Il mais, noto anche come mais in molti paesi, è un’importante coltura di cereali prodotta in tutto il mondo per essere utilizzata in un’ampia varietà di alimenti e come foraggio per il bestiame. Dopo essere stato raccolto, il mais deve subire una molitura per essere raffinato in prodotti. I due principali processi di macinazione del mais sono la macinazione a umido e la macinazione a secco. La macinazione a umido viene utilizzata per produrre ingredienti alimentari e mangimi per animali, mentre la macinazione a secco viene utilizzata principalmente per produrre etanolo, un composto alcolico ampiamente utilizzato che ha applicazioni come biocarburante.
Un singolo chicco di mais è costituito da diversi componenti utili. Il germe, o l’embrione della pianta, contiene olio. La parte carnosa del nocciolo che circonda il germe, chiamata endosperma, contiene amido; un carboidrato o zucchero; e glutine, una proteina. Nella molitura industriale del mais, l’obiettivo è estrarre questi componenti dal chicco in modo che possano essere utilizzati per creare vari prodotti.
La molitura ad umido del mais inizia con pannocchie di mais secche, che vengono messe a macerare in vasche d’acqua con acido lattico e anidride solforosa per ammorbidire i chicchi e sciogliere l’amido. Dopo questo passaggio, il mais viene macinato. Il germe viene rimosso facendo passare il mais macinato e l’acqua attraverso un separatore, che fa sì che il germe oleoso galleggi in superficie. Questa parte del chicco può essere usata per fare l’olio di mais; prodotti alimentari; e farina di germe, un mangime per bestiame.
Dopo che il germe è stato rimosso, la fibra, utilizzata anche nei mangimi per animali, viene separata dall’amido e dal glutine rimanenti. Le centrifughe fanno girare l’amido e il glutine ad alta velocità, facendoli separare per densità. Il glutine viene aggiunto alla fibra per l’uso nei mangimi e l’amido viene utilizzato nell’alimentazione umana, nei tessuti, nella carta e in molte altre applicazioni. L’amido costituisce la maggior parte dei prodotti ottenuti dalla macinazione ad umido del mais, seguito dal glutine e dall’olio di mais.
La macinazione a secco del mais prevede la fermentazione, un processo biochimico in cui l’etanolo viene prodotto dagli zuccheri nei chicchi di mais. Nella prima fase di questo processo, il mais viene macinato in una farina fine. L’amido in questo pasto deve poi subire la liquefazione. L’acqua e un enzima vengono aggiunti per favorire una reazione di idrolisi, che scompone le molecole di amido in lunghe catene di zucchero.
Successivamente, l’amido viene riscaldato per distruggere i batteri indesiderati e scomposto in zuccheri più basici usando un altro enzima. Il lievito viene aggiunto per metabolizzare lo zucchero. Attraverso l’attività metabolica del lievito, lo zucchero viene convertito in etanolo e anidride carbonica. Questo processo è noto come fermentazione. Il prodotto principale della macinazione a secco, l’etanolo, ha una moltitudine di usi come prodotto chimico e combustibile industriale, mentre i co-prodotti del processo possono essere utilizzati come ulteriori aggiunte ai mangimi per animali.