Masa instantánea.

Procedimiento para la preparación de masa fresca de maíz, comprendiendo dicho procedimiento las etapassiguientes:

a) mezclar las fracciones de maíz con CaO, formándose así una mezcla a base de maíz;

b) hidratar dicha mezcla a base de maíz;

c) calentar dicha mezcla a base de maíz hidratado a una temperatura de entre aproximadamente 50ºC yaproximadamente 150ºC;

d) mantener dicha mezcla a base de maíz hidratado a una temperatura de entre aproximadamente 50ºC yaproximadamente 150ºC durante entre 0 y aproximadamente 30 minutos; y

e) enfriar dicha mezcla a base de maíz hidratado, inmediatamente después de dicha etapa de mantenimiento d),a menos de 50ºC, preparando así una masa fresca;

caracterizado porque la etapa a) comprende mezclar las fracciones de maíz con otro agente de gelatinización,consistiendo dicho otro agente de gelatinización en MgO.

Masa instantánea.

Antecedentes de la invención 1. Campo técnico.

La presente invención se refiere a un procedimiento acelerado y ventajoso desde el punto de vista medioambiental para la nixtamalización de maíz para la preparación de tortillas, tortillas chip y chips de maíz. La presente invención lleva a cabo etapas específicas de procesamiento para procesar fracciones de maíz molido mezcladas con diversos agentes de gelatinización como sustitución del procedimiento tradicional de nixtamalización.

2. Descripción de la técnica relacionada.

El maíz era la principal fuente de alimento de las civilizaciones precolombinas del Nuevo Mundo. Hoy en día, las tortillas de maíz y sus productos derivados siguen siendo el alimento básico de México y América Central. Además, las tortillas de maíz, chips de maíz y tortillas chip han penetrado ampliamente en el mercado de los Estados Unidos y algunos países de Asia y Europa.

La nixtamalización, también conocida como cocción alcalina, es el proceso tradicional de preparación de la masa de maíz que se utiliza como ingrediente básico para muchos productos de maíz al estilo mexicano, como tortillas de maíz, tortillas chip, bases para tacos (taco shells) , tostadas, tamales y chips de maíz. Se cree que los antiguos habitantes de América Central cocían maíz en una dispersión de cenizas de madera o cal para preparar tortillas de maíz, su principal forma de pan. Esta antigua técnica, que ha sufrido muy pocos cambios, todavía consiste en cocinar y macerar granos enteros de maíz en una solución de cal (hidróxido de calcio) . La nixtamalización transforma el maíz de tal modo que se puede moler a la piedra para formar una pasta llamada masa que a continuación se estira, es conformada y se corta para preparar tortillas y productos de aperitivo o alimenticios derivados.

El método tradicional para procesar el maíz y preparar tortillas (nixtamalización) se remonta a las primeras civilizaciones mesoamericanas y las etapas básicas del proceso se han mantenido prácticamente invariables desde entonces. En el proceso tradicional, el maíz entero se cuece en una solución de agua y cal (o agua y ceniza) en ebullición durante un periodo breve (de 5 a 45 min) y se macera en esta misma solución, a medida que se va enfriando, durante un periodo comprendido entre 12 y 18 horas. El caldo de cocción, llamado nejayote, se descarta; con ello se pierden las fracciones correspondientes al pericarpio y el germen, disueltas en dicho nejayote. Los granos de maíz cocidos, macerados y escurridos (nixtamal) se enjuagan para eliminar el exceso de cal. En este paso, de nuevo se pierde una parte del material correspondiente al pericarpio y el germen. La fracción total de maíz que se pierde varía del 5% al 15%. El nejayote muy alcalino (pH de 11 a 12) es rico en sólidos de maíz y tiene un exceso de cal, y es un producto de desecho de la nixtamalización tradicional y de la producción de harina de masa instantánea. El nixtamal se muele con una mano de mortero y una piedra hasta obtener una masa. Por último, la masa se estira, formando discos finos que se cuecen en una plancha caliente entre 30 y 60 segundos por cada lado a fin de obtener tortillas. Las tortillas preparadas por el método tradicional descrito anteriormente someramente tienen excelentes características reológicas, tales como de hinchamiento y fuerza elástica.

La principal desventaja de la nixtamalización del maíz de grano entero surge de la eliminación de los desechos alcalinos y las aguas residuales. El caldo de cocción y maceración, llamado nejayote, es un subproducto inevitable de los procedimientos de nixtamalización y constituye un efluente potencialmente peligroso para el medio ambiente debido a su composición y alcalinidad. La eliminación adecuada de las aguas residuales en exceso generadas durante la nixtamalización es un problema importante de la producción comercial de masa, dado que habitualmente el caudal de aguas residuales vertido debe cumplir determinados requisitos reguladores. En consecuencia, serían deseables desde el punto de vista medioambiental y económico métodos de nixtamalización del maíz que reduzcan la producción de efluentes.

La cocción alcalina, la maceración y el lavado del maíz también provocan la distribución de los sólidos del maíz entre la masa y las aguas residuales. La pérdida de sólidos del maíz (es decir, la pérdida de rendimiento) durante la nixtamalización y los costes de tratamiento y lavado de los efluentes son considerables. En los procedimientos comerciales, se ha estimado que la pérdida de sólidos varía entre el 5% y el 15%, en función del tipo de maíz. El efluente generado (nejayote) es un contaminante potencial debido a su composición y características. El nejayote es muy alcalino (pH de 11 a 12) y su fracción de sólidos contiene aproximadamente un 75% de polisacáridos no amiláceos, un 11% de almidón y un 1, 4% de proteína, así como cantidades elevadas de calcio. El nejayote tiene una demanda química de oxígeno (DQO) de aproximadamente 25.000 mg/l, una demanda biológica de oxígeno (DBO) de 8.100 mg/l y un contenido de sólidos en suspensión de 20.000 mg/l. Además de una DBO y una DQO elevadas, el nejayote contiene aproximadamente 310 mg de nitrógeno y 180 mg de fósforo por litro. Las instalaciones comerciales de procesamiento alcalino del maíz vierten las aguas residuales alcalinas en grandes tanques o lagunas de sedimentación para su eliminación. En algunos procesos, se elimina parte de las aguas mediante la irrigación de tierras de cultivo o pastos. La sedimentación y la degradación microbiana de los sólidos de maíz son procesos de limpieza de las aguas residuales. Debido a su alcalinidad, por lo general las aguas residuales no se pueden verter directamente al medio ambiente o a corrientes de agua sin llevar a cabo previamente una neutralización apropiada.

En las grandes instalaciones comerciales, en las que se llevan a cabo grandes esfuerzos para agotar el proceso de nixtamalización y minimizar el tiempo de maceración, el maíz se suele cocer a temperatura elevada y se enfría con agua para reducir rápidamente la temperatura. Este modo de proceder reduce el tiempo de procesamiento, pero puede aumentar el consumo de agua y, por lo tanto, el volumen de aguas residuales. Una instalación típica de nixtamalización de maíz que procesa 200 toneladas de maíz al día utiliza más de 50 galones de agua por minuto y genera aproximadamente una cantidad equivalente de aguas residuales alcalinas a lo largo de 24 horas.

Se están llevando a cabo investigaciones para encontrar alternativas eficaces y económicas a la eliminación de residuos alcalinos. Una propuesta ha sido eliminar los sólidos en suspensión del flujo de aguas residuales por filtración al vacío y aplicar a continuación una ósmosis inversa a fin de eliminar los sólidos disueltos. Las membranas utilizadas en este tipo de sistema retienen prácticamente todos los sólidos y sólo dejan pasar el agua. Sin embargo, se trata de membranas costosas.

En los últimos años, se han desarrollado diversos procedimientos para la preparación de nixtamal, masa y harina de masa. Muchos de estos procedimientos se han desarrollado con el fin de acortar el proceso de cocción o de maceración, o de aumentar la tasa de producción. En un ejemplo de procedimiento de preparación de harina de masa, el grano entero se cuece parcialmente en una solución alcalina caliente a fin de gelatinizar parcialmente el almidón. A continuación, se elimina la fibra del maíz y éste se seca por evaporación súbita y se muele. Diversos procedimientos utilizan maíz molido o harina de maíz como material de partida y aplican extrusión o cocción continua para preparar masa o harina de masa. Sin embargo, dichos procedimientos no han solucionado por completo los problemas de generación de residuos asociados con el procedimiento tradicional de preparación de masa. A veces, en los procedimientos que utilizan como material maíz molido (harina o sémola) mezclado con cal, o que aplican extrusión, se producen también problemas relacionados con la calidad del producto, los costes de los equipos y el proceso o la tasa de producción.

Para solucionar en parte el problema de la calidad de la masa y las tortillas, algunos productores industriales de harina de maíz instantánea utilizan gomas como carboximetilcelulosa, goma de guar, goma de xantano o goma arábiga para facilitar el mantenimiento de las propiedades y la funcionalidad en las tortillas y ayudar a contrarrestar los efectos de la falta de gomas del pericarpio debido a los menores tiempos de maceración durante la cocción de los granos de maíz. Los productores de harina eliminan el pericarpio, pues altera... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de masa fresca de maíz, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes:

a) mezclar las fracciones de maíz con CaO, formándose así una mezcla a base de maíz;

b) hidratar dicha mezcla a base de maíz;

c) calentar dicha mezcla a base de maíz hidratado a una temperatura de entre aproximadamente 50ºC y aproximadamente 150ºC;

d) mantener dicha mezcla a base de maíz hidratado a una temperatura de entre aproximadamente 50ºC y aproximadamente 150ºC durante entre 0 y aproximadamente 30 minutos; y

e) enfriar dicha mezcla a base de maíz hidratado, inmediatamente después de dicha etapa de mantenimiento d) , a menos de 50ºC, preparando así una masa fresca;

caracterizado porque la etapa a) comprende mezclar las fracciones de maíz con otro agente de gelatinización, consistiendo dicho otro agente de gelatinización en MgO.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende mezclar una fracción de endospermo de maíz sin cocer con una fracción de cáscaras, gérmenes y puntas de grano sin cocer, en el que dicha fracción de cáscaras, gérmenes y puntas de grano es de entre aproximadamente 4% y 12% en peso de dichas fracciones de maíz, para preparar las fracciones de maíz de la etapa a) .

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que la fracción de endospermo comprende entre 44% y 64% en peso de sémola de maíz fina y entre 36% y 56% en peso de sémola gruesa de maíz.

4. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que la fracción de cáscaras, gérmenes y puntas de grano es de entre aproximadamente 7% y aproximadamente 9% en peso de dichas fracciones de maíz.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que la fracción de endospermo es de entre 91% y 93% en peso de dichas fracciones de maíz.

6. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que la etapa de enfriamiento e) se lleva a cabo utilizando rodillos de enfriamiento.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende mezclar las fracciones de maíz que comprenden sémolas finas y sémolas gruesas, para preparar las fracciones de maíz de la etapa a) , y que comprende además la etapa siguiente:

f) laminar dicha mezcla a base de maíz hidratado, inmediatamente después de dicha etapa de mantenimiento e) con rodillos de enfriamiento, preparándose así la masa fresca.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que las fracciones de maíz comprenden una fracción de pericarpio de entre aproximadamente 3% y aproximadamente 7% en peso de la mezcla a base de maíz de la etapa a) .

9. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que las fracciones de maíz comprenden una fracción de germen de entre aproximadamente 1% y aproximadamente 5% en peso de la mezcla a base de maíz de la etapa a) .

10. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que las fracciones de maíz comprenden una fracción de endospermo de entre aproximadamente 90% y aproximadamente 93% en peso de la mezcla a base de maíz de la etapa a) .

11. Procedimiento según la reivindicación 2 o 7, en el que el CaO y por lo menos otro agente de gelatinización comprenden entre aproximadamente 0, 3% y aproximadamente 0, 4% en peso de dicha mezcla a base de maíz de la etapa a) .

12. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la relación de pesos de CaO con respecto a MgO de la etapa a) es de entre aproximadamente 3:1 y aproximadamente 4:1.

13. Procedimiento según la reivindicación 2 o 7, en el que la hidratación de la etapa b) comprende la adición de entre 55 litros y 75 litros de agua por 100 kg de la mezcla a base de maíz.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que dicha agua se añade a entre aproximadamente 20ºC y

aproximadamente 30ºC.

15. Procedimiento según la reivindicación 2 o 7, en el que dicha hidratación de la etapa b) comprende mezclar agua

con dicha mezcla a base de maíz durante entre aproximadamente 1 y aproximadamente 7 minutos. 5

16. Procedimiento según la reivindicación 2 o 7, en el que las etapas b) a e) se llevan a cabo desde entre aproximadamente 20 y aproximadamente 25 minutos.

17. Procedimiento según la reivindicación 2 o 7, en el que sustancialmente toda el agua añadida en la hidratación de 10 la etapa b) es retenida en la masa fresca producida en la etapa e) .

18. Procedimiento según la reivindicación 2 o 7, en el que la mezcla se calienta en la etapa c) a entre aproximadamente 55ºC y aproximadamente 80ºC.

19. Procedimiento según la reivindicación 2 o 7, en el que el calentamiento de la etapa c) se lleva a cabo a una presión de entre aproximadamente 50 psig a aproximadamente 60 psig.

20. Procedimiento según la reivindicación 2 o 7, en el que el mantenimiento de la etapa d) se lleva a cabo a entre aproximadamente 60ºC y aproximadamente 75ºC durante entre aproximadamente 5 y aproximadamente 9 minutos. 20

21. Procedimiento según la reivindicación 2 o 7, en el que el mantenimiento de la etapa d) se lleva a cabo hasta que la mezcla a base de maíz hidratado muestra un perfil de RVA deseado.

22. Masa de maíz producida mediante el procedimiento según la reivindicación 2. 25

23. Tortilla chip producida utilizando la masa según la reivindicación 22.

24. Tortilla producida utilizando la masa según la reivindicación 22. 30 25. Base para taco producida utilizando la masa según la reivindicación 22.