales inertes y resistentes al producto. Marcación y Rotulación: El rotulado del producto debe cumplir con lo establecido en la norma COVENIN 2952. El nombre del producto será “Harina de Maíz Precocida Enriquecida”. 4. MATERIAS PRIMAS E INSUMOS Materia prima:
En esta etapa se debe realizar el enriquecimiento de la harina con aquellas sustancias que le aumenten el valor nutricional., estas deben ser: Niacina (B3), Fumarato Ferroso, Mononitrato de Tiamina (B1), Riboflavina (B2), Vitamina A En la actualidad existen en el mercado diferentes productos con presentaciones en diferentes tamaños, en polvo, que contienen todas esas sustancias En estos productos se encuentran todos los ingredientes exigidos por reglamentación gubernamental, con respecto al enriquecimiento de las harinas. Norma Covenin 2135: 1996. Entre los más comunes se encuentra Vitamix VE-MZ, el cual es un producto venezolano, en el que cada gramo contiene: 120,0 mg de Vitamina A 250.000 UI/gr, 11,0 mg de Tiamina (B1), 8,4 mg de Riboflavina (B2), 170,0 mg de Niacinamida (pp) 167,0 mg de Hierro (Fe). En relación a los envases, Marcación y Rotulación: Envases: Los envases deberán preservar las condiciones organolépticas, higiénicas y
Maíz: El maíz (Zea mays) es una especie de gramínea lo cual quiere decir que se estructura en base a un tallo cilíndrico hueco y se cubre de nudos o granos rellenos, cubiertos por hojas largas y angostas originaria y domesticada por los pueblos indígenas en el centro de México desde hace unos 9.000 años, es introducida en Europa en el siglo XVI. El grano de maíz maduro está compuesto por 3 partes principales: 1.- Pericarpio: Capa exterior de cubierta protectora, dura y fibrosa, que encierra al grano. Está formada principalmente por fibra cruda aproximadamente en un 87% y en cereal ya maduro, tiene la función de impedir el ingreso de hongos y bacterias. 2.- Endosperma: Es la parte más importante del grano, está constituida por almidón y proteínas y funciona como fuente de energía para la planta en su desarrollo. 3.- Germen: Se encuentra en el extremo más bajo del grano, ocupa del 9 al 12% del volumen total del grano y posee dos partes destacables, el eje embrionario (planta nueva) y el escutelo (constituye una gran reserva de alimentos).
especial para la córnea, por su actividad oxigenadora, siendo imprescindible para la buena visión. Vitamina B3 o Niacina: es una vitamina hidrosoluble, son esenciales en el metabolismo energético de la célula y en la reparación del ADN, ayuda en la eliminación de químicos tóxicos del cuerpo, participación en la producción de hormonas sexuales y las hormonas relacionadas con el estrés. Aire: El aire suministra el oxígeno necesario para la combustión, cuando en un proceso el aire suministrado permite que todo el carbono pase a CO2 y que todo el hidrogeno pase a H2O, se dice que la combustión es completa. Este concepto es el que determina el cálculo teórico de la relación aire-combustible. Agua: El agua en este proceso se usa en la etapa de acondicionamiento, en la obtención de vapor para la pre-cocción y el secado. Insumos: Vitamina A: es una vitamina liposoluble (es decir que es soluble en cuerpos grasos y aceites, no se puede liberar en la orina como lo hacen las vitaminas hidrosolubles). Por lo que el control de sus niveles en los alimentos es un requisito importante. Una ausencia de esta puede generar graves efectos negativos en la visión, y un exceso puede ser toxico.
5. PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DEL PROCESO QUIMICO. 5.1. Propiedades Físicas. Color: Se determina el % de blancura debe ser de 95,52. pH: la harina precocida presenta un pH 5.92 ± 0.03. Peso específico: el valor para la harina precocida es 0.60 ± 0.01. Densidad: *harina de maíz: 0.64 (Tonelada/ m3) *maíz en grano 0.7 – 0.75 (Tonelada/ m3) (1 Tonelada/m3 equivale a 1000kg/m3) 5.2 Propiedades Químicas.
Vitamina B1 (Tiamina): participa en el metabolismo de los carbohidratos para producir energía, es preventiva de diabetes, entre otros muchos beneficios. Una falta o deficiencia de tiamina puede causar debilidad, fatiga, psicosis y daño neurológico y por el contrario.
Acidez de la Harina: Con una muestra de 10g de Harina y 100ml de agua destilada tenemos: Acidez: 0.055% (Las normas de control de calidad establecen un rango máximo de 0.1% de acidez para las harinas por lo cual hace indicar que la harina de la cual procede la muestra analizada es apta para el consumo humano.)
Vitamina B2 (Riboflavina): pertenece al grupo de los pigmentos amarillos denominados Flavinas, es necesaria para la integridad de la piel, las mucosas y de forma
La harina de maíz contiene ácidos grasos poliinsaturados (ácido linoleico) y ácidos grasos mono insaturados (ácido oleico), los cuales contribuyen a disminuir el colesterol.
6. REACCIONES QUIMICAS En el proceso de fabricación de la Harina de Maiz Precocida NO existe reacciones químicas ya que en la transformación que se da del maíz desde la desgerminación donde se separa el endospermo y el pericarpio se realiza por medios mecánicos y no actúa ningún factor químico. 7. DESCRIPCIÓN QUIMICO.
DEL
PROCESO
Las harinas obtenidas por medio del proceso de molienda seca pueden ser harinas crudas (harina obtenida por tratamientos físicos y mecánicos del grano de maíz que permiten el desprendimiento, separación y recuperación del endospermo) y harinas cocidas o pregelatinizadas (harina obtenida por la gelatinización del almidón de maíz, con la completa ruptura de sus gránulos por medio de una combinación controlada de humedad calor y presión, y en algunos casos de presiones mecánicas. El proceso a Molienda Seca comprende 9 etapas de producción. ETAPA 1: LIMPIEZA: Los productos deben ser limpiados antes de convertirlos en productos alimenticios, dentro de las impurezas se puede citar, pedazos de tallos, porciones de espigas, piedras, entre otros. Para retirar estos elementos, se realiza una prelimpieza del grano. Las maquinas más utilizadas para la ejecución de esta operación son: desbrozadora, desbarbadora, de descascaradora-escarificadora Cuando el grano viene del campo en buenas condiciones, se pasa directamente a la etapa de limpieza, utilizando para ello la máquina más común que es la cribadora- ventiladora. Como su nombre lo indica, su funcionamiento se basa en el movimiento oscilatorio de cribas o
zarandas, combinados con corrientes de aire originadas por ventiladores estratégicamente ubicados. Existen numerosos estilos con variadas capacidades. Por otra parte, en la mayoría de los procesos de cereales se requiere una clasificación, es decir, separar el grano en grande, mediano y pequeño. ETAPA 2: EL ACONDICIONAMIENTO O ATEMPERADO: Es el tratamiento para distribuir uniformemente humedad al grano y para que éste alcance un estado físico que permita una molienda de resultados óptimos, es decir, lograr una separación, lo más completa posible entre el endospermo y las envolturas del cereal. Para conseguirlo, es necesario que la cáscara de los granos sea lo bastante desmenuzable como para experimentar su completa pulverización y poder ser cribado enteramente y con facilidad, esto se consigue con un buen acondicionamiento. Por lo anterior, la humedad se añade al grano en cantidades controladas de agua fría, caliente o vapor en 1,2 o 3 etapas manteniendo tiempos apropiados por cada etapa. El periodo de reposo puede variar entre 15 minutos a 6 horas y la temperatura del maíz puede variar por debajo de la temperatura del lugar donde se encuentra el grano, alrededor de 120°F (48°C). Si se agrega vapor, el tiempo de acondicionamiento se reduce considerablemente, pero la operación se debe controlar cuidadosamente, porque el vapor puede endurecer el grano y se hace difícil la remoción de la cascara, y adversamente puede afectar ciertas características del producto principal, tal como la viscosidad de la pasta de harina. Las condiciones del acondicionamiento varían considerablemente dependiendo de las características del maíz a moler, la producción,
las características del producto solicitado y el equipo disponible. Muchos molinos usan el desgerminador Beall que normalmente opera con un tiempo de acondicionamiento por encima de 3 horas y con una humedad agregada de 3-8% de agua fría o caliente para llevar el maíz a un nivel de humedad típico de 21-25%. El contenido de humedad final del maíz acondicionado puede estar en el rango de un 18 a un 27%. La humedad añadida la absorbe primero la cascara, luego el germen y finalmente el endospermo. Durante el acondicionamiento el germen absorbe humedad rápidamente y alcanza unos niveles de humedad más altos que el endospermo. La humedad con un buen tiempo de acondicionamiento, causa principalmente la dilatación del germen, llegando a ser duro y resistente, más resistente a la abrasión y al impacto facilitándose así la desgerminación del maíz. ETAPA 3: LA DESGERMINACION: Normalmente los métodos empleados para desgerminar el maíz se basan en efectos de impactos, centrifugación y mesas densimétricas. Existen aparatos especialmente diseñados para la separación del germen, tales como el "Beall" que son conos giratorios, similares a los usados para pulir arroz ; el "entoleter", cuyo principio se basa en el impacto. En Colombia se emplea el desgerminador horizontal tipo impacto; centrífugos, muy eficientes que permiten obtener un endospermo limpio y entero. Uno de los equipos más usados por ejemplo es el desgerminador Beall que es un equipo construido esencialmente para atriccón y tiene forma de molino cónico. Está hecho de acero fundido, consiste de un rotor en forma de cono, montado en un eje horizontal giratorio de canasta cónica. Parte de la canasta está cubierta con un tamiz dentado y el resto de la canasta tiene placas que presentan salientes
cónicos en su superficie interna. El cono tiene salientes similares sobre toda la superficie. El terminal más pequeño o alimentador del cono tiene ondulaciones espirales para mover el maíz hacia adelante. Al terminal grande del cono está unido un cilindro corto estriado que gira en dirección opuesta para retardar el flujo. El producto sale en dos líneas: la principal donde normalmente cerca del 60 al 75% de la provisión del desgerminador se descarga por el tamiz y contiene una gran proporción de germen libre, cascara, y partículas finas del desgerminador, así como también algo de grits y la línea secundaria, en donde predominan los grits, estos salen por una abertura a una placa final que esta frente al terminal más grande del cono.
FIGURA 1. Desgerminador Beall y vista del Cono. ETAPA 4: LA SEPARACIÓN Y ENFRIAMIENTO: El producto obtenido en el desgerminador se lleva a mesas densimetricas para separar por gravedad el germen y el endospermo. Después se somete a enfriamiento al aire libre. ETAPA5: LA PRE-COCCIÓN: Se realiza con el fin de gelatinizar los almidones del maíz, los grits* provenientes de la etapa de
separación y enfriamiento se llevan a una columna de inyección de vapor a 75-60 Psi. La gelatinización aumenta la capacidad para absorber agua, y también la velocidad a la cual las enzimas pueden descomponer los almidones en carbohidratos más simples y solubles. *Grit (que se remonta al idioma anglosajón grytt, es una palabra casi extinta para salvado, molino de polvo también para la avena que se descascara. ETAPA 6: EL LAMINADO: El grits precocido sale de la columna de vapor con una humedad del 22% y se lleva a laminadores de rodillos, con el propósito de obtener hojuelas para su posterior molienda. ETAPA 7: EL SECADO: Las hojuelas con un contenido de humedad del 22% se secan en un secador rotatorio de tubo vapor. El secado se efectúa con vapor sobre calentado a 140°C y las hojuelas se llevan a un 13,5% de humedad. ETAPA 8: LA MOLIENDA: Esta etapa se aplica para las dos clases de harinas (crudas y precocidas) y consiste en someter el producto a trituración, cernido y purificación a través de múltiples pasos. Trituración: Los grits (harina cruda) o las hojuelas (harina precocida) se envían a los primeros cilindros, donde se trituran. El producto triturado pasa luego al plansichter el cual los clasifica en tres fracciones principales. Las partículas mayores separadas por la extracción del producto de la primera trituración van a la segunda fase. Los molinos o bancos de cilindros constan de cilindros de hierro endurecido dispuestos en pares, ajustados de tal forma que la separación entre ambos es muy pequeña. Se accionan mecánicamente y un cilindro gira a mayor velocidad que el otro, constituyendo el llamado diferencial de velocidad. El producto
que se ha de moler se introduce en forma continua en el pequeño espacio que separa los cilindros donde se desgarran y aplasta.
FIGURA 2. Rodillos trituradores. Existen tres tipos de cilindros: de trituración, de desagregación y de compresión. Cilindros de trituración: Solo para maíz entero y fracciones de salvado de mayor tamaño. Son estriados o acanalados y la diferencia de velocidad es grande lo cual hace que el producto sea sometido a un desgarramiento o efecto de cizallamiento Cilindros de desagregación: están finamente estriados y su función consiste en separar de la sémola impura las cubiertas externas adheridas, de modo que aquella pueda purificarse con más eficacia antes de su paso a los cilindros de compresión. Cilindros de compresión: tienen la superficie lisa y la diferencial de velocidad es muy pequeña. Su acción principal es de aplastamiento, tendiendo a laminar las partículas de salvado y al mismo tiempo pulverizar las del endospermo. Cernido: Después de la acción de cada cilindro, el producto va a los tamices, generalmente los cernidores centrífugos o los plansichters. Los cernidores centrífugos constan de un armazón hexagonal provisto de una cubierta de seda fina, de malla adecuada y un tambor horizontal cilíndrico que gira sobre su eje. En el interior de este tambor existen unos batidores montados sobre un segundo eje concéntrico con el rimero, pero que gira mucho más rápido. Estos batidores proyectan finamente divididos los productos a cernir en
el tamiz. Se hace la separación esencialmente de harinas y sémolas. En esencia, el cernido separa el producto en tres fracciones principales llamadas: A, B y C. Las partículas mayores que van al siguiente cilindro de trituración. Purificación: La mayor parte de harina pasa por la fase intermedia de sémola obtenida al extraer el producto de los distintos cilindros de trituración. En este estado la sémola impura es susceptible de purificación, siendo el objeto de los sasores (también llamados purificadores por esta razón) limpiarlas eliminando las cubiertas externas y al mismo tiempo clasificarla según tamaño y pureza, preparándola para la molienda en los cilindros de compresión. Cuando el endospermo se encuentra en forma de sémola, es decir, en fragmentos grandes, es posible purificarla en la forma descrita. Cuando las partículas del endospermo y de salvado son pequeñas y aproximadamente del mismo tamaño (ambos pulverizados), la purificación ya no es posible. En el molino se producen numerosos tipos y tamaños de sémolas, conociéndose la más pequeña como semolina. Las semolinas se dividen generalmente en gruesas y finas y se purifican por separado.
Reducción: El objeto del sistema de reducción o compresión es moler las sémolas y semolinas purificadas para transformarlas en harinas. Dicha reducción se realiza en los cilindros de compresión que además tiende a aplastar y, por consiguiente a separar por un posterior cernido las partículas de salvado o afrecho del producto que no han sido eliminadas en los purificadores. Este proceso de producción no presenta reacción química, debido a que lo que se desea obtener es la separación del endospermo de los demás componentes de la misma, por lo que se emplean procedimientos mecánicos, como se ha mencionado “Molienda seca” a fin de obtener este producto. ETAPA 9: EL EMPAQUE: El producto terminado se empaca en diferentes presentaciones dependiendo de la clase de consumidor y la planta en donde se procese el material. 8.- DIAGRAMA PROCESOS.
DE
FLUJO
DE
8.1 Diagrama de bloques Ver imagen 8.1 8.2 Diagrama con equipos Ver imagen 8.2
El trabajo de purificación es muy importante. Como norma, antes de entrar un producto en el secador se le elimina la harina adherida, ya que no constituye una buena práctica purificar los productos polvorientos. Los sasores están constituidos por tamices oscilantes a través de los cuales circula de abajo hacia arriba una corriente de aire. El producto que llega a los sasores es de tipo sémola de diferentes tamaños, incluyendo semolinas, el cual viene contaminado en mayor o menor grado de afrecho. Por lo tanto, en estas máquinas se clasifican las sémolas según su tamaño y pureza, eliminándose el material contaminado.
9. USOS Y APLICACIONES PRODUCTO TERMINADO
DEL
Principalmente los usos de la harina precocida van enfocados a la preparación de alimentos. Cada país en base a su gastronomía, le aplica usos diferentes, entre los cuales se pueden mencionar: En Venezuela y Colombia se usa la harina para la preparación de arepas, hallaquitas, empanadas, cachapas, hallacas y mazamorras.
México, normalmente se emplea la harina para la realización de tortillas, quesadillas, Tostadas, Sopa Azteca. Particularmente en México, sus usos son variables por cada región. En Paraguay se utiliza en la elaboración de la tradicional sopa paraguaya. En Europa, se emplea de igual forma en muchos platos, siendo uno de los principales la Polenta muy popular en el sur de Europa especialmente en el Norte de Italia. Adicionalmente, la harina de maíz es uno de los ingredientes más comúnmente empleados en la elaboración de los panes sin gluten y otros productos específicos para las personas que padecen trastornos relacionados con el gluten. 10. IMPACTO AMBIENTAL La fabricación del proceso de harina precocida es un procedimiento mecánico el cual se basa en la ruptura del grano para la extracción del endospermo; por lo que no presenta reacciones químicas. La energía empleada en el este proceso es energía producto de la combustión para generar vapor. No se presentan emisiones a la atmosfera que puedan generar un impacto al ambiente. No se emplean componentes químicos contaminantes. Como todo proceso de fabricación se consumen recursos naturales; por lo que las empresas deben crear controles operaciones para la administración de dichos recursos. 11. CONCLUSIONES La harina de maíz precocida es el polvo más o menos fino, que se obtiene de la molienda del grano seco del maíz.
El procesamiento de la harina precocida se lleva a cabo tanto con maíz blanco como amarillo.. Para la obtención de la Harina Precocida deberá aislar el endospermo del resto del grano, se realiza mediante un proceso de molienda Seca. El objetivo principal de la molienda seca es la separación del germen del resto del grano, bien sea para extraer el aceite del mismo; o bien, para eliminarlo de la harina ya que es el principal factor de enrranciamiento. La producción de Harina de maíz precocida es basada bajo la norma COVENIN 2135:1996 la cual establece los requisitos que debe cumplir la Harina de Maíz precocida para consumo humano directo. En el proceso de fabricación de la Harina de Maiz Precocida NO existe reacciones químicas ya que en la transformación que se da del maíz desde la desgerminación donde se separa el endospermo y el pericarpio se realiza por medios mecánicos y no actúa ningún factor químico. l uso de la Harina de Maiz Precocida destaca principalmente en el sector de alimentos. 12. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Revista Ceniap (2004-2016) Hoy http://sian.inia.gob.ve/repositorio/revistas_t ec/ceniaphoy/articulos/n6/arti/alfaro_y/arti/ alfaro_y.htm 2. Scribd. (2012-2016) https://es.scribd.com/doc/98122498/HARI NA-DE-MAIZ
3. Revista agroindustrial de la universidad del Zulia,(1998).http://revfacagronluz.org.ve/v1 5_5/v155z009.html 4. Covenin 2135:1996. Norma Covenin Harina de maíz precocida (3era Edicion). 5. Empresa StratCo, (2007),http://www.fenalce.org/archivos/Har inasPrecocidas.pdf 6. Reporte Anual Empresa Gruma, (2015) https://www.gruma.com/es/inversionistas/inve rsionistas-gruma/informacionfinanciera/reportes-anuales.aspx 7. Empresa Molinos poultier, (2015), http://www.molinospoultier.com/index.php/com ponent/content/article?id=62#
ANEXOS: A.- Diagrama de bloque
B.- Diagrama de Equipos.
