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Ing. Did Juan Flores Cruz UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMACUNAMBACarrera Profesional de Ingeniera Agroindustrial

Curso:PROCESAMIENTO DE PRODUCTOS AGROPECUARIOS ANDINOS

Unidad 2:Procesamiento de cereales, granos y leguminosas andinosTema 1:Procesamiento de maz

MAIZ (Zea mays L.)

Maz, son aquellas especies botnicas pertenecientes a la familia Gramneas o Poaceae, genero Zea, denominndose Zea mays L. El Maz, es una planta anual originaria de Amrica y cultivada para su consumo alimentario, tanto humano como animal.Adems, la mazorca tierna suele recibir el nombre de choclo, elote o jojoto.

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3El grano es el fruto del maz caripside y comprende varias estructuras:

EL GRANO SEMILLATipos de mazMaz Tunicado (Zea mays tunica Sturt): Es un tipo escaso de maz, cuyos granos estn encerrados en una vaina. La mazorca est cubierta por una envoltura foliar como las de otros tipo de maz. Normalmente no se cultiva en forma comercial.

Maz Reventn (Zea mays everata Sturt): Los granos son pequeos, redondeados, amarillo intenso o anaranjado, o aguzados y blanquecinos.Este maz es una forma extrema del maz duro, cuyo endosperma slo contiene una pequea parte de almidn blando. Se usa para Pop corn.

Tipos de mazMaz Cristalino (Zea mays indurata Sturt).Sus granos son crneos y duros, vtreos de forma redondeada o puntiaguda. El color del grano es amarillento o anaranjado y su velocidad de secado comparativamente ms lenta.

Maz Dentado (Zea mays indenata Sturt): Es el tipo ms extensamente cultivado. Se caracteriza por una depresin en la corona del grano. El almidn corneo est acumulado en la periferia del grano, mientras que el blanco o harinoso llega hasta la corona, produciendo el indentado a la madurez.

6Maz Amilceo (Zea mays amilacea Sturt): Maz harinoso o amilceo, algo parecido al maz cristalino en las caractersticas de las planta y de la mazorca. Los granos estn constituidos principalmente por almidn blando y son escasamente o no dentados. Es uno de los tipos ms antiguos de maz . Es usado en la fabricacin de harinas porque le confiere un color ms blanco.

Maz Dulce (Zea mays saccharata Sturt): Granos con alto contenido de azcar, de aspecto transparente y consistencia cornea cuando inmaduros. Al madurar la superficie se arruga. El maz dulce difiere del dentado por un gen que permite la conversin de parte del almidn en azcar. Se consume fresco, congelado o enlatado.

Tipos de maz

Maz Creo o Ceroso (Zea mays ceritina Kulesh): Granos de aspecto ceroso. El almidn est constituido exclusivamente por amilopectina, mientras que en los otros tipos el almidn es 73% amilopectina, 27 % amilosa. Se cultiva para producir almidn semejante a la tapioca.Tipos de maz

Clasificacin del grano de maz segn su color

Maz moradoMaz amarilloMaz blanco

9Diversidad de Razas del maz en Latinoamrica

RAZAS DE MAZ EN EL PERUEn el Per, existen 55 grupos raciales: Razas primitivas: Sierra (confite morocho, confite puntiagudo, confite puneo y kully) Selva (enano) Razas derivadas de las primeras: Costa (mochero, alazn, pagaladroga, rabo de zorro, chapareo, iqueo) Sierra (chullpi, huayleo, paro, morocho, huancavelicano, ancashino, shajatu, piscorunto, cuzco cristalino amarillo, cuzco blanco, granda, uchuquilla); Selva (sabanero, piricinco) Razas de segunda derivacin: Costa (huachano, chancayano) Sierra (San gernimo huamcavelicano, cuzco gigante, arequipeo) Selva (chimlos maran)

Chullpy

Maz morado (Kully)

Blanco UrubambaRAZAS DE MAZ EN EL PERURazas introducidas: Costa (pardo, arizona, colorado) Selva (alemn, chuncho, cuban yellow) Razas incipientes: Costa (jora, coruca, chancayano amarillo, tumbesino, morochillo) Sierra (morado canteo, morocho cajabambino, amarillo huancabamba, allajara, huarmaca, blanco ayabaca, huanuqueo) Razas no definidas: Sierra (sarco) Selva (perlilla)

Piscorunto

Piricinco

Mochero

RiendaCARACTERSTICAS DEL MAZ AMILCEO:El maz amilceo blanco es una gramnea que se cultiva mayoritariamente en la sierra.Los granos, adems son muy ricos en almidn, en algunos minerales y vitaminas, aunque contienen un nivel moderado de protenas.

Se le utiliza en la alimentacin humana como grano sancochado (mote), harina (humita) y en la preparacin de bebidas (chicha).En la industria, se le emplea como materia prima en la elaboracin de bocaditos para pastelera.

Maz MoteMAZ BLANCO13CARACTERSTICAS FUNCIONALES DEL MAZ AMILCEO:MAZ CHOCLO

Efectos diurticosContenido de fibraEnergaAntioxidantes

Grano en estado lechoso14CARACTERSTICAS DEL MAZ AMILCEO:Tiene diversas coloraciones: verde, prpura y rojo.Tiene la capacidad de acumular la antocianina, en hojas, inflorescencias y mazorcas. Los granos son muy ricos en almidn.La antocianina extrada de las mazorcas, se utiliza como colorante de alimentos, cosmticos, textiles y pinturas.MAIZ MORADO

15CARACTERSTICAS FUNCIONALES DEL MAZ AMILCEO MORADO

VS

Por sus propiedadesantioxidantes sonconsiderados alimentos funcionalesynutraceticos

Preventivo del cncer al colon Contra la diabetes y la obesidadEs uno de los antioxidantes ms potentes del mundo

Previene la degeneracin de clulas en rganos de humanos y de animales16Rendimientos:En la extraccin de antocianina, se obtiene aproximadamente las siguientes cantidades:

De 100 g de coronta se obtiene 0.611 g de antocianina.De 100 g. de grano molido se obtiene 0.158 g de antocianina.La coronta representa aproximadamente el 17% del peso del maz.Los granos representan aproximadamente el 83% del peso del maz.Los granos de maz poseen alta concentracin de antocianinas en el pericarpio y en la capa de aleurona17Determinacin de antocianinas totales:

Mtodo de diferencia de pH*El mtodo consiste en diluir la muestra en las soluciones buffer a pH 1.0 y 4.5.Despus de dejar reposar las muestras por 2 horas en un ambiente oscuro y a temperatura ambiente, se determina la absorbancia a 210 nm, utilizando agua destilada como blanco.

* Reportado por Fuleki y Francis (1968).18Usos tradicionalesHuiro: Es la caa fresca, dulce y refrescanteChala: Es el follaje secoParchuay: Es la espiga de flores masculinasPanca:Es la envoltura de la mazorca.

Cuando est verde o inmaduro se comen los choclosLos granos molidos sirven de masa para las humitas salada o dulce.Los granos maduros molidos se preparan la Chufla.De los granos maduros cocidos y luego secados y molidos se utilizan bajo la denominacin de chochoca para preparar las sopas.Los granos maduros y descascarados por cocimiento se comen como mote sin cscara Se usa tambin para preparar pataska.Una vez descascarados se secan y se muelen para la elaboracin de tamales.De los granos remojados algunos das y secados se obtiene la jora (maz germinado)Por fermentacin se prepara la chicha de jora. Refresco natural Chicha moradaUsos tradicionales

Las barbas, cabellos o pelos de la mazorca se usan para el tratamiento de diversas enfermedades, por ejemplo del rin.

Verde o inmaduro se comen como choclosLos granos molidos sirven de masa para las humitas salada o dulce.Los granos maduros molidos se preparan la Chufla.De los granos remojados algunos das y secados se obtiene la jora (maz germinado)Por fermentacin se prepara la chicha de jora. Alcohol (mezclado con gasolina, se emplea como carburante)La harina de maz (Polenta)Harina pre-cocida de mazAceite de mazFrito (tostado con aceite)Panes de mazMaicenaTostado (sin aceite)Productos extruidoCanchaProductos expandidos

Palomitas de maz

Concentrado de maz moradoExtracto de maz moradoJugo de maz moradoOtros usos21Productos de la planta de mazRAQUIS CENTRAL DE LA PANOJAUsos agrcolas: Cama para aves, material de relleno en aplicacin de insecticidas y pesticidasHOJAS Y BRACTEASForraje: Relleno de colchones, ensilaje.Paja: Relleno para collares de caballo.Envolturas de alimentosTALLOSPelcula de fotografaMaterial absorvente para nitroglicerinaPaja.Lubricantes para aviones.Material plstico, alcohol de maz, papel y cartn.Forraje.Cartn para cielo rasoZURO DE MAZUsos industriales: Elaboracin de vinagre, limpieza de pieles, pastas, papel, cartn.MAZORCAGRANOTUSAColorante natural (antocianina del maz morado)Compuestos para barrer, hidrlisis en azcares para alimentos del ganado, grasa glicerina.AlcoholesFermentosAbsorvente en la fabricacin de dinamitaRelleno plsticoObjetos ligeros de cermica.Pieles para limpieza.TejasFurfuralinaBacterial (medio en la manufactura del vinagre)Pipas (para fumar).Sustituto del corcho.Cama de paja para animales.Relleno para embalaje, Lustrar metales, etc.

Ensilaje.Tela de RaynTela de fibra rayn.Productos del grano de mazALMIDONJaleas Confites Fermento de cerveza Productos farmacuticos Polvo de hornearDEXTRINASPegamento TintesPiel artificial Papel Cortinas para ventanasSalsas para alimentos Hilo de acarreo Fuego artificial Neumtico de gomaAlmidn IndustrialAlmidn de lavandera Cola para tejido.Pastas. Explosivos Relleno para papelAsbestosJabones.Cosmticos Productos qumicosALIMENTOGluten Alimento para ganadoZEINAPapel laminado. Papel Revertido. Productos plsticos.ALCOHOLESSolventes Bebidas Lacas Barnices Pinturas Tintas ExplosivosProductos farmacuticos PreservantesALIMENTOS Maicena Harina de maz M. picadoM. verdeM. tostadaM. congeladoM. secoGRANO MONDADO M. machacado Smola Gacha (masa muy blanda que tira a lquida)Hojuelas TostadasCASCARAS Afrecho para alimento de ganado.Aminocidos Tiroxina, Glutinato monosdico, Leucina y Acido glutmicoALMIDON GRUDOGRANO COMPLETOALBUMEN

EMBRIONAZUCARY JARABEGLUTENEMBRIONSorbitol Acido Ascrbico Jabn Productos Plsticos Agentes de humedadAceite soluble Cola textil Colorantes para tejidosHarina de costra de aceite Alimento para ganadoGLICERINA Jabones Sistemas de refrigeracin Cosmticos Sistemas hidrulicos Solventes Crema de afeitar para usar sin brochas Anti-frigorfico Celofn Productos farmaceticos Sustancias plsticas Explosivos Lubricantes Preservantes TintasPargol Sustituto de la goma. Gomas de barras. Esponjas plsticas.Aceite refinada Aceite para ensalada Aceite para cocinaAZCAR

Sirope Dietticos Comida para nios Caramelos Salsa Rayn (tela) Bebidas Suaves Colorante de azcar Sustancias para curtir vinagre Acido lctico Fermentos Azcar para hornear pan JARABES Jaleas Jugo de fruta Productos farmacuticosPolvo de hornear Tabaco Helado Frutas en conservas Productos para carnesAlimentos para nios Jarabe de mesa Confituras Salsas para comidas Mayonesa Fermentos Lustre para zapatos Bebidas carbonadas Acido lcticoManitol Agente de humedad Detonador a prueba de friccin Productos plsticosCostras de aceite Alimento de ganado AZUCARY JARABEACEITE GRUDOUsos industriales del mazMolineraHarinasOtros sub-productosPreparacin en otras formasDestilera fermentacinLicores de maltas y vinagresFabricacin de piensosPreparacin de mezclasPiensos para animalesIndustrias consumidorasAdherentesPanaderasLevadurasCervecerasConfiterasCosmticosEmpacarPinturas y barnicesPapel TextilesIndustrias consumidorasAceite de cocinaPanaderas y reposterasMargarinaSalsasMayonesaManteca Pinturas y barnicesCuero artificialBiodiselIndustrias consumidorasAdherentesReposterasCervecerasBebidas refrescantesAlimentos preservadosConfiterasHeladosCurtiembresCremas de calzadoIndustrias consumidorasAdherentesFuegos artificialesPlvorasCurtiembresPinturas y barnicesPapel y cartnTextilesColorante naturalAntispticosCarbnPerfumePlsticosMaterial de construccinIndustrias consumidoras Piensos de ganado y avesAlimentos de desayunoTostado de hojuelasLicores y chichasIndustrias consumidorasAdherentesReposterasBebidas refrescantesCervecerasAlimentosPreservadosConfiterasCurtiembresEmpaquetarPinturas y barnicesFarmaciasVinagresSmolaBotonesCelulosaCartnAislantesPapelPlsticosEsterasAlfombrasSombrerosRefineraAlmidnAzcarAceiteJarabeDextrinaGluten y salvadoResiduos de mazTalloCscaraTusas25

Proceso Industrial de Molienda Hmeda del MazGlucosaDextrosaFructosaTOSTADODEXTRINAPASTA DE GERMEN26

Hidrxido de Nacidos grasos libre y fosftidosAc. Fosfrico o ctricoMuclagos, gomas y resinasSustancias voltiles y aldehdos condensadosNeutralizacin de acidez libre65 85 C.CerasAgua u otro agenteDestilacin con vapor a alta temperatura y a baja presin:cidos grasos libres, sustancias insaponificables y otros voltilesPresin: 400-700 Pa.Temperatura: 220-270 C Tiempo: 30-60 minutos.( Tocoferoles, gomas, otros antioxidantes naturales, cidos grasos libres, aldehdos, alquenos, butenos y pentenos)Derivados de guayatecol

Proceso de obtencin de aceite de mazBetacarotenosAntioxidantes27Tipos de bocaditos del mazBocaditos extruidos.- Son aquellos que se obtienen de mezclas de materias previamente tratadas y que luego son sometidos a un proceso de extrusin.Bocaditos fritos. Son aquellos que se obtienen luego de una fritura directa de la materia prima con el agregado posterior de sal o azcar, saborizantes u otros.Bocaditos horneados. Son aquellos productos fermentados por la produccin de dixido de carbono o bicarbonato de sodio y procesado trmicamente a presin ambiental.Bocaditos inflados o expandidos. Pueden prepararse comercialmente por dos mtodos:El primero de un pedazo intermedio de material compuesto en gran parte de almidn gelatinizado se forma sin expansin significante y se mantiene a un nivel de humedad de 12% hasta que se infle por fredo, horneado u otra aplicacin a temperaturas altas.El segundo por hinchamiento de expansin directa, en el cul ocurre un aumento deseado de volumen con forma atmosfrica al material contenido gelatinizando emerge de la cmara presurizada a presin.

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PROCESOS: Coccin, Texturizacin, Deshidratacin, Esterilizacin y Gelatinizacin de cereales, semillas oleaginosas, leguminosas, tubrculos.EXTRUSORAPresentaciones de los bocaditos de maz

Sabores: Ahumado.Valentina.Queso.Jalapeo.

Tipos de extruidos de maz:Extuido Avin.Extruido Bastn.Extruido Bola.Extruido Torcido.

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170-180C

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NOTA:M.P. PRINCIPALSmola para expandidos - Snack grits.Granulometra entre 450 y 1200 micrones (segn especificacin).Materia grasa menor de 0,9 %.Snack bocaditos obtenidos por extrusin.

Las antocianinas, son pigmentos que se encuentran disueltos en el citoplasma de las clulas de diversos rganos vegetales, y a los cuales deben su color las corolas de todas las flores azules y violadas y de la mayora de las rojas as como tambin el epicarpio de muchos frutos.A pH cido son de color rojoA pH neutro o ligeramente alcalino son de color azul-violceo.Las antocianinas se ven afectadas en su estabilidad por el oxgeno, cido ascrbico, pH, metales, temperatura, etc.Extraccin de antocianinas a partir de maz morado

El pigmento antocianina es termolbilLas antocianinas son pigmentos hidrosolubles.Son glicsidos que por hidrlisis liberan una aglicn (antocianidina) y una o ms molculas de azcar; las antocianidinas (liposolubles) se pueden extraer en un solvente orgnico y los azcares (hidrosolubles) en agua.Los compuestos liposolubles e hidrosolubles que la componen le otorgan una polaridad tambin intermedia para su extraccin, cumplindose el principio de qumica orgnica que establece que lo semejante extrae a lo semejante.Cabe indicar que si se utiliza una mezcla hidroalcohlica para su extraccin el alcohol tiene que ser removido casi en su totalidad.Extraccin de antocianinas de maz morado

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

Extraccin de antocianinas de maz morado35Para la extraccin de antocianina, se pueden utilizar los siguientes solventes:Agua.Agua:cido ctrico.Metanol:cido clorhdrico.Solventes hidroalcohlicos.Solventes hidroalcohlicos-cidos.Extraccin de antocianinas de maz morado

Extraccin de antocianinas a partir de coronta de maz moradoSECADO EN TNELEXTRACION HIDROALCHOLICA-ACIDA IMACERADOMOLIENDACoronta de maz morado (Var. Morado Canteo)Extracto IMermaFILTRADO IEXTRACCION HIDROALCHOLICA-ACIDA IIFILTRADO II60 GLM.P.:Solvente=1:6, pH 3.5Tamao: cm.60Cx3 hr.AguaEtanolAc. Actico24 hr.AguaEtanolAc. ActicoResiduos de corontaTamao de la mazorca=Humedad=Contenido de antocianina=M.P.:Solvente=1:3, 30 min.Residuos de corontaExtracto II37AntocianinaHasta < 10 GL (bao mara: 70C)EVAPORACIONADICION DE ENCAPSULANTEATOMIZACIONT Entrada de Aire= 170-180 CT Salida de Aire= 80-90 CC.M.C. = 3%ENCAPSULADOALMACENADOCpsulas de colgeno

Extracto IExtracto IIENVASADOFrascos de plsticoSecado por atomizacin

Tamao tpico de partcula es de 30/40 micrones.Temperaturas de entrada para secado van de 170C a 180C

PROCESO: Diseado para deshidratar una solucin impulsada por una bomba y expulsada por la fuerza centrifuga de un disco del cabezal en una corriente de aire caliente en forma casi instantnea. Este proceso ocurre a alta temperatura y en corto tiempo.39Extraccin de antocianina del grano de maz (Zea mayz L.)* Yolanda Salinas Moreno1 , David Rubio Hernndez2 y Antonio Daz Velzquez2,1 Laboratorio de Maz. INIFAP. yolysamx@yahoo.com.2 Depto. de Ingeniera Agroindustrial. Universidad Autnoma Chapingo. Chapingo, Mx.

EXTRACCIONFILTRADOCONCENTRADOREDISOLUCIONPURIFICACION IESCARIFICADOGrano de mazExtracto de antocianinaPURIFICACION IIImpurezasAguaGrano descascarado60 C, Agua: < 5%)PartculasAcido lctico al 3%En rotavapor a 40CM.P.:Solvente= 1:20 / 4 extraccionesFraccin pericarpio-capa de aleuronaPerladora de cebadaEtanol: cido actico: agua, 10:1:9 v/vImpurezasColumna de Amberlita XAD-7Agua acidificada al 5 % con cido actico, para lavar la columnaMetanol acidificado al 5 % con cido actico, para liberar los pigmentos retenidos en la columna. Columna Sephadex LH-20 MeOH/TFA/H2O (19.8:0.2:80.0 v/v) y MeOH/TFA/H2O (59.4:0.6:40.0 v/v)Hasta volumen aproximado de 10 mlENVASADOEnvases mbar T de congelacin hasta su anlisis40SOLUBILIZACION DE PROTEINASMOLIENDA Y TAMIZADOHarina de maz azulMermaADICION DE PLASTIFICANTECOLADACalorCon agitacinGranulometra= 150Etanol al 50%Glicerol: 0.2 1.8% v/vPelculas biopolimricas de coloracin moradaAguaOBTENCIN DE PELCULAS BIOPOLIMRICAS FLEXIBLES CON ACCIN ANTIOXIDANTE A PARTIR DE HARINA DE MAZ AZUL (Zea mays amilacea)*SOLUBILIZACION DE ALMIDONCalorCon agitacinAgua calienteSECADOEn placas petri de 100x115 mm con un volumen de 30-35 mlEn estufa*Benito Tinoco Prez, Cecilia Rojas de Gante. Departamento de Tecnologa de Alimentos-Centro de Biotecnologa. ITESM-Campus MonterreyEl carcter antioxidante de los antocianinas en la biopelcula le da un valor agregado a la tecnologa de envasado, ya que evita que los radicales libres afecten a los alimentos y aumenten su vida de anaquel.41SELECCIN-CLASIFICACIONLIMPIEZA - DESINFECCIONTRITURADOEXTRACCION IIIFILTRADORECEPCIONCoronta de maz moradoBiocitroProductos daadosElaboracin de bebida nutracetica a base de marlo de maz morado y jarabe de jacnAImpurezas% de antocianina=MP:Agua trtada=1:10Ac. fosfricoEXTRACCION IEXTRACCION IIExtracto I86C / 15 min; pH 3.5 MP:Agua tratada= 1:6Ac. fosfricoMP:Agua tratada=1:8Ac. fosfrico86C / 10 min; pH 3.5 86C /20 min; pH 3.5Extracto IIExtracto IIITorta de filtradoTamao: 2 mm.ENVASADOSELLADOESTERILIZADOENFRIADOALMACENADOEXHAUSTINGETIQUETADOEn calienteBebida nutraceticaAT: 100C/ 30 min.Hasta T de ebullicinpH: 3.5 3.6; Brix: 13-15Jarabe de yacn o estevia.Acido ctrico.C.M.C.Concentrado de cscara de pia, membrillo, canela y clavo de olorFrascos de vidrio, con tapa rosca de 300 mlBebida antioxidante, dulce, con bajo nivel calrico.

Procesamiento de filtrantes de maz moradoLAVADO-SANITIZADOSECADOMOLIENDAFORMULACIN E IRRADIADOTAMIZADO Y ENVASADOSELECCIN-CLASIFICACIONCoronta de mazFiltrantes de maz moradoEMPACADOMermaEmpaque filtrante (tela no tejida)MermaMerma60 C, Agua: < 5%)AguaSuciedadSobre envolturaEtiquetas colgantesCajas Clavo y canelaMesh 20Mquina sacheteadora20 25 unid./caja

Empresas prestadoras de servicios de produccin/envasado

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