procesos tecnologicos de cereales
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PROCESOS TECNOLOGICOS
DE CERE LES
TRIGO
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INTRODUCCION
• El trigo es el cereal producido en forma más extensa en el mundo. La mayor parte ddestina a consumo humano; por lo tanto, su aporte a la ingesta calórica es sigparticularmente en las Américas y el Medio Oriente
• El procesamiento del trigo entero a harina de trigo generalmente se concentra en molinos grandes. La harina producida se usa para fabricar pan, galletas, pastproductos. Debido a su amplia distribución geográfica, aceptación, estabilidad y verharina de trigo es un vehículo apropiado para suministrar micronutrientes a la human
• En su estado natural, el trigo es una buena fuente de vitaminas B1(tiamina), B2 (rniacina, B6(piridoxina), E, hierro y zinc. Sin embargo, debido a que la mayorínutrientes se concentran en las capas externas del grano de trigo, se pierde una psignificativa durante el proceso de molienda. Para tasas de extracción más bajas(harinas más refinadas), la perdida de vitaminas y minerales es mayor
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FUND MENTO• El trigo forma parte del consumo básico de la población peruanaproducción es deficitaria. El 97% de la superficie cultivada se encuentra ula sierra y el 3% en la costa. El 90% del área sembrada en el país sesecano.
• La producción del cereal se desarrolla mayormente sobre los 2 mil hametros de altitud, en suelos pedregosos y superficiales, en laderas dprosperan otros cultivos. En estas zonas no se dispone de semillas certiasistencia técnica que garanticen calidad y productividad. La población camnuestra sierra depende mucho de este grano para su alimentación y su econ
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COMPOSICION DEL TRIGO
1. Núcleo o endospermo: tiene alre83% de la masa del trigo y dobtiene la harina blanca.
2. El salvado: tiene alrededor del 14masa del trigo.
3. Germen: tiene alrededor del 2,masa del grano de trigo. Frecueseparado en la produccióncontenido de grasa que limita el tconservación de la harina.
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COMPONENTES NUTRITIVOS DE
TRIGO
a) Glúcidos o Hidratos de Carbono: contienen gran cantidad de almcelulosa, lignina, maltosa.
b) Proteínas: están en forma de gliadina, y glutenina que en conjunto el glúten que es insoluble en agua.
c) Lípidos o grasas: están en el germen o embrión del trigo.
d) Sales minerales: de K, Mg, P, S.
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principales componentes de la
harina de trigo
Calorías 341 kcal.
Grasa 1,20 g.
Colesterol 0 mg.
Sodio 2 mg.
Carbohidratos 70,60 g.
Fibra 4,28 g.
Azúcares 0,70 g.
Proteínas 9,86 g.
Vitamina A 0 ug.Vitamina
C0 mg.
Vitamina B12 0 ug. Calcio 17 mg.
Hierro 1 mg.Vitamina
B3
2,33 mg.
La cantidad de nutrientes que muestran en la t
anterior, correspond100 gramos de ealimento.
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Los principales dep
mantienen la mayor su
son La Libertad con 32,
Cajamarca con 31,635
18,260, Huánuco con
con 11,512 ha, esto
concentran aproximadam
La variación en la supe
nivel departamental
comportamientos, dis
diferentes regiones co
13.0%), Huancavelica (
7.2%) y Ancash
compensadas con los
Lambayeque (32.3%),
Ayacucho (11.2%)
departamentos con (15.7
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V RIED DES Y USOS DEL TRIG
• La producción de trigo en el Perú ha
ido creciendo a una tasa promedio de
1.9% anualmente. En el año 2003 se
producían unas 190.5 para pasar a
producirse 226.1 mil toneladas,
representando un incremento del
18.7% en diez años.
• Las variedades de trigo que
actualmente se están cultivando en
el Perú.
Para producir HARINAS:• El Nazareno,• • Centenario,
• • San Isidro,
• • Moray,
• • San Francisco
•
• El MolineroPara produ• Crown,
• Bravadu• Platinum• Líneas a
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IMPORT CIONES DEL TRIGO
En el gráfico, se puede apreciar los
principales países de donde
proviene el trigo duro al Perú.
Como se mencionó anteriormente
las importaciones de trigo duro al
año 2012 fueron de 174 mil
toneladas, de las cuales Canadáparticipa con el 90.0%, seguido de
EE.UU. con el 7.0% y México con el
3.0% respectivamente. Estas
importaciones se derivan
fundamentalmente a la
preparación de pastas.Ilustración 3. Principales Países Exportadores (%) 2012
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• Según la Sociedad Nacional de Industrias (SNI), en la industria molinera en existen aproximadamente unas 20 empresas dedicadas a la molienda de trigoubicadas en doce regiones del país, estas mantienen el 63% de utilización de capacidad instalada, que asciende a 2,135,000 TM/año y emplean en toda la de valor alrededor de 200 mil personas. Se estima que se generan US$ 2,400
Millones de valor agregado en el sector• De los volúmenes de molienda de trigo en el Perú, aproximadamente el 55.1
destina a la industria de panificación, a la elaboración de pastas un 28.3%, a lfabricación de galletas un 7.1% y a la pastelería, repostería y otros un 9.6%
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Tabla 1. Consumo Percápita Nacional del Trigo y sus Derivados kg/persona
Fuente: INEI
Elaboración: MINAG-DGCA-DIA-2008
Fuente: Adaptada de Manual del Ingeniero de Alimentos (2
Grupo Latino Ltda.
La clasificación de las harinas
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Cero (0), dos ceros (00), tres ceros (000) y cuatro ceros (0000).
La harina tres ceros (000) es la ideal para la elaboración de panes,ya que su contenido de gluten es más elevado, permitiendo una
mayor retención de gas, permitiendo un efectivo leudado sin que las piezas pierdan su forma, por ende, una mejor estructura en losresultados.
Por su parte, la harina cuatro ceros (0000) es la más refinada y blanca de todas, con menor contenido de gluten, no es el mejor contenedor de gas, de tal manera que al usarla como ingrediente enlos panes, éstos perderán su forma. La harina 0000 perfecta para laelaboración de productos más delicados, como los propios de larepostería y pastelería.
Para resumir, podría fijarse una tabla de equivalencias de esta
manera:• Harina 0 = harina de gran fuerza
• Harina 00 = harina de media fuerza
• Harina 000 = harina de fuerza
• Harina 0000 = harina floja.
Según sea la tasa de extra
•Harina flor con una tasa de e
• Harina blanca con una tasa de extra
la harina refinada de uso común. Sol
almendra harinosa, exenta de germe
• Harina integral con grado de extr
85,se ha utilizado el grano com
cascarilla.
• Sémola, producto de la molienda
utiliza para la fabricación de alimen
desecados denominados -pastas alime
spaguettis).Tiene mayor contenido en
y la molturación es más grosera.
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Control del producto
Cuando se recibe el trigo en el molino se debe someter a una serie de pruebas de laboratorio, par
que cumpla con las condiciones correctas para su almacenamiento, molienda y consumo. De acu
resultados, se almacena y se clasifica por lotes, para ser posteriormente usado según el prod
requeridos. Principales factores de calidad son el color, su granulometría final y la au
contaminación microbiana.
Almacenamiento
El trigo se almacena en silos. Para completar este paso correctamente, es necesario fijarse atentam
características descritas en el recibo, para evitar mezclar los lotes. También es de gran importancia
presente la temperatura y la humedad de almacenamiento, ya que de esto depende su buena conselos efectos que pueden generar las plagas, hongos u otras enfermedades.
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CONTROLES DE CALIDAD
Criterios de calidad del trigo:
• Ensayo preliminar del trigo
• Relación entre el peso porhectolitro y el rendimiento deharina
• Contenido de humedad
Criterios de calidad de la harina
• Contenido de proteínas
• Contenido enzimático
•
Absorción• Color y contenido de cenizas
• Granulometría o tamaño de la
• Daño del almidón
Parámetros físico-químicos & microbiológicos
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Proceso de limpiezaEl trigo debe pasar por diferentes etapas de limpieza antes de empezar con el proceso de moliendaequipos de limpieza retiran los elementos ajenos al trigo sano —como las piedras, otros cereales, tpiezas metálicas, entre otros, de acuerdo con el peso específico, el comportamiento con el aire, la formlongitud, el espesor, el comportamiento magnético o el color.
AcondicionamientoEl acondicionamiento es el tratamiento de humedad (14,5 – 17,5%) y tiempo (4 – 48 horas), que aantes de entrar a la molienda. El objetivo principal de este proceso consiste en mejorar el estado físiclo cual se endurece el salvado hasta su máximo de elasticidad y se ablanda el endospermo.
Por medio del ajuste del porcentaje de humedad del grano durante el acondicionamiento, el molmolienda óptima, que consiste en obtener la mayor cantidad de harina, con la mínima contaminación d
Trituración
La trituración consiste en fragmentar el grano para después limpiarlo y con estoretirar la mayor cantidad de harina blanca que se encuentra adherida al salvado. Laruptura se realiza con cilindros de acero estriados de giro opuesto, a distinta velocidaduno del otro. El producto de la primera trituración pasa a la etapa de cernido y elproducto rechazado, más grueso, pasa a la siguiente trituración, para que se puedaseguir limpiando. Estos procesos de trituración y clasificación se repiten tantas vecescuanto sea necesario, para lograr obtener un salvado libre de harina.
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Efectos de la molienda
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Cernido
Todo el producto que pasa por loscilindros de trituración o compresiónpasa a los cernedores. Estas máquinastienen varias secciones y cada sección, asu vez, tiene varias cribas de cernidorevestidas con mallas de nylon o de acero
inoxidable, que sirven como coladores.El trabajo de los cernedores consiste enrealizar una clasificación por tamaño:durante la sección de la primeratrituración el producto que se muele seclasifica en producto grueso, sémolasgruesas, sémolas finas y harina.
El producto grueso pasa para el siguientepaso de trituración; las sémolas avanzanhacia un paso de purificación y la harinase lleva a un tornillo sin fin, donde semezcla con las harinas separadas en cadasección. Esta separación se logra por laacción del movimiento circular delcernedor, que permite a las partículasfinas pasar a través de la abertura de lamalla y, a las gruesas, seguir el recorridohacia el siguiente paso de molienda.
Purificación
Las sémolas producidasen la primera trituración,tanto las finas como lasgruesas, que sonclasificadas durante elcernido, pasan a los
purificadores.
La función principal delpurificador es separar laspartículas de afrecho delendospermo por mediode corrientes de aire.
Esto es posible porque
las partículas de salvado
tienen mayor resistencia
al aire que las sémolas,por lo que corren por la
parte inferior del flujo,
mientras que las
partículas de salvado
flotan hacia la salida del
purificador
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El proceso de cernido
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Compresión
Con las primeras compresiones se busca producir fragmentos máspequeños de sémolas, conocidos como semolinas, que fueronpreviamente separados en el proceso de purificación. El productoderivado de esta etapa pasa al cernido para ser clasificado portamaño y después continuar con los siguientes pasos de compresión.Con este proceso se obtiene un producto de mayor pureza y, como lasémola es más frágil que el salvado, se desintegra de forma más
rápida que este, lo que permite separarla posteriormente, en elcernido. Mezclado
En cada sección de los cernedores se extrae harina de unaparte diferente del grano. Para no tener variaciones en laharina final, se debe mezclar para obtener una harinauniforme y consistente.
Si el molinero lo desea, puede retirar o hacer mezclas decorrientes seleccionadas, con el objetivo de crear harinas concaracterísticas específicas, como puede ser una harina muyblanca de bajo contenido de ceniza que proviene del centrodel grano o una harina oscura que se obtiene a partir delexterior del grano.
Tratamientos
En la mayoría de los casos, los tratamientos para laharina se realizan y deben agregarse en este momentodel proceso. Deben completarse con gran precisiónpara asegurarse de que se mezclen correctamente conla harina.
.Empacado
El proceso de prtermina cuando ssección de empaalmacenamiento alotes se marca conreferencia en el casuna inconformidad
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CRITERIOS DE CALIDAD DE LA
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CRITERIOS DE CALIDAD DE LAHARINA
Contenido de proteínas:
Cuando se habla de cantidad de proteínas, se refierecontenido total de nitrógeno orgánico en formaproteínas en la harina, mientras que cuando se habla decalidad proteínica, se está refiriendo a las característifisicoquímicas del complejo gluténico, gluten.
Contenido enzimático:
Las más importantes son las amilasas y las proteasas.
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Amilasas:En la harina existen dos tipos principalesde amilasas, la α-amilasa y la β-amilasa.
El contenido de β-amilasa en el trigo, essuficiente para su uso final; mientras quela α-amilasa, es necesario suplementarla.
La presencia de α-amilasa en las harinas,ofrece las siguientes ventajas:
1. Incrementa la producción de gas,dióxido de carbono.
2. Mejora el color de la corteza del pan.
3. Mantienen la humedad de la migadurante el almacenaje.
4. Imparte un sabor adicional al pan.
5. Mejora la retención de gas.
Proteasas:
Actualmente, no seadicionan proteasas a laharina, sin embargo, sehan adicionado proteasasa efecto de reducir eltiempo de mezcla,mejorar la maquinabilidady extensibilidad de lamasa
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Granulometría o tamaño departícula:
Las pruebas degranulometría sonimportantes ya que reflejancaracterísticas de lamolienda, la efectividad delcernido y pueden servir parala detección de fallas comotelas rotas en los cernedores.
Daño del almidón:
El daño del almidón es debido
la excesiva severidad demolienda, depende de la duredel trigo.
Sin embargo, el daño dalmidón puede disminuirse hascierto punto, mediante
aplicación de un adecuadproceso de acondicionamiendel trigo.
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PROCES MIENTO DE H RIN DE TRIGO INTEGR L
Es el producto resultante de la molturación del
grano de trigo, maduro, sano y seco,
industrialmente limpio, sin separación de ninguna
parte de él, es decir, con un grado de extracción del
100 por 100.
Las harinas integrales de otros cereales deberán
llevar adicionado, al nombre genérico "Harina
integral" el del grano del cual procedan.
PROCES MIENTO DE H RIN DE TRIGO ENRIQUECID
Bajo esta denominación se incluye la harina
a la que se ha adicionado algún producto
que eleve su valor nutritivo con el fin de
transferir esta cualidad a los productos con
ella elaborados.
Se consideran sustancias enriquecedoras:
las vitaminas, los minerales y ácidos grasos
esenciales, las proteínas, aminoácidos, y
otros derivados proteicos
GERMEN DE TRIGO
Es el producto constituido por
del grano de trigo, separado de
iniciarse el proceso de moltura
H RINILL S DE TRIGO
Producto de la fabricación de harina a
trigo o de espelta descascarillada prev
Constituido principalmente por partíc
con finos fragmentos de envolturas y
cribado de los granos.
Las harinillas de trigo constituyen uproceso de fabricación de harinas, cuyo
la industria de fabricación de piensos.
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H RIN FORR JER DE TRIGO
Producto de la fabricación de harina o de malta a partir de granos de trigo o de
espelta descascarillada previamente
tamizados. Está constituido principalmente
por fragmentos de envolturas y por partículas
de grano del que se ha eliminado menos
endospermo que en el caso del salvado de
trigo.
Al igual que las harinillas de trigo, la harina
forrajera de trigo constituye un subproducto
de la fabricación de harinas, cuyo principal
destino es la industria de piensos
FRECHILLO DE TRIGO
Todos los afrechillos están compuestos básicamente por el pericarpio del grano, lue
extracción del almidón - harina -, aunque siempre algo de este compuestpermanecer en el afrechillo. De ahí, que la calidad energética de éstos dependerá d
de tecnología aplicada en el proceso de obtención de las harinas, a medida
extracción es más eficiente menor contenido en almidón tendrá el afrechillo y por
energía.
Los subproductos de la molienda del trigo se clasifican sobre la base del contenido
decreciente de fibra como afrecho, afrechillo y subproductos de molienda “mill run
compuesto por una mezcla de ambos
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• En la actualidad, para producir bioetanol a escala industrial se emplea biomasa amilácea o azucarada como materia pderivado en un intenso debate sobre su sostenibilidad. En este contexto, el bioetanol producido a partir de biomasase muestra como una alternativa interesante ya que estas materias primas se encuentran ampliamente distribuídas, noel mercado alimentario y son más baratas que los recursos agrícolas convencionales.
• SFS: sacarificación y fermentación simultáneas
• SCFS: sacarificación y cofermentación simultáneas
• El trabajo realizado en esta Tesis Doctoral se esquematiza en la figura En ella se resumen los principales procesos de fSFS y SCFS realizados con diferentes cepas de levaduras etanologénicas: S. cerevisiae Red Star, cepa disponible comercerevisiae F12, cepa recombinante capaz de fermentar la xilosa y K. marxianus CECT 10875, levadura termotolerantefermentar a temperaturas superiores a 40 ºC.
El proceso de filtrado de un liquido a fermentar, para obtener la fracción sólida e introducirla en el fermentador y salcanzar una relación sólido/líquido, dependiendo del material y después se añade un complejo celulolítico para obtesacarina fermentada
PAJA DE TRIGO
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Pretratamiento: EXPLOSIÓN POR VAPOR
MATERIAL PRETRATADOCOMPLETO (MPC) Filtración
PREHIDROLIZADO
. Esquema simplificado de los procesos experimentales llevados a cabo.
La caracterización de la paja de trigo se realizó siguiendo el esquema mostrado en la
figura 4.2 utilizando los métodos del National Renewable Energy Laboratory (NREL)
(USA) para la determinación de carbohidratos estructurales, cenizas y lignin en
biomasa lignocelulósica (LAP-002, LAP-003, LAP-004, LAP-017 y LAP-019) (NREL,
2007).
El alto contenido en carbohidratos estructurales hace de este residuo un sustrato
potencialmente interesante para la producción de etanol
FERMENTACIÓN
S. cerevisiae F12
K. marxianus CECT 10875
COFERMENTACIÓN
S. cerevisiae F12
ADAPTACIÓN
SFS
S. cerevisiae Red Star
K. marxianus CECT 10875
SCFS
S. cerevisiae F12
SFS por pulsos
K. marxianus CECT 10875
SFS
S. cerevisiae Red Star
SCFS
S. cerevisiae F12
SCFS por pulsos
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. Proceso de SCFS en semicontinuo con la cepa adaptada de S. cerevisiae F12. Carga inicial de MPC
(correspondiente a 6% p/p de sólidos insolubles) y adición de RSI lavado a las 24 y 48 h ( flecha roja) hasta
alcanzar una carga de sustrato de 11,25% p/p. Símbolos: (●) etanol; ( ) glucosa y (■) xilosa
Los mejores resultados de producción de etanol se obtuvieron al utilizar K. marxianus CECT 10875 en un proceso de SFS
semicontinuo a 42 ºC. La concentración máxima de etanol fue de 36,2 g/l lo que significó un incremento de un 20% en la
producción de etanol en comparación con la SFS convencional a las mismas condiciones
Tabla 1. Proceso de reducción de azúcares y producción de etanol.
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CONCLUSIONES
• La producción de Trigo en el Perú es deficitaria. En tal sentido, somos netos importadores de este ceun insumo fundamental en la alimentación peruana. La mayor siembra y pro- ducción se concentra e
país. La producción se desarrolla mayormente sobre los 2 mil hasta 4 mil metros de altitud.• La cadena productiva de trigo, genera un aproximado de 6,535,665 jornales anuales, por ello su impo
generación y mantención por parte de los productores rurales del Perú.
• Los cereales constituyen el eje de la agricultura y la fuente de diversos alimentos, considerándose al trmás abundante y productivo. Lo más destacado de los cereales es que sus frutos maduros son no perpueden ser almacenados para consumirse gradualmente o mantenidos como semilla.
• Como parte de las tendencias actuales para una alimentación más saludable, la protección de los cultivproductos juega un papel muy importante, por ello, está tomando impulso el uso de productos naturahan mostrado tener una amplia gama de actividades biológicas que pueden utilizarse efectivamente en
agricultura.• La harina de trigo es la materia prima por excelencia en todos los procesos panarios. Conocer su com
efectos que cada una de estas materias pueden aportar durante la elaboración de los productos en el obásico para el profesional, puesto que la calidad de esas elaboraciones dependerá de la correcta interrelementos constitutivos de la harina. Igualmente, la harina como tal tiene una serie de propiedades y runa atención especial a la hora de su almacenamiento y conservación.
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BIBLIOGRAFÍA
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PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR PRESENTADA POR Mª Elia Tomás Pejó 2009 UNIVERSIDAD COMPLDE MADRID FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Departamento de Microbiología III
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