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Tecnologia de Cereais, Amido e Derivados Docente: Amanda Barbosa de Faria 1 Milho Originário do México; Europa tomou conhecimento por Cristóvão Colombo; Consumido pelos maias, incas, astecas e índios brasileiros in natura, em forma de farinha e em forma de caium (bebida fermentada) 2 Milho Dentre os cereais cultivados no Brasil, o milho é o mais expressivo 17,5 milhões de hectares plantado (19/20) 98,7 milhões de ton produção total (estimativa) Safra e safrinha 3 Milho Cultivado em todas as regiões do Brasil Principal produtor nacional é Mato Grosso, e juntamente com Paraná, Goiás, Mato Grosso do Sul e Minas Gerais produziram 74,2% da safra nacional de milho em 2017/18 Rotação de culturas 4 Milho – produção 5 Milho Alimentação animal (> 70%): Aves Suínos Bovinos Alimentação humana → fonte de energia Indústria: Etanol Goma xantana Óleo 6 Milho 4% DIRETAMENTE NO CONSUMO HUMANO MILHO GRÃO FARINHA DE MILHO MILHO ESPIGA FUBÁ MILHO ENLATADO PÃO DE MILHO 7 Milho 10% INDÚSTRIAS ALIMENTICIAS AMIDO FLOCOS DE MILHO CANJICA XAROPE FARINHA FILMES/ EMBALAGENS 8 Milho – composição Rico em carboidratos (amido) → 72% dos grãos Lipídios → 4,5% Fibras → 9% Proteínas → 9,5% Alimento energético 9 Milho – composição Deficiente: lisina e o triptofano Vitaminas: B1, a B2, Vit E e o ácido pantotênico Minerais: fósforo e potássio dois dos oito aminoácidos que o organismo humano não consegue produzir ou o faz de maneira insatisfatória para a demanda. não constitui fonte essencial desses nutrientes, especialmente devido à baixa biodisponibilidade de alguns desses componentes 10 Milho – estrutura dois dos oito aminoácidos que o organismo humano não consegue produzir ou o faz de maneira insatisfatória para a demanda. não constitui fonte essencial desses nutrientes, especialmente devido à baixa biodisponibilidade de alguns desses componentes 11 Milho – estrutura Cariopse nua = pericarpo + endosperma + embrião dois dos oito aminoácidos que o organismo humano não consegue produzir ou o faz de maneira insatisfatória para a demanda. não constitui fonte essencial desses nutrientes, especialmente devido à baixa biodisponibilidade de alguns desses componentes 12 Milho – composição Endosperma 83% do peso seco, 88% amido e 8% proteínas Gérmen 83% Lipídeos 78% Minerais 70% Açúcares 26% Proteínas Pericarpo: fibras Farinaceo : Grânulos arredondados sem matriz proteica espaços vagos Vitreo: Matriz proteica densa Sem espaços 13 Milho – composição 14 Milho – Processamento Via seco ou por via úmida Seco: canjica especial, canjicas para cereais matinais e para produção de pipocas expandidas, canjicão, gritz de milho, óleo de milho bruto e refinado e a sêmola de milho Não requer muita tecnologia e também não gera muitos produtos sofisticados. 15 Milho – Processamento Os derivados tecnologicamente superiores são oriundos do processamento via úmida As técnicas modernas de processamento do milho foram iniciadas nos Estados Unidos do Norte, na época da Guerra Civil com o desenvolvimento da produção de amidos por hidrólise 16 Milho – Processamento Via Úmida 17 Milho – Processamento Via Úmida Recebimento, controle e limpeza Remover materiais estranhos como pedaços de sabugo, partículas metálicas, pó Essa operação é feita com peneiras, ar comprimido, eletroímãs e outro processos de separação, que torne a operação eficiente na limpeza dos grãos 18 Milho – Processamento Via Úmida Maceração ou amolecimento Tanque de maceração ↔ 24 a 48 h ↔ água aquecida (51 a 54ºC) Dióxido de enxofre dissolvido ( 0,1 a 0,3%) Tanque em aço inox Dioxido evita crescimento bacteriológico e ajuda na separação do amido e das proteínas 19 Milho – Processamento Via Úmida Maceração ou amolecimento H2SO4 diluído ↔ interação dióxido de enxofre e a água Controla a fermentação, evita um excessivo crescimento bacteriológico, e ajuda na separação do amido e das proteínas 20 Milho – Processamento Via Úmida Maceração ou amolecimento Umidade ↑ 45%, dobrando de tamanho Durante a maceração, os componentes solúveis são extraídos do grão 21 Milho – Processamento Via Úmida Maceração ou amolecimento Água ↔ drenada e concentrada em evaporadores de múltiplos efeitos para produzir o líquor concentrado rico em proteínas ↔ nutriente para MO na produção de enzimas, antibióticos e outros produtos de fermentação 22 Milho – Processamento Via Úmida Maceração ou amolecimento A maior parte ↔ combinada com as fibras e o glúten na produção de ingredientes para rações animais Grãos de milho ↔ moinhos ↔ quebrados ↔ perdem a película ↔ liberam o germe do endosperma A água é adicionada aos moinhos, resultando em uma grossa massa fluída de grãos macerados e germe integral 23 Milho – Processamento Via Úmida Separação do gérmen Germe → 40 a 50% de óleo Mais leve do que o endosperma e a película Força cintrífuga (hidrociclenes) → separa o germe 24 Milho – Processamento Via Úmida Separação do gérmen Germe: secado e o óleo cru removido através de prensas mecânicas e/ou extração com solventes Refinado para produzir um óleo de fina qualidade ou como matéria-prima básica destinada à industrialização de margarinas O germe de que foi extraído o óleo é usado em alimentos para animais 25 Milho – Processamento Via Úmida Moagem e peneiração A mistura remanescente de película e endosperma passa então através de uma série de operações de trituração e filtragem, em moinhos de impacto para soltar o amido e o glúten das fibras dos grão 26 Milho – Processamento Via Úmida Moagem e peneiração As partículas da película são retidas nas peneiras, enquanto as mais finas partículas de proteínas e amido passam Toda a película é usada como ingredientes para rações animais A suspensão de amido-glúten é enviada para os separadores de amido 27 Milho – Processamento Via Úmida Separação do amido A massa fluída de água de amido e glúten é separada por centrifugação Amido e o glúten ≠ densidade ↔ completa separação é obtida imediatamente Glúten: secado e vendido; também pode ser usado na composição de outro ingrediente para rações 28 Milho – Processamento Via Úmida Separação do amido Amido ↔ lavado (de 8 a 14 vezes), diluído e lavado novamente em hidrociclones até que seja removido o último vestígio de proteínas, chegando-se assim a um amido de alta qualidade, tipicamente 99,5% puro 29 Milho – Processamento Via Úmida Separação do amido Diversos amidos modificados ou derivados podem ser obtidos através do tratamento da massa fluída de amido lavado com produtos químicos ou enzimas 30 Milho – Processamento Via Úmida Separação do amido Depois do tratamento, os produtos são recuperados mediante filtragem ou centrifugação e o amido é secado Parte do amido é comercializada como amido natural ou modificado A maior parte segue para produção de xaropes de milho e dextrose. 31 Milho – Processamento Via Úmida Conversão em xarope O amido, suspenso em água, é liquefeito em presença de um ácido e/ou enzima (a-amilase) que o converte em uma solução com baixo teor de dextrose. 32 Milho – Processamento Via Úmida Conversão em xarope O tratamento com outra enzima (glicoamilase) continua o processo de conversão → Os refinadores podem parar a ação ácida ou enzimática, em pontos determinados, para obter as misturas certas de açúcares com dextrose e maltose para os xaropes atenderem a diferentes finalidades 33 Milho – Processamento Via Úmida Fermentação Dextrose → fermentável Após a conversão do amido em dextrose, muitos refinadores bombeam a dextrose para intalações de fermentação onde a dextrose será convertida em álcool por processo tradicional de fermentação por leveduras ou outros bioprodutos obtidos por fermentação bacteriológica ou por leveduras 34 Milho – Processamento Via Úmida Fermentação Após fermentação,o caldo resultante é destilados para recuperar álcool ou concentrado por separação com membrana para produzir outros bioprodutos. O dióxido de carbonao da fermentaçãoé recuperado para venda e os nutrientes restantes após a fermentação são utilizados como componentes de ingredientes para nutrição animal 35 Milho – Processamento Via Úmida 36 Milho – Processamento Via Úmida 37 Milho – Processamento Via Seca O grão é degerminado e separado em endosperma, pericarpo e gérmen (embrião) ✓ Mais utilizado no Brasil ✓ Resultam subprodutos como a farinha de milho, o fubá, a quirera, farelos, óleo e farinha integral desengordurada, envolvendo escalas menores de produção e menor investimento industrial ✓ Usado por indústrias de pequeno porte 38 Milho – Processamento Via Seca 39 Milho – Processamento Via Seca Processo de quebra física do grão de milho Umidade: 20% Germen: removido em degerminadores para posterior extração de óleo Endosperma (canjica): canjica ou moagem e classificação densimétrica para a obtenção de diversas frações, que variam em tamanho e composição 40 Milho – Processamento Via Seca Canjicas, farinhas, fubás, grits e canjiquinhas Flocos de milho pré-cozidos, farinhas de milho pré- -gelatinizadas e fibra de milho grits e canjiquinhas (partículas maiores que as farinhas e fubás 41 Milho – Processamento Via Seca Além de consumo doméstico: salgadinhos (snacks), pipoca doce, cereais matinais e alimentos infantis, e na fabricação de pães (panificação) ou, ainda, nas indústrias cervejeira e farmacêutica e até na mineração 42 Milho – Processamento Via Seca 43 Milho – Processamento Via Seca Aumentar a área superficial Facilitar a manipulação de ingredientes Melhorar as características de mistura Aumentar a eficiência do processo de peletização e extrusão Moinhos de pedra, de rolo, de bolas, de serras e de martelos 44 Milho – Processamento Via Seca CANJIQUEIRA Retiram por impacto e fricção a casca e o gérmen do milho 45 Milho – Processamento Via Seca DEGERMINADOR DEGERMINADOR 46 Milho – Processamento Via Seca 47 Milho – Processamento Via Seca 48 49
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