El uso de un microondas industrial puede acortar de días a horas el tiempo necesario para secar el arroz destinado a la elaboración de cerveza y puede prestarse a otros usos alimentarios del grano básico, descubrieron investigadores de la Estación Experimental Agrícola de Arkansas.
por la Universidad de Arkansas
Dado que el arroz de Arkansas es un ingrediente clave en la producción de cerveza (alrededor de 18 millones de fanegas de arroz de Arkansas se utilizaron en la cerveza elaborada por Anheuser-Busch en 2021), los investigadores llevaron a cabo un experimento de elaboración de cerveza para descubrir si el arroz secado con esta tecnología emergente tenía algún impacto negativo en la producción de cerveza. «agua dulce» llamada mosto que se convierte en cerveza después de agregar lúpulo y levadura.
Si bien la tecnología de los hornos microondas existe desde finales de la década de 1940, no se han generalizado en los secadores de arroz comerciales. La investigación del Programa de Procesamiento de Arroz de Arkansas sobre secadores de arroz por microondas ha demostrado que la tecnología tiene potencial para disminuir el tiempo de secado y aumentar el rendimiento durante la temporada alta de cosecha.
«Es importante establecer si el nuevo enfoque de secado por microondas produce un producto consistente con el método tradicional», dijo Griffiths Atungulu, director del Programa de Procesamiento de Arroz de Arkansas y profesor asociado de procesamiento de granos e ingeniería de sistemas poscosecha. «Los microondas ofrecen un secado rápido y pueden ofrecer otras ventajas sobre los métodos de secado tradicionales».
Mejor que el aire caliente
Por lo general, el arroz se cosecha con un contenido de humedad de aproximadamente el 20 % y se almacena en contenedores para comenzar el proceso de secado al aire hasta un nivel de almacenamiento óptimo del 12,5 %. Este nivel de humedad previene el crecimiento de moho y ayuda a mantener la calidad estructural del arroz, dijo Atungulu.
Si bien las nuevas tecnologías han aumentado la velocidad de recolección y entrega del arroz, la infraestructura de secado del arroz no ha crecido al mismo ritmo. El Programa de Procesamiento de Arroz es pionero en la investigación sobre el secado de arroz por microondas para satisfacer las demandas de tasas de entrega más altas a las instalaciones de secado comerciales, dijo. Arkansas ocupa el primer lugar entre los estados productores de arroz y representará casi el 50% de la producción de arroz de EE. UU. en 2022.
Normalmente, el arroz se seca utilizando aire caliente o aire sin calentar, lo que se denomina «aire natural». La investigación del Programa de Procesamiento de Arroz muestra que el mosto elaborado con arroz secado en microondas es más comparable al mosto elaborado con arroz secado al aire natural que al arroz secado al aire caliente.
La investigación anterior de Atungulu con la asistente de investigación graduada Deandrae Smith, presentada en la revista Resource de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Agrícolas y Biológicos , demostró que el secado por microondas puede aumentar la capacidad de secado del arroz, la calidad general del arroz y el «rendimiento de cabeza», o el porcentaje de granos de arroz. que tengan al menos tres cuartos de su longitud original después del fresado.
Su investigación fue apoyada por el socio industrial AMTeK Microwaves y una subvención de investigación de innovación para pequeñas empresas administrada por el Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del Departamento de Agricultura de EE. UU.
No el microondas de tu mamá
Como señal visual, estos no son el tipo de hornos microondas que se encuentran en la mayoría de las cocinas domésticas, que generan alrededor de 1 kilovatio de potencia. El microondas industrial de 75 kilovatios utilizado por el Programa de Procesamiento de Arroz incluye una caja de 4 pies de largo, 2 pies de ancho y 2 pies de alto con una cinta transportadora que la atraviesa. Puede reducir el contenido de humedad del arroz de aproximadamente un 20 % a un 13 % en una sola pasada en el transcurso de unos ocho minutos.
En comparación, con aire a 140°F, el secado con aire caliente requiere de dos a tres pasadas debajo de las secadoras, y cada pasada dura de 20 a 30 minutos dependiendo del contenido de humedad. El secado natural al aire a aproximadamente 77 °F tarda de cinco a siete días, pero no requiere un paso de templado.
Una vez que el arroz se seca en el microondas, se debe templar y mantener a la temperatura de secado durante cuatro horas después del secado para reducir las fisuras y mejorar el rendimiento de la cabeza. También se requiere templado después del secado con aire caliente, pero debido a dos pasadas, con templado entre ellas, el secado del arroz con microondas tomó menos de la mitad del tiempo que el secado con aire caliente, según Kaushik Luthra, investigador postdoctoral asociado del Programa de Procesamiento de Arroz.
El estudio de la estación experimental sobre la elaboración de cerveza con arroz secado en microondas fue realizado por Luthra, Atungulu y el estudiante universitario con honores en ciencias de los alimentos Christopher Stuckey. El estudio, «Impacto de las técnicas de secado en las propiedades fisicoquímicas del arroz seco y sus influencias en el proceso de elaboración de cerveza de arroz», se publicó en el Journal of the ASABE .
El estudio comparó el mosto elaborado con arroz secado en microondas con el mosto elaborado con arroz secado con aire natural y arroz secado con aire caliente a 125 y 140 grados. El propósito del estudio fue comprender los efectos de diferentes tratamientos de secado de arroz sobre el contenido de proteína y amilosa (uno de los dos componentes del almidón) en el mosto porque esos dos componentes tienen un impacto en el proceso de elaboración de cerveza y el contenido de nutrientes resultante.
Comparar y contrastar
El beneficio de usar arroz en la cerveza es que proporciona abundante azúcar para que la levadura se convierta en alcohol sin la sensación almibarada que resulta del azúcar adicional que proviene de la cebada malteada, dijo Atungulu. Para el experimento, Stuckey y Luthra elaboraron cada lote con un 15% de arroz de grano largo cultivado en Arkansas y un 85% de cebada malteada de dos hileras.
Los resultados del estudio mostraron que el mosto elaborado con arroz secado al aire caliente tenía un menor contenido de proteínas y mayores cantidades de amilosa, un azúcar de cadena larga. Esto probablemente se debió al mayor tiempo de molienda requerido para que el arroz secado con aire caliente alcanzara el contenido estándar de lípidos (o grasas) superficiales del 0,4% utilizado en el experimento de elaboración de cerveza. El estudio señaló que el tiempo de molienda más largo elimina una mayor porción del contenido de proteína en el salvado, lo que resulta en un mayor porcentaje de amilosa.
La gravedad inicial, o contenido de azúcar, fue similar para los tres lotes elaborados con cada método de secado: aire natural, aire caliente y microondas. En comparación, el contenido de azúcar del lote de control exclusivamente de malta fue ligeramente menor.
Atungulu prevé el uso de secadores de arroz por microondas en transportadores cilíndricos para ocupar menos espacio en las instalaciones de procesamiento, y un secador de aire de acabado suave para completar el proceso de secado después de una rápida evaporación por microondas. Dijo que la aplicación también tiene potencial para su uso en el secado de arroz que ha sido sancochado para agregarle nutrientes y en el secado de «arroz instantáneo» parcialmente cocido.
Más información: Christopher Stuckey et al, Impacto de las técnicas de secado en las propiedades fisicoquímicas del arroz seco y sus influencias en el proceso de elaboración de cerveza de arroz, Journal of the ASABE (2023). DOI: 10.13031/ja.15236
