04 proc maíz

UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC
UNAMBA
Carrera Profesional de Ingeniería Agroindustrial
Curso:
PROCESAMIENTO DE PRODUCTOS AGROPECUARIOS ANDINOS

Unidad 2:
Procesamiento de cereales, granos y leguminosas andinos
Tema 1:

Procesamiento de maíz

Ing. Didí Juan Flores Cruz

MAIZ (Zea mays L.)
 El Maíz, es una planta anual originaria de
América y cultivada para su consumo
alimentario, tanto humano como animal.

 Maíz, son aquellas especies botánicas
pertenecientes a la familia Gramíneas o Poaceae,
genero Zea, denominándose Zea mays L.

 Además, la mazorca
tierna suele recibir el
nombre de choclo,
elote o jojoto.

EL GRANO Ó SEMILLA
 El grano es el fruto del maíz
cariópside y comprende varias
estructuras:

Tipos de maíz
1. Maíz Tunicado (Zea mays tunica Sturt):
 Es un tipo escaso de maíz, cuyos granos
están encerrados en una vaina.
 La mazorca está cubierta por una envoltura
foliar como las de otros tipo de maíz.
 Normalmente no se cultiva en forma
comercial.

2. Maíz Reventón (Zea mays everata Sturt):
 Los granos son pequeños, redondeados,
amarillo intenso o anaranjado, o aguzados y
blanquecinos.
 Este maíz es una forma extrema del maíz
duro, cuyo endosperma sólo contiene una
pequeña parte de almidón blando.
 Se usa para Pop corn.

Tipos de maíz
3. Maíz Cristalino (Zea mays indurata Sturt).
 Sus granos son córneos y duros, vítreos de
forma redondeada o puntiaguda.
 El color del grano es amarillento o anaranjado y
su velocidad de secado comparativamente más
lenta.

4. Maíz Dentado (Zea mays indenata Sturt):
 Es el tipo más extensamente cultivado.
 Se caracteriza por una depresión en la corona
del grano.
 El almidón corneo está acumulado en la
periferia del grano, mientras que el blanco o
harinoso llega hasta la corona, produciendo el
indentado a la madurez.

Tipos de maíz
5. Maíz Amiláceo (Zea mays amilacea Sturt):
 Maíz harinoso o amiláceo, algo parecido al
maíz cristalino en las características de las
planta y de la mazorca.
 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.

6. Maíz Dulce (Zea mays saccharata Sturt):
 Granos con alto contenido de azúcar, de
aspecto transparente y consistencia cornea
cuando inmaduros.
 Al madurar la superficie se arruga.
 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.

Tipos de maíz
7. Maíz Céreo o Ceroso (Zea mays
ceritina Kulesh):
 Granos de aspecto ceroso.
 El almidón está constituido
exclusivamente por
amilopectina, mientras que
en los otros tipos el almidón es
73% amilopectina, 27 %
amilosa.
 Se cultiva para producir
almidón semejante a la
tapioca.

Clasificación del grano de maíz
según su color

Maíz morado Maíz amarillo Maíz blanco

Diversidad de Razas del maíz en Latinoamérica

RAZAS DE MAÍZ EN EL PERU
En el Perú, existen 55 grupos raciales:
 Razas primitivas: Maíz morado (Kully)
 Sierra (confite morocho, confite puntiagudo,
confite puneño y kully)
 Selva (enano)
 Razas derivadas de las primeras:
 Costa (mochero, alazán, pagaladroga, rabo de
zorro, chapareño, iqueño)
 Sierra (chullpi, huayleño, paro, morocho,
huancavelicano, ancashino, shajatu,
piscorunto, cuzco cristalino amarillo, cuzco
blanco, granda, uchuquilla);
 Selva (sabanero, piricinco)
Chullpy
 Razas de segunda derivación:
 Costa (huachano, chancayano)
 Sierra (San gerónimo huamcavelicano, cuzco
gigante, arequipeño)
 Selva (chimlos marañón)

Blanco Urubamba

RAZAS DE MAÍZ EN EL PERU
 Razas introducidas:
 Costa (pardo, arizona, colorado)
 Selva (alemán, chuncho, cuban yellow) Piscorunto
 Razas incipientes:
 Costa (jora, coruca, chancayano amarillo,
tumbesino, morochillo)
 Sierra (morado canteño, morocho
Piricinco
cajabambino, amarillo huancabamba,
allajara, huarmaca, blanco ayabaca,
huanuqueño)
 Razas no definidas: Rienda
 Sierra (sarco)
 Selva (perlilla)

Mochero

CARACTERÍSTICAS DEL MAÍZ AMILÁCEO:

MAÍZ BLANCO
 El maíz amiláceo blanco es una gramínea que se cultiva
mayoritariamente en la sierra.
 Los granos, además son muy ricos en almidón, en algunos
minerales y vitaminas, aunque contienen un nivel moderado
de proteínas.
 Se le utiliza en la alimentación humana
como grano sancochado (mote), harina
(humita) y en la preparación de bebidas
(chicha).
 En la industria, se le emplea como
materia prima en la elaboración de
bocaditos para pastelería. Maíz Mote

CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES DEL MAÍZ AMILÁCEO:

MAÍZ CHOCLO

 Efectos diuréticos
 Contenido de fibra
 Energía
 Antioxidantes

Grano en estado lechoso

CARACTERÍSTICAS DEL MAÍZ AMILÁCEO:
MAIZ MORADO
 Tiene diversas coloraciones:
verde, púrpura y rojo.
 Tiene la capacidad de acumular la
antocianina, en hojas,
inflorescencias y mazorcas.
 Los granos son muy ricos en
almidón.
La antocianina extraída de las
mazorcas, se utiliza como
colorante de alimentos,
cosméticos, textiles y
pinturas.

Rendimientos:
En la extracción de antocianina, se obtiene
aproximadamente las siguientes cantidades:
Los granos
representan
La coronta aproximadam
representa ente el 83%
aproximadamente del peso del
el 17% del peso del maíz.
maíz.

De 100 g de Los granos de maíz
De 100 g. de grano
poseen alta
coronta se obtiene concentración de molido se obtiene
0.611 g de antocianinas en el 0.158 g de
antocianina. pericarpio y en la capa antocianina.
de aleurona

Determinación de antocianinas totales:
Método de diferencia de pH*
 El método consiste en diluir la muestra en las soluciones
buffer a pH 1.0 y 4.5.
 Después de dejar reposar las muestras por 2 horas en un
ambiente oscuro y a temperatura ambiente, se determina la
absorbancia a 210 nm, utilizando agua destilada como
blanco.

* Reportado por Fuleki y Francis (1968).

Usos tradicionales
Parchuay:
Es la espiga de flores
masculinas

Huiro:
Es la caña Chala:
fresca,
dulce y Es el follaje
refrescante
seco

Panca:
Es la envoltura de la
mazorca.

Usos tradicionales
 Cuando inmaduro seinmaduro se comen los choclos
Verde o está verde o comen como choclos
 Los granos molidos sirven de masa para las humitas salada o dulce.

 Los granos maduros molidos se preparan la Chufla.

De los granos remojados Las barbas, cabellos o pelos de la
algunos días y secados se mazorca se usan para el tratamiento
obtiene la “jora” (maíz de diversas enfermedades, por
germinado) ejemplo del riñón.

Por fermentación se prepara Los granos maduros y
la chicha de jora. descascarados por
cocimiento se comen como
mote sin cáscara
De los granos maduros
Se usa también para preparar
cocidos y luego secados y
pataska.
molidos se utilizan bajo la
denominación de chochoca Una vez descascarados se
para preparar las sopas. Refresco secan y se muelen para la
natural elaboración de tamales.
“Chicha
morada”

Otros usos
•La harina de Alcohol (mezclado
maíz (Polenta) con gasolina, se
•Harina pre- emplea como
cocida de maíz carburante)

Productos extruido Cancha
Panes de maíz
Aceite de maíz
Frito (tostado con aceite)
Maicena
Tostado (sin aceite)
Productos expandidos Concentrado de maíz morado
Palomitas de maíz

Jugo de maíz morado

Extracto de maíz morado

Productos de la planta de maíz
RAQUIS CENTRAL DE LA PANOJA
ZURO DE MAÍZ
Usos agrícolas: Cama para aves, material de
relleno en aplicación de insecticidas y Usos industriales: Elaboración de vinagre, limpieza de
pesticidas pieles, pastas, papel, cartón.

HOJAS Y BRACTEAS
MAZORCA GRANO
Forraje: Relleno de
colchones, ensilaje.
Paja: Relleno para collares de caballo. TUSA
Colorante natural (antocianina del maíz morado)
Envolturas de alimentos
Compuestos para barrer, hidrólisis en azúcares para
alimentos del ganado, grasa – glicerina.

TALLOS Alcoholes
Fermentos
• Película de fotografía Absorvente en la fabricación de dinamita
• Material absorvente para Relleno plástico
nitroglicerina Objetos ligeros de cerámica.
Pieles para limpieza.
• Paja.
Tejas
• Lubricantes para aviones. Furfuralina

• Material plástico, alcohol de maíz, Bacterial (medio en la manufactura del vinagre)

papel y cartón. • Ensilaje. Pipas (para fumar).
Sustituto del corcho.
• Forraje. • Tela de Rayón
• Tela de fibra rayón. Cama de paja para animales.
• Cartón para cielo raso Relleno para embalaje, Lustrar metales, etc.

Productos del grano de maíz
GRANO COMPLETO ALBUMEN

ALCOHOLES ALMIDON GRUDO
ALIMENTOS
Solventes Maicena
Bebidas
Harina de maíz ALMIDON DEXTRINAS
Lacas M. picado Jaleas Pegamento
Barnices Confites Tintes
M. verde
Pinturas Fermento de cerveza Piel artificial
M. tostada
Tintas Productos farmacéuticos Papel
Explosivos M. congelado
Polvo de hornear Cortinas para
Productos M. seco ventanas
farmacéuticos Salsas para
Preservantes alimentos

GLUTEN Hilo de acarreo
GRANO Fuego artificial
CASCARAS
MONDADO Neumático de
Afrecho para goma
M. machacado
alimento de ZEINA ALIMENTO Almidón Industrial
Sémola ganado.
Papel laminado. Gluten Almidón de lavandería
Gacha (masa muy
blanda que tira a Papel Revertido. Cola para tejido.
Alimento
líquida) Productos Pastas.
para
Hojuelas plásticos.
ganado Explosivos AZUCAR
Tostadas
Relleno para papel Y
Asbestos
Aminoácidos JARABE
Jabones.
Tiroxina, Glutinato monosódico,
EMBRION Cosméticos
Leucina y Acido glutámico
Productos químicos

AZUCAR
Y
EMBRION JARABE

ACEITE GRUDO
AZÙCAR JARABES
GLICERINA Jaleas
Jabones Sirope Jugo de fruta
Sistemas de Pargol Sorbitol Dietéticos Productos farmacéuticos
refrigeración Comida para niños Polvo de hornear
Sustituto de la goma. Acido Ascórbico
Cosméticos Gomas de barras. Caramelos Tabaco
Sistemas Esponjas plásticas. Jabón
Salsa Helado
hidráulicos
Productos Plásticos Rayón (tela) Frutas en conservas
Solventes
Agentes de humedad Bebidas Suaves Productos para carnes
Crema de afeitar
para usar sin Colorante de Alimentos para niños
brochas azúcar
Jarabe de mesa
Anti-frigorífico
Aceite Manitol Sustancias para
Confituras
Celofán refinada Agente de humedad
curtir
Salsas para comidas
vinagre
Productos Aceite para Mayonesa
farmaceúticos Detonador a prueba de Acido láctico
ensalada
fricción Fermentos
Fermentos
Sustancias plásticas
Aceite para cocina Lustre para zapatos
Explosivos Productos plásticos Azúcar para
hornear pan Bebidas carbonadas
Lubricantes
Acido láctico
Preservantes
Tintas

Aceite soluble Costras de aceite
Cola textil Alimento de ganado Harina de costra de aceite
Colorantes para
Alimento para ganado
tejidos

Usos industriales del maíz
Molinería Alimentos de Refinería Destilería Fabricación de
desayuno fermentación piensos
Harinas
Licores y chichas Preparación de
Sémola Tostado de hojuelas
mezclas

Otros sub- Preparación en otras Licores de maltas y Piensos para
productos formas vinagres animales

Gluten y Residuos
Almidón Azúcar Aceite Jarabe Dextrina
salvado de maíz
Industrias
Industrias consumidoras Industrias Industrias Industrias Industrias
consumidoras
Adherentes
consumidoras consumidoras consumidoras consumidoras T C T
Adherentes Aceite de cocina Adherentes Adherentes Piensos de a á u
Reposterías
Panaderías Panaderías y Reposterías Fuegos ganado y aves ll s s
Bebidas
refrescantes reposterías artificiales o c a
Levaduras Cervecerías a s
Cervecerías Margarina Pólvoras
Cervecerías Bebidas r
Alimentos Salsas refrescantes Curtiembres
Confiterías a Colorante
Preservados Mayonesa Alimentos Pinturas y Botones natural
Cosméticos
Confiterías preservados barnices
Manteca Celulosa Esteras Antisépticos
Empacar Curtiembres Confiterías Papel y cartón
Pinturas y Cartón Alfombras Carbón
Pinturas y Empaquetar barnices Helados Textiles
barnices Aislantes Sombreros Perfume
Pinturas y
Cuero artificial Curtiembres
Papel barnices Papel Plásticos
Farmacias Biodiésel Cremas de
Textiles Plásticos Material de
calzado
Vinagres construcción

Proceso Industrial de Molienda Húmeda
del Maíz

PASTA DE
GERMEN

• Glucosa
• Dextrosa
• Fructosa
TOSTADO

DEXTRINA

Proceso de obtención de aceite de
maíz
( Tocoferoles, gomas, otros antioxidantes naturales, ácidos
grasos libres, aldehídos, alquenos, butenos y pentenos)

Ac. Fosfórico o cítrico
Agua u otro agente

Mucílagos, gomas y resinas

Hidróxido de Na
Neutralización de acidez libre
65 – 85 °C.

Ácidos grasos libre y fosfátidos

Ceras Destilación con vapor a
alta temperatura y a baja
Derivados de guayatecol presión:
Presión: 400-700 Pa.
Sustancias volátiles y aldehídos Temperatura: 220-270 ºC
condensados Tiempo: 30-60 minutos.
Betacarotenos
Ácidos grasos libres, sustancias
Antioxidantes
insaponificables y otros
volátiles

Tipos de bocaditos del
maíz
 Bocaditos extruidos.- Son aquellos que se obtienen de mezclas
de materias previamente tratadas y que luego son sometidos a
un proceso de extrusión.
 Bocaditos fritos. Son aquellos
que se obtienen luego de una fritura directa de la materia prima
con el agregado posterior de sal o azúcar, saborizantes u otros.
 Bocaditos horneados. Son aquellos productos fermentados por
la producción de dióxido de carbono o bicarbonato de sodio
y procesado térmicamente a presión ambiental.
 Bocaditos inflados o expandidos.
Pueden prepararse comercialmente por dos métodos:
 El primero de un pedazo intermedio de
material compuesto en gran parte de almidón gelatinizado se f
orma sin expansión significante y se mantiene a un nivel de
humedad de 12%
hasta que se infle por freído, horneado u otra aplicación a
temperaturas altas.
 El segundo por
hinchamiento de expansión directa, en el cuál ocurre un aume
nto deseado de volumen con forma atmosférica al
material contenido
gelatinizando emerge de la cámara presurizada a presión.

EXTRUSORA

PROCESOS: Cocción, Texturización, Deshidratación, Esterilización y
Gelatinización de cereales, semillas oleaginosas, leguminosas, tubérculos.

Presentaciones de los bocaditos de maíz
 Tipos de extruidos de
maíz:
 Extuido Avión.
 Extruido Bastón.
 Extruido Bola.
 Extruido Torcido.

 Sabores:
 Ahumado.
 Valentina.
 Queso.
 Jalapeño.

Snack “bocaditos” obtenidos por extrusión.

NOTA:
M.P. PRINCIPAL
• Sémola para expandidos
- Snack grits.
• Granulometría entre
450 y 1200 micrones
(según especificación).
• Materia grasa menor de
0,9 %.

Extracción de antocianinas a partir de maíz
morado
 Las antocianinas, son pigmentos que
se encuentran disueltos en el
citoplasma de las células de diversos
órganos vegetales, y a los cuales
deben su color las corolas de todas
las flores azules y violadas y de la
mayoría de las rojas así como
también el epicarpio de muchos
frutos.
 A pH ácido son de color rojo
 A pH neutro o ligeramente alcalino son
de color azul-violáceo.
 Las antocianinas se ven afectadas en El pigmento antocianina
su estabilidad por el oxígeno, ácido es termolábil
ascórbico, pH, metales, temperatura,
etc.

Extracción de antocianinas de maíz morado
 Las antocianinas son pigmentos hidrosolubles.
 Son glicósidos que por hidrólisis liberan una
aglicón (antocianidina) y una o más moléculas
de azúcar; las antocianidinas (liposolubles) se
pueden extraer en un solvente orgánico y los
azúcares (hidrosolubles) en agua.
 Los compuestos liposolubles e hidrosolubles
que la componen le otorgan una polaridad
también intermedia para su extracción,
cumpliéndose el principio de química orgánica
que establece que “lo semejante extrae a lo
semejante”.
 Cabe indicar que si se utiliza una mezcla
hidroalcohólica para su extracción el alcohol
tiene que ser removido casi en su totalidad.


Post-Cosecha de maíz morado
 Luego de la cosecha, el
producto se traslada a la era,
donde se extienden las
corontas al aire libre para
que logren el nivel de
humedad adecuado.
También puede
deshidratarse en secadores
solares o de cabina.
 Una vez secado, se realiza el
desgranado, para obtener la
coronta o tusa o marlo que se
embolsa en sacos de
polipropileno.


 Para la extracción de antocianina, se
pueden utilizar los siguientes
solventes:
• Agua.
• Agua:ácido cítrico.
• Metanol:ácido clorhídrico.
• Solventes hidroalcohólicos.
 Solventes hidroalcohólicos-ácidos.

Extracción de antocianinas a partir de coronta de maíz
morado
Tamaño de la mazorca=
Humedad=
Coronta de maíz morado (Var. Morado Canteño) Contenido de antocianina=

MOLIENDA Tamaño: ½ cm.
Merma
Agua
SECADO EN TÚNEL 60°Cx3 hr.
Etanol
60 °GL
Ac. Acético EXTRACION HIDROALCHOLICA-ACIDA I
M.P.:Solvente=1:6, pH 3.5

MACERADO 24 hr.

FILTRADO I
Agua Extracto I
Etanol Residuos de coronta
Ac. Acético EXTRACCION HIDROALCHOLICA-ACIDA II M.P.:Solvente=1:3, 30 min.

FILTRADO II
Extracto II

Residuos de coronta

Extracto I
Extracto II

EVAPORACION Hasta < 10° GL (baño maría: 70°C)

C.M.C. = 3% ADICION DE ENCAPSULANTE

T° Entrada de Aire= 170-180 °C
ATOMIZACION
T° Salida de Aire= 80-90 °C

Cápsulas de colágeno ENCAPSULADO

Frascos de plástico ENVASADO

ALMACENADO

Antocianina

Secado por atomización
Temperaturas de entrada para
Tamaño típico de partícula es de
secado van de 170°C a 180°C
30/40 micrones.

PROCESO: Diseñado para deshidratar una solución impulsada por una bomba y
expulsada por la fuerza centrifuga de un disco del cabezal en una corriente de aire
caliente en forma casi instantánea. Este proceso ocurre a alta temperatura y en corto
tiempo.

Extracción de antocianina del grano de maíz
(Zea mayz L.)
Grano de maíz

ESCARIFICADO Perladora de cebada
Grano descascarado
Fracción pericarpio-capa de aleurona
Etanol: ácido acético: agua, 10:1:9 v/v
EXTRACCION M.P.:Solvente= 1:20 / 4 extracciones

FILTRADO 60 °C, Agua: < 5%)
Partículas
CONCENTRADO En rotavapor a 40°C
Agua
Acido láctico al 3%
REDISOLUCION Hasta volumen aproximado de 10 ml

a)Agua acidificada al 5 % con ácido acético,
para lavar la columna
b)Metanol acidificado al 5 % con ácido PURIFICACION I Columna de Amberlita XAD-7
acético, para liberar los pigmentos
retenidos en la columna. Impurezas
a)MeOH/TFA/H2O (19.8:0.2:80.0 v/v) y
PURIFICACION II Columna Sephadex LH-20
b)MeOH/TFA/H2O (59.4:0.6:40.0 v/v)
Impurezas
ENVASADO Envases ámbar

Extracto de antocianina T° de congelación hasta su análisis

OBTENCIÓN DE PELÍCULAS BIOPOLIMÉRICAS FLEXIBLES CON ACCIÓN
ANTIOXIDANTE A PARTIR DE HARINA DE MAÍZ AZUL (Zea mays amilacea)*
Harina de maíz azul

MOLIENDA Y TAMIZADO Granulometría= 150
Merma
Etanol al 50% Calor
SOLUBILIZACION DE PROTEINAS
Con agitación

Calor
Agua caliente SOLUBILIZACION DE ALMIDON
Con agitación

Glicerol: 0.2 – 1.8% v/v
ADICION DE PLASTIFICANTE

El carácter antioxidante de COLADA En placas petri de 100x115 mm con
un volumen de 30-35 ml
los antocianinas en la
biopelícula le da un valor
agregado a la tecnología de SECADO En estufa
envasado, ya que evita que Agua
los radicales libres afecten
a los alimentos y aumenten
su vida de anaquel. Películas
biopoliméricas de
coloración morada

*Benito Tinoco Pérez, Cecilia Rojas de Gante. Departamento de Tecnología de Alimentos-Centro de Biotecnología. ITESM-Campus Monterrey

Elaboración de bebida nutraceútica a base de marlo de maíz
Coronta de maíz morado y jarabe de jacón
morado
RECEPCION % de antocianina=

SELECCIÓN-CLASIFICACION
Productos dañados
Biocitro LIMPIEZA - DESINFECCION
Impurezas
TRITURADO Tamaño: 2 mm.
MP:Agua trtada=1:10
Ac. fosfórico
EXTRACCION I 86°C /20 min; pH 3.5
MP:Agua tratada=1:8 Extracto I
Ac. fosfórico
EXTRACCION II 86°C / 15 min; pH 3.5
MP:Agua tratada= 1:6 Extracto II
Ac. fosfórico
EXTRACCION III 86°C / 10 min; pH 3.5 Extracto III

FILTRADO
Torta de filtrado
A

Jarabe de yacón o estevia.
A
Acido cítrico. Hasta T° de ebullición
C.M.C. EXHAUSTING
pH: 3.5 – 3.6; Brix: 13-15
Concentrado de cáscara de piña,
membrillo, canela y clavo de olor
Frascos de vidrio, con tapa rosca de 300 ml

ENVASADO En caliente

SELLADO

ESTERILIZADO T°: 100°C/ 30 min.
Bebida
antioxidante,
ENFRIADO
dulce, con
bajo nivel
ALMACENADO
calórico.
ETIQUETADO

Bebida nutraceútica

Procesamiento de filtrantes de maíz morado
Coronta de maíz

SELECCIÓN-CLASIFICACION
Merma
LAVADO-SANITIZADO
Suciedad
SECADO 60 °C, Agua: < 5%)
Agua
MOLIENDA Mesh 20
Merma
Clavo y canela
FORMULACIÓN E IRRADIADO
Empaque filtrante
(tela no tejida)
TAMIZADO Y ENVASADO Máquina sacheteadora
Sobre envoltura Merma
Etiquetas colgantes EMPACADO 20 – 25 unid./caja
Cajas
Filtrantes de maíz morado

Empresas prestadoras de servicios de
producción/envasado

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http://www.industriasrodi.com/EjemploDescargaVIDEO.html

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