PT92867A - Processo para a infusao de milho e aparelho para a sua realizacao - Google Patents

Description

ANTECEDENTES DQ INVENTO

Procssso para infusão de milho e processo e aparelho para α tratamento de milha*

Este invento refere-se a um processo para infusão de milha em que os grãos de milha que se encontram dentro de um ou mais recipientes são postas em contacto com dióxido de enxofre que contém o liquido de infusão a uma temperatura desde cerca de 40°C a 55°C = Na produção de amido de milho, è normal submeter-se em primeiro lugar grãos da milho acabados de purificar a um tratamento de infusão prolongado numa solução aquosa de dióxido ds enxofre e/ou ácido láctico, a fim de se preparar estes grãos para as etapas subsequentes de moagem e separação do amido* Durante este tratamento* a solução aquosa extrai substâncias solúveis dos grlos ds milho* 0 licor ds infusão resultante pode ser utilizado como um meio nutriente para fermentações microbio-lógicas ou numa forma concentrada como um componente de ração para gado vacum* O tratamento de infusão é normalmente efectuado em recipientes de raacção verticais* por enchimento destes com uma determinada quantidade de milho, adição de uma quantidade de licor de infusão e aplicação de vapor para manter a temperatura acima de cerca de 50°C* Depois do tratamento ter terminado, o licor é retirado por drenagem e o milho é removido do recipiente e é alimentado a uma estação de moagem*

Na prática, posicionam-se uma série de recipientes de reacçlo, por exemplo seis a dez ou maís, próximos uns dos outros e procede-se ao seu enchimento* uns a seguir aos outros, com uma quantidade determinada de milho* Desta forma, o milho que se ϊ

encontra no primeiro recipiente cheio foi já submetido a um tratamento relativamente prolongado na altura de enchimento do último. 0 licor de infusão è passado então asn série através de todos estes recipientes,, entrando em primeiro lugar no recipiente onde o milho foi já submetido a um tratamento prolongado de infusão». depois é transferido para um recipiente no qual o milho foi submetido a um tratamento de infusão menos prolongado, etc» e,, final mente., entra no recipiente cheio com milho fresco.

Em cada um destes recipientes, o licor de infusão vai extrair substâncias soláveis da milho., de modo que se vai tornando cada vez mais concentrado em componentes solúveis.

Deste modo,, visto que o processo de moagem húmida do milho que se segue ao processo de infusão é um processo continuo, a infusão e estática,, semi-continua e por isso introduz psrdas de tempo s é ineficiente, 0 tempo da infusão varia desde 32 a 64 horas» dependendo da qualidade do milho»

No sistema de infusão convencional corrente,, o fluxo de liquido está orientado do topo para o fundo» 0 milho assenta no fundo dos recipientes e cada grão fica coberto em mais tío que 65% pelos outros grãos de milho» Todos os grãos de milho permanecem estacionários durante todo o tratamento de infusãog o que vai aumentar a irregularidade do fluxo de licor em torno dos grãos de milho» Durante o tratamento de infusão» os grãos incham devido à absorção de água» No entanto,, num recipiente de infusão grande,, não parecem aumentar de volume» porque o peso dos grãos força os grãos inchados a reorientarem-se de maneira a preencherem os espaços vazios irregulares existentes entre grãos» Quando esses espaços vazios se tornam mais pequenos» a velocidade do liquido i

ain torno dos grlos diminui ainda mais s consequentemente diminui também a transfsrâneia de massa3 Por isso, a eficifncia do tratamento de infusão diminui ao longo do tempo.

Tem sido feitos muitos esforços para reduzir o tempo de infusão, Kempf, Die Starke5 23 (1971) N2 3, páginas 89-95, refere que em ensaios laboratoriais foi descoberto que a utilização de um processo de infusão com movimento mecânico do milho., em relação ao processo de infusão ds milho convencional, proporciona produções ds amido iguais, mas ao fim ds um tempo ds infusão mais curto (3® horas), mantendo-se a mesma qualidade do amido obtido.. Contudo, os resultados quantitativos s qualitativos são apenas comparáveis com aquelas obtidos após uma infusão convencional, com tempos ds infusão muito reduzidos,

Hassansan, die Starks, 38 Ci9è8) M2 12, páginas 417-419, procsdsu à infusão ds grãos de milho por utilização ds dois métodos laboratoriais» 0 primeiro foi o sistema normal de contra-corrente durante 5® horas, como um controlo, 0 segundo foi o sistema de contra-corrente com agitação a hai>ca velocidade (15® r»p,m») durante i® horas, 0 agente de infusão nas primeiras 5 horas foi uma solução usada tíe ácido sulfuroso e nas 5 horas seguintes foi uma solução recente de Su^,

Os resultados mostram qus o conteãdo de humidade s de proteína dos grãos intactos após ambos os tratamentos de infusão são iguais s também qus as produções de amido são muito similares» No entanto, a mudança do licor de infusão traz problemas quando aplicada à escala industrial. Por outro lado, neste artigo é referido que numa fábrica o tempo de infusão pode ser reduzido para Ξ5 horas, por utilização do sistema de contra-corrente com circulação de grãos de milho e tíe água de infusão de mi1ho = A agitação e o movimente? mecânico propostos na técnica anterior implica® uma utilização energética elevada e uma manutenção intensiva s são difíceis de realizar em aplicações a escala industriai» 0 objectivo deste invento è o de proporcionar uni processe? de infusão de milho que possa ser efsetuado nun? período curto sem dificuldades técnicas» 0 invento proporciona um processe? para a infusão de inilhOj de acordo com o definido no preâmbulos caractsrizaoo por a infusão ser efectuada num leito fluidisado formado è base de grãos de milho s de liquido de infusão» A fluidização mostrou melhorar a transfsrineia ds massa5 resultando num tempo de infusão reduzido para apenas 12 horas» Como na técnica antsrior;; o processo de acorde? com invente? pode ser levado a cabo ru.ua sá recipiente» em que o liquido ds infusão é reciclado dentro do recipiente por saída continua do líquido pala parta superior daquele e entrada pelo fundo do recipiente»

Aiternativamente, o processo de acordo com o invento pode ser efectuado numa muitipiicidade ds recipientes de rsaeção ec?locados em sérles nos quais o líquido ds infusães é fsítc? passar pelos recipientes e® contra-corrente» por saída contínua do líquido pela parte superior daqueles a entrada junto à base do recipiente seguinte» A fim de se obter uma boa fluidizaçaos é necessário ter-se uma velocidade de íluidização mínima de 2® x 1θ”° m„s"”'·» —τ

De prefer§ncia5 a velocidade ds fluidização varia entre 2® κ 1® _·? _T _i s 1Θ® x 1Φ m»s» % especialmente 6Θ x i€? m»s» ~» Alternati-vamente,; as condiçSes ds fluidização podem ser expressas como uma percentagem do caudal por unidade de tempo dc? líquido de infusão disponível„

Esta percentagem de caudal pode variar desde I® a i®®% por hora» Obtiveram-se éptimos resultados em laboratório por utilização de um caudal de 121 por hora, sendo as outras variáveis do processo de infusão as mesmas que as da técnica anterior» i = a = uma temperatura de 5®°C a um conteúdo de SO,^ de ®,2% = Por utilização das condições anteriores, o tempo de infusão pode ser reduzido para 12 horas, i»s = 25% do tempo de infusão sob condições convencionais, roantenda-ss ao mesma tempos a absorção da humidade do milho» a possibilidade de separação em vários componentes (fibras, germes, glúten e amido) de acordo com o método conhecido de Pslshenke e Lindemann» e a qualidade dos vários produtos» A aplicação de pressão pareceu não ter qualquer efeito no processo do invento» Por isso, o processo é de preferência efectuado á pressão atmosférica» h adição de enzimas para a degradação dos componentes do liiiiho pareceu ter um efeito favorável» Os enzimas atrás mencionados são especialmente enzimas e cslulases de deqradação da fitina»

Com base em SKperisncias laboratoriais, espera—se que um tempo de infusão da Sal® horas seja o adequado, quando se está a tratar o milho Amarelo Americano NS 2 ou semelhante, com menos de um ano de idade, s/au quando se adicionam (enzimas de degradação da fitina ou outros enzimas ao liquido de infusão» 4

0 invento proporciona ainda um processo para o trata-manto de milho que compreenda as etapas consecutivas de a) execução da infusão de grãos de milho em água quente contendo dióxido de enxofre num leito fluidizado formado por grãos de milho e liquido de infusão, b) separação da água de infusão dos grãos a concentração destes, c) moagem grossa dos grãos e separação s remoção da água dos

Cf 0 Γ" /Π £? 5 :: d) moagem fina dos grãos, separação das fibras do amido e proteínas e remoção da água das frscçSes fibrosas, e s) separação do amido da proteína, concentração da fracção da proteína e secagem ε/ou conversão da fracção de amido*

Por outro lado, o invento proporciona um aparelho para o tratamento do milho que compreende fundamentalmente um dispositivo de infusão constituído por um recipiente de reacção ou uma série de recipientes de reacção ligados em série, em que o referido dispositivo de infusão está ligado a separadores das várias fracçSes de milho, tais como fibras, amido e proteína, sendo oCs) recipiente(s) reactor(es) de leito fluidizado* 0 modelo de realização preferido para a realização da Infusão em Leito Fluidizado CI„L=F*) consiste num recipiente cilíndrico que compreende tr'ãs secções, a sabers

a secção inferior de forma cónica e equipada com elementos destinados à distribuição do fluxo de líquido regularmente sobre a área transversal^ a secção intermédia que suporta o leito fluidizado dos grãos de milho e que está equipada com elementos que evitam que as grãos de milho entrem na secção superior^ a secção superior destinada à tíescarga do liquido de infusão , 0 milho que não foi submetido à infusão é alimentado à secção intermêdias a partir da qual o liquido que foi sujeita è. infusão também é descarregado. te.xemplo

Neste exemplo utilizou-se milho do Sudoeste Francis que tinha um peso aparente de 763 g=! * e um conteúdo de humidade de 12,95%, A composição analítica em percentagem relafcivamsnte ás substâncias secas é des amido 7i=13%? proteína 9,é7%3 cinza mineral 1,27% s solúveis 4,23%,

Num laboratório de escala efectuaram—se dois ensaioss A, 4tí horas de infusão normal, B, 12 horas de infusão num leito fluidizado com um caudal de 12% por hora.

Depois de terem sido submetidos a infusão, as grãos de milho foram tratados de acordo com o método padrão de Pelshenke e Lindsmarm= 0 conteúdo de S0„ em ambos os ensaios foi de Φ?2% = A temperatura no ensaio A foi de 5θ°ϋ e no ensaio B foi de 47 a 49°C =

Os resultados são apresentados no l-iuadro seguinte» QUADRO Produção em Percentagem de Peso Seco j Ensaio i_________________ i |Substância seca de água tíe infusão [Germes (conteúdo ds gorduras) IFibras (conteúdo de amido B) [Amido (conteúdo de proteínas) {Glúten (conteúdo de proteínas) [Substância seca sobrenadaste 4,47 7»79 (43 = 96) 10,42 (16,36) 66=88 (0=83) 7,1® (51,49) 2,78 B 4 = 94 7=90 (44,27) 10,12 (15,14) 66,08 Cl=10} 8,95 (49,13) 1,78 [Substância seca total [Recolha de amido [Conteúdo de humidade após infusão 99,45 94,0 99.77 92,9 40.78

Claims (2)

1. Reivindicações iã - Processo para infusão de milho, segundo o qual grãos da milho num ou mais recipientes são postos em contacto com dióxido de enxofre contendo um liquido de infusão a uma temperatura desde 4Θ° a 55°C? caracterizado par a infusão sar sfectuada num leito fluitíizado formado pelos grãos de milho s pelo liquido de infusão. 2ã - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracts-rxzado por o milho ser posto em infusão num recipiente onde o liquido ds infusão é reciclado através do recipiente por descarga continua do liquido para o exterior na parte superior do recipiente e por entrada do liquido pelo fundo do mesmo.. 3§ - Processo ds acordo com a reivindicação is caracte-rixatio por o milho ser posto em infusão em numerosos recipientes colocados em séries em que o liquido de infusão é passado através dos recipientes em contra-corrente., por salda continua do líquido na parte superior de um recipiente e entrada no fundo do recipiente seguinte, 4§ - Processo ds acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes^ carsctsrizado por a velocidade de fluidixação variar entre 2Θ x 1Θ ^ a 1ΘΘ x 1@ ~ íius ^ 5a - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes5 csracterizado por o liquido de infusão conter ainda um ou mais enzimas de degradação dos componentes de milho. Aa - Processo de acordo com a reivindicação 5=, caracterizado por o liquido de infusão conter um ou mais enzimas e/ou cs1ulases de degradação de fiiina. 7a - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes,; caracterizado por a infusão ser realizada à pressão atmosférics*
2. 81 - Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes. caracterizado por a infusão ser realizada durante 8 a 2Θ horas. o& _ processo para o tratamento de milho caracterizado por compreender as etapas dss a) infusão de grãos de milho em água quente contendo aiónido de snsofre, b) separação da água de infusão cios grãos s concentração dos ID0'SíIíCí S -.j c) moagem grosseira dos grãos e separação e desidratação dos germes. d) moagem fina dos grãos, separação das fibras do amido s proteína, e desidratação da fracção fibrosa, s s) separação do amido da proteína, concentração da fracção das proteínas e secagem e/ou conversão da fracção de amido, sendo a etapa Ca) realizada de acordo com uma das reivindicações precedentes,. 101 ~ Aparelho para o tratamento de milho consistindo essencxsimente num dispositivo de infusão, o qual é por sua vez constituído por um recipiente de reacção ou por uma 13 v0iultipiicidads de recipientes de reacçSa ligadas em série, em que q referida dispositivo está ligado a dispositivos nos quais as fracçSes de fibra, amido e proteína slo separadas umas das outras, caracterizado por o recipiente ou recipientes seriem; rsactor<es) de leito fluidiçado* Lisboa, 15 ds Janeiro de Í99®

   1. PEREIRA DA CRUZ Agente Oficfej da Prcgrseáaàe Industrial RUA VICTOH CGPiD®N, 10-A, 1/ 1200 LISBOA