Prof. Luis A. Brumovsky Ingeniero Químico Magíster en Tecnología de los Alimentos Doctor en Ciencias Técnicas El arroz se consume principalmente como grano entero; por lo tanto los tratamientos tecnológicos aplicados procuran no romper el grano y sobre todo su endospermo. El arroz blanco resulta de un proceso de elaboración en el que se desprenden, por fricción, la cascarilla, las cubiertas externas de la cariópside y el germen. PROCESO DE MOLIENDA Las etapas del proceso son: 1) Secado: Se realiza en forma lenta para no provocar fisuras (20 % CH inicial) 2) Limpieza: Separación de las impurezas que acompañan al grano íntegro. Se realiza mediante aspiradores de polvo, tamices, separadores de piedra y separadores magnéticos. 1 3) Descascarillado: la cascarilla se separa por fricción entre discos de carburo de silicio, uno estacionario y el otro rotativo, o entre rodillos de caucho que giran a distintas velocidades. arroz moreno o integral Máquina descascaradora de arroz de rodillos de caucho 4) Blanqueo o molienda: Separación del pericarpio y del germen. Se realiza en blanqueadoras de tipo horizontal o vertical, las que blanquean el grano por abrasión, con superficies de esmeril-carburo de silicio. Tras la erosión, se separa con un aspirador, el salvado desprendido de los granos enteros y de los partidos. 5) Pulido: Pule el arroz por fricción de los granos entre sí. Se obtiene el arroz blanco elaborado, con un cierto número de granos partidos (medianos + quebrados) más una cantidad adicional de salvado. 6) Clasificación: Mediante tamices se separan los granos enteros de los medianos y quebrados. Balance de materiales en el proceso de molienda del arroz Producto Arroz cáscara Arroz blanco Cascarilla Salvado Germen Medianos % peso 100 60 – 70 16 - 21 5 - 12 1,5 – 2,5 5 - 15 2 CAA - Art. 649 - El arroz se clasifica de acuerdo con sus características morfológicas en los siguientes tipos: a) Tipo Largo Ancho (Doble Carolina) b) Tipo Largo Fino c) Tipo Mediano (Mediano Carolina) d) Tipo Corto (Japonés) CAA - Art. 651 - Los arroces que en sus diversos Tipos se comercializan con las designaciones de calidad Cinco Ceros (00000) o Cuatro Ceros (0000) y Segunda Calidad, podrán presentar los siguientes % máximos de defectos (en peso): Granos defectuosos Calidad 00000 Calidad 0000 2da. Calidad Colorado o con estrías rojizas 5 10 15 Enyesados 2 4 6 Manchados o coloreados 1 4 6 Panza blanca 4 7 10,5 Partidos (o Fragmentados) 15 25 37,5 Picados 0 1 1,5 COMPOSICIÓN QUÍMICA Y VALOR NUTRITIVO La distribución de los constituyentes químicos presenta la clásica heterogeneidad de los cereales. Estudios histoquímicos, permitieron establecer que la celulosa se concentra en las capas del pericarpio, que el germen, la testa y aleurona son ricos en grasa, y que las proteínas abundan en el germen, en la capa de aleurona y en las capas celulares más externas del endospermo. Con la molienda se modifica sustancialmente el valor nutritivo del arroz Composición química del arroz y los productos de su molienda COMPONENTE (% bs) PRODUCTO Proteínas Grasa Fibra Cenizas Glúcidos Arroz blanco 8,1 – 8,4 0,3 – 0,6 0,3 – 0,5 0,5 – 0,6 90,1 – 90,6 Cascarilla 2,2 – 4,8 0,4 – 0,8 47,3 – 53,4 15,3 – 20,3 26,0 – 34,2 Salvado 12,9 - 16,8 14,5 – 17,0 9,4 – 10,3 8,6 – 9,3 47,4 – 52,9 Germen 19,2 – 26,4 19,9 – 23,8 3,0 – 4,8 7,1 – 10,1 39,8 – 49,2 7,2 – 9,7 0,4 – 2,8 1,2 – 4,7 0,5 – 3,5 78,2 – 90,2 Medianos 3 El salvado y el germen son ricos en proteínas y en lípidos, pero su contenido en fibra es también alto, lo que dificulta su utilización en alimentos; estos subproductos contienen una cantidad apreciable de vitaminas y minerales, por lo tanto su valor nutritivo es notable comparado con el arroz blanco. La pérdida de proteínas y micro-nutrientes que se produce en el proceso de molienda es notable, quedando gran porcentaje de estos constituyentes en el salvado. Contenido en nutrientes del arroz elaborado, salvado y germen Valor nutritivo del arroz elaborado Es fundamentalmente energético, aunque el aporte proteico es importante por el gran consumo, no por su proporción en el grano. El primer aminoácido limitante es la lisina. Valor nutritivo de las proteínas del arroz y de otros cereales Producto Arroz blanco Salvado de arroz Germen de arroz Trigo Maíz PER 1,38 - 2,0 1,60 - 1,90 2,59 1,5 1,2 Proteínas del arroz elaborado • Glutelinas 80 % • Prolaminas 5% • Albunimas y globulinas 15 % El aporte de vitaminas y minerales del arroz blanco a la dieta es bajo y en especial respecto a las vitaminas A, C y D, hierro y Ca. 4 Distribución de los nutrientes en el grano elaborado La heterogeneidad en la distribución de constituyentes químicos en el grano de arroz no se limita a los tejidos diferenciados anatómicamente, sino que también se presenta en el propio endospermo. La mayoría de los componentes químicos están en una concentración decreciente desde las capas externas hacia el centro. El almidón, en cambio, sigue la pauta inversa. Distribución de constituyentes químicos en el grano de arroz; (a) contenido en el arroz original ENRIQUECIMIENTO DEL ARROZ 1- Aditivos Se basan en recubrir los granos con el nutriente o mezcla de nutrientes. En tambores rotatorios se pulveriza a los granos con una solución de nutrientes, (vitaminas, minerales, aminoácidos y proteínas). Luego los granos se secan con aire caliente y se los recubren con una capa protectora (zeína) y luego con una mezcla de talco o pirofosfato de Fe para evitar que los granos se aglomeren. La tendencia actual es mezclar el arroz con granos sintéticos compuestos de una mezcla balanceada de nutrientes que suplementan adecuadamente el valor nutritivo del arroz. 5 2- Sancochado o parbolizado (parboiling) Es un arroz de mayor valor nutritivo, que se obtiene al someter el grano cáscara a un tratamiento hidrotérmico. Consta de las siguientes etapas: a)Maceración del arroz cáscara: se realiza, normalmente, con agua caliente, con el fin de reducir el tiempo necesario, mejorar la economía del proceso y la calidad del producto final. En esta etapa, el grano absorbe agua para gelatinizar en la siguiente. b) Cocción: se realiza, generalmente con vapor a presión atmosférica o a sobrepresión. En esta etapa el almidón del arroz gelatiniza parcial o totalmente. c) Secado: se realiza en secaderos convencionales por aire caliente. d) Molienda: el arroz tratado, una vez seco, se somete al proceso de molienda habitual. El parbolizado produce: Mayor consistencia mecánica Menor cantidad de medianos Coloración amarillenta Olor y sabor característicos Mayor resistencia a los insectos Textura más fuerte y mayor integridad que el arroz sin tratar Composición química del arroz elaborado crudo y sancochado Constituyente Proteínas (% bs) Lípidos (% bs) Cenizas (% bs) Fibra (% bs) Hidratos de carbono (% bs) Calcio (mg/100 g) Fósforo (mg/100 g) Hierro (mg/100g) Tiamina (mg/kg) Riboflavina (mg/kg) Niacina (mg/kg) Vitamina E (mg/kg) Arroz blanco Arroz parbolizado 6,70 0,37 0,36 0,16 92,00 10,00 94,00 0,90 0,65 0,26 18,00 trazas 7,00 0,60 0,45 0,25 91,00 14,00 200,00 1,00 1,35 0,46 47,00 8,18 6 De particular interés son los cambios que este proceso origina en la composición química del grano. El arroz elaborado parolizado es más rico que el correspondiente sin tratar en lípidos, minerales y vitaminas, por lo cual su valor nutritivo es sustancialmente mayor. Los cambios en los porcentajes de proteína y fibra no son significativos. El enriquecimiento con el sancochado se atribuye: 1) A la difusión de nutrientes hidrosolubles desde las capas exteriores del grano hacia el interior del endospermo. 2) Al aumento de adherencia de la aleurona y germen al endospermo, parte de los cuales quedan retenidos en el grano elaborado, después de la molienda. APROVECHAMIENTO DE LOS SUBPRODUCTOS De los subproductos de la molienda del arroz, los de mayor interés son el salvado (con o sin germen) y la cascarilla. El primero por su valor nutritivo y valor potencial en alimentación humana. El segundo, por su volumen de producción y posibilidades de utilización industrial. El germen es una fuente excelente de grasas y de vitaminas, principalmente de vitamina E, y por esta razón ha sido objeto de numerosos estudios. Los medianos se destinan a la fabricación de harinas y sémolas y a cervecería. Parte de ellos se mezclan con el arroz entero de comercio o se comercializan como tales. 7