HIDROLISIS DE SUSTRATO AMILÁCEO POR ACCIÓN ENZIMÁTICA
(GERMINACIÓN DE MAÍZ)
OBJETIVOS
- Transformar el maíz en un sustrato fermentescible por acción enzimática producto del germinado del grano.
- Identificar las condiciones en que se realiza la germinación del grano.
FUNDAMENTOS
Industrialización
- Jarabe
- Cereales
- Maicena
- Snacks
- Variedades para alimentación animal
Información Nutricional
- 10.3% Proteína
- 4.5% Grasas
- 83.3% Hidratos de carbono totales
- 2.3%Fibra
- 1.4%Ceniza
GERMINACION DE MAIZ
ABSORCION DE AGUA
- En los cereales es del 40 al 60% del peso de la semilla seca
- Tamaño del grano
- Contenido de sustratos hidratables
- Permeabilidad de la cubierta seminal
SINTESIS Y ACTIVACION DE ENZIMAS
ENZIMAS
- Amilasas: Degradación de sustancias de reserva
- Maltasas
- TEMPERATURA
- DISPONIBILIDAD DE OXIGENO
SELECCIÓN , CLASIFICACIÓN Y LIMPIEZA
- Selección y clasificación .- se separan los granos de buena calidad:
- Granos enteros sanos ( libre de daños o picaduras).
- Libres de materiales extraños ( como pedazos de tuzas, semilla de otros cultivos o variedades).
- Tamaño y características fisiológicas homogéneas.
- Limpieza.- se realizo un lavado con hipoclorito de sodio de 20 ppm por 3 minutos asegurando la eliminación de microorganismos que interrumpan el proceso de germinación.
ENFERMEDADES
Causadas por Hongos
- Tizón Sureño (Bipolaris maydis)
- Tizón Norteño (Exserohilum turcicum)
- Antracnosis (Colletotrichum graminícola)
- Royas
- La Roya Común (Puccinia sorghi)
- La Roya Sureña (Puccinia polysora)
- La Roya Tropical (Physopella zeae)
- Añublos Lanosos
- Añublo Lanoso del Sorgo (Peronosclerospora sorghi)
- Marchitez Amarilla del Maíz ("Crazy top") (Sclerophthora macrospora)
- Carbones
- Carbón Común (Ustilago maydis)
- Carbón de la Espiga (Sphacelotheca reiliana)
- Pudriciones del Tallo y la Mazorca
- Gibberella zeae y G. fujikuroi
- Aspergillus spp.
- Penicillium
ENFERMEDADES
- Causadas por Bacterias
- Marchitez Bacterial de Stewart
- Marchitez de Goss
- Pudrición Bacteriana del Tallo y la Raíz
- Causadas por Virus y Fitoplasmas
- Mosaico del Enanismo del Maíz (Maize Dwarf Mosaic Virus, MDMV)
- Mosaico I del Maíz (Maize Mosaic Virus I, MMV)
- Virus Rayado del Maíz (Maize Stripe Virus , MStpV)
- Espiroplasma del Enanismo del Maíz (Corn Stunt Spiroplasma (CSS))
REMOJO DEL MAÍZ
Imbibición: Es un caso especial de un fenómeno físico denominado difusión, y como tal, se da sí existe una gradiente de difusión. Se caracteriza por un aumento de volumen de la sustancia o cuerpo que imbibe y está íntimamente relacionada con las propiedades de materiales coloidales.
El volumen de las semillas aumenta con la imbibición, pero el volumen final del sistema (semilla + agua) es menor que la suma de los volúmenes individuales iniciales de semillas y agua; esta contracción del sistema es prueba de la ocupación de los espacios libres dentro de la semilla y de la absorción de agua en la matriz coloidal.
En este cado el grano debe aumentar su volumen en un 40% como consecuencia de la absorción de agua.
AIREACIÓN DEL MAÍZ
Para que la germinación pueda producirse son necesarios algunos factores externos, como un sustrato húmedo, una temperatura adecuada para los distintos procesos metabólicos y suficiente disponibilidad de oxígeno que permita la respiración aerobia.
En este caso se aplicó el proceso de aireación cada 30 minutos por un lapso de 3 horas.
GERMINACIÓN
Germinación del grano:
- La germinación es el conjunto de fenómenos por los cuales el embrión, que se halla en estado de vida latente dentro de la semilla, reanuda su crecimiento y se desarrolla para formar una plántula.
- Para la germinación de una semilla deben cumplirse tres condiciones de acuerdo a Hartman y Kester, que el embrión sea viable (que esté vivo), que los factores externos sean favorables y que no presente factores internos que impidan la germinación.
La germinación comprende cuatro etapas principales:
- La imbibición de agua
- La síntesis y activación de los sistemas enzimáticos
- Degradación de las sustancias de reserva
- Elongación de las células del embrión y emergencia de la radícula
1. La imbibición de agua
En los cereales es del 40 al 60% del peso de la semilla seca y en algunas leguminosas, como la arveja, asciende al 180%. La cantidad de agua absorbida por las diferentes especies depende del tipo de sustancias de reserva que contengan, aquellas con endosperma amiláceo tienen un grado de hidratación menor que las que presentan endosperma proteico, altamente hidratable.
Curva de absorción de agua en semillas. Las líneas verticales representan la duración aproximada de cada fase de hidratación2. La síntesis y activación de los sistemas enzimáticos
3. Degradación de las sustancias de reserva
- En esta fase ocurren dos fenómenos fundamentales para la germinación. El primero es la reactivación de las enzimas, inactivadas por la extrema desecación y, el segundo, la síntesis de otras inexistentes.
- Durante la germinación, se producen enzimas como amilasas y maltasas las que romperán el endosperma amiláceo a glucosa. Estas enzimas son producidas en la capa de aleurona que rodea al endosperma.
Las proteínas de reserva son hidrolizadas a aminoácidos por proteinasas. En los cereales y otras gramíneas, las proteínas de reserva se encuentran en forma de cuerpos proteicos en la capa de aleurona y en menor cantidad, en el endosperma.
- Las enzimas degradan las reservas de la semilla y ponen a disposición del embrión no sólo los nutrientes, sino también energía generada por la fermentación y la respiración de los sustratos solubilizados.
- Es así como los hidratos de carbono insolubles (almidón, inulina) son degradados por hidrolasas a monosacáridos solubles, como la glucosa, fructosa, etc. Los triglicéridos, principales lípidos de reserva de muchas leguminosas, son degradados en tres orgánulos: cuerpos lipídicos, mitocondrias y glioxisomas, son descompuestos a glicerol y ácidos grasos.
4. Elongación de las células del embrión y emergencia de la radícula
Al final de la fase III, el embrión dispone de suficientes nutrientes para crecer normalmente. Todos los productos de la hidrólisis nutren al embrión, para el inicio de su crecimiento.
SECADO
- El secado es un proceso de gran importancia en la cadena de producción de alimentos, ya que el contenido de humedad es, sin duda, la característica más importante para determinar si el grano corre el riesgo de deteriorarse durante el almacenamiento.
- El secado se realiza para inhibir la germinación de las semillas, reducir el contenido de humedad de los granos hasta un nivel que impida el crecimiento de los hongos, y evitar las reacciones de deterioración .
- Se realizara a temperatura ambiente y con fuerte ventilación.
Secado de la semillas
- En todo proceso de secado, hay una transferencia de humedad de material que está siendo secado para otro que es capaz de absorber esta pérdida.
- En el secado de semillas, el aire es el transporte comúnmente usado, por la capacidad que tiene de absorber agua en forma gaseosa. La transferencia de la humedad de la semilla hacia el aire que la rodea se realiza en dos procesos diferentes:
- Evaporación del agua de la superficie de la semilla, y
- Migración del agua desde el interior de la semilla hacia la superficie de la misma.
MOLIENDA
- Material a utilizar: Molino
OBJETIVOS:
- Romper el grano
- Obtener una harina de granulometría mediana
