Subido por LUIS ALFONSO LESCANO SAN MARTIN

Procesos I 05

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SESION 5: PROCESOS INDUSTRIALES DERIVADOS DE LOS CEREALES
ALIMENTOS ORGÁNICOS Y CEREALES ANDINOS
El Perú se ubica entre los países con mayores rendimientos agrícolas del mundo en cultivos como:
caña de azúcar (1eros.), espárragos, aceitunas y alcachofas (3ros.) y uvas (5tos.), entre otros
productos. También ocupa el puesto número 7 a nivel mundial por tener el mayor número de
productores activos (55 000) que utilizan sistemas de producción orgánica y posee óptimas
condiciones para el desarrollo de estos cultivos. El Perú se ha convertido en el 1er exportador mundial
de café y banano orgánico (PROMPERÚ estima que hemos pasado de exportar 8,6 millones de kilos de
café orgánico en el 2,005, a 24,3 millones de kilos en el 2,009). Destacan otros cultivos orgánicos
exportables como el cacao, el algodón y el mango (unas 200 empresas peruanas cuentan ya con
certificación orgánica para exportar). El nivel de exportaciones orgánicas peruanas alcanza los US$ 250
millones anuales y con tasas de crecimiento de 30% anual.
Gracias a la biodiversidad, el Perú tiene un banco de productos, aún no aprovechados adecuadamente,
altamente proteicos y de buena calidad como son los cereales andinos como la kiwicha, la quinua, el
tarwi y la cañihua. Además de productos de biocomercio peruano como la tara, la cochinilla, la nuez de
Brasil, el sacha inchi y el camu camu o yacón.
Esta biodiversidad posee un gran valor, con una demanda creciente por productos derivados de ésta y
que trabajados de manera sostenible y respetuosa con el medio ambiente pueden constituirse en una
herramienta fundamental para promover la conservación, aumentar las exportaciones y reducir la
pobreza.
A un ritmo de 20% anual se ha incrementado el consumo de cereales nativos envasados como la
quinua, kiwicha, cañihua, entre otros, en el 2,009.
Por ejemplo, con la introducción de la quinua perlada y la kiwicha, la empresa Incasur ha logrado una
participación de más del 50% del mercado envasado.
Otra actividad que viene incrementándose es el segmento de hierbas aromáticas y productos naturales
con usos medicinales, curativos o de alto contenido nutricional (nutracéuticos). Muchos de estos
productos provienen de los Andes o de nuestra Selva Amazónica
INTRODUCCION
Los cereales figuran entre los primeros cultivos que los
pobladores antiguos sembraron y cosecharon. Las antiguas
civilizaciones florecieron en parte debido a sus habilidades
para producir, almacenar y distribuir los cereales: maíz en el
continente americano antes de la llegada de los europeos;
arroz en las grandes civilizaciones asiáticas; cebada en
Etiopía y el nordeste de África.
Los cereales forman una parte importante de la dieta de
muchas personas. Según datos de la FAO (2009), el
suministro energético de los cereales en el mundo fue 1292
Kcal/persona/día. A nivel mundial, la proporción de energía
aportada por los cereales permanece estable en el tiempo y
representa cerca del 50% de la energía alimentaria. En los
países en vías de desarrollo se sitúa en el 50-60%, y en los
países industrializados se sitúa en el 30-35%. La distribución
de las calorías proporcionadas por el trigo, arroz y otros
cereales, se muestra en la Figura de la derecha.
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1. LOS CEREALES.
Los cereales son gramíneas (miembro de la familia Poaceae) que son cultivadas por sus semillas
comestibles. Su denominación se debe a la diosa romana de la Cosecha y la Agricultura, llamada Ceres.
Los principales cereales utilizados en la alimentación humana son: Arroz (Oryza sativa), Avena (Avena
sativa), Cebada (Hordeum vulgare), Centeno (Secale cereale), Maíz (Zea mays), Mijo (Panicum
millaceum), Sorgo (Sorghum vulgare), Trigo (Triticum aestivum y Triticum durum) y Triticale (híbrido de
centeno y trigo).
Tabla 5.1. Producción y características de los principales cereales.
Cereal
Maíz
Producción
Características
872 millones de
toneladas
Es un cereal ampliamente difundido en el mundo.
Es un alimento muy importante en toda América y
gran parte de África. Cultivado por primera vez en
América, siendo un alimento básico en las
civilizaciones azteca y maya. Tiene múltiples
aplicaciones como alimento animal y usos
industriales.
671 millones de
toneladas
Se cultiva en todo el mundo bajo diversas
condiciones climáticas. Como alimento básico
utilizado en una gran variedad de productos. El
trigo también se utiliza en la producción de
alimentos animales, almidón y etanol.
720 (con cascarilla)
millones de
toneladas
Es un alimento básico para más de la mitad de la
población mundial. Los mayores productores son
China, India, Indonesia y Pakistán. El cultivo de
arroz requiere de una mayor cantidad de agua que
otros cereales y de más mano de obra.
Trigo
Arroz
Cebada
133 millones de
toneladas
Sorgo
57 millones de
toneladas
Mijo
30 millones de
toneladas
Es el cuarto cultivo de cereales en términos de
producción. Las principales áreas de cultivo se
encuentran en Europa y en la Federación Rusa,
aunque también es un cultivo valioso y resistente
en las zonas áridas y semiáridas de Asia, Medio
Oriente y norte África. Se usa fundamentalmente
como harina para consumo humano, alimento
animal y de malta elaboración bebidas alcohólicas.
Es el quinto cultivo de cereales. Se considera
originario de África. La mayoría de las variedades
son resistentes al calor y a la sequía, lo que lo
convierte en un cultivo de gran relevancia en zonas
desérticas. Es una importante fuente de alimento
en África, Centroamérica y Asia meridional. Se le
utiliza también en la producción de bebidas
alcohólicas y biocombustibles.
Es un término colectivo que abarca varias
gramíneas de ciclo anual y semillas pequeñas
cultivadas por sus granos, especialmente en tierras
marginales localizadas en zonas áridas de regiones
templadas, subtropicales o tropicales. Se le
considera un producto de subsistencia destinado
principalmente a alimento y forraje. Las zonas de
mayor producción están en India y Nigeria.
Fuente: FAOSTAT, 2012. http://faostat.fao.org/site/567/DesktopDefault.aspx?PageID=567#ancor
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1.1. Características y composición.
Todos los granos de cereales tienen una estructura similar, aunque la forma y el tamaño de las
semillas puede ser diferente (Figura 6.1). Los constituyentes no están distribuidos homogéneamente
en el grano. Los granos de los diferentes cereales tienen una estructura semejante, formada por el
pericarpio, o capa externa, y por la semilla, que a su vez está compuesta por el endospermo y el
germen. El endospermo es la parte más desarrollada del grano y es donde se acumulan las
sustancias de reserva que servirán para el desarrollo de la planta. Es la fracción del grano que
constituirá la harina. El germen es la parte del grano que contiene el embrión. El pericarpio junto
con las capas más externas de la semilla constituirá el salvado.
Figura 5.1: Diagrama de un grano de cereal.
Fuente: Adaptado de http://wbc.agr-mt-gov/wbc/Consumer/Diagram:Kernel/
La composición química de los cereales es bastante homogénea (Cuadro 6.2). La composición de los
cereales y la concentración de los diferentes componentes varían en función de la especie,
fluctuaciones varietales y fisiológicas, factores agronómicos y factores climáticos. El almidón es el
componente más abundante, siendo junto con las legumbres y papas importantes fuentes de este
polisacárido, está principalmente en el endospermo. Los lípidos están en cantidades relativamente
pequeñas y se almacenan preferentemente en el germen y capas de aleurona (cubierta exterior del
endospermo). Predominando el ácido graso linoleico. Las proteínas se encuentran localizadas en las
diferentes partes que constituyen el grano (endospermo, germen y cubiertas externas).
Sin embargo, los tratamientos a los que son sometidos los cereales para hacerlos aptos para el
consumo pueden alterar la composición. En el caso de la elaboración de harinas refinadas se ha
eliminado el germen y el salvado, disminuyendo considerablemente el contenido de proteínas, fibra,
vitaminas, minerales, ácidos grasos esenciales y fitoquímicos con propiedades saludables. En la
Figura 6.2 se muestra los porcentajes de pérdida de diferentes nutrientes después del proceso de
refinado. Para compensar las pérdidas de micronutrientes y prevenir carencias nutricionales en la
población, la harina es fortificada normalmente con 5 micronutrientes: hierro, folato, tiamina, niacina
y riboflavina. La fortificación de la harina es obligatoria en varios países. En la Figura 6.3, se muestra
el contenido de nutrientes de las harinas refinadas y enriquecidas (fortificadas) respecto a la harina
integral 100%.
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Tabla 5.2. Composición del grano de los cereales (g/100 g de peso seco).
Fuente: Tablas Peruanas de composición de alimentos (2009).
La tabla refleja la composición media de los diferentes cereales, utilizando el peso específico (peso
de mil granos).
Figura 5.2: Porcentaje de pérdida de nutrientes después del refinado de la harina.
Fuente: Holland, B., McCone, R.A., Widdowson, E.M. (1991). McCance and Widdowson's The
Composition of Foods. 5ta rev.
Los productos derivados, al igual que la materia prima con la que se elaboran, son una fuente
importante de hidratos de carbono y, por lo tanto, de energía. También son alimentos ricos en
proteína vegetal, fibra (especialmente los elaborados con harina integral) y grasa saturada o vegetal
hidrogenada en el caso de los productos de bollería y repostería.
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Tabla 5.3. Composición por 100 g de porción comestible.
Fuente: Tablas Peruanas de composición de alimentos (2009).
Figura 5.3: Nutrientes en harina de trigo: Integral, Refinada y Enriquecida.
Fuente: http://wholegrainscouncil.org/files/backup_migrate/WGvsEnriched2011.pdf.
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Respecto al valor nutricional los cereales contienen todos los aminoácidos esenciales aunque son
deficitarios en lisina. El maíz además es deficiente en triptófano. Constituyen una buena fuente de
vitaminas del grupo B; también contienen tocoferoles que se concentran mayoritariamente en el
germen y en el salvado. Los minerales más abundantes son fósforo y potasio, y se localizan
principalmente en el pericarpio del grano. Entre los micronutrientes el más abundante es el hierro.
Tabla 5.4. Composición química (por 100 g) de cereales y pastas cocidas.
Los granos, especialmente los integrales, son una parte esencial de una dieta saludable. Todos los
cereales son buenas fuentes de carbohidratos complejos y algunas vitaminas y minerales esenciales.
Sin embargo, los cereales integrales se han asociado a un menor riesgo de enfermedades
cardiovasculares, diabetes tipo 2678, ciertos tipos de cáncer (especialmente colorrectal), mejor salud
digestiva (menor riesgo de diverticulosis), menor riesgo de muerte debido a enfermedades
inflamatorias, ayudan a controlar el peso, entre otros beneficios. Debido a las evidencias
contundentes de las propiedades saludables de los cereales integrales, importantes organismos e
instituciones están promoviendo su consumo.
Tabla 5.5. Composición química (por 100 g) de cereales y pastas cocidas.
Las principales alteraciones de estos productos ocurren durante el almacenamiento. La principal
fuente de pérdidas de calidad y cantidad de los granos durante el almacenamiento son los hongos,
insectos y roedores. El principal riesgo para la salud de los consumidores estriba en la capacidad de
algunos hongos filamentosos (mohos) de producir toxinas (micotoxinas). Estas pueden tener efectos
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considerables sobre la salud de las personas que van desde leves gastroenteritis hasta cáncer de
hígado.
Debido a la importancia de los cereales en la cadena alimentaria humana, el procesamiento de los
cereales ha evolucionado dramáticamente desde sus humildes comienzos como una de las industrias
más antiguas del mundo, hasta la industria sofisticada que actualmente se conoce. En el mercado es
posible encontrar una amplia gama de productos a base de cereales y pseudocereales, los cuales se
consumen bajo diferentes formas.
1.2. Consumo de cereales.
Según las estadísticas de las FAO (2012) la producción mundial de cereales fue igual a 2545 millones
de toneladas, siendo la tercera mayor cosecha. Destinándose un 47,7% al consumo humano. El
principal país productor es China (541 millones de toneladas), seguido por Estados Unidos (357
millones de toneladas).
El consumo per-cápita mundial pronosticado, se cifra en 152,7 (kg/año), siendo los cereales más
consumidos el trigo (67,5 Kg/año), seguido por el arroz (56,9 kg/año).
Los cereales constituyen el alimento básico para una gran parte de la población mundial,
especialmente el arroz y el trigo. Los más importantes en cuanto a producción son el trigo, arroz y
maíz, que suman el 75 % de la producción total.
Las principales especies de cereal en cuanto a su producción mundial, europea y nacional son el
trigo, el arroz, la cebada y el maíz.
Figura 5.4. Producción mundial según especies (FAO, 2000) en miles de T.
Figura 5.5. Los 10 países mayores productores de cereal (FAO, 2000) en miles de T.
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2. PROCESO INDUSTRIAL DEL TRIGO.
De acuerdo con en el volumen de producción y consumo de cereal y productos derivados, el trigo es la
especie más representativa del sector. Por ello se ha escogido para desarrollar la cadena desde el campo
hasta su consumo, que a continuación se esquematiza:
Figura 5.6: Proceso industrial del trigo.
2.1. Campo.
El objetivo del agricultor es obtener trigo de alto
rendimiento (máxima cantidad de harina producida al
moler el trigo) y apto para moler. El trigo es un cereal
perteneciente a la familia de las gramíneas. Existen
innumerables variedades de trigo. La mayoría de
variedades cultivadas pertenecen a las especies:
 Triticum durum, trigo duro: tiene mayor facilidad en
la molturación, fraccionándose de una forma más o
menos regular. Dan lugar a harinas o sémolas
gruesas destinadas a la fabricación de pastas
alimenticias.
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 Triticum aestivum, trigo blando: granos se fraccionan de forma aleatoria, irregular, dando lugar a
harinas muy finas utilizadas para la panificación.
2.2. Secado.
El secado consiste en eliminar, mediante convección
forzada de aire calentado o sin calentar, el exceso de
humedad para prevenir el deterioro de la cosecha
durante el almacenado.
El trigo destinado a molturación no debe ser secado a
temperaturas superiores a 66ºC; de lo contrario podrían
producirse alteraciones en las proteínas.
2.3. Almacenado y transporte.
El grano se cosecha generalmente una vez al año y en algunas zonas tropicales dos. No obstante, se
consume durante todo el año gracias a un correcto almacenado.
El trigo es almacenado en sacos o en silos a granel, donde se conserva
durante largos periodos evitando que se produzcan alteraciones en sus
propiedades. Se recomiendan niveles de humedad máxima del 17%
para almacenados de cuatro semanas y de 14% para almacenados de
más de seis meses, a temperaturas de 18ºC en sacos apilados o a
granel. Mediante circulación forzada de aire (ventilación) se consigue
refrigerar el grano manteniéndolo en unas condiciones adecuadas.
Existe un método novedoso que permite almacenar los granos en el
mismo lote donde se está cosechando, en bolsas. El proceso de llenado
de la bolsa se realiza por medio de una máquina. Una vez almacenado
el grano en las bolsas, el proceso respiratorio consume el poco oxígeno
que queda, lo que produce un ambiente de alta concentración de
dióxido de carbono que, al no ingresar aire externo, inhibe los procesos
respiratorios de los granos.
El transporte del grano se realiza en camión, barco o tren. Es importante un correcto transporte, que
no afecte a la calidad y valor del grano, y evite su ruptura.
El objetivo de la industria de molinería es obtener harina de consumo. Según la legislación, se entiende
por harina sin otro calificativo, el producto finalmente obtenido de la molturación del trigo Triticum
aestivum o la mezcla de éste con el Triticum durum, en proporción máxima 4:1 (80%, 20%), maduro,
sano y seco e industrialmente limpio. Los productos finamente triturados de otros cereales deberán llevar
adicionados al nombre genérico de la harina el grano del cual proceden. Según la legislación, se entiende
por sémola los fragmentos de endospermo, más o menos vestidos de cáscara. Su tamaño es muy
variable. Las sémolas se llaman limpias o vestidas según contengan únicamente endospermo harinoso o
lleven también fragmentos de cáscara. Algunos molinos (semolerías) tienen por finalidad producir sobre
todo sémola, con lo que la harina es entonces un subproducto.
2.4. Recepción.
Antes de aceptar un lote de trigo, éste se somete a un control de
calidad, que determina su contenido de humedad, impurezas... Tras el
control de calidad, se pesa en básculas puente para obtener el peso por
diferencia de pesada y es almacenado en silos.
El polvo generado durante la recepción y a lo largo de todo el proceso
de molienda debe recogerse tanto por el valor económico como
subproducto (alimentación animal), como por el alto riesgo de explosión
que genera, ya que es potencialmente explosivo.
2.5. Pre-limpieza.
Al llegar a la fábrica, el trigo puede contener impurezas
adquiridas en el campo, el almacenado, el transporte o
de forma accidental. En esta fase una cantidad
significativa de estas impurezas, junto con granos
lesionados y rotos, se separan con la finalidad de
aumentar la capacidad de almacenado en los depósitos.
Las impurezas se separan del cereal según su diámetro,
mediante tamices en la separadora-aspiradora.
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Este equipo está formado por tres tamices ligeramente
inclinados. El primer tamiz con perforaciones grandes
deja pasar fácilmente el trigo y retiene las impurezas
más grandes, como la paja, hilo, etc.
El segundo tamiz tiene perforaciones más pequeñas
que el grano de trigo, por lo que éste queda retenido y
deja pasar las impurezas más pequeñas (semillas de
malas hierbas, granos de trigo roto...). Una corriente de
aire aspira el polvo. Finalmente, el trigo pasa sobre un
dispositivo magnético que retiene las partículas
metálicas de igual diámetro que el trigo.
2.6. Almacenado.
El trigo se almacena en silos a temperatura y humedad adecuadas para mantener sus características
inalteradas.
2.7. Lavado intensivo.
La limpieza intensiva tiene por objeto eliminar del trigo
todas sus impurezas. Se eliminan las impurezas de igual
diámetro que el grano de trigo pero diferente longitud
(como granos de avena y cebada) mediante
clasificadoras. El principio de las clasificadoras se basa
en el alojamiento de los granos en los alvéolos según la
forma. Después de la clasificación se procede al
cepillado del trigo para eliminar el polvo adherido.
Finalmente se completa la limpieza con el lavado, que
consiste en una ligera adición de agua. El objetivo de
ésta es eliminar el polvo y barro que se encuentra en el
surco del grano. Se realiza en lavadoras.
En la lavadora deschinadora, el trigo se remueve en el agua con un tornillo sinfín. Las piedras y
arena, que son más pesadas, caen al fondo, mientras que las impurezas ligeras (las semillas
extrañas y los granos de trigo vacío) flotan y son evacuadas con el agua.
El trigo pasa al secadero donde se elimina gran parte del agua por centrifugación, y el trigo queda
aún húmedo para el acondicionado.
2.8. Acondicionado.
El acondicionado consiste en añadir agua al grano y
dejarlo reposar durante un periodo de tiempo, antes de
molerlo. Se realiza con la finalidad de evitar la rotura
del salvado y ablandar o suavizar el endospermo para
facilitar la molturación. La humedad óptima para la
molturación oscila entre 14% y 17%. La cantidad de
agua añadida, tiempo de remojo y tiempo de reposo,
varían en función de: Variedad del trigo, humedad del
grano del trigo, humedad ambiental y dureza del grano.
El agua de remojo suele estar caliente, generalmente a temperaturas inferiores a 45ºC, para
acelerar el proceso.
2.9. Molienda.
El objetivo del molido es separar el endospermo del salvado y el germen. El endospermo triturado es
lo que se llama harina; el germen, salvado y endospermo residual adherido, son los subproductos
resultantes y se utilizan sobre todo en alimentación animal (pienso).
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 Molienda del trigo blando: HARINA. Los trigos blandos se trituran y comprimen para obtener
harina. La trituración consiste en hacer pasar el trigo limpio entre dos cilindros estriados, que
giran en sentido contrario uno del otro a diferente velocidad. La rotura del grano se produce por
la acción conjunta de compresión y cizalla. Con ella se consigue separar el endospermo del
salvado y el germen.
El grano triturado se clasifica en función de su tamaño por un proceso de cernido.
Tras la trituración y clasificación se consigue:
En trituraciones reiteradas la distancia entre rodillos se disminuye progresivamente.
En la compresión las partículas de endosperma puro, sémolas y semolinas, se reducen de tamaño
al hacerlas pasar entre cilindros lisos, y se obtiene harina. Esta harina se pasará por tamices.
 Molienda de trigos duros: SÉMOLA. En los molinos de sémola no aplastan el grano, sino que
lo cortan por capas para ir reduciendo su tamaño progresivamente hasta conseguir que todas las
partículas sean del mismo tamaño. Por tamizado se eliminan partículas que por su color más
oscuro o por su peso no son idóneas para fabricar la sémola. Éstas representan
aproximadamente el 30 % del trigo limpio y se destinan a piensos.
Molinos
Sasor o purificador
Tamizado
2.10. Envasado.
Las harinas y sémolas destinadas a condimentación o consumo directo se distribuirán envasadas.
Las harinas y sémolas destinadas a la industria de transformación para elaborar productos derivados
(pan, bollería, pasta alimenticia...) son transportadas a granel o envasadas en sacos de yute,
algodón, papel u otro material autorizado.
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3. PROCESOS INDUSTRIALES DERIVADOS DEL TRIGO.
La industria de transformación elabora a partir de harina y/o sémola alimentos tan básicos en la
alimentación humana como son el pan, pasta alimenticia, etc. Los productos de molinería más
importantes son:
3.1. Pan.
Se designará con el nombre de pan el producto resultante de la cocción de una masa obtenida por
la mezcla de harina de trigo, sal comestible y agua potable, y fermentada por adición de levaduras
activas. Cuando se empleen harinas de otros cereales, el pan se designará con el apelativo
correspondiente a la clase de cereal que se utilice.
Como ejemplos tenemos el pan blanco, pan integral, pan de Viena, pan sin gluten, pan de molde,
pan de avena, etc.
3.2. Productos de bollería.
Los productos de bollería son los elaborados con masa panaria fermentada y cocida, a la que se
añaden complementos panarios en diferentes cantidades que modifican sus características básicas.
Algunos ejemplos serían el cruasán, la ensaimada, las magdalenas, el hojaldre, los brioches, el
roscón, etc.
3.3. Productos de pastelería y repostería.
Son los productos no fermentados de diversa forma, tamaño y composición. Considerados de
fantasía y elaborados a partir de harina de trigo o de otras procedencias, con fécula, azúcares,
grasas comestibles y otros productos alimenticios.
Como productos de pastelería podemos citar el pastel de manzana, de chocolate, lionesas, cocas...
3.4. Pastas alimenticias.
Con este nombre se designarán los productos obtenidos por desecación de una masa no
fermentada, confeccionada con harinas, sémolas finas o semolinas procedentes de trigo duro o seco
(Triticum durum) o trigo candela (Triticum vulgare) o sus mezclas y agua potable.
La reglamentación determina que la pasta de primera calidad es la elaborada exclusivamente con
sémolas o semolinas procedentes de trigo duro.
Son pastas alimenticias los macarrones, spaghetti, lasaña, fideos, etc.
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3.5. Masas fritas.
Son los productos formados por una masa integrada de agua potable, harina de cereal y patata,
que llevan adicionadas o no levaduras, sal y azúcar, y fritos en aceite comestible.
Podrán llevar leche, miel, especias, otros productos alimenticios y los aditivos autorizados.
Como masas fritas tenemos los churros, buñuelos, donuts...
3.6. Cereales de desayuno.
Se entiende por cereales en copos o expandidos los productos
alimenticios elaborados a partir de granos de cereal sano, limpio y de
buena calidad, enteros, o sus partes o molidos, preparados mediante
técnicas de molienda, cocción, aplastado, laminado e inflado, estriado,
extrusión, secado, tostado y recubrimiento, para ser consumidos
directamente o previa cocción. Podrán contener ingredientes
adicionales autorizados.
En el mercado encontramos copos de trigo tostados, de maíz, de
arroz, con sabores a miel, chocolate, con fruta deshidratada y frutos
secos...
En este sector no se refleja la malta de elaboración de cerveza, puesto que ésta quedaría incluida en el
sector de bebidas alcohólicas.
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4. PROCESOS INDUSTRIALES DE MACARRONES.
La legislación denomina pasta alimenticia a los productos
alimentarios obtenidos por desecación de una masa no
fermentada, confeccionada con harina, sémolas finas o
semolinas procedentes de trigo duro o recio (Triticum
durum), trigo candeal (Triticum vulgare) o de sus mezclas y
agua potable. Las reglamentaciones correspondientes
determinarán las distintas calidades de estas pastas, y se
exigirá para la primera calidad que sean elaboradas
exclusivamente con sémolas o semolinas procedentes del
trigo duro. Los macarrones, junto con los spaghettis, son los
tipos de pasta más corrientes en el mundo.
Figura 5.7: Proceso industrial de macarrones.
4.1. Recepción de la sémola.
La sémola se transporta desde la semolería hasta la industria de transformación, donde se le
realizan controles de calidad y se almacena a la espera de ser distribuida a las diferentes líneas de
producción.
4.2. Amasado.
La sémola se mezcla y amasa con agua en la
amasadora, siempre en la misma proporción, hasta
conseguir una masa con un nivel de hidratación
homogéneo.
La mezcla se lleva a cabo en mezcadoras totalmente
automáticas y herméticas para evitar la formación de
burbujas de aire y limitar las reacciones de oxidación.
La duración del amasado es aproximadamente 10
minutos. La masa es la misma para todos los tipos de
pasta: spaghetti, macarrones, lasaña, lacitos, estrellitas,
fideos, etc.
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4.3. Extrusión, moldeado y corte.
La masa se conduce a un molde, cuyo interior tiene forma cónica, para que la cuchilla que lo
recorre corte la pasta con un ángulo diferente a 90º, así se logra que los macarrones tengan los
extremos puntiagudos.
Se consigue que los macarrones estén huecos gracias a un molde salpicado de pequeñas
perforaciones del diámetro de un macarrón. Dentro de cada una de ellas hay un cilindro que se
encuentra sujeto en los extremos; al pasar la masa a través de estas perforaciones el cilindro
obstaculiza su camino reteniendo parte de la masa.
De esta manera se consigue el tradicional agujero de los macarrones.
4.4. Secado.
Los macarrones se depositan en tamices rodantes en continuo
movimiento sobre los que reposan. La pasta se somete
durante horas a corrientes de aire caliente en unas
condiciones de humedad y temperatura controladas, para
cada fase del secado, por un sistema informático.
4.5. Envasado.
Al terminar el secado, los macarrones se recogen en
unas cubetas que los elevan hasta la máquina
dosificadora, que va liberando la cantidad exacta que se
incluirá en cada paquete.
El trigo y el arroz constituyen el alimento básico de las 4/5 partes de la población mundial. El ser
humano consume trigo principalmente en forma de pan y otros horneados. El arroz es el alimento
básico para la mitad de la humanidad, así como también lo es el maíz para algunos países.
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5. PROCESO INDUSTRIAL DEL ARROZ.
Sinonimia: Arroz pilado, Arroz elaborado, Arroz blanco, Arroz pulido, White rice, Milled rice.
El arroz es el producto final principal obtenido del procesamiento en el molino arrocero. El grano pilado
corresponde al endospermo, es de color blanco perlado o cristalino. Se le han retirado las envolturas
(cáscaras y cutícula) y se han desprendido los embriones (ñelén). El procesamiento en el molino ha
producido un cierto porcentaje de granos rotos y quebrados, porcentajes que son el principal indicador
para la clasificación por calidad. El arroz pilado representa aproximadamente del 68 al 71% del peso
original del arroz en cáscara.
El arroz pilado se define sobre la base de arroz seco, limpio y libre de materias extrañas, es decir, arroz
con 14% de humedad y/o 0.4% de contenido de impurezas. Corresponde al productor o vendedor
cumplir con estas condiciones.
Recepción-Pesado
Secado natural
Almacenamiento por
Lote
Pre-Limpieza
T° ambiente
Humedad promedio 14%
T° ambiente
Impurezas, materias extrañas
Descascarado
30% de cascara
Separación de gravimétrica
Pulido
Polvillo
Abrillantado
Clasificado
Selección
Ñelén
Arrocillo ¾ y ½
Arroz con tiza y mancha
Envasado
Almacenado
Figura 5.7: Proceso industrial del arroz.
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5.1. Recepción de materia prima.
El arroz en cáscara (paddy), proveniente de las zonas de producción ingresa a planta en camiones o
tráileres. Los camiones con arroz paddy ingresan a la Balanza Electrónica, aquí el personal de control
de balanza, registra en la computadora el número de placa, producto, cliente/proveedor, conductor,
guía remisión, fecha, hora de ingreso y finalmente el peso total del vehículo. Después de realizada la
descarga de los vehículos son trasladados nuevamente a la balanza para registrar el peso, lo cual
nos permitirá obtener la cantidad de arroz que ingresa a la planta (Peso Neto). Una vez realizado el
primer pesaje, los vehículos ingresan al molino y son ubicados en el patio posterior, luego se realiza
la descarga. Después de realizar la descarga los vehículos son trasladados nuevamente al área de
pesaje para registrar el peso salida, lo cual nos permitirá obtener la cantidad de carga que ingresa
(peso neto). A medida que se va descargando, el personal de control de calidad realiza el muestreo
correspondiente. Las muestras tomadas son llevadas al área de control de calidad con su respectivo
ticket de identificación donde se consigna los datos del proveedor, Nº lote, Nº de placa del carro,
variedad. Aquí se realiza la determinación del porcentaje de: impurezas, grano quebrado, entero,
rendimiento en blanco y humedad. Si los resultados de los análisis de laboratorio, el grano presenta
humedad menor o igual a 14% son directamente almacenados para su posterior procesamiento y los
granos que contienen humedad mayor a 14% son trasladados a la zona de secado.
5.2. Muestreo.
Una vez estacionado el tráiler o camión es descargado por los obreros previa coordinación con el
jefe de personal de cuadrilla. Para el muestreo se identifica el lote y se toma la muestra según el
método de muestra representativa. Se determina la humedad de la muestra a través de un medidor
de humedad tipo resistivo marca Kett. Se arruma los sacos hasta esperar el turno de secado.
5.3. Secado.
Secado natural. El arroz cáscara con más de 14% de humedad es extendido sobre mantas de
polipropileno en los patios de secado.
Los granos recibidos cuya humedad es menor o igual a 14% son apilados sobre parihuelas,
distribuidos y ordenados correctamente.
5.4. Pre–limpieza.
El arroz paddy seco (14% de humedad) ingresa a la tolva de recepción, la cual contiene cribas que
vas separando los materiales extraños a los granos de arroz como bolsas, rafias, alambres, plásticos,
clavos y otros cuerpos extraños de mayor tamaño; luego pasan por un ventilador que quita el polvo,
los granos limpios son trasportados por un elevador de cangilones hacia la descascaradora.
5.5. Descascarado.
El descascarado que se obtiene en este molino es mayor al 90% y el incremento de granos partidos
no superior a 2%.
El descascarado se realiza por la combinación de tres efectos: presión de los rodillos, efecto de la
velocidad diferencial de los rodillos e impacto, contra la platina colocada debajo de la descarga de
los rodillos.
5.6. Clasificación gravimétrica (mesa paddy).
La descarga de granos de las aventadoras contiene una mezcla de arroz paddy y arroz descascarado
(arroz integral). Para separar estos granos se utiliza la Mesa Paddy, que clasifica los granos por
diferencia de densidades; está compuesta de celdas zig-zag interiores cuya forma de trabajo
consiste en movimientos de vaivén. Los ángulos de rebote de arroz descascarado son distintos a los
del arroz paddy, debido a la diferencia de sus pesos específicos. El arroz paddy obtenido en esta
etapa, regresa a la descascaradora.
5.7. Clasificación por grosor.
El clasificador por grosor del grano de arroz está constituido por 6 mallas cilíndricas (Ø mm) cuya
finalidad es separar los granos de menor diámetro que el grano de arroz normal y de otras 8 mallas
cilíndricas teniendo por finalidad separar granos o piedras de mayor espesor que el grano de arroz.
5.8. Pulido.
Las máquinas de pulido del grano de arroz son los siguientes:
 Pulidora por abrasión: La remoción de las capas de salvado se consigue por medio de la
abrasión, pues se realiza un efecto de desgaste y corte generados por la piedra esmeril que gira
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dentro de las cámaras cerradas presionando al arroz contra las mallas produciéndose la
separación del polvillo a través de las ranuras de la criba.
 Pulidoras por fricción: Se encargan de dar un brillo al arroz, con un sistema de pulido por
fricción emplea un eje alveolado tipo botella, con aletas transversales que presiona el arroz
contra una criba y con la ayuda de agua efectúa el pulido o lustre natural e higiénico.
5.9.
Abrillantadora.
Se utiliza para blanquear y darle acabado final al arroz (abrillantamiento). La mezcla de agua - aire
es alimentada al producto a través de una tobera binaria situada en el tubo mezclador. De las
operaciones de pulido se obtiene el polvillo.
 Polvillo: La recuperación de polvillo consiste en ciclones complementados, y filtros de mangas,
que sirven para recuperar las partículas más pequeñas evitando eliminarlas al medio ambiente.
Para el empaque se cuenta con un sin fin vertical que fuerza la entrada de harina en el saco por
gravedad, los sacos utilizados son de polietileno color blanco, pesando 30 kg cada saco,
almacenados en el área de polvillo para su distribución.
5.10. Clasificación por tamaño.
 Zaranda de arroz limpio: Zaranda vibradora con capacidad de 4 TM/H, con motor de 2 HP y
1150 RPM, formado de 4 Cribas cilíndricas (Especificar diámetros), la acción de esta máquina se
caracteriza por un movimiento circular en el punto de carga del arroz, acción enérgica que
distribuye el arroz en el interior de los cilindros en movimiento. En estas máquinas la clasificación
del arroz se realiza con el grano en caída libre dentro del cilindro y si el grosor del grano es
menor a la perforación de la criba, atravesara, obteniéndose en el otro extremo del cilindro la
separación del grano pequeño (ÑELEN).
 Juego de clasificadores trieur: Este equipo consta de 3 cilindros de tambor rotatorio con
alvéolos o perforaciones conocidos como trieurs, con capacidad de 1,5 a 2 TM/H, con motor de
¾ HP y 1720 RPM. Realiza la clasificación en función del diámetro de los alvéolos, velocidad y
ángulo de la bandeja interna. De estos clasificadores obtenemos grano entero, arrocillo ½ y de ¾.
5.11. Clasificación por color.
Este equipo clasifica los granos defectuosos como son: grano yesado, panza blanca, manchados,
granos dañados por calor o por insectos, semillas extrañas, etc.; la clasificación se programa de
acuerdo a la calidad de arroz que se desea obtener. Se utiliza una maquina con 4 secciones, de 64
canales por sección, lo que hace un total de 256 canales, 3 secciones de selección y 1 de repase,
con una capacidad máxima de 6 ton. / H. En el caso del yeso permite definir el tamaño mínimo del
yeso (panza blanca) que va a ser aceptado.
5.12. Envasado.
El envasado se realiza en la envasadora de sacos (ensacadora) y en la envasadora selladora, que se
describen a continuación:
 Envasadora: Este equipo consta de un elevador de cangilones que alimenta a una tolva de
envasado; el cual es pesado en sacos de 50 Kg, luego son cosidos para asegurar su contenido.
 Envasadora selladora: Este equipo consta de una dosificadora y una bobina de polietileno para
envasar unidades de 1 kg y 5 Kg, luego estos envases se empacan y se almacenan.
5.13. Almacenamiento del arroz blanco pulido.
El almacenamiento del producto final, se hace por categorías.
 Los sacos de 50 Kg son almacenados sobre parihuelas dentro de la sala de proceso hasta su
distribución, distribuidos y separados por lotes independientes.
 Los empaques que contienen las unidades de 1 kg y de 5 kg envasados en bolsas de polietileno,
son almacenados también sobre parihuelas en el almacén del área de envasado. Para cada caso
se identifican con un kardex, detallado la calidad del producto, fecha de producción, zona de
procedencia, numero de carro, lote, número de maquila.
5.14. Distribución del producto.
Una vez obtenido el producto con las características establecidas por el cliente, el Jefe de control de
calidad da la autorización al responsable del almacén para despachar el producto, registrando la
ubicación, lote, Nº de sacos y fecha de entrega. El producto es cargado en camiones de acuerdo al
pedido del cliente, el cual es inspeccionado verificando las condiciones higiénicas y sanitarias
exigidas para el caso, los sacos van protegidos con una manta, cuando van en cama abierta.
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6. BALANCES DE MASA Y ENERGÍA EN PROCESOS INDUSTRIALES DE LOS CEREALES.
El balance de materia se basa en la Ley de Conservación de la masa enunciada por Lavoisier: “En cada
proceso hay exactamente la misma cantidad de sustancia presente antes y después que el proceso haya
sucedido. Sólo se transforma la materia. Los tipos más frecuentes de Balance de Materia utilizados en los
procesos industriales de frutas y hortalizas son:
6.1. Los de mezclado de dos o más corrientes para dar una o más corrientes.
6.2. Los de separación, en los que se forman dos o más corrientes a partir de una.
6.3. Los de recirculación.
En ciertos procesos, parte de los productos se vuelven a procesar para que se mezclen con los
ingredientes o reactivos, es decir existe recirculación o reflujo.
El balance de energía se basa en la Ley de la Conservación de energía que indica que en un proceso
la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma. En un balance total de energía se toma en
cuenta las transferencias de energía a través de los límites del sistema. Ciertos tipos de energía
están asociados a la masa que fluye, otros tipos como Q (calor) y W (trabajo) son solo formas de
transmisión de energía.
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6.4. Ejercicios.
6.4.1. Ejercicio 1.
Un lote de 1350 kg de maíz con 13% de humedad se seca hasta reducir su contenido de
humedad a 60 gramos por kilogramo de materia seca.
Solución:
M= Maíz.
A= Agua.
MS= Maíz Seco.
MH= Maíz Húmedo.
(H)= Humedad.
7. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.
 FARIZA MA. PAZ DE PEÑA. (2003). Cereales y Derivados. En ASTIASARÁN I. Y MARTÍNEZ A.
Alimentos. Composición y propiedades. Ed. McGraw-Hill-Interamericana. España.
 GIL HERNANDEZ A. (2010). Cereales y productos derivados. En: Tratado de Nutrición. Tomo 2.
Composición y Calidad Nutritiva de los alimentos. Editorial Panamericana.
 LARRAÑAGA I, CARBALLO J., RODRIGUEZ Ma, HERNANDEZ J. (2001). Cereales y derivados.
Harinas. En: Control e Higiene de los alimentos.
 LATHAM MICHAEL C. (2002). Cereales, raíces feculentas y otros alimentos con alto contenido de
carbohidratos. En: Nutrición humana en el mundo en desarrollo. Colección FAO: Alimentación y
nutrición N° 29. En línea: < http://www.fao.org/DOCREP/006/W0073S/w0073s0u.htm>
 OWENS G. (2001). Cereals Processing Technology. Woodhead Publishing.
 Perspectivas
Alimentarias:
Análisis
de
los
Mercados
mundiales.
En
línea:
<http://www.fao.org/docrep/013/al969s/al969s00.pdf>. FAO. Consultado en Abril 2012.
 http://en.wikipedia.org/wiki/Cereal. Consultado el 28/08/2012.
 http://www.mayoclinic.com/health/whole-grains/NU00204. Consultado el 28/08/2012.
 http://www.hsph.harvard.edu/nutritionsource/what-should-you-eat/health-gains-from-wholegrains/index.html. Consultado el 28/08/2012.
 http://www.wholegrainscouncil.org/whole-grains-101/what-are-the-health-benefits. Consultado el
28/08/2012.
 http://www.bbc.co.uk/news/health-15674998. Consultado el 28/08/2012.
 http://www.fao.org/docrep/X5027S/x5027S03.htm. Consultado el 02/09/2012.
 http://www.fao.org/docrep/005/Y1390S/y1390s04.htm. Consultado el 02/09/2012.
 http://es.wikipedia.org/wiki/Cereal. Consultado el 02/09/2012.
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