MX2007013658A - Produccion continua de harinas de maiz pregelatinizadas para alimentos basados en producto lacteo y basado en cereal. - Google Patents

Abstract

Se describe un proceso y aparato para la produccion continua de harinas de maiz pregelatinizadas para alimentos basados en productos lacteo y basado en cereal, que incluye una precoccion acida con un metabisulfito de sodio, o sulfito acido de sodio o solucion de sulfito de sodio como un auxiliar del procesamiento de alimentos para la hidrolisis parcial de la fibra insoluble, el almidon y la proteina, junto con una pregelatinizacion y desnaturalizacion controladas, el lavado de los granos, la estabilizacion del contenido de humedad para la trituracion, molienda y secado del maiz preacondicionado, para producir una gelatinizacion parcial, enfriamiento y secado de la particula triturada en seco, separacion y recuperacion de la molienda ultrafina de la molienda mas gruesa, mientras que la ultima es adicionalmente aspirada para remover un salvado de maiz ligero y se vuelve a triturar posteriormente para producir harina de salvado, se vuelve a moler y se tamiza la molienda mas gruesa aislada para obtener harina de maiz fina para alimentos basado en cereal, y se mezcla unicamente la harina fina con cal para producir una harina para masa. Se utiliza una harina de maiz ultrafina con una harina auxiliar o adyuvante para alimentos basados en producto lacteo.

Description

PRODUCCIÓN CONTINUA DE HARINAS DE MAÍZ PREGELATINIZADAS PARA ALIMENTOS BASADOS EN PRODUCTO LÁCTEO Y BASADOS EN CEREAL CAMPO DE LA INVENCIÓN la presente invención se refiere a un proceso de precocción acida de la producción de harinas de maíz pregelatinizadas y, más particularmente, a uno que logra la hidrólisis parcial continua de fibra insoluble y evita la pregelatinización excesiva y la desnaturalización con un agente reductor de sulfitación como un auxiliar de procesamiento de alimentos utilizados durante la fabricación de harina de maíz fina y ultrafina para la elaboración de alimentos basados en producto lácteo y basados en cereal .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La producción de harinas de masa y maíz de alta calidad puede ser lograda mediante técnicas convencionales únicamente si el maíz grado alimenticio tiene las siguientes características: uniformidad en el tamaño y dureza del grano, un número bajo de grietas por tensión y daño al grano, y facilidad de eliminación del pericarpio durante el proceso de cocción con agua y cal. Las cinco clases generales del maíz - de grano duro, rosetas de maíz, harina y diente dulce -están basadas en las características del grano. Ya que el maíz de diente es un derivado de los productos gruesos de Ref.: 187447 maíz duro, éste puede mostrar diferencias significativas en la proporción del endosperma córneo o harinoso provocado por el genotipo y los factores ambientales . La proporción del endosperma córneo (duro y translúcido) al harinoso (suave y opaco) puede estar en el intervalo de aproximadamente 2:1 en el maíz de diente. Se sabe que el maíz grado alimenticio (U.S. No. 2 USFGC, 1996) debe ser parcialmente cocido antes de que éste sea formado en los productos finales, para provocar que éste sea una harina de maíz precocida. ?l maíz de grano blanco puede contener: 11.0-11.5% de humedad, 72.2-73.2% de polisacáridos de almidón/no almidón, 9.8-10.5% de proteína, 3.7-4.6% de grasa y 1.1-1.7% de ceniza. Por ejemplo, una muestra de maíz molido en seco puede producir, en una base en peso seco, 74-8-76.2% de endosperma total, 18.9-20.5% de germen y 3.3-6.3% de salvado. El maíz de diente maduro (Watson, 1987; FAO, 1993) tiene cuatro componentes separables, en una base en peso seco: el casquete de punta (0.8-1.1%), el pericarpio (5.1-5.7%) y aleurona (2.0-3.0%), endosperma (78.3-81.9%) y germen (10.2-11.9%). En procesos de molienda en seco o en húmedo, la fibra separada incluye el pericarpio, el casquete de punta, la capa de aleurona (aislado con el salvado) y las piezas adherentes del endosperma almidonoso también. Un salvado de maíz nativo contenía algo de almidón (4-22%) y proteínas (5-8%) que surgen del tejido del endosperma y también la glucoproteína (Saulnier et al. 1995 y Hromadkova et al. 1995) . En el proceso de molienda en seco, el producto primario es las piezas aisladas del endosperma harina y córneo, que son recuperadas por molienda progresiva, tamizado (o clasificación) y el proceso de aspiración. Para recuperar el almidón mediante molienda húmeda, los granulos dentro de las células de endosperma deben ser liberadas de la matriz de proteína (gluten) mediante tratamiento del maíz (o el endosperma) con álcali o un agente reductor (preferentemente dióxido de azufre) en un proceso de infusión. La harina de maíz nixtamilazada (NCF, por sus siglas en inglés) es producida mediante los pasos de cocción alcalina (calentamiento y remojo) del maíz, lavado, molienda del nixtamal, y secado, con lo cual se produce la harina para masa de maíz. Esta harina precocida es tamizada y mezclada para diferentes aplicaciones de producto y es usualmente suplementada con aditivos antes del envasado para alimentos de mesa comerciales o tortillas envasadas y alimentos basados en maíz. Aunque el pericarpio o salvado es parcialmente removido durante los pasos de cocción alcalina y el proceso de lavado, existe todavía fibra dejada del grano del maíz (Patente de los Estados Unidos No. 4,513,018). La Industria Mexicana de Harina para Masa y Molienda para Trigo firmó un acuerdo federal en 1999 para agregar micronutrientes a las harinas de materia prima tales como maíz nixtamalizado para tortillas y harinas de trigo para tortillas de trigo y harina. Aproximadamente 66% de las marcas de harina de trigo están enriquecidas con hierro ferroso y ácido fólico, mientras que toda la harina para masa está además enriquecida (representando al menos 30% del consumo de tortilla) con hierro reducido, zinc y vitaminas del complejo B. Existen diferencias marcadas entre las tortillas de maíz versus las tortillas de trigo y el pan de trigo en relación a: su composición fisicoquímica de la harina, los ingredientes, la elaboración de la masa y el proceso de horneado. Los productos basados en cereal utilizan una harina de trigo sin salvado y sin germen (ingrediente de formación) . La masa utilizada para elaborar los productos de pan y similares, siempre contienen más ingredientes que el que contiene la masa para tortilla de maíz. Los ejemplos incluyen modificadores de la textura (acortamiento, sal y azúcar/jarabe) , agentes de levadura (bicarbonato de sodio y/o levadura) y agentes de caracterización (sabor/especias, gomas y aditivos antimicrobianos) . Los ingredientes básicos para la tortilla de maíz incluyen un maíz entero nixtamalizado y la harina de maíz precocida con cal, con agua y aditivos antimicrobianos o funcionales que pueden ser mezclados antes de la elaboración de la masa para el horneado y el envasado (Patente de los Eetados Unidos No. 3,730,732) .

La mayoría de las pérdidas de micronutrientes ocurren durante la molienda, la cual es uno de los pasos tempranos en el proceso de refinación. Durante la molienda, las capas de salvado y germen son removidas, y el endosperma almidonoso remanente, el cual contiene pocos compuestos antioxidantes, es triturado en harina para eliminar alimentos basados en cereal (pan y tortillas) . Los grupos de grano entero conservan el salvado y el germen, los cuales proporcionan ácidos fenólicos (ferúlico/diferúlico, p-cumárico y vainíllico) y ácido fítico que puedan actuar independiente o sinérgicamente con la fibra de la dieta (heteroxilano) para reducir el riesgo de enfermedad de las arterias coronarias , cáncer de colon y diabetes tipo 2 (resistencia a la insulina) . Aproximadamente 69% de los fenólicos totales presentes en el maíz son formas enlazados insolubles (ß-glucósidos) , con el ácido ferúlico que es el compuesto principal. Los oligosacáridos feruloilados provenientes de las cadenas laterales del heteroxilano del maíz pueden ser aislados mediante hidrólisis acida o solubilizados como esteres de azúcares de ácido fer?lico después del tratamiento por calor del maíz dulce (115aC y 25 minutos tienen el efecto de elevar los fenólicos totales en un 54%) y que tienen un mejor efecto supresor y oxidación de lipoproteína de baja densidad que el ácido ferúlico libre. Consumiendo el mínimo recomendado de las tres porciones de granos enteros de un día, incrementaría la ingestión de antioxidante y fibra dietética y disminuiría el riesgo de enfermedad cardiaca en un 25-36% (Decker et al. 2002). Las principales cosechas de grano producidas en el mundo son trigo, arroz y maíz. Los nuevos alimentos horneados que contienen granos enteros pueden calificar para llevar etiquetas con las siguientes u otras leyendas relacionadas a la salud: a) "El desarrollo de cáncer depende de muchos factores. Comer una dieta baja en grasa y alta en productos de grano, frutas y vegetales que contienen fibra dietética puede reducir su riesgo de algunos cánceres" (21 CRF 101.76); y b) "El desarrollo de las enfermedades del corazón depende de muchos factores. Comer una dieta baja en grasa saturada y colesterol y alta en frutas, vegetales y productos de granos que contienen fibra puede disminuir los niveles de colesterol sanguíneo y reducir su riesgo de enfermedad cardiaca" (21 CFR 101.77 y 81: FDA/DHHS, 2004). De acuerdo a las tendencias actuales, la obesidad se volverá la primera causa de muerte por el 2005 rivalizando las muertes anuales por cáncer. Las condiciones de sobrepeso y obesidad asociadas con la diabetes tipo 2, hipertensión, hipercolesterolemia, asma, artritis y pobre estado de salud. Algunos individuos pueden mejorar con una dieta alta en carbohidratos y muy baja en grasas, mientras que otros pueden responder a la disminución de la ingestión de carbohidratos (Atkins Foundation, 2005) . La Organización Mundial de la Salud (OMS) (DHHS, 2003) considera que las dietas no saludables y la inactividad física son las causas principales de la mayoría de las enfermedades crónicas, con 60% de las muertes y 47% de enfermedad en todo el mundo. Estos problemas no están restringidos a las naciones desarrolladas, sino que están aumentando rápidamente en el mundo en desarrollo, particularmente entre la población joven. El reporte de la OMS (2003) (prevención integrada de enfermedades cardiovasculares no comunicables, diabetes tipos 2 y ciertos cánceres; plan de estrategia global sobre dieta, actividad física y salud) , recomendó una dieta que limita la grasa a entre 15% a 30% de la ingestión de energía total y grasas saturadas a menos de 10%. Los carbohidratos (granos enteros) deben representar los requerimientos en volumen - entre 55% y 75% - pero los azúcares libres deben permanecer por debajo de 10%. La ingestión de proteínas debe permanecer aproximadamente de 10% a 15%. La mayoría de las enfermedades son provocadas por un estilo de vida y dieta incorrectos. Los hábitos actuales de alimentación hacen a la gente enfermar y debilitarse, acortan sus expectativas de vida y deterioran la salud mental y espiritual (Know Thyself-prevention es better than cure and health es wealth: SSSB, 1995) .

Las paredes celulares o los polisacáridos no almidonosos (NSP) son los componentes de fibra directa principales de maíz y están compuestos de hemicelulosa (heteroxilano o pentosano y ß-glucano: 4.4-6.2%), celulosa (2.5-3.3%), y algo de lignina (0.2%). De acuerdo a Watson (1987: Tablas IV y VII), el pericarpio de maíz/casquete de punta que constituye de 6-7% y la aleurona-endosperna tiene aproximadamente 2-3% del peso seco del grano. Este pericarpio también contiene 90% de fibra insoluble (67% de hemicelulosa y 23% de celulosa) y únicamente 0.6% de fibra soluble (arabinoxilano soluble y ß-glucano) . Se estima que la fibra dietética en el salvado (4.9%) y el endosperma (2.6%) constituye un 80% de la fibra dietética total. La fibra insoluble del maíz es principalmente encontrada en el salvado y el endosperma (aleurona y almidonosa) , que constituyen 68% de la fibra dietética total (9.5% en una base en peso seco) . Todas las capas de salvado de maíz comprenden las paredes celulares externas (nata o cascarilla) interna (células en cruz y tubo) , nucleares y endosperma (aleurona y de almidón) . De manera contraria al endosperma del maíz (granillos de maíz) , en los cuales las cantidades de fibra soluble al 12% de la fibra total (4.1%), en el trigo entero, la fibra soluble representa 22% de la fibra total (aproximadamente 20% de la captación de agua de harina está enlazado a la fracción de pentosano soluble) . El polímero heteroxilano está aparentemente enlazado al esqueleto de celulosa en la pared celular del maíz mediante enlace reticulado éster a través del ácido ferúlico (3.1% ó 31,000 ppm en peso seco) y el ácido diferúlico (0.5%). No obstante, la insolubilidad del heteroxilano en el salvado del maíz puede ser debida a los enlaces proteína-polisacárido (glucoproteína del pericarpio) y una estructura altamente ramificada (23% lineal) en oposición al salvado de trigo (Saulnier et al. 1995). En los Estados Unidos, el uso de esteróles en aceites vegetales, margarinas y alimentos para untar, yogurt, barras de bocadillo, aderezos para ensalada, suplementos dietéticos y bebidas saludables ha recibido un estatus GRAS de la Administración de Alimentos y Fármacos de los Estados Unidos (FDA). Al menos 0.65 gramos de esteres de esterol (0.4 gramos de esteróles libres) y 1.7 gramos de esteres de estanol por porción (50 gramos) pueden incluir una advertencia para la salud de que el consumo de los fitoesteroles (subproductos de aceite vegetal) pueden reducir el colesterol y la enfermedad cardiaca coronaria. Un salvado de maíz tratado con cal, industrial (Maseca®, contenía 4-5% de extracto de alcohol-tolueno (materia no saponificable) con un contenido total de esterol de 860-900 ppm (GRAS Aviso-61, 2000) y éste representa aproximadamente 50% de un contenido de germen de maíz molido en seco (Arbokem-Canada, 2000) . Los alimentos funcionales, los cuales pueden ser conocidos como alimentos de diseñador o alimentos médicos, son definidos como alimentos procesados que contienen ingredientes que ayudan a las funciones corporales específicas además de ser nutritivos. Los comercializadores de suplementos o adjuntos dietéticos quienes desean vender un "nuevo ingrediente dietético" tienen que dar un aviso de antemano a la FDA de sus planes y proporcionar la evidencia de que el producto es seguro, pero en la mayoría de los casos, éstos no están hechos con nuevos ingredientes dietéticos . Cuando un fabricante desea realizar una advertencia de etiquetado del efecto sobre la estructura o la función del cuerpo, entonces pueden requerir evidencia científica para una advertencia o reivindicación. Durante la cocción con álcali y/o la producción de infusión, existen cambios físicos y químicos tales como pérdida de nutrientes junto con la eliminación parcial del pericarpio o el salvado, degradación de la periferia del endosperma con gelatinización/hinchamiento del almidón y desnaturalización de proteínas en el grano de maíz precocido. Las modificaciones nutricionales más importantes son: un incremento en el nivel de calcio con mejoramiento en la proporción de calcio a fósforo; una disminución en la fibra dietética insoluble y la proteína zeína; una reducción en la tiamina y la riboflavina; un mejoramiento de la proporción de leucina a isoleucina, reducción para el requerimiento de la niacina; liberación de niacina desde el pericarpio/aleurona/endosperma; y lixiviación del ácido ferúlico (Sánchez, Ramírez y Contreras, 2005), insecticidas residuales, fungicidas y micotoxinas hacia el licor de infusión alcalina o "nejayote" (FAO, 1993 y Sustain, 1997) . En una operación comercial, la pérdida de sólidos del maíz ha sido estimada en un 5-14% dependiendo del tipo de maíz (duro o suave) y en la severidad de la cocción, lavado y proceso de secado. La calidad de la tortilla no estaba directamente relacionada a la pérdida de sólidos (eliminación del salvado) y las tortillas aceptables tenían < 4% de pérdida. El maíz o harina para masa industriales adecuadamente procesados simplifican la producción de productos de tortilla, debido a que el cliente elimina las técnicas de manejo requeridas para el tratamiento de las aguas de desecho, el aseguramiento, manejo y procesamiento del maíz en masa para tortillas y bocadillos. No obstante, una vida de maíz pregelatinizada debe tener las siguientes limitaciones de calidad y costo: alto costo, falta de sabor, y pobre textura en bocadillos basados en cereales o ravioles de harina de maíz preparados a partir de harinas de maíz nixtamalizadas (Patente de los Estados Unidos No. 6,491,959 y Ere poc et al. 1997). Los alimentos de cereal de tercera generación (3G) incluyen los pasos de cocción con extrusión, seguido por enfriamiento, retención y secado para elaborar "pellas de cereal" que son expandidas mediante freído u horneado para elaborar productos alimenticios basados en maíz nixtamalizado (nuevo bocadillo basado en masa en la Patente de los Estados Unidos No. 5,120,559 y el bocadillo reductor de la hipercolesterolemia en la Solicitud de los Estados Unidos No. 20040086547) . Otro ejemplo más son los cereales para el desayuno elaborados mediante la cocción de granos enteros o granillos (trigo, cebada, centeno, avena, arroz o maíz) , seguido por enfriamiento, atemperado, desmenuzamiento, formación en "biscocho" y horneado o tostado de los alimentos basados en cereal (CA 2015149) . Los agentes de sulfitación han sido utilizados alrededor del mundo para funciones tecnológicas que incluyen: a) inhibición de la oxidación (oscurecimiento enzimático) de las frutas (frutas secas: < 600 ppm), vegetales (papas deshidratadas: < 250 ppm) y bebidas carbonatadas (vino a granel: < 350 ppm), b) prevención de melanosis (pigmentos de melanina) sobre el camarón y la langosta, c) provisión de crecimiento anti-microbiano durante la elaboración del vino (50-100 ppm) , d) acondicionamiento de la masa de trigo (reducción de los enlaces disulfuro) y e) blanqueado/modificación de los almidones alimenticios (FDA 121.1031 con < 500 ppm) .

Cuando el Acta Federal de Alimentos, Fármacos y Cosméticos, fue enmendada en 1958 para regular los conservadores y otros alimentos, la FDA consideró a los sulfitos (cualquier agente de sulfitación: dióxido de azufre, metabisulfito de sodio/potasio, bisulfito de sodio/potasio y sulfito de sodio) que son en general reconocidos como seguros (GRAS) . No obstante, todas las sustancias GRAS producidas a través del ADN recombinante que eran ampliamente consumidas antes de 1958 y que han sido modificadas y comercialmente introducidas posteriormente deben cumplir con requerimientos regulatorios propuestos en 21 CFR 170.36 (GRAS Aviso-60 para bisulfato de potasio cuando se utiliza como un auxiliar de procesamiento de alimentos en quesos a < 3 ppm, bebidas alcohólicas a < 140 pp, y mezclas de pastel o torta a 0.1-1.0%). En 1985, la FDA concluyó que los sulfitos son seguros para la mayoría de las personas, pero imponen un peligro de severidad impredecible a los asmáticos y otros quienes son sensibles o alérgicos (1% en los Estados Unidos) a esos ingredientes . Estos aditivos secundarios, una sub-clase de los aditivos directos (21 CFR 172, 170.36 y 101.1), son principalmente auxiliares de procesamiento que son utilizados para mejorar un efecto técnico durante el procesamiento de los alimentos pero no están destinados a servir como un aditivo funcional o conservador en el alimento acabado si no está presente ninguna cantidad detectable del agente. Una cantidad detectable del agente de sulfitación es 10 ppm o más de sulfito como dióxido de azufre, en el alimento acabado (21 CFR parte 101.1 Alimento; exenciones del etiquetado). Finalmente, la lista de algunos alimentos alergénicos potenciales (Reglamentos de Etiquetado de Alimentos de los Estados Unidos en el 2005) incluye: Cereales que producen gluten y productos del mismo (la enfermedad celiaca produce una inflamación intestinal crónica que es inducida por cereales ricos en prolamina, en prolina y glutamina - del trigo, cebada, centeno y avena) ,- fríjoles de soya y productos de soya; productos de leche y lácteos, incluyendo lactosa y dióxido de azufre y sulfitos a concentraciones mayores de 10 ppm. Con la elevación de los costos del cuidado de la salud alrededor del mundo, especialmente Norte América, Japón y Europa (8% del producto interno bruto) , el focus se ha desplazado del tratamiento a la prevención. Aproximadamente 11 millones de personas en los Estados Unidos sufren de alergias alimenticias, y en Europa se estima que 8% de los niños y 3% de los adultos están también afectados. La bioterapia de los trastornos gastrointestinales no es todavía aceptada en la práctica clínica para tratar alergias por alimentos. No obstante, las terapias basadas en prebióticos y probióticos pueden tener el potencial para el tratamiento de condiciones particulares. Los prebióticos son componentes dietéticos no digeribles que pasan a través del tracto digestivo hacia el colon y estimulan selectivamente la proliferación y/o la actividad de las poblaciones de bacterias deseables in situ. Los probióticos, por otra parte, son microorganismos que son utilizados como suplementos de la dieta con el objetivo para beneficiar la salud del consumidor al influenciar positivamente el balance microbiano intestinal . Las especies de bacterias productoras de ácido láctico están siendo cada vez más utilizadas como ingredientes funcionales, particularmente en productos lácteos tales como yogures y leche fermentada. Debido a la sinergia potencial entre los prebióticos y los probióticos, los alimentos que contienen una combinación de estos ingredientes funcionales son a menudo denominados como simbióticos . Las tortillas son el producto comestible de maíz principal en Norte y Centroamérica. Ésta es una torta delgada plana, redonda, sin levadura y horneada (pan de maíz plano) elaborado de masa fresca o masa de maíz preparada a partir de la masa de maíz nixtamalizado, industrial (NCF) . Se debe mencionar que una tortilla, cuando es elaborada manualmente o mecánicamente y sin aditivos de cualquier tipo tiene una vida máxima de anaquel de 12 horas a temperatura ambiente. Después de esto, estás son descompuestas por microorganismos contaminantes (bacterias viscosas y formadoras de esporas) y se vuelven duras o rancias debido a un cambio fisicoquímico en el constituyente de almidón y hace de las tortillas almacenadas y recalentadas (retrodegradación/recocido del almidón) . Se sabe que las tortillas, incluso cuando son mantenidas bajo condiciones en las cuales no se pierde humedad (como en un envase de plástico) se vuelven no obstante rígidas con el tiempo y se rompen o se desmoronan fácilmente cuando son seleccionadas. La adición de sustancias comestibles solubles en agua (< 1%; pH = 7.5-9.5) a la masa de maíz tratada con cal, retardó notablemente la descomposición de la tortilla (Patente de los Estados Unidos No. 3,730,732). En el Norte de Sudamérica, particularmente en Colombia y Venezuela, el maíz grado alimenticio es procesado con tecnología de molienda en seco sin agua de desecho y es además convertido en una harina precocida, desgerminada y sin salvado para alimentos de maíz tradicionales. Su consumo está principalmente en la forma de un "arepa", que es una torta gruesa plana o de forma ovoide, sin levadura, y horneada, elaborada de harina de maíz molida en seco. En otros países de Sudamérica, el alimento de maíz (polenta) y la harina de maíz son utilizadas para diferentes alimentos de panadería (mezclas de empanada y panqué) , gruel (atole) y de bocadillo (FAO, 1993).

Un proceso de molienda en húmedo del maíz para la producción de almidón involucra una fermentación acida (pH < 5) durante la producción de la infusión o el remojo de los granos enteros a contracorriente (1-2 días a 45-50QC) . El efecto técnico funcional es suavizar el endosperma y romper los enlaces disulfuro que mantienen la matriz de proteína junta. Éste involucra una operación unitaria limitada en difusión, donde dos auxiliares de procesamiento son requeridos: con 0.10-0.25% de dióxido de azufre y 0.50-2.0% de ácido láctico usualmente producido por Lactobacillus spp endógenos o exógenos (Watson, 1987). La microflora del maíz nixtamalizado fermentado puede producir una fermentación espontánea en estado sólido para producir una masa agria de maíz tal como el "Pozol" consumido como un atole/bebida por la población indígena del sureste de México (Ramírez y Steinkraus, 1986) . Los lactobacilus identificados en la masa nixtamalizada fermentada en laboratorio (pH < 4) fueron L. plantarum, L f ermentum y Pediococcus spp . (Sefa-Dedeh et al. 2003) . El resultado principal de una fermentación láctica es una dispersión de la proteína del endosperma/zeína y un aumento de la liberación del almidón durante la molienda subsiguiente para atoles/potajes de maíz fermentados con ácido, tales como: el keneky de Gania, el ogi de Nigeria (industrial) , el uji de Kenia, y el mahew de Sudáfrica (Steinkraus, 2004) . Las nuevas masas agrias secas o ingredientes o composiciones basadas en cereal fermentado (que contienen trigo, avena, cebada, centeno y arroz) han sido innovadas con iniciadores de ácido láctico comerciales para productos tales como pan de trigo/centeno (patente Alemana No. DE 4308707) y la galleta basada en trigo (Patente de los Estados Unidos No. 6,649,197) o los alimentos de leche fermentada basados en grasa (patente Europea No. 0663153) y los productos para untar lácteos bajos en grasa (WO 9808400) . Otros materiales no fermentados tales como almidón de papa, almidones pregelatinizados y harinas, gomas vegetales y fibras basadas en grano son también utilizados para aglutinar y para reducir la migración del agua en los productos lácteos. Una preparación de goma comercial (0.15-0.25%) agregada antes de la pasteurización de la leche para la elaboración de queso efectuó un rendimiento incrementado con características deseables adicionales de textura y sensoriales (patente de Nueva Zelanda No. NZ 507104) . Una goma microbiana (< l%-3%) fue también utilizada para recuperar la proteína láctea del suero del queso y el precipitado de proteína-goma utilizado como aditivo alimenticio (patente Europea No. EP 0471408) . Finalmente, los almidones físicamente modificados/pregelatinizados o los ingredientes basados en cereal han sido diseñados sobre sus propiedades técnicas o de auxiliar el procesamiento también (Patentes de los Estados Unidos Nos. 5,061,104 y 6,861,081).

Por materiales adyuvantes o auxiliares de procesamiento de alimentos, como se utiliza en la presente, se entiende los materiales y sustancias seleccionadas del grupo que consiste de cereal, almidón, harina vegetal, harina de soya, gomas comestibles, pectinas, hidrocoloides y fibras dietéticas; o mezclas de los mismos . El tamaño del granulo es una propiedad característica para los almidones comerciales de trigo, de papa y maíz. Se reporta que el tamaño reducido tiene mejor absorción de agua y susceptibilidad a las enzimas durante el procesamiento de alimentos. Este puede ser también utilizado como un sustituto de grasa potencial en productos alimenticios, debido a su habilidad para proporcionar textura o sensación bucal similares a grasa, e incrementan la retención de la humedad durante el procesamiento de producto lácteo y basado en cereal. La clasificación es la separación de un material particulado, en una fracción gruesa y una fracción fina. La separación ha sido siempre por tamaño en la producción de harina. En diversas etapas de la producción, la harina es cernida utilizando una malla de un tamaño que permite que únicamente las partículas de un tamaño máximo predeterminado pasen a través de ésta. Hasta ahora la separación de la harina por tamaño únicamente ha sido adecuada para la producción de harina. Otras industrias no alimenticias han utilizado históricamente otros mecanismos para clasificar materiales particulados, tomando en consideración otras propiedades de las partículas tales como densidad. Por ejemplo, la densidad es insignificante cuando se utilizan tamices o cernidores pero es un factor principal en clasificadores de aire centrífugos donde las fuerzas de arrastre con fluidos están principalmente involucradas . Dependiendo del equipo utilizado, la clasificación puede también ser afectada por la forma de la partícula, las propiedades eléctricas, magnéticas y superficiales de la misma. Se requiere cada vez más energía si van a ser producidas partículas ultrafinas. Al disminuir el tamaño, se incrementa también en general la homogeneidad de las partículas . Los clasificadores de aire (también llamados separadores de aire) incluyen cualquier gas, pero se utiliza aire limpio preferentemente y la clasificación en el intervalo de partículas de medio a submicrométrico (1,000 a 0.1 micrómetros) es efectuado en una corriente de aire, utilizando una combinación de cualquiera de las siguientes fuerzas: gravedad, arrastre, colisión y centrífuga. Otros dispositivos clasificadores tales como rejillas y tamices/cernidores operan en el intervalo de grande a medio (500 ml hasta 0.15 ml o 150 µ : estándar de Malla Norteamericana No. 100) . La densidad es insignificante cuando se utilizan tamices o cernidores, pero es un factor principal en el clasificador de aire donde están involucradas fuerzas de arrastre de fluido. Los separadores centrífugos (o ciclones) son ampliamente utilizados en la industria química/farmacéutica y para el retiro de material sólido y líquido (aerosol o partículas ultrafinas) de las corrientes de gas. Los ciclones son considerados equipos de separación aún cuando una fracción superfina (ultrafina) arrastrada en el gas de salida que debe ser recuperada en otro paso de separación -como en un ciclo corriente abajo. Éstas tienen una eficiencia de colección media (80-95% para el tamaño 15-50 µm: Malla 325) y un alto rendimiento (Theodore et al. 1976). El separador de Mumford-Moodie, patentado en 1885, es similar a Sturtevant Whirlwind (Klumpar et al. 1986). Los sólidos son alimentados en una corriente de aire limpio de enjuague utilizando una placa distribuidora giratoria que imparte una fuerza centrífuga. Las partículas grandes caen dentro de un cono interno (colas o descarga fina) ; la fracción ultrafina (de 10 a 420 µm; Malla 40) es barrida hacia arriba por la acción de un ventilador interno, separado del aire entre los alabes en la sección de expansión del cono externo, y recolectada en su fondo. El aire, separado del material ultrafino en el cono externo, es recirculado continuamente hasta el distribuidor que dispersa la alimentación de entrada hacia el aire ascendente. De este modo, el clasificador de corriente ascendente incorpora casi todas las fuerzas clave, mientras que un ciclón utiliza únicamente la fuerza de inercia gravitacional . La magnitud de estas fuerzas es altamente dependiente del diámetro de la partícula, ya sea a través de su dependencia sobre la masa de la partícula, o a través del coeficiente del arrastre y el área característica. Las partículas grandes son principalmente afectadas por la gravedad y la fuerza centrífuga, mientras que las partículas de tamaño intermedio y tamaño pequeño/ultrafino serán afectadas principalmente por la fuerza de arrastre aerodinámica. Los clasificadores de aire industriales (centrífugos) son elaborados por Sturtevant Inc., C.E. Raymond, Humboldt Wedag, Polysius, Smidth Sepax, Hardinge Gyrotor and Onoda. Los procesadores de harina de maíz pueden generar valor agregado a partir de sus operaciones industriales en uno de los tres procedimientos: desarrollo de nuevos productos a partir de nuevos híbridos, el incremento del rendimiento de los productos tradicionales del maíz, y el mejoramiento de la eficiencia del proceso a un costo unitario menor. En el pasado, esto ha sido realizado por métodos y utilizando un aparato en el cual el grano es cocido y/o sometido a infusión en una solución de agua con cal tales como aquellas descritas en las Patentes de los Estados Unidos Nos. 2,584,893, 2,704,257, 3,194,664 y 4,513.018. Estos métodos de la técnica anterior para la producción industrial de harina de masa involucran precocción acelerada con cal y tiempos acelerados de infusión con grandes cantidades de desecho soluble (1.2-2.0% de COD: Alvarez y Ramírez, 1995) y pérdida de sólidos del maíz (~ 1.5-2.5%: 50-60% de fibra dietética, 15-20% de cenizas, 15% de almidón, 5-10% de proteína y < 5% de grasa) . Múltiples y variados métodos para la producción de los productos actuales de harina de maíz para alimentos que involucran menores cantidades de agua con precocción a baja temperatura para un alto rendimiento del producto final, han sido desarrollados, como es reflejado por las siguientes Patentes de los Estados Unidos Nos. 5,594,260, 5,176,931, 5,532,013, 6,387,437 y 6,638,554. En este contexto, se hace referencia a las Patentes de los Estados Unidos Nos . 4,594,260, 5,176,931, 5,532,013 y 6,265,013, las cuales también requieren secado a baja temperatura. Por el contrario, las Patentes de los Estados Unidos Nos. 4,513,018, 5,447,742, 5,558,898, 6,068,873, 6,322,836 y 6,344,228 han utilizado una deshidratación de alta temperatura o cocción rápida en lugar de una cocción a baja temperatura. Teniendo en cuenta las desventajas de los métodos de la técnica anterior, varios estudios no solamente han utilizado una precocción rápida y a baja temperatura con agua de desecho mínima, sino también fracciones de maíz separadas como es reflejado por las siguientes Patentes de los Estados Unidos Nos. 4,594,260, 5,532,013, 6,025,011, 6,068,873, 6,265,013, 6,326,045 y 6,516,710. Unas pocas aplicaciones para la infusión o precocción acida fueron también probadas para convertir un procesamiento tradicional del maíz en un novedoso proceso químico o bioquímico con agua de desecho reducida (Patentes de los Estados Unidos Nos. 1,045,490 y 6,322,836 o Patente Mundial 00/45647). Han sido publicadas tres innovaciones recientes (Patente Mundiales: 00/45647, 01/98509 y WO 2004/023892 Al) para la preparación de un producto alimenticio de maíz modificado utilizando ya sea un agente reductor (metabisulfito) , o una enzima reductasa acida o hidrosulfito como auxiliares de procesamiento, y agregados durante las etapas de cocción y es tal que su proteína nativa fue parcialmente modificada. Aunque los métodos de la técnica anteriormente descritos son capaces de realizar la precocción parcial del maíz para un producto alimenticio de masa modificada, el granillo del maíz o el maíz triturado, era todavía no disponible en el mercado a la fecha de la invención una aplicación industrial continua que utilice no solamente una precocción con sulfito, sino también un separador centrífugo que produzca harinas de maíz ultrafinas y finas para alimentos lácteos y de cereales .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En consecuencia, un objetivo de esta invención es proporcionar un apartamiento completo de la técnica anterior y los métodos de precocción rápida del procesamiento térmico, mecánico, químico y bioquímico o enzimático del maíz entero, con el fin de controlar la pregelatinización del endosperma almidonoso y la desnaturalización de proteínas utilizando una precocción con sulfito durante la producción continua de harinas de maíz ultrafinas y finas para productos alimenticios basados en productos lácteos y basados en cereales . Otro objetivo más de esta invención es utilizar un separador de aire centrífugo no solamente para producir continuamente una harina de maíz ultrafina utilizada como un auxiliar de procesamiento de alimentos en alimentos lácteos sino también producir un maíz fino y harina de salvado como un ingrediente basado en cereal . Otro objetivo más es lograr este objetivo utilizando un método industrial y el aparato que involucra una precocción con ácido con sulfitos para una hidrólisis parcial de las paredes celulares del maíz, almidón y proteínas junto con una difusión con agua que afecta una pregelatinización controlada del almidón y la desnaturalización de la proteína con una pérdida de maíz reducida durante la producción de harinas de maíz pregelatinizadas . Los objetivos anteriores y otros objetivos y ventajas de la invención son logrados a través de un proceso continuo aplicado a la producción de harinas de maíz pregelatinizadas para alimentos lácteos y basados en cereal, las modalidades de los cuales incluyen una precocción con un metasulfito de sodio, o sulfito ácido de sodio o solución de sulfito de sodio como un auxiliar del procesamiento para efectuar así una hidrólisis parcial de la fibra insoluble, el almidón y la proteína junto con una pregelatinización y desnaturalización controlada, lavado reducido del grano y pérdida de sólidos hacia el agua de desechos, desestabilización del contenido de humedad hasta un nivel óptimo deseado para la trituración, molienda y secado del grano preacondicionado, para producir una cocción parcial uniforme, enfriamiento y secado adicional de la partícula triturada en seco, separación centrífuga, y recuperación de la molienda ultrafina producida así, a partir de una molienda más gruesa, mientras que la última es adicionalmente aspirada para remover una fracción de salvado de maíz y la molienda adicional de ésta para producir un salvado fino para harina de maíz entero y entero parcial, la molienda nuevamente de la molienda más gruesa aislada y tamizándola posteriormente para obtener una harina de maíz fina para alimentos basados en cereal, y el mezclado únicamente de una harina fina con cal para producir una harina de masa para tortilla. Una harina de maíz ultrafina es utilizada como auxiliar o adyuvante para productos alimenticios basados en productos lácteos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA FIGURA La invención será más completamente comprendida a partir de la siguiente descripción, y a partir de la figura anexa en la cual la figura 1 describe una modalidad de esta invención en un diagrama de flujo tipo bloque que ilustra el proceso continuo e industrial que utiliza una precocción acida con sulfitos como un auxiliar de procesamiento y un separador de aire centrífugo para preparar una molienda de maíz ultrafina a partir de una molienda de maíz gruesa.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia primeramente a la figura 1, se describe, en un diagrama de flujo, una modalidad de la presente invención. Ésta incluye un precocedor u horno de cocción 1; un lavador 2; un preacondicionador 3 con un alimentador; un molino primario 4; un horno 5; un secador 6 con un ventilador; un primer separador de ciclón 7; un enfriador 8 con un ventilador de aire limpio; un segundo separador de ciclón 9; un separador de aire centrífugo 10 con un ventilador interno; un sistema aspirador 11; un molino secundario 12; un molino terciario 13 y un cernidor 14.

El precocedor 1, cuyo diseño es conocido per se, es alimentado con maíz limpio y una solución de metabisulfito de sodio junto con agua para infusión caliente (60 a 70SC) reciclada del lavador 2 para formar una suspensión acuosa de sulfitación (proporción del maíz al agua de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 1:1.5) . El contenido de sólido de la solución acida es regulado en el intervalo de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 0.7%. Mediante el control del calentamiento con vapor y el tiempo de residencia del grano, es posible precocer el maíz bajo presión atmosférica. La suspensión de maíz es calentada con vapor saturado a una temperatura de aproximadamente 759 a aproximadamente 90fiC por un periodo de 25 a 45 minutos. Esto permite que el grano precocido con sulfiltación sea producido a contenidos de humedad de entre 32% y 35%, mientras que el pH ha disminuido hasta aproximadamente 6.2 hasta aproximadamente 6.7 con la adición de sulfitación acida al 10% para suministrar 0.05% a 0.15% en peso de auxiliar de procesamiento (basado en maíz) . El precocedor con la solución de sulfitos provoca una hidrólisis parcial de la fibra, el almidón y la proteína, que promueve una difusión rápida y uniforme del agua de cocción a través del extremo base del casquete de punta, que se mueve a través de las paredes celulares del pericarpio hasta la corona del grano, y luego hacia abajo hacia el endosperma y los componentes del germen. El vapor saturado y la solución de sulfitos también efectúa una solubilización controlada, pregelatinización e hinchamiento en el grano de maíz, permitiendo una reducción de los sólidos de desecho de 60% a 70% así como una disminución del 10% al 20% en el efluente de agua de desecho (con un costo menor de drenaje) en comparación al proceso de cocción con álcali continuo (Alvarez y Ramírez, 1995) . Esta pérdida de agua de desecho en el precocedor puede ser reemplazada con agua de la infusión reciclada proveniente del lavador 2. La suspensión de maíz parcialmente precocido se hace pasar a través de un lavador 2 donde ésta es rociada con agua calentada con vapor a una temperatura de aproximadamente 60a a aproximadamente 70aC por 30 a 60 segundos, que sirve también para incrementar la adsorción de agua y lavar el auxiliar de sulfitación y los sólidos solubles en el agua de desecho. El maíz precocido y lavado es después de esto pasado a un preacondicionador 3, donde el grano precocido es equilibrado para obtener un contenido de humedad residual de aproximadamente 34% a aproximadamente 37% por aproximadamente 210 a aproximadamente 340 minutos. Después de esto, el maíz preacondicionado y lavado es alimentado a través de un alimentador hacia un molino primario 4, cuyo diseño es conocido per se, tal que el maíz premolido y el aire caliente que viene un horno 5, es mezclado y parcialmente precocido por un secador industrial 6 cuyo diseño es conocido per se. El grano premolido es con esto secado instantáneamente a una alta temperatura desde 190SC hasta aproximadamente 230aC por un tiempo corto de 10 segundos hasta aproximadamente 30 segundos. Su endosperma almidonoso es parcialmente gelatinizado para producir un contenido de humedad de 16% a aproximadamente 18%, dependiendo de la granulación que sea producida. El aire caliente cargado de humedad (130°C a 180°C, y 11% a 13% de humedad) es extraído con un primer separador de ciclón 7, cuyo diseño es conocido per se, de modo que la extracción adicional de la humedad puede tener lugar mediante la impulsión del material secador a través de un enfriador 8 con aire limpio succionado por un ventilador asociado, disminuyendo de este modo además el contenido de humedad de 16 a 18% hasta aproximadamente 9 a 12% (similar al maíz de entrada) . Después de la extracción adicional del aire caliente cargado de humedad (100°C a 110°C) con un segundo separador de ciclón 9, la partícula seca precocida o la trituración es dirigida a un separador de aire centrífugo 10 con un ventilador interno especialmente diseñado. La porción de tamaño grande es conocida como la molienda gruesa compuesta de endosperma con alto contenido de fibra, germen y fracciones de salvado, mientras que la porción de tamaño pequeño es descrita como la molienda ultrafina elaborada de endosperma de bajo contenido de fibra y de fracciones de germen . Conforme el ventilador centrífugo se mueve con dirección hacia arriba, el aire ascendente con las partículas de tamaño pequeño arrastradas, luego una molienda fina es separada como una harina de maíz ultrafina (bajo Malla 60 a 325) y la molienda gruesa (menor de Malla 40 a 80) es posteriormente separada.

La molienda ultrafina será afectada principalmente por las fuerzas de arrastre, mientras que la molienda gruesa por la gravedad, las fuerzas centrífugas y las condiciones producidas por la acción de un ventilador interno. Esta harina de maíz ultrafina con un contenido de humedad entre 9% a 12% es producida a partir de aproximadamente 30% hasta aproximadamente 60% del peso total del maíz de entrada. Si se desea, la harina de maíz ultrafina puede ser utilizada ya sea como un auxiliar de procesamiento o mezclada con materiales adyuvantes para novedosos alimentos basados en producto lácteo. La molienda gruesa final es posteriormente separada en el sistema aspirador 11, cuyo diseño es conocido per ee, en donde son obtenidas dos fracciones, una fracción de salvado ligera que es aislada de una fracción más gruesa pesada que es además remolida en un molino terciario 13. La fracción ligera aspirada es adicionalmente remolida en un molino secundario 12 como una harina de salvado (menor de Malla 45) para el maíz entero y la harina de grano entero parcial con un contenido de humedad entre 9% a 12% (que representa de aproximadamente 3% a aproximadamente 8% del peso total del maíz de entrada) . El producto pesado remolido proveniente de un molino terciario 13 es enviado al cernidor 14 para el tamizado y la producción de una harina de maíz fina homogénea (menor de Malla 45 a 80) con un contenido de humedad de aproximadamente 9% a 12% (que representa un 30% hasta aproximadamente 60% del peso total del maíz de entrada) . Si se desea, la harina de maíz fina puede ser mezclada con cal grado alimenticio (0.05% a 0.15% en peso con base en la harina pregelatinizada) para producir una harina para masa para elaborar tortillas, de otro modo la harina de maíz puede ser utilizada como un ingrediente a base de cereal para alimentos de cereal. La tabla siguiente da una composición promedio de nutrientes de las harinas de maíz pregelatinizadas para alimentos lácteos (ultrafino: <60-325) y a base de cereal (fino: <45-80 y salvado: <Malla 45) : Las harinas ultrafinas y finas contienen partículas ya sea provenientes de un endosperma bajo en fibra o uno alto en fibra con fracciones de germen, mientras que la harina de salvado incluye principalmente un pericarpio con fracciones de endosperma almidonoso. Por lo tanto, las harinas de maíz pregelatinizadas producidas mediante el presente método tienen un valor nutricional más alto en comparación a los métodos convencionales, con una composición de más alto contenido en grasa (>140%) , fibra dietética (20%) y proteína (10%) que las harinas de maíz molidas en seco industriales (harina gruesa/harina fina) (INCAP, 1961) .

EJEMPLO 1 Preparación de alimentos basados en producto lácteo utilizando una harina de maíz ultrafina (partículas con un endosperma bajo en fibras y fracciones de germen) como un auxiliar de procesamiento. 1) Para el uso durante el procesamiento de queso: Se prepara una dispersión al 10% al mezclar 4.5 kilos de auxiliar de procesamiento o harina de maíz adyuvante (que contiene aproximadamente 5% de grasa y aproximadamente 4% de fibra dietética) en 40 kilos de agua caliente o leche entera caliente (de 3.0% a aproximadamente 3.3% de grasa) con mezclado continuo (un trimezclador o bocina de polvo de leche proporciona mezclado adecuado) . Se mezcla hasta que la dispersión de harina ultrafina está suave y homogénea en apariencia. El objetivo es una temperatura de calentamiento de 60°C hasta aproximadamente 85°C por 10 minutos hasta aproximadamente 30 minutos. Se enfría hasta 30°C-32°C y se agrega una dispersión de harina enfriada al 2.5% al recipiente de leche para queso con el fin de obtener de aproximadamente 0.10% hasta aproximadamente 0.25% de sólidos de harina en el recipiente de leche (200 kilos por lote) . Se siguen procedimientos de fabricación estándares para queso duro (cheddar) o suave (mozzarella, queso fresco y queso para untar procesado) (la planta piloto del Centro de Procesamiento de Alimentos de la Universidad de Nebraska-Lincoln, 2004) . La adición de esta dispersión de harina de maíz ultrafina en vez de utilizar otros hidrocoloides dispersantes dio como resultado un rendimiento incrementado del queso desde aproximadamente 3% hasta aproximadamente 15% en los sólidos totales en la humedad. Si son preparados otros productos de queso cultivados, es necesaria una adición mayor para lograr un contenido de sólidos de harina de 0.25% a aproximadamente 0.6%. Un desarrollo de ácido aumentado y firmeza fueron mejorados cuando se aplicó como un auxiliar o adyuvante la harina de maíz con el sistema de cultivo iniciador. Estos quesos Americano (duro) e Italiano (suave) tendrán una recuperación de suero de leche más alta (de 1% a aproximadamente 2%) que aquellos reportados donde la expresión de sólidos de suero de leche ha sido practicada tradicionalmente. Sanchelima International Inc. Tiene un proceso patentado (tratamiento continuo de gelificación por calor) para incorporar una porción de las proteínas de suero de leche solubles dentro del cuajo de queso para queso fresco Latin y cheddar (aproximadamente 20% a aproximadamente 13% de rendimiento) . Una ganancia de rendimiento real, en oposición al rendimiento del agua, incorporará agua y grasa casi proporcionalmente a la proporción inicial de proteína a grasa en la leche entera (de aproximadamente 1.0 a aproximadamente 1.2) para cada kilo de suero de leche recuperado. Si todos los procedimientos de producción son mantenidos para producir el mismo tipo de queso, el rendimiento del queso cambiará de acuerdo al porcentaje de humedad y de proteína de suero de leche precipitada en el producto final. Por lo tanto, la harina de maíz ultrafina utilizada como un auxiliar durante la elaboración de queso parece mantener la proporción total de proteína a grasa (de aproximadamente 0.8 a aproximadamente 1.1) en una funcionalidad física (efecto de retención de agua y grasa) con un complejo único de almidón-proteína que es formado por arriba de la temperatura de gelatinización/gelificación (de aproximadamente 60°C hasta 85°C por 10 a 30 minutos) de este gel de aglutinación o auxiliar de texturización. Únicamente unos pocos polisacáridos (guar, alginato, carragenano, xantano y almidón) con unas pocas proteínas (gelatina, soya-globulina, caseína y suero de leche) han sido utilizadas para formar geles o aditivos para alimentos (Patente de los Estados Unidos No. 4,159,982, Patente Europea EP-0471408 y NZ-507,104) . 2 ) Para el uso en queso procesado reducido en grasa y productos para untar: Se prepara una dispersión de harina ultrafina al 5% y se agrega a la leche descremada inicial (desde 1% hasta aproximadamente 2% de grasa) como se explicó previamente. Se siguen los métodos estándares de elaboración de queso procesado y el auxiliar de procesamiento no solamente redujo el contenido de grasa desde 30% hasta aproximadamente 45% sino también actuó como un sustituto/mimético de grasa y sustituto/extensor de proteína. Además, la textura y apariencia son mejoradas en la matriz de queso y menos separación de grasa. 3) Para el uso en alimentos lácteos bajos en grasa.

Se prepara una dispersión de harina ultrafina de 1% a 5% y se agrega a la leche descremada pre-pasteurizada como se describió al principio. Se aplican procedimientos estándares de fabricación para los siguientes alimentos lácteos: a) Crema agria baja en grasa: Grasa y calorías reducidas (66%) con sensación bucal mejorada, textura suave y buen sabor emulsificado. Las sinéresis del suero de leche y los defectos de rancidez son también reducidos . b) Yogurt simple: Textura y sensación bucal mejorada con separación reducida del suero de leche en el alimento. c) Aderezo de queso cottage bajo en grasa: Sinéresis reducida de suero de leche, así como constitución de viscosidad y aumento de textura similar a un alimento de grasa completa suave y emulsificado (grasa reducida: 50%) . d) Mezcla de helado bajo en grasa/chocolate o vainilla: Las partículas ultrafinas gelatinizadas (con fracciones de germen y endosperma bajos en fibra que contienen aproximadamente 5% de grasa y 3.5 kcal/gramo) proporcionó una textura rica/suave a un helado de grasa baja/completa (2.7% de grasa) libre de notas de sabor.

EJEMPLO 2 Preparación de alimentos basados en cereal utilizando una harina de maíz fino (partículas con fracciones de germen y endosperma altas en fibra) y harina de salvado (partículas con las fracciones de pericarpio y endosperma almidonoso) como un ingrediente base de cereal . 1) Para el uso en nuevos bocadillos y fabricación de tortillas: Una harina de maíz fino o para masa (con un endosperma alto en fibra y fracciones de germen) elaborada del método presentado puede ser rehidratada con agua caliente desde una proporción en peso de 1:1.0 hasta aproximadamente 1:1.3 para un maíz y mezcla de masa (contenido de humedad final de 50% a 55%) utilizado en la preparación de bocadillos industriales de tercera generación y alimentos horneados de tortilla comerciales. Si es preparada una harina de maíz entero o integral para alimentos basados en cereal, entonces aproximadamente 5% a aproximadamente 10% de la harina de salvado en peso pueden ser uniformemente mezclados con una harina de maíz fino o de masa con el fin de incrementar su composición de fibra dietética y de aproximadamente 3% hasta aproximadamente 6& (con 7% a 9% de fibra dietética como es reportada en la harina de maíz nixtamalizada: Patente de los Estados Unidos No. 6,764,699). Una definición de grano entero AACC (2004) requiere las mismas proporciones relativas de salvado, germen y endosperma que el grano o semilla original. Los ingredientes de grano entero pueden ser utilizados enteros, cocidos, molidos en harina y utilizados para elaborar alimentos horneados y otros productos, o extruidos o en hojuelas para elaborar cereales para desayuno. Un reto es hacer estos productos más atractivos que los productos de grano refinados y comunicarle a la población general sus atributos más saludables . La FDA (1999 y 2002) y la AACC (2003) han reconocido un nuevo reclamo para la salud para los alimentos de grano entero y artículos horneados que pueden calificar para llevar las siguientes etiquetas: a) alimentos altos en fibra insoluble (hemicelulosa A/C, celulosa, almidón resistente y lignina) y bajos en grasa pueden reducir el riesgo de cáncer colorrectal (21 CFR 101.76) y b) aquellos alimentos altos en fibra soluble (hemicelulosa B ramificada o goma de cascarilla de maíz, ß-glicano e hidrocoloide) y bajos en grasa/colesterol pueden también disminuir el colesterol y reducir el riesgo de enfermedad cardiaca (21 CFR 101.77 y 81) . Los productos horneados de cereal y los alimentos Funcionales pueden además conducir a una reducción del riesgo de enfermedad crónica o un estado mejorado de salud corporal para comunicar con esto sus beneficios científicos al público, y éstos deben lograr sus efectos en cantidades que podrían normalmente esperarse ser consumidas en una dieta estándar. Por lo tanto, la industria de los alimentos tiene una oportunidad para proporcionar una reivindicación basada en función (FDA/DHHS-Etiquetado de Alimentos, 2004: 21 CFR 101.54) en vez de una reivindicación basada en producto mientras que se mantenga su vida en anaquel. Se le ha pedido a la FDA que separe la fibra dietética de la declaración de carbohidrato total sobre las etiquetas nutricionales para reducir la confusión (Mehta, 2005) . Una reivindicación de marcación de Misión Light® reportó aproximadamente 3.2 gramos de fibra dietética/porción (2 tortillas de maíz o 23 gramos en una base seca) mientras que la adición de un ingrediente de fibra GRAS proporcionó una tortilla con 25% en reducción de calorías (tortilla ligera) . Tres porciones de tortilla con fibra aumentada (elaboradas con la harina enriquecida Maseca®) deben proporcionar aproximadamente 30% del valor diario de la FDA (DV) . Por otra parte, una tortilla de maíz nixtamalizada proporcionará aproximadamente 1.8 a 2.2 gramos de fibra/porción. Se estima que el consumo per capita de tortilla de maíz en México y Centro América es alrededor de 240 gramos/día (10 tortillas o 125 gramos de harina) representando al menos un 40% de la ingestión diaria de calorías . 2) Para el uso en alimentos de trigo reducidos en calorías y reducidos en gluten: La harina de salvado o la harina fina obtenida del proceso anteriormente mencionado pueden ser uniformemente mezcladas con 45% a 49% en peso de harina de trigo con el fin de incrementar su formulación de ingredientes desde aproximadamente 3% hasta aproximadamente 30% del contenido de fibra dietética y de aproximadamente 2% hasta aproximadamente 5% de proteína no de gluten, respectivamente. Varios estudios epidemiológicos han definido consistentemente los granos enteros como aquellos productos alimenticios que comprenden más de 25% del contenido de grano entero o salvado en peso. Otros productos de grano incluyen pan negro, rosetas de maíz, harina de avena cocida, germen de trigo, salvado, cereales para el desayuno, arroz café, y trigo bulgur. En Estados Unidos, no obstante, la FDA especifica los productos de grano entero como aquellos que cumplen el criterio de 51% de contenido de grano entero en peso (Liu, 2003 y Anderson, 2004) . Esta harina reducida en calorías y reducida en gluten puede ser además utilizada como un ingrediente de base de cereal durante la fabricación estándar de alimentos basados en trigo tales como: galletas, biscochos, galletas duras, barras de bocadillo (granóla o fruta) , pan plano, tortilla de harina, buñuelo, muffin, empanada, panqué, bulgur, pastelito de fruta y tallarines. Por lo tanto, una ingestión diaria de alimentos basados en trigo y basados en cereal más alta en polisacáridos no de almidón (de harina de salvado que contiene 63% de fibra dietética y 4% de proteína) y endosperma alto en fibra (de harina de maíz fina que contiene 5% de fibra dietética y 8% de proteína) pueden contribuir a una reducción en la ingestión total de calorías (de 25% a aproximadamente 30%) y a un grado menor a un consumo de gluten alergénico (de 15% a aproximadamente 40%) . El salvado de maíz nixtamalizado (Maseca®) utilizado en una galleta de bajo contenido de carbohidrato/gluten (60% y 15%, respectivamente) no solamente disminuyó el colesterol LDL en cobayos, sino también redujo el LDL y los niveles de colesterol sérico en varones adultos normales (14%) e hipercolesterolémicos (11%) del norte de México. Ellos consumieron galletas de maíz-salvado durante un estudio de 6 semanas (70 gramos de galleta/día con 55% de salvado fino agregado que contenía 64% de fibra total, 4% de proteína, 2% de grasa y 2% de ceniza) . De acuerdo a la FDA (21 CFR 101.9) el valor diario calórico depende de cada adulto (2,500 kcal a 2,000 kcal) incluyendo desde aproximadamente 30 a 25 gramos de fibra dietética (pirámide de la guía de alimentos: 6 a 11 porciones de granos/día: DHHS/USDA-lineamientos dietéticos, 1995) . Además, un menor consumo de alimentos densos en energía (altos en grasa/proteína y altos en azúcar o altos en almidón) y refrescos (altos en azúcar libre) reducirán también las calorías diarias totales para mantener un peso saludable. En este método, la novedosa precocción fisicoquímica da como resultado una reducción de 50% al 70% en los sólidos de agua de desecho (0.5% a aproximadamente 0.7%) con costos correspondientemente menores en el agua de drenaje, en comparación a los métodos industriales (1.5% a 2.5%). Los iones bisulfito y sulfito en la solución auxiliar de procesamiento, ayuda en la prevención del crecimiento bacteriano formador de espora, no deseado y en reacciones de pigmento café durante el preacondicionamiento de maíz precocido. La precocción a baja temperatura (75°C a 90°C) utilizando una solución de sulfitos (0.05% a 0.15%) no solamente ayuda a hidrolizar la fibra insoluble, el almidón y la proteína, sino también mejora su eliminación de salvado para la harina integral . Éste también disuelve los componentes de salvado, endosperma y germen sin utilizar una baja concentración de cal (Patentes de los Estados Unidos Nos. 6,344,228, 6,387,437 y 6,428,828) o una concentración alta de sulfito (Patente de los Estados Unidos No. 6,322,836 y documento WO 2004/023892). Existe además un rendimiento mayor de 90% de harinas de maíz ultrafinas y finas por kilogramo de maíz limpio, el alimento y la harina producidos por la molienda en seco del maíz obtiene únicamente un rendimiento de 65% a 70%, o un rendimiento de 80% a 85% para una harina de arepa integral (Patente de los Estados Unidos No. 6,326,045). A partir de lo anterior, será aparente que es posible fabricar harinas de maíz pregelatinizadas con un novedoso producto continuo el cual es eficiente debido a la precocción con maíz y sulfitos y la separación con aire centrifugo que producen harina ultrafina para harina basada en producto lácteo y harina fina para alimentos basados en cereal, en donde son prevenidas algunas de las pérdidas de nutrientes y sólidos que habrían estado presentes sino es por las características de la presente invención. Se debe entender que las modalidades de esta invención ilustradas en la presente y descritas con detalle son a manera de ilustración y no de limitación. Otros cambios y modificaciones son posibles y se presentarán por sí mismos para aquellos expertos en la técnica anterior. Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un proceso fisicoquímico para la producción de harinas de maíz pregelatinizadas para diversos productos alimenticios, caracterizado porque comprende los pasos de: precocer el grano de maíz limpio con vapor en una solución de sulfitación que comprende al menos un componente ácido seleccionado del grupo que consiste de metabisulfito de sodio, sulfito ácido de sodio y sulfito de sodio; el lavado del grano de maíz precocido con sulfito, para remover los sólidos solubles hacia el agua de desecho, y estabilizar un contenido de humedad del grano de maíz precocido; moler el grano de maíz precocido y lavado y secar el grano de maíz molido para la gelatinización parcial; cocer y secar posteriormente el grano de maíz molido y secado, con aire limpio; y separar el maíz molido para recuperar una molienda ultrafina por debajo de malla 60 a 325 para obtener una harina de maíz ultrafina, adecuada para alimentos basados en producto lácteo; en donde el paso de separación es realizado utilizando un separador de aire, y comprende el sometimiento del maíz molido a una corriente de elevación de aire, y la separación de la harina de maíz ultrafina del maíz molido no ultrafino, con base en las diferencias entre los efectos de las fuerzas de arrastre aerodinámicas impartidas por la corriente de elevación del aire sobre la harina de maíz ultrafina en oposición al maíz molido no ultrafino.
2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de precocción utiliza sulfitos en una cantidad de aproximadamente 0.02% a aproximadamente 0.15% en peso del grano de maíz limpio.
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de separación separa la molienda ultrafina de una molienda gruesa, la molienda ultrafina comprende fracciones de germen y de endosperma con bajo contenido de fibra, la molienda gruesa comprende fracciones de endosperma alto en fibra, germen y salvado.
4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: aspirar la molienda gruesa para remover una fracción de salvado de maíz ligera; moler nuevamente la molienda gruesa aspirada; y reciclar el endosperma alto en fibra, aspirado y remolido y las fracciones de germen, de la molienda gruesa.
5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el paso de reciclamiento comprende el cernido de la molienda gruesa aspirada y remolida, en una fracción más fina, por debajo de malla 45 a 80, para producir una harina de maíz fina adecuada para alimentos basados en cereal .
6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque las harinas de maíz ultrafinas y finas representan un rendimiento de 91% a 96% del peso total del grano de maíz.
7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque comprende el paso adicional de volver a triturar la fracción de salvado de maíz ligera producida por el paso de aspiración, por debajo de malla 45 para producir una harina de salvado.
8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la fracción ligera de salvado de maíz comprende aproximadamente 3% a 8% de harina por kilogramo de grano de maíz.
9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque comprende el paso adicional de mezclar la harina de maíz fina con 5% a 10% en peso de la harina de salvado para producir una harina de maíz entero con contenido incrementado de fibra dietética.
10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque comprende además los pasos de: mezclar la harina de salvado con 45% a 49% en peso de harina de trigo, para producir una harina de grano entero parcial con contenido disminuido de calorías totales; y la fabricación de al menos uno de los alimentos basados en trigo y basados en cereal utilizando la harina de grano entero parcial y la harina de maíz entero.
11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque comprende además el mezclado de la harina de salvado con 45% a 49% en peso de harina de trigo, para producir una harina de grano entero parcial con contenido disminuido de calorías totales .