ES2555232T3 - Método para producir harina de maíz - Google Patents
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Abstract
Método para producir harina de maíz, que incluye al menos una etapa de tratamiento en la que un producto que comprende maíz se trata en condiciones alcalinas, caracterizado por que en la etapa de tratamiento, se pulveriza una solución alcalina en el producto, en el que el método comprende al menos una etapa de preacondicionamiento precedente de dicha etapa de tratamiento, en el que la etapa de preacondicionamiento se humedece el producto, en particular con agua.
Description
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DESCRIPCION
Metodo para producir harina de malz
El malz es una planta de la familia botanica de las Poaceae y representa uno de los granos mas importantes de cereal. La planta es originaria de Mexico. Tras el descubrimiento de America realizado por Cristobal Colon, el malz se introdujo en Europa. En zonas con alto consumo de malz, se ha observado una nueva enfermedad, actualmente conocida como pelagra. La pelagra es una enfermedad causada por un deficit de niacina. En palses en los que el malz es un alimento basico, el llamado malz nixtamalizado se produce mediante las etapas de coccion alcalina del malz (en particular en una solucion de cal), lavado, molienda humeda del nixtamal, y secado, produciendo de este modo harina de malz a fin de impedir dichos slntomas de deficit. La harina producida por este metodo se denomina por lo general harina de masa en los EE. UU. y nixtamalizado en Mexico.
Ademas de la liberacion de la niacina, el proceso de nixtamalizacion comprende otros efectos positivos. Los cambios bioqulmicos mas importantes durante el proceso de nixtamalizacion son:
- aumento en el nivel de calcio con una mejora en la relacion Ca a P;
- hinchamiento y gelatinizacion del almidon;
- disminucion de la fibra dietetica insoluble y la protelna zelna;
- una mejora de la relacion de leucina a isoleucina, reduciendo la necesidad de niacina;
- liberacion de niacina del pericarpio/aleurona/endospermo;
- reduccion o eliminacion de la contaminacion bacteriana.
Ademas, se pueden observar cambios funcionales, especialmente por la adicion de cal como alcali, que tienen influencia beneficiosa en el sabor, la viscosidad, la elasticidad y el color de una masa de tortilla preparada a partir de harina.
El principal producto comestible producido a partir de harina de malz nixtamalizado es la tortilla, que es una tortita plana, redonda, fina, sin fermentar y horneada.
Se describen muchos procesos convencionales en los que el malz se cocina en una solucion alcalina durante muchas horas con las desventajas de una alta demanda energetica para cocinar y un tratamiento de aguas residuales que demanda tiempo y energla (por ejemplo, en los documentos WO 03/063594 A2 y WO 02/056706 A1).
Por consiguiente, se han desarrollado varias preparaciones de harina de malz nixtamalizado mediante la coccion por calor humedo sin produccion de aguas residuales. En este proceso de produccion, se anaden agua y alcali a las materias primas, en particular cal, y vapor saturado como fuente de energla en una dosificacion precisa y controlable.
En el documento WO 2007/076356 A2, se desvela dicha preparacion sin que se produzcan aguas residuales de masa de harina, por medio de la cual tras una etapa de preacondicionamiento por pulverizacion de agua, molienda y tamizado del fino molido, dicho molido fino tamizado tiene que mezclarse con polvo de cal con el fin de recibir un molido encalado antes de la coccion por calor humedo.
El documento US 6.326.045 B1 comprende tambien un metodo para la produccion de harina de malz mediante la coccion por calor humedo sin aguas residuales. Se propone mezclar la harina con polvo de cal para obtener finalmente la harina de masa instantanea.
El documento US 4.463.022 describe el grano con polvo de cal anadido introducido en una camara de molienda. Junto a la reduccion del tamano del grano, la cal se distribuye simultaneamente en el producto mediante este proceso. Cuando se anade cal en forma de polvo, tiene que distribuirse homogeneamente en la superficie del malz por medios mecanicos descritos en la tecnica anterior, lo que da lugar a un consumo de energla adicional. Ademas, el uso de tales medios mecanicos aun no garantiza que la cal se distribuya lo mas homogeneamente necesario con el fin de impedir cualquier diferencia de concentracion local. Tales diferencias de concentracion local dan lugar a que dichos importantes cambios bioqulmicos no se producen de forma homogenea o suficientemente en todo el producto, que tiene finalmente una influencia negativa en la calidad de la harina de malz.
El documento US 4.250.802 desvela metodos y aparatos para procesar grano, tal como malz, en harina y masa util para fabricar productos alimenticios, tales como tacos, tortillas, nachos, etc. En una realizacion, el precalentamiento atmosferico del grano con el consiguiente desprendimiento de la cascara se combina con los efectos de ablandado de una pulverizacion de agua de cal para distribuir el grano parcialmente enfriado en un estado relativamente seco en un molino de pulverizacion eficiente, despues de lo cual se fabrica una pasta que finalmente se cuece y se forma en el producto final deseado. Sin embargo, este documento no desvela una etapa de preacondicionamiento que precede a una etapa de tratamiento en la que se humedece el producto.
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Es por tanto objeto de la presente invention evitar las desventajas segun se han descrito previamente. En particular, es objeto de la presente invencion proporcionar un metodo para producir harina de malz que tiene una distribution de cal homogenea y que al mismo tiempo no requiere un tratamiento adicional de aguas residuales y que es de este modo eficiente en el coste y energla.
Sorprendentemente, se ha hallado que la pulverization de una solution alcalina, especialmente una solution de cal, en un producto que comprende malz resuelve este problema. Esta etapa de pulverizacion posteriormente se referira como la etapa de tratamiento. En particular, la cal se distribuye homogeneamente en la superficie del producto, minimizando las diferencias de concentration local sin necesidad de un dispositivo adicional para mezclar el producto con el polvo de cal. Ademas, cuando se disuelve en agua, el alcali, en particular cal, puede pasar a la superficie en el malz para mejorar incluso la distribucion en relation con el producto final durante la duration de esta etapa de tratamiento.
Antes de la pulverizacion de la solucion alcalina en el producto, el malz puede lavarse por cualquier metodo, en particular, por cualquier metodo convencional.
Preferentemente, la solucion alcalina comprende agua y entre 1 y 5 % en peso, mas preferentemente entre 2 y 4 % en peso de cal.
El metodo puede comprender ademas al menos una etapa de preacondicionamiento que precede dicha etapa de tratamiento, en la que la etapa de preacondicionamiento se humedece el producto, en particular con agua. Debido a este preacondicionamiento, el grano de malz se ablanda. Al menos una etapa de preacondicionamiento, en particular, cada etapa de preacondicionamiento, puede durar entre 2,5 y 12 horas, preferentemente entre 3 y 10 horas. Este intervalo de tiempo garantiza que el grano de malz se ablande suficientemente para una etapa adicional de molienda opcional.
El metodo puede comprender al menos una primera etapa de preacondicionamiento y una segunda etapa de preacondicionamiento, en la que el producto se muele de forma gruesa entre la primera etapa de preacondicionamiento y la segunda etapa de preacondicionamiento. Esta molienda gruesa aumenta la superficie del producto y por lo tanto facilita la entrada de agua en la segunda etapa de preacondicionamiento. Preferentemente, durante el molido grueso, las partlculas se muelen en tamanos de partlcula en el intervalo entre 1000 pm y 6000 pm, mas preferentemente entre 1500 pm y 5500 pm.
El molido grueso puede realizarse, por ejemplo, mediante un molino de rodillos, en particular un molino de cuatro rodillos.
Despues del molido grueso y, preferentemente antes de la segunda etapa de preacondicionamiento, puede eliminarse una fina parte del producto mediante una clasificacion, en particular, clasificacion por aire o tamizado con tamiz plano ("plansichter"). Durante esta clasificacion, pueden eliminarse del producto las partlculas con tamanos inferiores a 1000 pm, preferentemente inferiores a 1500 pm.
En la segunda etapa de preacondicionamiento, en la que el producto recibido se humedece con agua, se puede aumentar aun mas el contenido de agua en la parte de la cascara y salvado. Cuando en la segunda etapa de preacondicionamiento esten entre 2,5 y 12 horas, preferentemente entre 3 y 10 horas, se consigue un ablandado completo de todo el grano de malz, en particular en un contenido de agua de 20 a 30 % en peso.
Posterior a la segunda etapa de preacondicionamiento, el producto obtenido se somete a la etapa de tratamiento en la que se pulveriza con la solucion alcalina, en particular, la solucion de cal. Preferentemente, la solucion alcalina se anade al producto en una cantidad de 2 a 6 %, preferentemente de 3 a 5 % en peso de materia seca de malz. El alcali o especialmente cal provoca diversos cambios bioqulmicos beneficiosos como se ha descrito. La superficie del producto se humedece con el alcali disuelto, en particular cal, con las ventajas descritas previamente, tal como una distribucion homogenea de la cal en la harina.
La etapa de tratamiento con alcali, en particular solucion de cal, puede seguirse por un tratamiento hidrotermico, en particular coccion al vapor. Este tratamiento hidrotermico elimina la barrera de difusion comprendida por la parte de la cascara de los granos de malz que permiten al alcali ablandar e hinchar el endospermo, el germen y las partes de salvado. Ademas, este tratamiento hidrotermico es necesario para intensificar los cambios bioqulmicos mediante un alcali, en particular, cal como se ha descrito, tal como la degradation de la protelna zelna soluble.
Durante el tratamiento hidrotermico, el producto puede calentarse a una temperatura comprendida entre 80 y 105 °C, preferentemente entre 95 y 100 °C.
En algunas realizaciones, el tratamiento hidrotermico se realiza en un proceso de dos etapas que comprende al menos una primera etapa de tratamiento hidrotermico y una segunda etapa de tratamiento hidrotermico.
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Durante la segunda etapa de tratamiento hidrotermico, el producto se somete a cambios bioquimicos que se intensifican tales como la degradation de protelnas, especialmente una disminucion de la protelna zelna insoluble. Ademas, la segunda etapa de tratamiento hidrotermico tambien sirve para fines higienicos mediante la elimination de bacterias y/o patogenos.
Al menos parte del tratamiento hidrotermico, en particular al menos la segunda etapa de tratamiento hidrotermico, se puede realizar de forma continua. Durante el tratamiento hidrotermico mediante coccion al vapor, el producto puede ponerse en contacto directamente con vapor saturado a una temperatura de 80-105 °C, preferentemente a 95-100 °C; esto puede aplicarse a una cualquiera o ambas etapas de tratamiento hidrotermico. Ademas, durante el tratamiento hidrotermico mediante coccion al vapor, el producto puede ponerse en contacto directamente con vapor saturado durante 30-90 minutos (ambas etapas de tratamiento hidrotermico en conjunto).
Preferentemente, el tratamiento hidrotermico es seguido por un tiempo de retention de al menos 10 minutos, preferentemente al menos 60 minutos, mas preferentemente al menos 90 minutos. Este tiempo de retencion, que puede tener lugar entre la coccion al vapor y una etapa de fabrication de copos posterior opcional, sirve para igualar la temperatura y la humedad en los granos de malz individuales, as! como para mejorar la elasticidad del producto, facilitando de este modo el procesamiento corriente abajo.
Ademas, el metodo puede comprender al menos una etapa de fabricacion de copos en la que el producto se encuentra en forma de copo. Esta etapa de fabricacion de copos puede tener lugar despues del tratamiento hidrotermico o el tiempo de retencion. Mediante esta etapa de fabricacion de copos, el producto puede prepararse para una etapa de secado posterior opcional. En particular, se puede obtener una ruptura adicional de la parte de la cascara (insoluble) por medios mecanicos. Adicionalmente, la superficie del producto recibido puede aumentarse mediante la fabricacion de copos, permitiendo el secado optimizado. Ademas, se dana la estructura de almidon, que resulta ser ventajosa en el procesamiento corriente abajo.
El metodo puede comprender ademas al menos una etapa de secado, en particular, despues del tratamiento hidrotermico o despues del tiempo de retencion o despues de la etapa de fabricacion de copos. Al reducir el contenido de agua del producto en al menos una etapa de secado, se puede prolongar la vida util del producto final de harina de malz. El contenido de agua se reduce preferentemente menos del 12 % en peso.
El producto puede secarse por aire caliente o secado termoneumatico. El aire caliente puede generarse indirectamente por un calentador de aire. Se puede extraer el aire caliente agotado.
Al menos se puede realizar una etapa de secado en un secador de lecho fluidizado o en un horno de tostacion. Mediante el flujo transversal que ocurre en este secador, el aire caliente se pone en contacto con el producto de forma mas eficiente y el contenido de agua se puede reducir aun mas. Preferentemente, el metodo contiene una primera etapa de secado que se realiza en un secador de aire caliente y una segunda etapa que se realiza en un secador de lecho fluidizado o en un horno de tostacion.
El metodo puede comprender ademas al menos una etapa de enfriamiento, en particular despues de la etapa de secado. El enfriamiento puede realizarse por secado por aire frio del producto. Esta etapa de enfriamiento tambien se traduce en una reduction adicional del contenido de agua.
Una etapa de molienda posterior garantiza un requisito del producto uniforme en un cierto grado de granulation. Para realizar esta etapa de molienda de manera precisa son adecuados un molino de martillo o un molino de rodillos.
Un aspecto adicional de la presente invention se refiere a una instalacion para producir harina de malz, en particular, en un metodo como se ha descrito previamente. Esta instalacion incluye al menos un preacondicionador, preferentemente al menos dos preacondicionadores consecutivos, para humedecer un producto que comprende malz. Al menos uno de los preacondicionadores puede contener al menos un dispositivo de pulverization para pulverizar homogeneamente fluidos en los granos de malz.
Ademas, la instalacion comprende al menos un preacondicionador adicional para pulverizar una solution alcalina en el producto, en particular una solucion de cal. El preacondicionador adicional tambien contiene al menos un dispositivo de pulverizacion. Para la etapa de tratamiento con alcali, este dispositivo de pulverizacion comprende o consiste en materiales que resisten a un amplio intervalo de pH, especialmente a condiciones alcalinas. Preferentemente, las paredes de la superficie de la instalacion que pueden ponerse en contacto con el producto encalado, tambien comprenden o consisten de tal material o materiales. El preacondicionador tambien puede contener disposiciones para medir y ajustar la temperatura. El uso de los tres preacondicionadores consecutivos permite un proceso corriente abajo sin necesidad de retroalimentacion.
Ademas, la instalacion comprende al menos un vaporizador para cocer al vapor el producto, en particular con vapor saturado, y al menos un secador para secar el producto, en particular al menos un calentador de aire y/o al menos un secador de lecho fluidizado y/o al menos un horno de tostacion.
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La instalacion puede comprender ademas al menos uno de los siguientes:
- al menos un dispositivo para la fabricacion de copos dispuesto entre al menos un dispositivo hidrotermico y al menos un secador, para la fabricacion del producto;
- al menos un dispositivo de enfriamiento dispuesto corriente abajo del secador, para enfriar el producto;
- al menos un dispositivo de clasificacion, en particular corriente abajo del secador o el dispositivo de enfriamiento, para eliminar una parte que comprende partlculas con tamanos preferentemente inferiores a 1000 pm;
- al menos un dispositivo de fresado, en particular corriente abajo del secador o el dispositivo de enfriamiento o el dispositivo de clasificacion, para la molienda del producto, en particular un molino de martillo o un molino de rodillos.
Estas caracterlsticas permiten la realization de las etapas del metodo respectivas como se ha descrito previamente.
La invention se refiere ademas a una harina de malz obtenida por un metodo como se ha descrito previamente y/o mediante una instalacion como se ha descrito previamente. Esta harina de malz tiene una mejor calidad que aquellas que se conocen en la tecnica anterior. Es altamente deseable en toda la industria alimentaria que las materias primas tengan propiedades del producto notablemente homogeneas y consistentes. La harina de malz obtenida por la presente invencion garantiza una consistencia tal para su posterior procesamiento, tal como la fabricacion de tortilla. En particular, se podrlan mejorar significativamente la viscosidad, la elasticidad y el color de una masa de tortilla cuando se produce a partir de la harina segun la presente invencion.
Con referencia ahora a la Figura 1, se ilustra una forma de realizacion preferente de la invencion mediante un diagrama de flujo. En primer lugar, los granos de malz se limpian por metodos convencionales. Posteriormente, el producto se somete a una primera etapa de preacondicionamiento, en la que el producto se humedece con agua durante aproximadamente 12 horas. Despues, los granos de malz se muelen de forma brusca, preferentemente por un molino de cuatro rodillos. Durante el molido brusco, las partlculas se muelen en tamanos de partlcula en el intervalo entre 1000 y 6000 pm, mas preferentemente entre 1500 pm y 5500 pm.
Despues del molido brusco, puede eliminarse una parte fina del producto mediante la clasificacion, en particular clasificacion por aire o tamizado, por la cual se eliminan partlculas inferiores a 1000 pm, preferentemente se pueden eliminar partlculas inferiores a1500 pm.
Durante una segunda etapa de preacondicionamiento posterior de aproximadamente 12 horas, el contenido de agua de los granos de malz aumenta en 20-30 % en peso. Esta primera y segunda fase de preacondicionamiento se pueden realizar en un amortiguador Turbolizer MOZL o un tornillo regulador NFAS de Buhler AG, Uzwil, Suiza.
Despues de dicha segunda etapa de preacondicionamiento, se pulveriza una solution de cal en el producto. La solution de cal comprende agua y entre 2 y 4 % en peso de cal. La solucion de cal se anade al producto en una cantidad de 2 a 6 %, preferentemente de 3 a 5 % en peso de materia seca de malz. Este tratamiento con cal puede realizarse mediante el preacondicionador BCTC POLYthermTM de Buhler AG, Uzwil, Suiza.
A continuation, se lleva a cabo una etapa de vaporization en un proceso de dos etapas. En la primera etapa de vaporization, que tambien puede realizarse por el BCTC POLYthermTM previamente mencionado, el producto se calienta a una temperatura entre 80 y 105 °C. La segunda etapa de vaporizacion continua puede realizarse por un vaporizador MBDA, tambien de Buhler AG, Uzwil, Suiza. En la segunda etapa de vaporizacion, el producto se pone en contacto directamente con vapor saturado a una temperatura de 95-100 °C. La relation en la segunda etapa de vaporizacion es de 70 a 80 % en peso de la materia seca del producto de 20 a 30 % en peso de agua. El contenido de agua del producto a partir de entonces es 20 a 30 % en peso.
El tiempo de retention despues de las dos etapas de vaporizacion dura mas preferentemente de forma aproximada 90 minutos.
A continuacion, se realiza una etapa de fabricacion de copos mediante un molino de rodillos de fabricacion de copos. Esta etapa de fabricacion de copos puede realizarse por un molino de rodillos de fabricacion de copos POLYflocTM BCFA, tambien de Buhler AG, Uzwil, Suiza. A continuacion, se realiza una primera etapa de secado con aire caliente indirectamente generado por un calentador de aire. Una segunda etapa de secado se lleva a cabo por un secador de lecho fluidizado, preferentemente un OTW-Z de Buhler AG, Uzwil, Suiza. Despues de las etapas de secado, el producto tiene preferentemente un contenido de agua inferior al 12 % en peso.
Posteriormente, el enfriamiento puede llevarse a cabo mediante secado por aire frio del producto. Una parte fina se puede eliminar en una etapa de clasificacion. Preferentemente, se puede eliminar una parte que comprende partlculas con tamanos inferiores a 1000 pm. Una etapa de molienda garantiza un requisito de producto uniforme en un cierto grado de granulation. Un molino de martillo o un molino de rodillos es adecuado para realizar esta etapa de molienda de una manera precisa.
Claims (15)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Metodo para producir harina de malz, que incluye al menos una etapa de tratamiento en la que un producto que comprende malz se trata en condiciones alcalinas, caracterizado por que en la etapa de tratamiento, se pulveriza una solucion alcalina en el producto, en el que el metodo comprende al menos una etapa de preacondicionamiento precedente de dicha etapa de tratamiento, en el que la etapa de preacondicionamiento se humedece el producto, en particular con agua.
- 2. Metodo segun la reivindicacion 1,caracterizado por que la solucion alcalina es una solucion de cal.
- 3. Metodo segun la reivindicacion 1 o 2,caracterizado por que al menos una etapa de preacondicionamiento, en particular, cada etapa de preacondicionamiento, dura entre 2,5 y 12 horas, preferentemente entre 3 y 10 horas.
- 4. Metodo segun una de las reivindicaciones previas,caracterizado por que comprende al menos una primera etapa de preacondicionamiento y una segunda etapa de preacondicionamiento, en el que el producto se muele de forma brusca entre la primera etapa de preacondicionamiento y la segunda etapa de preacondicionamiento, en particular, en tamanos de partlcula en el intervalo entre 1000 pm y 6000 pm, preferentemente entre 1500 pm y 5500 pm.
- 5. Metodo segun la reivindicacion 4,caracterizado por que el molido brusco se realiza mediante un molino de rodillos, en particular un molino de cuatro rodillos.
- 6. Metodo segun una de las reivindicaciones previas,caracterizado por que una parte fina del producto se elimina mediante la clasificacion, en particular, por clasificacion por aire o tamizado.
- 7. Metodo segun una de las reivindicaciones previas,caracterizado por que el producto se trata hidrotermicamente despues de dicha etapa de tratamiento, en particular, a una temperatura entre 80 y 105 °C, preferentemente entre 95 y 100 °C.
- 8. Metodo segun una de las reivindicaciones previas,caracterizado por que comprende al menos una etapa de fabricacion de copos en la que el producto se encuentra en forma de copos, en particular despues del tratamiento hidrotermico o tiempo de retencion.
- 9. Metodo segun una de las reivindicaciones previas,caracterizado por que comprende al menos una etapa de secado, en particular despues del tratamiento hidrotermico o despues del tiempo de retencion o despues de la etapa de fabricacion de copos.
- 10. Metodo segun una de las reivindicaciones previas,caracterizado por que comprende al menos una etapa de enfriamiento, en particular despues de la etapa de secado.
- 11. Metodo segun una de las reivindicaciones previas,caracterizado por que comprende una etapa de clasificacion, en particular despues de la etapa de enfriamiento, en el que en la etapa de clasificacion, se extrae una parte fina, en particular una parte que comprende partlculas con tamanos inferiores a 1000 pm, preferentemente inferiores a 1500 pm.
- 12. Metodo segun una de las reivindicaciones previas,caracterizado por que comprende una etapa de molienda, en particular despues de la etapa de enfriamiento o separacion.
- 13. Instalacion para producir harina de malz, en particular, en un metodo como se ha descrito en las reivindicaciones previas, que comprende en orden consecutivo:- al menos un preacondicionador, preferentemente al menos dos preacondicionadores consecutivos, para humedecer un producto que comprende malz,- al menos un preacondicionador adicional para pulverizar una solucion alcalina en el producto,- al menos un vaporizador para vaporizar el producto, en particular con vapor saturado,- al menos un secador para secar el producto, en particular al menos un calentador de aire y/o al menos un secador de lecho fluidizado y/o al menos un horno de tostacion.
- 14. Harina de malz obtenida por un metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 12 y/o por una instalacion segun la reivindicacion 13.
- 15. Productos alimenticios, en particular tortillas, que contienen harina de malz segun la reivindicacion 14.
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