MX2013000262A - Metodo y sistema, para acondicionar granos de maiz, para su nixtamalizacion. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método y a un sistema para el acondicionamiento de granos de maíz, antes de someterlos a un proceso de nixtamalización. Donde el método comprende una serie de pasos de limpieza de los granos de maíz, de hidratación y remoción del pericarpio y pedicelo, de los granos de maíz. En cuanto al sistema, este comprende una configuración única de aparatos y máquina convencionales, para realizar las etapas del procedimiento antes mencionado. La invención, por lo tanto, también comprende los granos de maíz acondicionados y el proceso de su nixtamalización.

Description

MÉTODO Y SISTEMA, MAÍZ, PARA SU CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN i La presente invención se relaciona con, los campos técnicos de la mecánica y la alimentación, porque proporciona un método y un sistema, para acondicionar granos de maíz, con el fin de prepararlos para uri proceso de nixtamalización, preferentemente; así como también un método para nixtamalizar a los granos acondicionados.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Dentro de los principales problemas que presentan los procesos de nixtamalización de maíz, son los elevados contaminantes que se generan y el elevado consumo de energía requerido, tanto en los procesos convencionales como en aquellos más evolucionados.

Todos los procesos de nixtamalización persiguen la eliminación, o degradación, parcial o total de la cutícula externa del grano de maíz, también llamado como pericarpio, cuya proporción en el grano es de alrededor del 6 %, dependiendo de la raza y variedad del maíz (Bartolini 1990, El Maíz, Ediciones Mundi, España).

Desde los años 50's se han efectuado esfuerzos por mejorar el proceso de nixtamalización, los cuales cubrieron aspectos básicos del proceso ya comercial, tales como disminuir la relación agua/maíz, la concentración de cal, la temperatura y el tiempo de cocimiento y de reposo, sin considerar los cambios significativos al proceso tradicional de nixtamalización (US 4594260). La mayoría de dichos métodos consisten en cocer los granos de maíz con cal, moler, secar y pulverizar la masa, para finalmente separar el pericarpio, pedicelo y otros materiales inertes, como es el caso ¡de la patente MX281882.

En dicha patente MX281882 se divulga un método para producir harina de masa de maíz pre-cocido y sin pericarpio. Donde el maíz es pre-cocido con una mezcla de cal y agua, la cual es calentada por vapor a presión, a una temperatura de 1 10 a 1 14 °C, durante 17 a 25 min, el maíz pre-cocido se pasa por un lavador donde se rocía vapor y agua a una temperatura de 60 a 70° C, durante 30 a 60 seg. El maíz lavado se pasa a un pre acondicionador donde el maíz pre-cocido se equilibra durante un tiempo de 150 a 210 min, luego el maíz pre-acondicionado, por medio de una banda alimentadora, es conducido a un molino primario, el cual presenta un tubo de Venturi, que permite que el maíz pre-molido y el aire caliente que entra desde un horno, se mezclan y se cuece parcialmente. La mezcla se seca de 195 a 205 °C, se remueve en un primer separador centrifugo, después el material es pasado a través de un enfriador, el aire es succionado por un soplador, posteriormente se pasa por un segundo separador centrífugo, para luego pasar el material seco pre-cocido por un cernidor, donde se separa el molido fino como harina de maíz nixtamalizada y el molido grueso se vuelve a procesar en una serie de aspiradores, en esta etapa se obtiene dos tipos de materiales, uno ligero que se toma cómo desperdicio y uno grueso que se muele en el molino secundario, la mezcla que se obtiene del molino secundario se recicla en un cernidor para producir una harina para tortillas o totopos. No existe una remoción física del pericarpio del grano de maíz, previa a la nixtamalización, sino que se hidrata, cuece y separa, por medio de dos cernidas que se le da a la harina ya nixtamalizada.

Sin embargo, también se han desarrollado otros métodos que consisten en proporcionar un tratamiento a los granos de maíz, previos a la nixtamalización, como por ejemplo, decorticar, descascarar o pulir, por distintos medios, a los granos de maíz, antes de ser ' sometidos al proceso de nixtamalización, un ejemplo de ello se puede ver en la siguiente patente MX272532.

La patente MX272532, divulga una máquina y un método para descascar granos de maíz de cualquier variedad y color, con el fin de obtener fracciones separadas, que sean utilizadas para obtener productos industriales. La máquina descascara el grano de manera continua por impacto y abrasión, la cual que comprende: soportes para mantenerla suspendida, con una inclinación mayor a la entrada de los granos y menor a la salida de estos, de manera que facilita la salida; un cilindro horizontal que presenta una entrada de alimentación lateral continua y una salida lateral opuesta a la entrada, con una inclinación mayor a 60° con relación a la pared externa del cilindro para la descarga de los granos; un eje accionado y dispuesto internamente a través del cilindro; el eje interno presenta un conjunto de paletas atornilladas sobre bujes dispuestos a lo largo del eje, la distancia o apertura de las paletas con relación a la superficie interna del cilindro es regulada a través del atornillado o desatornillado de las mismas sobre los bujes; un mecanismo de accionamiento giratorio para mantener el eje en una velocidad de 600 a 1000 rpm. Dicha máquina se caracteriza porque el conjunto de paletas se conforma por filas a lo largo del eje y en donde las primeras dos filas cercanas a la entrada se ajustan a una posición inclinada de 60° con relación al eje, presentando una forma helicoidal, lo cual permite el movimiento de los granos al interior del cilindro; las filas centrales se ajustan a una posición de 90° con i relación al eje presentando una forma axial, lo cual proporciona a los granos mayor tiempo de permanencia dentro del cilindro en esta sección; además se tiene una sección de paletas de contraflujo intercaladas con las paleta radiales, ajustados en una posición de 120° con relación al eje y que al rotar con el eje forman un helicoide contrario al flujo de los granos, aumentando el tiempo de contacto de los granos con las paletas en el interior del cilindro; las tres filas de paletas cercanas a la salida se ajustan con un giro de forma que al rotar en conjunto adquieren una forma helicoidal impulsando así la salida de los granos descascarados del interior del cilindro.

El método de la misma patente MX272532, es con el fin de lograr una separación eficaz y i eficiente de la cáscara, corteza, cubierta y otros componentes del grano de maíz, y comprende: limpiar el grano, el grano sano es sometido a limpieza mediante sistemas comerciales de zarandas o tamices vibratorios para retirar materiales extraños basados en la granulometría diferente que estos poseen, jes decir mayores o menores que el grano de maíz, pedazos de madera, metales, hojas tierra y otras impurezas; acondicionamiento o remojo de maíz del grano de maíz en agua, para hidratar la cáscara, cubierta o corteza del grano de 1 maíz, facilitando así su desprendimiento durante el descascarado por impacto y abrasión, donde la hidratación es en tiempos cortos ¡y bajas temperaturas, de manera que sólo la capa externa se hidrate y no el endospermo, donde a los granos duros se hidrata de 8 a 10 min a 30° C, los semiduros de 7-8 min a 30° C y los blandos 5-7 min a 20° C; descascaramiento del grano, el grano remojado se coloca en la sección de alimentación del descascarador continuo antes descrito; separar por medio de tamices vibratorios los granos que no se lograron descascarar y las fracciones separadas, los granos no descascarados (5 al 8 %) se retorna a la sección de alimentación y las fracciones separadas hacia la sección de alimentación del separador neumático o flotación, donde se utiliza un separador neumático comercial, para separar a las fracciones, de acuerdo a su peso específico, donde la cáscara, puntas y parte del germen, por ser ligeros, se separan en la parte superior del separador y el endospermo es impulsado por el flujo de aire hacia un depósito pulmón.

Los inconvenientes de la patente MX272532, es que la cantidad del 5 a 8 % de granos que no se les desprende el pericarpio, pedicelo y germen, se tienen que recirculan en el proceso, lo cual implica más gasto de energía. Además de que se elimina y desprende el germen del grano, mientras que en nuestra invención se persigue conservar el germen del grano para dar una mejor consistencia a las tortillas obtenidas.

Por su parte la patente MX 173679 describe una maquina descascaradora y pulidora de granos, barrida por aire que cómprende un alojamiento cilindrico, dividido longitudinalmente en cuatro secciones intercomunicadas; un rotor que tiene una pluralidad de discos abrasivos, montados sobre un eje, entre dichos discos se ubican anillos separadores, los cuales forman cámaras de expansión para el alojamiento de los granos, tanto los discos abrasivos como los anillos separadores presentan perforaciones que permiten el paso del aire para la extracción de partículas que se desprenden de la acción abrasiva ejercida hacia los granos. Esta máquina puede utilizarse para una gran variedad de granos y cereales, entre los cuales se encuentran el arroz, trigo, soya, cártamo, azafrán y otros similares; una característica esencial de la presente máquina es que el rotor puede tener diferentes posiciones de ataque, de tal manera que los efectos en algunos casos sean mas abrasivos que frotantes, o mas frotantes que abrasivos lo que redunda en la obtención de granos con superficies mas o menos lisas.

El documento de patente BR0101171 describe un equipo industrial útil en el proceso para remover el pericarpio y germen de los granos de maíz, el cual comprende una caja metálica; provisto externamente de un panel electroneumático y un motor eléctrico acoplado al conjunto de transmisión usual que acciona un eje dispuesto horizontalmente en la caja, que hace girar una rosca de alimentación y un rotor rodeado por una placa perforada que define una cámara de fricción provista de una salida de grano, por debajo de la cámara de fricción dentro de la caja, se proporciona una tolva de recogida de salida del pericarpio y germen, y también en el extremo inicial de dichó tornillo de alimentación se sitúa una tolva de recepción y un registro neumático controlable. Este equipo tiene una placa perforada conformada y dispuesta de tal manera desprende el pericarpio, pedicelo y germen de los i granos de maíz, por lo que tiene una configuración ruda.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Los detalles característicos de la presente invención se muestran en la siguiente descripción, figura y ejemplos, que se ácompañan, los cuales son meramente una de las tantas modalidades para la realización de la invención, por qué, no deben considerarse como una limitante. i i Breve descripción de la figuras \ La figura 1 es un diagrama esquemático del sistema y flujo que siguen los granos de maíz, para su acondicionamiento, de la presente invención.

' Definiciones: En este caso, la expresión de "granos dé maíz acondicionados", se debe entender que son aquellos granos a los que se les ha eliminado parcial o totalmente su pericarpio de los granos de maíz, así como también la ¡remoción de otras partes del grano que no son deseables en un proceso de nixtamalización, tales como pedicelos, capas de harinas superficiales, etc.

: Los problemas que se pretende resolver ; con la presente invención, es reducir las elevados cantidades de agua, cal, energía y tiempo, requeridos para la nixtamalización del maíz, y con ello obtener productos de una mejor consistencia, sabor, durabilidad y que su nivel nutritivo no se vea afectado, como sucede con los procesos de nixtamalización actualmente conocidos. Pero también disminuir los residuos contaminantes que son producidos por dichos procesos de nixtamalización. 1 Una de las soluciones que propone la presente invención es un método industrial para acondicionar granos de maíz, para su nixtamalización, de los que descargan los granos de maíz en una tolva de recepción (1) convencional y eliminan por tamaño, a las impurezas de los granos de maíz, con la ayuda de una zaranda vibratoria (2) convencional.

Una de las novedades de este proceso es, eliminar por peso/densidad las impurezas de los granos de maíz, con una máquina de circuito cerrado convencional (3), la cual lleva a cabo una limpieza del maíz por medio de flujo de aire y densidad, donde las impurezas que aquí se separan son principalmente polvos, tierra, insectos, granos de maíz dañados, quebrados, podridos o mal formados, y otros materiales extraños que puedan ser elevados por una corriente de aire. El eliminar el polvo en esta etapa es muy importante, ya que durante el almacenamiento o del campo, los granos de maíz traen consigo contaminantes, como toxinas, y en los procesos actuales de acondicionamiento estos no son eliminados, lo que produce una contaminación de los productos que se vayan a obtener, como tortillas, \ harinas, etc. ¡ ?1 extraer las impurezas de la máquina de circuito cerrado, se puede hacer por medio de cualquier dispositivo convencional, como por ejemplo; por medio de un helicoidal (no ilustrado). j Este método también comprende depositar los granos de maíz libres de impurezas, en un silo de control convencional (4) que posee una válvula tipo cremallera 250 mm (5), para controlar el flujo de los granos de maíz. Donde dicho silo de control (4) se prefiere cilindrico, con fondo cónico y de una capacidad de 8 ton; sin embargo tales características puede cambiar y siguen estando dentro del espíritu de la invención.

Otra etapa del método es dosificar los; granos de maíz con una tolva dosificadora (6) dispuesta verticalmente a 90°; la cual tiene una capacidad de 550 kg; provee una mirilla para monitorear constantemente el nivel de granos; y un tubo transparente (no ilustrado) ubicado en su parte inferior. La tolva dosificadora está montada sobre una estructura (7), cuya altura le permite ser alimentada de granos de maíz limpio. i Humedecer con agua el pericarpio y pedicelo, de los granos de maíz que provienen por gravedad, de la tolva dosificadora (6), cón un aparato hidratador convencional (8), el cual se coloca ligeramente inclinado, quedando el extremo por donde entran los granos de maíz y el agua, hacia abajo, para que el excedente de agua sea eliminada inmediatamente.

Remover el pericarpio de los granos de maíz húmedos que provienen del aparato hidratador (8), con la ayuda de un aparato removedor de pericarpio convencional (9), al cual se le acondiciona una placa perforada, donde los granos de maíz se someten a una fuerza de 39 a 40 amperes, de tal manera que haya la1 fricción suficiente, entre granos y con la placa i perforada para desprender solamente el pericarpio y el pedicelo, pero sin remover el embrión de los granos. Esta es otra de las características que hace diferente este método de los demás, ya que por lo general dichos procesos conocidos, desprenden el embrión de los granos del maíz.

¡ Separar, por medio de centrifugación, con una cámara centrífuga (10), a los contaminantes indeseables para la nixtamalización, que ¡pudieran quedar adheridos a los granos de maíz descascarillado, debido a la humedad a la que se someten dichos granos, tales contaminantes pueden ser, pericarpios, harinas, pedúnculos, pedículos o pilorizas.

Depositar el maíz un silo convencional (1 1) que sirva de almacenamiento y apto para envasar; ; El traslado de los granos de maíz, de una etapa a otra, se hace con cualquier medio convencional de traslado, apto para el traslado de granos de maíz; como por ejemplo, al menos, un elevador de cangilones para granos 4" (Contra Flujo) (12).

Cabe señalar que en este método, la cantidad de agua depende del grado de suciedad adherida a los granos de maíz y de la cantidad de pericarpio que se desee desprender. Pero si es necesario mencionar, que la cantidad debe ser la necesaria para humedecer solamente el pericarpio y pedicelo, sin humedecer el endospermo de los granos, para no desprender el embrión ni capas de almidón. El rango que se prefiere es de 500 a 1000 cm3 por kg de maíz. En esta etapa los granos de maíz quedan limpios de toxinas que comúnmente se acumulan en su pericarpio.

En cuanto al tiempo de contacto de los lgranos de maíz con el agua, se recomienda que sea alrededor de 8 min. ! La fracción de pericarpio que se prefiere desprender es el 90 %, sin embargo, puede variar esta fracción dependiendo del tipo de maíz y del tipo del producto a obtener.

El control del agua, se hace con medios electrónicos automatizados convencionales (13).

Una de las variantes del método en cuestión, es que la cámara centrífuga (10) se coloca sobre una estructura (no ilustrada) que tiene una altura que le permita recibir el maíz descascarillado y, a su vez depositarlo por gravedad en el silo convencional (1 1).

; ! El concentrar los productos que fueron! desprendidos de los granos de maíz, tanto en la ¦ etapa de remoción del pericarpio y de lá limpieza por centrifugación, se puede realizar de muchas manera, como el auxiliarse con un dispositivo llamado ciclón (14) convencional, el cual se une por medio de como tuberías (15), con el aparato removedor de pericarpio (9) y con la cámara centrífuga (10), para succionar dichos productos desprendidos.

Opcionalmente se puede deshidratar a los productos desprendidos de los granos de maíz, mientras son conducidos por la tubería (15) que los lleva al ciclón (13), mediante el uso de un aparato secador (16) convencional que inyecta aire caliente a la tubería (15) por donde se desplaza el pericarpio hacia el ciclón (13). Esto se hace cuando el pericarpio (salvado) se vaya a trasladar a grandes distancias o almacenar por periodos prolongados.

Durante el proceso se genera una gran cantidad de ruidos, por los aparatos y máquinas que intervienen, por lo que se puede reducir la contaminación auditiva que se genera, con la ayuda de un mecanismo amortiguador de ruidos (17) convencional.

Por otra a parte, la invención, por lo tanto, también comprende el grano de maíz acondicionado, caracterizado porque es un grano que tiene removido su pericarpio y pedicelo, como el obtenido por el método antes descrito. Aunque se prefiere, que dicho grano tengo un 90 % de su pericarpio removido. i El maíz acondicionado, se puede almacenar del silo (1 1) o puede pasarse a los medios ! convencionales (18) de nixtamalización; y ese paso puede ser por medio de un elevador de cangilones (12). | I Por consecuencia, la presente también abarca un procedimiento para la nixtamalización de granos acondicionados de maíz, el cual comprende, cocer los granos de maíz acondicionados, durante un tiempo de cocción de alrededor de 15 min, a 60° C; con una cantidad de cal de 300 gr, por 50 L de água, y por 50 kg de maíz acondicionado; y dejar reposar, después de la cocción, tan soló 1 h. Como se puede ver, estos son tiempos y I cantidades records que ningún proceso de nixtamalización ha logrado y todo gracias al acondicionamiento previo de los granos de maíz. Ahorrándose energía, agua, tiempo y no hay contaminación. ; i Por lo tanto, la presente invención también involucra un sistema para acondicionar granos de maíz, para su nixtamalización, el cual,; si bien es cierto se conforma de componentes ya conocidos, pero la conformación y el orden de los mismos le da ventajas técnicas, las cuales no han sido divulgadas por el estado de la técnica. i Dicho sistema comprende una tolva convencional (1) de recepción de los granos de maíz sin limpieza; una zaranda vibratoria convencional (2), de las que separan impurezas de acuerdo a su tamaño. ; -ío- También puede comprender, al menos, una máquina de circuito cerrado (3) convencional, que extrae las impurezas del maíz por medio de flujo de aire, según la densidad de las impurezas.

El sistema comprende, al menos, un silo de control (4) convencional que tiene en su parte inferior una válvula (5) para controlar el flujo de maíz.

Así como también, al menos, una tolva dosificadora (6) de granos limpios de maíz, dispuesta verticalmente; la cual a su vezitiene, al menos, una mirilla vertical (no mostrada) en una de sus caras frontales, para observar y mantener el nivel de la cantidad de maíz.

Al menos, un aparato convencional para hidratar (8) el pericarpio y pedicelo de los granos limpios de maíz que provienen de la tolva dosificadora (6) de granos limpios de maíz.

Un tubo transparente (no mostrado) se provee para conectar la tolva dosificadora (6) con el aparato hidratador (8) de los granos de maíz.

Al menos, un aparato convencional removedor de pericarpio y pedicelo (9), de granos de maíz, al cual se le adecúa una placa perforada para desprender solamente el pericarpio y pedicelo, de los granos de maíz. ' Al menos, una cámara centrífuga (10) para eliminar las impurezas que quedan adheridas a los granos acondicionados; y al menos, un silo convencional (1 1) donde el maíz acondicionado es almacenado temporalmente y envasado.

En este caso se prefiere que el silo de control (4) sea cilindrico, con fondo cónico, de 8 ton de capacidad, pero estas estas especificaciones pueden variar dependiendo del tamaño del sistema que se desee desarrollar.

Una variante del sistema, donde el aparato hidratador (8) está dispuesto en una inclinación, donde el extremo de la entrada de maíz y agua, queda hacia abajo y el extremo de salida hacia arriba.

A la luz de la presente invención, es obvio que se puede implementar cualquier medio convencional de transporte (12) de los granos de maíz, entre los componentes del sistema, como por ejemplo elevadores de cangilones para granos 4" (12).

Otra variante del sistema en cuestión, es que la cámara de limpieza centrífuga (10), se monta en una estructura (no ilustrada) que tiene una altura que le permita recibir el maíz acondicionado y, a su vez, depositar por gravedad dicho maíz en un silo convencional (1 1) de almacenamiento y/o envasado. ¦ El sistema en cuestión, puede comprender además, un aparato convencional (14) para succionar el pericarpio y pedicelo, desprendidos de los granos de maíz, el cual se conecta, por medio de una tubería (15), en la salida inferior del recipiente donde se concentran el pericarpio y pedicelo desprendidos, del aparato removedor de pericarpio (9) y con la cámara centrífuga (10). El aparato succionador convencional (14) puede ser un aparato llamado ciclón; y la tubería (15) tiene una longitud que puede variar del espacio donde se coloque el sistema, por ejemplo en este caso es de 26 m.

Una de las variantes del presente sistema es que comprende además, un aparato convencional (16) que proporcione aire caliente, el cual se desplace por la tubería (15) por donde se desplaza el pericarpio y pedicelo, mientras viaja hacia el aparato succionador (14). El aparato que proporciona al aire caliente, puede ser un fogón u algún otro similar.

Una modalidad del sistema en cuestión que provea, además, un aparato recolector del pericarpio y pedicelo desprendidos (19), el cual se conecta en la parte inferior del ciclón (i4). ; Opcionalmente, el sistema puede comprender medios convencionales para realizar la nixtamalización (18) de los granos de maíz acondicionados, donde los granos pueden ser trasladados convencionalmente con un aparato transportador (12), como un elevador de cangilones. ' ¦ : Opcionalmente también, el sistema puede comprender un aparato silenciador convencional (17), para reducir la contaminación auditiva que se genera por el funcionamiento de los aparatos y máquinas que conforman a dicho sistema. i Ejemplos Ejemplo 1 : i ' Con este ejemplo se ilustra una de las muchas formas de cómo llevar acabo el método para acondicionar granos de maíz, para su nixtamalización, de la presente invención, el cual es : meramente incluido con fines ilustrativos, por lo que no debe considerarse como una , limitante. Dicho método, comprende las siguientes etapas: A. Descargar los granos de maíz en una tolva de recepción (1) convencional; B. Elevar con un elevador de cangilones (12) 4" convencional, a los granos de maíz, para vaciarlos sobre una zaranda vibratoria; C. Eliminar por tamaño, a las impurezas de los granos de maíz, con la ayuda de una zaranda vibratoria (2) convencional, ¡ la cual posee una primera criba inclinada, que consiste en un par de mallas paralelas éntre sí, cuyas perforaciones son de un tamaño tal, ; que permitan separar impurezas mayores al grano del maíz, tales como paja, olotes, piedras, metales, vidrios, entre otros; y una segunda criba de la misma conformación que la primera criba, con la diferencia en que las perforaciones de esta segunda criba, son de un tamaño que permitan la separación de impurezas de menor tamaño a los granos de maíz, tales como, tamo, granos quebrados, insectos, etc.; D. Separar por peso, a las impurezas de los granos de maíz, que hayan quedado de la etapa anterior, para esto se requiere de una 'máquina de circuito cerrado convencional (3), la cual lleva acabo una limpieza del maíz por medio de flujo de aire y densidad, donde las impurezas que aquí se separan son principalmente polvos, insectos, granos de maíz dañados, quebrados, podridos o mal formados, y otros materiales extraños que puedan ser elevados por una corriente de aire. El incluir esta máquina en el proceso, hay un considerable ahorro de energía, ya que basta con la ayuda de un motor de 4 caballos de fuerza, para limpiar un volumen de 10 ton/h; lo cual no se ha logrado, hasta la fecha, limpiar grandes cantidades de granos, con tan poca energía; E. Extraer las impurezas de la máquina de circuito cerrado, por medio de un helicoidal (no ilustrado); F. Trasladar los granos de maíz de la máquina de circuito cerrado, hacia un silo de control (4) ; con un segundo elevador de cangilones para granos 4" (Contra Flujo) (12); G. Depositar los granos de maíz libres de impurezas, en el silo de control (4) convencional, el cual en este caso es cilindrico, con fondo cónico, y de 8 ton de capacidad. Este silo de control (4) lo que hace es almacenar temporalmente el maíz, el cual se va dosificando según la cantidad de maíz a acondicionar, para ello se provee, en la parte inferior del silo (5) , de una válvula (o registro tipo cremallera 250 mm) para controlar el flujo de los granos de maíz; H. Conducir los granos de maíz con un tercer elevador de cangilones convencional (12) 4" i S, para depositarlo en una tolva de dosificación (6); I. Dosificar los granos de maíz con uná tolva dosificadora (6) dispuesta verticalmente a I 90°, montada sobre una estructura (no ilustrada), cuya altura le permite ser alimentada de granos de maíz limpio, la cual tiene una capacidad de 550 kg y provee una mirilla para monitorear constantemente el nivel de granos; J. Humedecer con agua los granos de maíz que provienen por gravedad, pasando por un tubo transparente (no mostrado) ubicado en la parte inferior de la tolva dosificadora (6); para esta actividad se utilizó un aparato hidratador convencional (8), el cual se coloca ligeramente inclinado, quedando el extremo por donde entran los granos de maíz y el agua, hacia abajo, para que el excedente de agua sea eliminada inmediatamente y no se desplace por el aparato; esto con la finalidad de humedecer los granos de maíz, con una cantidad de agua necesaria para remojar solamente el pericarpio y pedicelo, del mismo, para que estos se ablanden y se puedan desprender del grano; sin embargo, dicha cantidad también dependerá del grado de suciedad adherida a los granos de maíz y de la cantidad de pericarpio que se desee desprender; comúnmente, la cantidad de agua es de 500 a 1000 cm por Kg de maíz o por la cantidad de pericarpio que se desea desprender, durante un tiempo de 8 min de contacto con el maíz. Por lo tanto, se requieren de medios electrónicos convencionales (13) para automatizar de manera controlada, la cantidad de agua a aplicar a los granos de maíz; , K. Remover el pericarpio de los granos del maíz, con la ayuda de un aparato removedor (9) de pericarpio convencional, al cual se le acondiciona una placa perforada, donde los granos de maíz se someten a una fuerza de 39 a 40 amperes, de tal manera que haya la fricción suficiente, entre granos y con la placa perforada para desprender solamente el i pericarpio y el pedicelo, pero sin remover el embrión de los granos; L. Elevar los granos de maíz descascarillado, por un cuarto elevador de cangilones 4" S (12), para depositarlo dentro de una cámara centrífuga (10) convencional; M. Remover, por medio de centrifugación, con la cámara centrífuga (10), a los contaminantes indeseables para la nixtamalización, que pudieran quedar adheridos a los granos de maíz descascarillado, debidb a la humedad a la que se someten dichos granos, tales contaminantes pueden ser, pericarpios, harinas, pedúnculos, pedículos o pilorizas; N. Depositar el maíz acondicionado en un segundo silo convencional (1 1), para lo cual en este caso, la cámara centrífuga (10) se coloca sobre una estructura (no mostrada) que tiene una altura que le permita recibir el maíz descascarillado que lleva el cuarto elevador (12) y a su vez depositar por gravedad dicho maíz en el silo convencional (1 1 ); ?. Envasar los granos de maíces descascarillados y limpios, de una manera convencional.

Por otra parte y al mismo tiempo, concentrar los productos- indeseables para la nixtamalización y que fueron desprendidos de los granos de maíz, tanto en la etapa de remoción del pericarpio y de la limpieza por centrifugación, para ello, se puede auxiliar con un dispositivo llamado ciclón (14) convencional, el cual se une por medio de conductos (15), como tubería, con el aparato removedor (9) de pericarpio y con la cámara centrífuga (10), para succionar dichos productos desprendidos.

Los productos son conducidos por un dispositivo que tiene un tornillo sin fin (19) para ser envasado. ! Opcionalmente se puede deshidratar a los productos desprendidos, mientras son conducidos por la tubería (15) que los lleva al ciclón (14), mediante el uso de un fogón (16) convencional que inyecta aire caliente a la tubería (15) por donde se desplaza el pericarpio hacia el ciclón (14), con el fin de que dicho pericarpio quede completamente libre de humedad, para un envasado prolongado. ; Otra opción es reducir la contaminación auditiva en el proceso, con la ayuda de un ^mecanismo amortiguador de ruidos (17) convencional.

Es importante mencionar que el presente método debe llevarse a cabo en un medio completamente sellado, o sea sin contacto con el ambiente, con el fin de garantizar la inocuidad de los granos de maíz.

: Opcionalmente se puede nixtamalizar los granos ya acondicionados, de la presente invención, para ello se requiere de medios convencionales para cocer (18) a los granos. Para esta actividad, los granos acondicionados se someten a un tiempo de cocción de alrededor de 15 min, a 60° C; con una cantidad de cal de 300 gr por 50 L de agua y por 50 kg de maíz acondicionado; y se dejan reposar, después de la cocción, tan solo 1 h. Como se puede ver, estos son tiempos y cantidades records que ningún proceso de nixtamalización ha logrado y todo gracias al acondicionamiento previo de los granos de maíz Ejemplo 2 ¡ i Un ejemplo de cómo llevar acabo una realización de la presente invención, es el siguiente sistema industrializado para acondicionar] granos de maíz para su nixtamalización, donde dicho sistema comprende aparatos convencionales, por lo qué, este sistema se diferencia de i los ya conocidos, por los tipos de aparatos que lo conforman y del arreglo de los mismos en dicho sistema. ¡ ; i El sistema comprende una tolva de recepción de maíz (1) convencional; la cual se conecta con un elevador de cangilones para granos (12) 4" S (Contra Flujo) ya conocido, el cual trasporta el maíz hacia una zaranda vibratoria (2) convencional, para realizar una primera limpieza de maíz. Dicha zaranda (2) cuenta con una primera criba inclinada, que consiste en un par de mallas paralelas entre sí, cuyas perforaciones son de un tamaño tal, que permitan separar impurezas mayores al grano del maíz, tales como paja, olotes, piedras metales, vidrios, entre otros. La zaranda (2) también cuenta con una segunda criba de la misma conformación que la primera criba, con la diferencia en que las perforaciones de esta segunda criba, son de un tamaño que permitan la separación de impurezas de menor tamaño al grano del maíz, tales como, tamo, granos quebrados, insectos, etc.

La zaranda (2) se encuentra montada sobre una estructura (20), a cierta altura, de tal manera que permita recibir por gravedad, el ¡grano de maíz proporcionado por el elevador de cangilones para granos (12) y que además; permita por gravedad, por un lado, la caída y recolección de las impurezas que dicha zaranda (2) separa del maíz, para lo cual se le proveen medios convencionales para 1 tal recolección (no mostrados), y por otro lado desplace el maíz limpio hacia una máquina de circuito cerrado (3).

Esta máquina de circuito cerrado (3) es, también de las ya conocidas, cuyo uso principal ha sido para limpieza de arroz, y su principal finalidad es remover aquellas impurezas de los granos de maíz, que no puede remover la zaranda convencional (2), sobre todo impurezas que son más ligeras que el grano de rnaíz. Por lo que en esta máquina se lleva acabo una limpieza del maíz por medio de flujo de aire y densidad. Con la adicción de esta máquina de circuito cerrado, hay un considerable ahorro de energía, ya que basta con la ayuda de un motor de 4 caballos de fuerza, para limpiar un volumen de 10 ton por h; lo cual no se ha logrado, hasta la fecha, limpiar grandes cantidades de granos, con poca energía.

La máquina de circuito cerrado (3) se \ comunica con un segundo elevador de cangilones para granos 4" (Contra Flujo) (12), el cual deposita a dicho maíz en un silo de control (4) convencional, el cual en este caso es cilindrico, con fondo cónico, y de 8 ton de capacidad. Este silo de control de carga (4) lo que hace es almacenar temporalmente el maíz, el cual se va dosificando según la cantidad de maíz a acondicionar, para ello se provee, en la parte inferior del silo (4), de una válvula tipo cremallera 250 mm (5) para controlar el flujo de maíz. A dicha máquina se le adapta un helicoidal para conducir las impurezas.

El sistema comprende una tolva dosificadora convencional (6) dispuesta verticalmente a 90°, montada sobre una estructura (7), cuya altura le permite ser alimentada de granos de maíz limpio, por un tercer elevador de cangilones para grano 4" S (12); y por gravedad permite la salida del maíz hacia un aparato donde se humedecen los granos de maíz. Dicha tolva (6) tiene una capacidad de 550 kg, posee una mirilla para ver el nivel de la cantidad de maíz que ésta contiene, porque se debe mantener una cantidad constante, con el fin de regular la cantidad de maíz a acondicionar; la tolva (6) posee en su parte inferior un tubo transparente (sin mostrar) que la conecta a un aparato donde se humedecerán los granos de maíz. ¡ I El sistema por lo tanto, tiene un aparato convencional hidratador (8) de granos de maíz, el cual está dispuesto con una inclinación, donde el extremo de la entrada de maíz queda abajo y el otro extremo de salida hacia arriba: Esto con el fin de que el agua que entra en el aparato deshidratador (8) no se desplace internamente por dicho aparato, sino que sea i extraída del mismo. i , ! I La hidratación de los granos de maíz, sé hace con una cantidad de agua necesaria para humedecer solamente el pericarpio y pedicelo, de los mismos, para que estos se ablanden y se puedan desprender del grano. Sin embargo, dicha cantidad también dependerá del grado de suciedad adherida a los granos de maíz y de la cantidad de pericarpio que se desee desprender. Comúnmente, la cantidad de água es de 500 a 1000 cm3 por kg de maíz o por la cantidad de pericarpio que se desea desprender, durante un tiempo de 8 min de contacto con el maíz. Por lo tanto, el presente sistema ¡provee medios electrónicos convencionales (13) para automatizar de manera controlada, la pantidad de agua y maíz.

El sistema comprende también un aparató removedor de pericarpio convencional (9), al cual se le adiciona una placa perforada, de tal manera que solamente desprenda la cantidad de pericarpio y pedicelo, que se desee desprender, pero sin remover el embrión de los granos de maíz. ' El aparato removedor de pericarpio se comunica con un cuarto elevador de cangilones 4" S (Contra Flujo) (12), para introducir el maíz descascarillado en una cámara centrífuga (10) para hacer una remoción de contaminantes indeseables para la nixtamalización, que pudieran quedar adheridos al maíz descascarillado, debido a la humedad a la que se somete el grano, tales contaminantes pueden ser, pericarpios, harinas, pedúnculos, pedículos o pilorizas. Dicha centrífuga (10) tiene en su parte superior una perforación donde se coloca un conducto por donde se aspira los contaminantes y dicho conducto se une a una tubería \ (15) que va hacia un ciclón (14). ¡ La centrífuga (10) se coloca sobre una estructura (no mostrada) que tiene una altura que le permita recibir el maíz descascarillado que lleva el cuarto elevador (12) y a su vez depositar por gravedad dicho maíz a un silo convencional (1 1) de almacenamiento final, para ser envasado. ! Se provee de un dispositivo llamado ciclón (14) convencional, para aspirar el pericarpio desde el recipiente del aparato removedor de pericarpio (9) y de la cámara centrífuga (10), i por medio de tuberías (15). En dicho ciclón (14) se separa el aire del pericarpio, el cual cae 1 al fondo del ciclón y es conducido por un aparato (19) que tiene en su interior un tornillo ' sin fin para envasar al pericarpio, pedicelo y todos los productos desprendidos de los granos, que viene formando el salvado.

Opcionalmente, al sistema se le puede agregar un mecanismo amortiguador de ruidos (17), con el fin de reducir la contaminación auditiva.

I De manera adyacente se dispone de un fogón (16) convencional que inyecta aire caliente a las tuberías (15) por donde se desplaza ¿1 pericarpio hacia el ciclón (14), con el fin de que dicho pericarpio quede completamente libre de humedad, ya que de lo contrario, éste se echaría a perder.

Es importante resaltar que el sistema debe estar completamente sellado desde la máquina de circuito cerrado hasta el silo de almacenamiento final (1 1) y el ciclón (14), con el fin de evitar fugas, ya que el principio de dicho sistema de la presente invención es trabajar por medio de flujo de aire. Por lo qué, los medios de conexión entre las distintas partes que conforman el presente sistema, también !deben cumplir con ese requisito.

Ejemplo 3: Se hizo una comparación de nuestro método de acondicionamiento y nixtamalización, con los métodos convencionales, dondé los resultados obtenidos, directamente del molino/tortillería, son los siguientes, por tonelada de maíz procesado: i 1) En gas, ahorro del 50% por tonelada del maíz procesado. 2) En corriente eléctrica, ahorro del 20 °? por tonelada. 3) En agua se tiene un ahorro del 85% pór tonelada. 4) En el acondicionamiento del maíz, se|reduce la utilización de agua entre un 90% al 95%. i 5) Resultado beneficio, aplicado en fabricación de la tortilla, un 14.8 % mas de producto. 6) En limpieza, con este proceso mejoramos la limpieza en un 85% en pureza. 7) En salud, del porcentaje actual de aflatoxinas, se reduce en el rango del 40% al 50%.

Claims (36)

1. REIVINDICACIONES Un método industrial para acondicionar granos de maíz, para su nixtamalización, de los que descargan los granos de maíz ; en una tolva de recepción ( 1 ) convencional y eliminan por tamaño, a las impurezas de los granos de maíz, con la ayuda de una zaranda vibratoria (2) convencional; donde dicho método comprende: i) separar por peso, a las impurezas de los granos de maíz, con una máquina de circuito cerrado convencional (3), la cual lleva acabo una limpieza del maíz por medio de flujo de aire y densidad, donde las impurezas que aquí se separan son principalmente polvos, insectos, granos de maíz dañados, quebrados, podridos o mal formados, y otros materiales extraños que puedan ser elevados por una corriente de aire; ; ii) extraer las impurezas de la maquina de circuito cerrado, por medio de un helicoidal convencional; 1 iii) depositar los granos de maíz ' libres de impurezas, en un silo de control convencional (1 1) que posee una válvula o registro tipo cremallera 250 mm(5) , para controlar el flujo de los granjas de maíz; iv) dosificar los granos de maíz con üna tolva dosifícadora (6) dispuesta verticalmente a 90°; v) humedecer con agua el pericarpio y pedicelo, de los granos de maíz que provienen por gravedad, de la tolva dosifícadora (6), con un aparato hidratador convencional (8) , el cual se coloca ligeramente ¡inclinado, quedando el extremo por donde entran los granos de maíz y el agua, hacia abajo, para que el excedente de agua sea eliminada inmediatamente; vi) remover el pericarpio de los granos de maíz húmedos que provienen del aparato hidratador (8), con la ayuda de un aparato removedor de pericarpio convencional (9) , al cual se le acondiciona una placa perforada, donde los granos de maíz se someten a una fuerza de 39 a 40 amperes, de tal manera que haya la fricción suficiente, entre granos y con la placa perforada, para desprender solamente el pericarpio y el pedicelo, pero sin remover el embrión de los granos; vii) separar, por medio de centrifugación, con una cámara centrífuga (10), a los contaminantes indeseables para la nixtamalización, que pudieran quedar adheridos a los granos de maíz descascarillado, debido a la humedad a la que se someten dichos granos, tales contaminantes pueden ser, pericarpios, harinas, pedúnculos, pedículos o pilorizas; viii) depositar el maíz descascarillado en un silo convencional (1 1 ) que sirva de almacenamiento y apto para envasar; ix) envasar los granos de maíces descascarillados y limpios, de una manera convencional. I El método de la reivindicación anterior, donde el traslado de los granos de maíz, de una etapa a otra, se hace con cualquier j medio convencional de traslado (12), apto para el traslado de granos de maíz. El método según la reivindicación anterior, donde el medio de traslado es, al menos, un elevador de cangilones para granos 4" (Contra Flujo). El método de conformidad con las reivindicaciones anteriores, donde el silo de control (1 1) es cilindrico, con fondo cónico y de una capacidad de 8 ton. El método, tal y como se reclama |en las reivindicaciones anteriores, donde la tolva dosificadora (6) está montada sobre una estructura (7), cuya altura le permite ser alimentada de granos de maíz limpio. El método según las reivindicaciones anteriores, donde la tolva dosificadora (6) tiene una capacidad de 550 kg; provee una mirilla para monitorear constantemente el nivel I de granos; y un tubo transparente ubicado en su parte inferior. El método de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, donde la cantidad de agua depende del grado de suciedad adherida a los granos de maíz y de la cantidad de pericarpio que se desee desprender. 8. El método de las reivindicaciones anteriores, donde la cantidad de agua es de 500 a 1000 cm3 por kg de maíz. i 9. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el tiempo de remojo de los granos de maíz es de 8 min. 10. El método según las reivindicacionés anteriores, donde el control del agua, se hace con medios electrónicos automatizados convencionales (13). 1 1. El método, tal y como se reclama en las reivindicaciones anteriores, donde la cámara centrífuga (6) se coloca sobre una estructura que tiene una altura que le permita recibir el maíz descascarillado y, a su vez depositarlo por gravedad en el silo convencional O í )- ! 12. El método de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, que comprende además, concentrar los productos que fueron desprendidos de los granos de maíz, tanto en la etapa de remoción del pericarpio y de la limpieza por centrifugación, para ello, se puede auxiliar con un dispositivo llamado ciclón (14) convencional, el cual se une por medio de como tuberías (15), con , el aparato removedor de pericarpio (9) y con la cámara centrífuga (10), para succionar dichos productos desprendidos. 13. El método de las reivindicaciones anteriores, que comprende además, opcionalmente deshidratar a los productos desprendidos, desprendidos de los granos de maíz, mientras son conducidos por la tubería (15) que los lleva al ciclón (14), mediante el uso de un fogón (16) convencional que inyecta aire caliente a la tubería (15) por donde se desplaza el pericarpio hacia el ciclón (14). 14. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además, reducir la contaminación auditiva que se genera en dicho método, con la ayuda de un mecanismo amortiguador de ruidos (17) convencional. 15. El método de conformidad con las reivindicaciones anteriores, donde la fracción de pericarpio que se desprende es un 90 %, del pericarpio total que envuelve un grano de maíz. 16. El procedimiento conforme a las reivindicaciones anteriores, donde la tubería tiene una longitud promedio de 26 m. 17. Un grano de maíz acondicionado, caracterizado porque es un grano que tiene una remoción de su pericarpio, ni pedicelo, como el obtenido por el método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores. 18. El grano de la reivindicación anterior, donde el pericarpio está removido en un 90 %. 19. Un procedimiento para la nixtamaiización de granos acondicionados de maíz, el cual comprende, cocer los granos de maíz acondicionados, de la reivindicación 17 y 18, en medios de cocción convencionales (18). 20. El procedimiento de la reivindicación anterior, donde el tiempo de cocción es de alrededor de 15 min, a 60° C. 21. El procedimiento de conformidad con las reivindicaciones 19 y 20, que comprende además, agregar una cantidad de cal de 300 gr por 50 L de agua y por 50 kg de maíz acondicionado. 22. El procedimiento de conformidad con las reivindicaciones 19 a la 21, donde el tiempo de reposo, después de la cocción es de 1 h. 23. Un sistema para acondicionar granos de maíz, para su nixtamaiización, de los que comprenden una tolva convencional (1) de recepción de los granos de maíz sin limpieza; y una zaranda vibratoria convencional (2), de las que separan impurezas de acuerdo a su tamaño; donde el sistema se caracteriza porque comprende: i) al menos, una máquina de circuito cerrado convencional (3), que extrae las impurezas del maíz por medio de flujo de aire, según la densidad de las impurezas; ii) al menos, un silo de control (4) convencional que tiene en su parte inferior una válvula (5) para controlar el flujo de maíz; iii) al menos, una tolva dosificadora (6) de granos limpios de maíz, dispuesta verticalmente; la cual a su vez ¡tiene, al menos, una mirilla vertical en una de sus caras frontales, para observar y mantener el nivel de la cantidad de maíz; iv) al menos, un aparato convencional para hidratar (8) el pericarpio y pedicelo, de los granos limpios de maíz que provienen de la tolva dosificadora (6) de granos i limpios de maíz; i v) un tubo transparente conecta la i tolva dosificadora con el aparato hidratador (8) de los granos de maíz; : vi) al menos, un aparato convencional removedor (9) de pericarpio y pedicelo, de granos de maíz, al cual se le adecúa una placa perforada para desprender solamente el pericarpio y pedicelo, de los granos de maíz; vii) al menos, una cámara centrífuga (10) para eliminar las impurezas que quedan adheridas a los granos acondicionados; y viii)al menos, un silo convencional (1 1) donde el maíz acondicionado es almacenado temporalmente y envasado. 24. El sistema de la reivindicación anterior, donde el silo de control (4) es cilindrico, con fondo cónico, de 8 ton de capacidad.! 25. El sistema según las reivindicaciones 23 y 24, donde el aparato hidratador está i dispuesto en una inclinación, donde, el extremo de la entrada de maíz y agua, queda hacia abajo y el extremo de salida hacia arriba. 26. El sistema de acuerdo con las reivindicaciones 23-25, que comprende además, un medio convencional de transporte (12) de los granos de maíz, entre los componentes del sistema. 27. El sistema de la reivindicación anterior, donde el medio de transporte (12) es un elevador de cangilones para granos ¡4". 28. El sistema según las reivindicaciones 23 a la 27, donde la cámara centrífuga (10), se monta en una estructura que tiene una altura que le permita recibir el maíz acondicionado y, a su vez, depositar por gravedad dicho maíz en un silo convencional, para finalmente ser envasado. I 29. El sistema según las reivindicaciones 23 a la 28, que comprende además, un aparato convencional (14) para succionar el pericarpio y pedicelo, desprendidos de los granos de maíz, el cual se conecta, por medio de una tubería (15), en la salida inferior del I recipiente donde se concentran el pericarpio y pedicelo desprendidos, del aparato removedor de pericarpio (9) y con la cámara centrífuga (10). I 30. El sistema de la reivindicación anterior, donde el aparato succionador convencional (14) es un aparato llamado ciclón. 31. El sistema conforme a las reivindicaciones 29 y 30, donde la tubería (1 5) tiene una longitud promedio de 26 m. i 32. El sistema de acuerdo con las reivindicaciones 23 a la 3 1 , que comprende además, un aparato convencional secador (16) que proporcione aire caliente a la tubería (15) por donde se desplaza el pericarpio y pedicelo, mientras viaja hacia el aparato succionador ! (14). [ 33. El sistema de a reivindicación anterior, donde el aparato que proporciona al aire caliente (16) es un fogón. 1 I ;34. El sistema de conformidad con las reivindicaciones 23 a la 33, que comprende además un aparato recolector (19) del pericarpio y pedicelo desprendidos, el cual se conecta en la parte inferior del ciclón (14). 35. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 7 a la 37, que comprende opcionalmente un aparato silenciador convencional (17). 36. El sistema de acuerdo con las reivindicaciones 23 a la 35, que comprende además, medios de nixtamalización (18) para los granos de maíz acondicionados.