juan veles medina 1
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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
CENTRO DE INVESTIGACION EN CIENCIA APLICADA Y TECNOLOGIA AVANZADA
“Caracterización de tostadas elaboradas con maíces pigmentados y diferentes métodos de
nixtamalización”
TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE:
MAESTRO EN TECNOLOGIA AVANZADA
P r e s e n t a: Q. en A. José Juan Véles Medina
Director: Dr. Juan de Dios Figueroa Cárdenas Co. Director: Dr. Héctor Eduardo Martínez Flores
Santiago de Querétaro, Qro. Septiembre de 2004.
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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
COORDINACION GENERAL DE POSGRADO E INVESTIGACION CARTA CESION DE DERECHOS
En la Ciudad de
Querétaro, Qro.,
el día
13
del mes de
Septiembre
del año
2004
, el (la) que suscribe
Q. en A. José Juan Véles Medina
alumno (a) del
Programa de
Maestría en Tecnología Avanzada
con número de registro,
B021260
adscrito a
CICATA – IPN, Unidad Querétaro
, manifiesta
que es autor (a) intelectual del presente trabajo de tesis bajo la dirección del
Dr. Juan de Dios Figueroa Cárdenas y Dr. Héctor Eduardo Martínez Flores
y cede los
derechos del trabajo titulado “Caracterización de tostadas elaboradas con maíces pigmentados y diferentes métodos de nixtamalización” , al Instituto Politécnico Nacional para su difusión, con fines académicos y de Investigación.
Los usuarios de la información no deben de reproducir el contenido textual, gráficas o
datos del trabajo sin el permiso expreso del autor y/o director del trabajo. Este puede ser
obtenido escribiendo a la siguiente dirección: José Siurob No. 10, Col. Alameda,
Querétaro, Qro., C.P. 76040, Tel. (442) 212- 1111, e-mail: [email protected]. Si el
permiso se otorga, el usuario deberá dar el agradecimiento correspondiente y citar la
fuente del mismo.
Q. en A. José Juan Véles Medina
Nombre y firma
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AGRADECIMIENTOS
Mi más profundo agradecimiento a Dios por haberme dado la oportunidad de
culminar una meta más en mi vida. A mi Madre Rita medina, a mi Padre José
Vélez y a mis hermanos Francisco, Cecilia, Elizabeth y Ma. Carmen
Centro de Investigación y Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional
(CINVESTAV-IPN) Unidad Querétaro, al Centro de Investigación en Ciencia
Aplicada y Tecnología Aplicada (CICATA-IPN) de Querétaro. Facultad de Estudios
Superiores Cuautitlán de la Universidad Nacional Autónoma de México y a la
Universidad Michoacana.
Dr. Juan de Dios Figueroa Cárdenas, Dr. Héctor Martínez Flores por la dirección
de mi tesis. A mis revisores de la tesis.
A mis compañeros del CINVESTAV: Marcela Gaytán, Edmundo Gutiérrez, Rivelino
Flores, LuzMa Avilés, Irene Amezcua, Martín Hernández, Eduardo Morales, Maru
Vázquez y Moni Hernández.
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RESUMEN
El maíz siempre ha sido de gran importancia en México. Desde el México antiguo,
el maíz fue sustento, religión y arte. Debido a su excelente capacidad para
adaptarse a diversos ambientes, es capaz de desarrollarse tanto en latitudes altas
como también al nivel del mar, bajo condiciones de fuertes lluvias y condiciones
semiáridas, en climas frescos y calientes. El maíz es el más importante de los
granos básicos producidos en México; ocupa el primer lugar de la producción
agrícola del país pero también, su importancia radica en la gran diversidad de
usos en la cocina mexicana considerando que para la mayoría de los platillos es
un ingrediente indispensable (Anónimo, 1997a). Los colorantes artificiales
presentes en gran cantidad de alimentos industrializados trae efectos dañinos a la
salud de la población es por eso que las antocianinas presentes en los maíces de
color azul y rojo son una posibilidad de sustituir los colorantes artificiales en los
productos nixtamalizados de maíz, ya que poseen brillantes colores y una gran
solubilidad en agua, además de los efectos saludables que su consumo acarrea,
estos compuestos poseen importantes propiedades antioxidantes y anti-
inflamatorias. La mayor parte del grano pigmentado que este se produce en
México es utilizado para autoconsumo debido a que son maíces con muy poco
mercado, por lo que se destinan pequeñas superficies para su cultivo. Los
procesos de producción de botanas han evolucionado mucho a través del tiempo,
debido a los grandes avances que ha experimentado la tecnología en los últimos
tiempos sin embargo, podemos decir que estos procesos conservan aún el
principio inicial de fabricación con que fueron desarrollados. Simplemente se han
ido incorporando métodos y maquinaria cada vez más modernos, haciendo las
operaciones más eficientes para su producción masiva (Ríos, 1989). El aumento
de la preferencia por productos bajos en grasa aunado al crecimiento continuo en
las ventas de totopos horneados pone un desafío adicional a los procesadores de
productos de maíz nixtamalizado. Las tortillas de maíz y botanas de maíz no son
únicas del mercado Mexicano. Por eso en la presente investigación el objetivo es
la evaluación fisicoquímica de harinas y tostadas, elaboradas con dos procesos de
ii
nixtamalización y tres diferentes maíces de colores. Los maíces pigmentados son
harinosos por lo que no son tan duros comparados con los que se utilizan para los
grit´s en botana infladas, en cuanto a las partes de maíz no hubo gran diferencia
entre los tres tipos de granos de maíz. En cuanto a la harina de maíz de los tres
colores (azul, rojo y amarillo) se muestran diferencias entre los valores L, a y b,
comparados con las mediciones de color en maíz se muestran muy diferentes,
por lo que para comparar las mediciones con cada uno de los procesos y ver sus
efectos se tomó encuenta los de la harina de maíz, la harina de maíz azul es la
que contiene mayor cantidad de minerales. Para la cuantificación de antocianinas
y carotenos se utilizan distintos métodos utilizados para la medición de color
(Color por Uv-Vis, Reflectancia Difusa y por Hunter Lab). En cada una de las
gráficas se observa como va cambiando de color las harinas (de maíz hasta
harinas de tostadas horneadas) así como el cambio de color por medio del método
Hunter Lab en las tortillas fritas variando la temperatura y tiempos de freído. En
cuanto a las características fisicoquímicas de las tostadas, las elaboradas con
harinas nixtamalizadas del proceso tradicional fueron las que presentaron mejor
características en cuanto a firmeza de color y menores cantidades de absorción de
grasa. En cuanto a las propiedades fisicoquímicas de las tostadas las
temperaturas y tiempos de freído no afectaron la calidad de fuerza de textura y
área de textura, pero en cambio la absorción de grasa y los valores de color si
afectaron.
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SUMMARY
The corn has always been of great importance in Mexico. From the old Mexico, the
corn was sustenance, religion and art. Due to their excellent capacity to adapt to
diverse atmospheres, it is able to be developed so much in high latitudes as well
as to the level of the sea, low conditions of strong rains and semi-arid conditions, in
fresh and heat climates. The corn is the most important in the basic grains taken
place in Mexico; it occupies the first place of the agricultural production of the
country but also, their importance resides in the great diversity of uses in the
Mexican cuisine considering that it stops most of the plates it is an indispensable
ingredient (Anonymous letter, 1997a). The artificial colorings present in great
quantity of industrialized foods, these brings harmful effects to the population's
health it is for that reason that the present anthocyanins in the corns of blue and
red color is a possibility to substitute the artificial colorings in the products
nixtamalizados of corn, since they possess brilliant colors and a great solubility in
water, besides the healthy effects that its consumption carries, these compounds
possess important anti-rust properties and anti-inflammatory. Most of the
pigmented grain that this takes place in Mexico it is used for self-consumption
because they are corns with very little market, for what small surfaces are
dedicated for their cultivation. The processes of production of snacks have evolved
a lot through the time, due to the big advances that it has experienced the
technology however in the last times; one can say that these processes still
conserve the initial principle of production with which they were developed. They
have simply left incorporating methods and more and more modern machinery,
making the most efficient operations for their massive production (Ríos, 1989). The
increase of the preference for low products in fat joined to the continuous growth in
the sales of baked tortillas chips puts an additional challenge to the processors of
products of corn nixtamalizado. The tortillas and snacks of corn are not only of the
Mexican market. For that reason in the present investigation the objective is the
physiochemical evaluation of flours and toasts, elaborated with two nixtamalización
processes and three different corns of colors. The pigmented corns are floury for
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what these are not so hard compared with those that are used for the grit´s in
inflated snack, as for the parts of corn there was not great difference among the
three types of grains of corn. As for the flour of corn of the three colors (blue, red
and yellow) differences are shown among the values L, to and b, compared with
the color mensurations in corn is shown very different, to compare the
mensurations with each one of the processes and to see their effects these were
observed in the flour of corn, the flour of blue corn is the one that contains bigger
quantity of minerals. For the anthocyanins quantification and carotenes are used
different methods used for the color mensuration (Color for Uv-sense, Diffuse
Reflectance and for Hunter Lab). In each one of the graphs it is observed like these
goes changing color the flours (of corn until flours of baked toasts) as well as the
color change by means of the method Hunter Lab in the fried tortillas varying the
temperature and times to fry. As for the physiochemical characteristics of the
toasts, those elaborated with flours nixtamalizadas of the traditional process those
that presented better characteristics as for color stability and smaller quantities of
absorption of fat were. As for the physiochemical properties of the toasts the
temperatures and times to fry didn't affect the quality of texture force and texture
area, but on the other hand the absorption of fat and the color values if they
affected.
v
RESUMEN i
SUMMARY iii
INDICE GENERAL. v INDICE DE FIGURAS. xii INDICE DE CUADROS. xiii INDICE DE TABLAS. xiv INDICE DE GRAFICAS. xvi
I. INTRODUCCIÓN. 1
II. REVISIÓN BIBLIOGRAFICA. 4
2. 1. La planta de maíz. 4
2. 1. 1. Aspectos generales del maíz. 4
2. 1. 1. 1. Aspectos botánicos. 4
2. 1. 1. 2. Propagación. 4
2. 1. 1. 3. Descripción botánica de la semilla del maíz. 5
2. 1. 2. Origen y distribución. 7
2. 1. 3. Características, historia y evolución del maíz. 8
2. 1. 4. Composición química de las partes del grano. 10
2. 2. Nixtamalización del grano de maíz. 11
2. 3. Evolución de la tortilla. 12
2. 3. 1. Tortillas de Maíz. 15
vi
2. 4. Composición química de los distintos tipos de grano. 16
2. 4. 1. Carbohidratos. 17
2. 4. 1. 1. Carbohidratos simples (azúcares). 17
2. 4. 1. 2. Carbohidratos complejos (polisacáridos). 17
2. 4. 1. 3. Almidón 18
2. 4. 2. Proteínas. 18
2. 4. 2. 1. Valor biológico. 20
2. 4. 3. Lípidos. 21
2. 4. 4. Fibra dietética. 22
2. 4. 4. 1. Fibra soluble. 23
2. 4. 4. 2. Fibra insoluble. 25
2. 4. 5. Otros hidratos de carbono. 27
2. 4. 6. Vitaminas. 28
2. 4. 6. 1. Vitaminas liposolubles. 28
2. 4. 6. 2. Vitaminas hidrosolubles. 29
2. 4. 7. Minerales. 30
2. 5. Pigmentos. 32
2. 5. 1. Compuestos fenólicos. 32
2. 5. 2. Pigmentos presentes en el maíz. 35
vii
2. 5. 3. Importancia. 37
2. 5. 4. Composición química del maíz azul. 37
2. 5. 5. Factores que influyen en el nivel de antocianinas en tejidos vegetales. 39
2. 5. 5. 1. Luz. 39
2. 5. 5. 2. Temperatura. 40
2. 5. 5. 3. Nutrientes. 40
2. 5. 5. 4. Estabilidad de las antocianinas a pH y temperatura. 41
2. 6. Valor nutritivo del maíz. 42
2. 6. 1. Valor nutricional de la tortilla. 44
2. 7. Producción y consumo de maíz. 44
2. 7. 1. Producción Mundial. 44
2. 7. 2. Producción de maíz en México. 46
2. 7. 3. Clasificación de la calidad del grano. 47
2. 7. 4. Comercio. 48
2. 7. 5. Consumo. 50
2. 8. Estudios de procesos alternativos de nixtamalización. 50
2. 8. 1. Modificaciones de la cocción en agua de cal. 50
2. 9. Botanas de maíz. 56
viii
2. 9. 1. Antecedentes históricos de las botanas de maíz. 56
2. 9. 2. Clasificación de botanas. 57
2. 9. 3. Consumo de botanas. 58
2. 9. 4. Botanas extrudidas de maíz azul. 60
2. 9. 4. 1. Producción. 61
2. 10. Propiedades físicas de grasas y aceites. 62
2. 10. 1. Aspectos nutricionales de grasas y aceites. 63
2. 10. 2. Ácidos grasos esenciales. 64
2. 10. 3. Nivel de grasa en la dieta. 65
2. 10. 4. Funcionalidad de los aceites y grasas. 65
2. 10. 5. Equipo de freído. 66
2. 10. 6. El alimento a freír. 67
2. 10. 7. Procedimiento de freído. 67
2. 10. 8. Cuidado de la grasa. 69
2. 11. Procesamiento y producción de botanas. 70
2. 11. 1. Factores críticos del procesamiento. 70
2. 11. 2. Cocimiento y reposo. 70
2. 11. 3. Lavado. 72
2. 11. 4. Molienda. 72
ix
2. 11. 5. Mezclado y formado de la masa. 74
2. 11. 6. Cocimiento y horneado de tortillas. 74
2. 11. 7. Freído. 75
2. 11. 8. Atributos de calidad de productos fritos. 75
III. JUSTIFICACIÓN. 77
IV. OBJETIVOS. 79
OBJETIVO GENERAL. 79
OBJETIVOS PARTICULARES. 79
V. MATERIALES Y METODOS. 80
5.1. Equipos. 80
5.2. Reactivos. 80
5. 3. Maíces usados en el estudio. 81
5. 4. Propiedades físicas de los granos de maíz. 81
5. 5. Mediciones en el SEM (Microscopia Electrónica de Barrido). 81
5. 6. Índice de absorción de agua (IAA) e índice de solubilidad en agua (ISA). 82
5. 7. Grado de cristalinidad por difracción de rayos-X. 82
5. 8. Antocianinas totales. 83
5. 9. Reflectancia difusa de las harinas. 85
x
5. 10. Color. 85
5. 11. Elaboración de harina por el proceso integral de nixtamalización. 86
5. 11. 1. Molienda de maíz. 86
5. 11. 2. Molienda del nixtamal. 86
5. 11. 3. Secado y cernido del material. 86
5. 12. Elaboración de harina por le proceso tradicional de nixtamalización. 87
5. 12. 1. Elaboración de nixtamal. 87
5. 12. 2. Molienda del nixtamal. 87
5. 12. 3. Secado y cernido del material. 87
5. 13. Viscosidad. 87
5. 14. Humedad para harinas. 88
5. 15. Preparación de totopos. 88
5. 16. Determinación de absorción de aceite. 89
5. 17. Textura. 89
5. 18. Análisis proximales. 90
5. 19. Fibra cruda. 90
5. 20. Análisis estadístico. 91
xi
VI. RESULTADOS. 6. 1. 1. Mediciones físico-químicas de los maíces pigmentados. 92 6. 2. 1. Microbiota de los maíces tipos de maíces pigmentados. 105 6. 3. 1. Elaboración de las tostadas por los dos diferentes procesos de nixtamalización. 106 6. 4. 1. Análisis de pigmentos de las diferentes proceso de nixtamalización y diferentes etapas de cocimiento de los maíces pigmentados. 107 6. 5. 1. Viscoamilogramas de harinas de maíces pigmentados. 120 6. 6. 1. Evaluación fisicoquímica de tostadas de maíz azul. 127 6. 7. 1. Evaluación fisicoquímica de las tostadas de maíz rojo. 140 6. 8. 1. Evaluación fisicoquímica de las tostadas de maíz amarillo. 153 VII. CONCLUSIONES 166 VIII. BIBLIOGRAFIA. 168
xii
INDICE DE FIGURAS. Figura 1. Principales partes estructurales del grano de maíz. 5 Figura 2. Mazorca de maíz para cosecha. 7 Figura 3.Tributo a la divinidad del maíz. 9 Figura 4. Dios del maíz también conocido como Ah Mun. 10 Figura 5. Nixtamalización maíz. 12 Figura 6. Instrumentos utilizados hace 3500 años a. C., para la producción de tortilla. 14 Figura 7. Molienda antigua del nixtamal. 15 Figura 8. Antocianinas de maíz. 34 Figura 9. Peso hectolitrico de grano. 81 Figura 10. Dureza de grano 81 Figura 11. Microscopio electrónico de barrido y EDX. 82 Figura 12. Difractómetro de rayos X. 83 Figura 13. Extracción de antocianinas. 84 Figura 14. Equipo de Reflectancia difusa. 85 Figura 15. Colorímetro Miniscan Hunter Lab Reston Virginia. 86 Figura 16. Equipo Rapad Visco Analyser. 88 Figura 17. Equipo Textura Analyser TA-XT2. 90
xiii
INDICE DE CUADROS.
Cuadro 1. Composición química proximal de las partes principales de los
granos de maiz (%). 11
Cuadro 2. Composición química general de distintos tipos de maíz (%). 16
Cuadro 3. Distribución proteica en el maíz. 19
Cuadro 4. Composición de aminoácidos en el maíz. 20
Cuadro 5. Contenido de ácidos grasos del aceite de diversas variedades de
maíz Guatemalteco y MPC Nutricia (%). 22
Cuadro 6. Fibra soluble e insoluble del maíz común y del MPC (%). 27
Cuadro 7. Contenido de minerales del maíz (promedio de cinco muestras)30
Cuadro 8. Composición química del maíz azul. 38
Cuadro 9. Contenido de minerales y vitaminas en maíz azul. 39
Cuadro 10. Composición química del maíz. 43
Cuadro 11. Producción mundial de maíz en millones de toneladas métricas
en los principales países productores. 45
Cuadro 12. Exportaciones de maíz en millones de toneladas métricas en los
principales países exportadores (años: 1997-2001). 49
Cuadro 13. Importaciones de maíz en millones de tonelada métricas en los
principales países importadores, según año (años: 1997-2001). 49
Cuadro 14. Formas regionales de preparación del maíz. 50
Cuadro 15. Clasificación de botanas de acuerdo a su proceso. 58
xiv
INDICE DE TABLAS. Tabla 1. Propiedades físicas de los granos de maíz de diferentes coloraciones. 92 Tabla 2. Color de los diferentes maíces pigmentados. 97 Tabla 3. Color de las diferentes harinas nixtamalizadas de los maíces pigmentados. 99 Tabla 4. Espectroscopia de emisión de rayos X. 100 Tabla 5. Indice de absorción de agua e índice de solubilidad de agua. 101 Tabla 6. Cristalinidad de las harinas de maíz y nixtamalizadas. 102 Tabla 7. Microbiota del grano de maíz en placas de papa-dextrosa-agar. 105 Tabla 8. Microbiota del grano de maíz en placas de malta-sal-agar. 105 Tabla 9. Concentración de antocianinas y color del extracto del maíz azul del proceso integral. 108 Tabla 10. Absorción de Uv-Vis y color de las harinas del maíz azul del proceso tradicional. 109 Tabla 11. Absorción de Uv-Vis y color de las harinas del maíz rojo del proceso integral. 111 Tabla 12. Absorción de Uv-Vis y color de las harinas del maíz rojo del proceso tradicional. 112 Tabla 13. Absorción por Reflectancia difusa de las harinas de maíz azul del proceso integral y tradicional. 114 Tabla 14. Absorción de Reflectancia difusa de las harinas de maíz rojo del proceso integral y tradicional. 116 Tabla 15. Absorción de Reflectancia difusa de las harinas de maíz amarillo del proceso integral y tradicional. 118 Tabla 16. Valores de color de las tostadas de maíz azul del proceso integral. 128 Tabla 17. Valores de color de las tostadas de maíz azul del proceso tradicional. 128
xv
Tabla 18. Valores de color de las tostadas de maíz azul del proceso integral. 134 Tabla 19. Valores de color de las tostadas de maíz azul del proceso tradicional. 135 Tabla 20. Valores de color de las tostada de maíz rojo del proceso integral. 141 Tabla 21. Valores de color de las tostadas de maíz rojo del proceso tradicional. 141 Tabla 22. Textura y absorción de grasa de las tostadas de maíz rojo del proceso integral. 148 Tabla 23. Textura y absorción de grasa de las tostadas de maíz rojo del proceso tradicional. 148 Tabla 24. Valores de color de las tostada de maíz amarillo del proceso integral. 154 Tabla 25. Valores de color de las tostadas de maíz amarillo del proceso tradicional. 154 Tabla 26. Textura y absorción de grasa de las tostadas de maíz amarillo del proceso integral. 161 Tabla 27. Textura y absorción de grasa de las tostadas de maíz rojo del proceso tradicional. 161
xvi
INDICE DE GRAFICAS. Gráfica 1. Partes del grano de maíz. 94 Gráfica 2. Densidad de las harinas de los granos de maíz. 95 Gráfica 4. Difractógramas de las harinas de maíz del método tradicional e integral. 103 Gráfica 5. Difractógramas de las harinas por cada tipo de maíz pigmentado. 104 Gráfica 6. Absorción UV-Vis de las antocianinas extraídas del maíz azul del proceso integral y tradicional de nixtamalización. 110 Gráfica 7. Absorción UV-Vis de las antocianinas extraídas del maíz rojo del proceso integral y tradicional de nixtamalización. 113 Gráfica 8. Reflectancía difusa de las harinas de maíz azul de los procesos integrales y tradicionales de nixtamalización. 115 Gráfica 9. Reflectancía difusa de las harinas de maíz azul de los procesos integrales y tradicionales de nixtamalización. 117 Gráfica 10. Reflectancía difusa de las harinas de maíz amarillo de los procesos integrales y tradicionales de nixtamalización. 119 Gráfica 11. Viscosidades de las harinas de maíz azul del proceso integral y tradicional. 121 Gráfica 12. Viscosidades de las harinas de maíz rojo del proceso integral y tradicional. 124 Gráfica 13. Viscosidades de las harinas de maíz amarillo del proceso integral y tradicional. 125 Gráfica 14. Viscosidades de las harinas de maíces pigmentados. 126 Gráfica 15. Color del valor “L” de las tostadas del proceso integral de maíz azul. 130 Gráfica 16. Color del valor “L” de las tostadas del proceso tradicional de maíz azul. 130 Gráfica 17. Color del valor “a” de las tostadas del proceso integral de maíz azul. 131
xvii
Gráfica 18. Color del valor “a” de las tostadas del proceso tradicional de maíz azul. 131 Gráfica 19. Color del valor “b” de las tostadas del proceso integral de maíz azul. 132 Gráfica 20. Color del valor “b” de las tostadas del proceso tradicional de maíz azul. 132 Gráfica 21. Color del valor “∆∆∆∆ΕΕΕΕ” de las tostadas del proceso integral de maíz azul. 133 Gráfica 22. Color del valor “∆∆∆∆ΕΕΕΕ” de las tostadas del proceso tradicional de maíz azul. 133 Gráfica 23. Textura de las tostadas del proceso integral de maíz azul. 137 Gráfica 24. Textura de las tostadas del proceso tradicional de maíz azul. 137 Gráfica 25. Absorción de grasa de las tostadas del proceso integral de maíz azul. 138 Gráfica 26. Absorción de grasa de las tostadas del proceso integral de maíz azul. 138 Gráfica 27. Color del valor “L” de las tostadas del proceso integral de maíz rojo. 143 Gráfica 28. Color del valor “L” de color de las tostadas del proceso tradicional de maíz rojo 143 Gráfica 29.Color del valor “a” de color de las tostadas del proceso integral de maíz rojo. 144 Gráfica 30. Color del valor “a” de color de las tostadas del proceso tradicional de maíz rojo. 144 Gráfica 31. Color del valor “b” de color de las tostadas del proceso integral de maíz rojo. 145 Gráfica 32. Color del valor “b” de color de las tostadas del proceso tradicional de maíz rojo. 145
xviii
Gráfica 33. Color del valor “∆∆∆∆ΕΕΕΕ” de las tostadas del proceso integral de maíz rojo. 146 Gráfica 34. Color del valor “∆∆∆∆ΕΕΕΕ” de las tostadas del proceso tradicional de maíz rojo. 146 Gráfica 35. Textura de las tostadas del proceso integral de maíz rojo. 150 Grafica 36. Textura de las tostadas del proceso tradicional de maíz rojo. 150 Gráfica 37. Absorción de grasa de las tostadas del proceso integral de maíz rojo. 151 Gráfica 38. Absorción de grasa de las tostadas del proceso tradicional de maíz rojo. 151 Gráfica 39. Color del valor “L” de las tostadas del proceso integral de maíz amarillo. 156 Gráfica 40. Color del valor “L” de las tostadas del proceso tradicional de maíz amarillo. 156 Gráfica 41. Color del valor “a” de las tostadas del proceso integral de maíz amarillo. 157 Gráfica 42. Color del valor “a” de las tostadas del proceso tradicional de maíz amarillo. 157 Gráfica 43. Color del valor “b” de las tostadas del proceso integral de maíz amarillo. 158 Gráfica 44. Color del valor “b” de las tostadas del proceso tradicional de maíz amarillo. 158 Gráfica 45. Color del valor “∆∆∆∆ΕΕΕΕ” de las tostadas del proceso integral de maíz amarillo. 159 Gráfica 46. Color del valor “∆∆∆∆ΕΕΕΕ” de las tostadas del proceso tradicional amarillo. 159 Gráfica 47. Textura de las tostadas del proceso integral de maíz amarillo. 163
xix
Gráfica 48. Textura de las tostadas del proceso tradicional de maíz amarillo. 163 Gráfica 49. Absorción de grasa de las tostadas del proceso integral de maíz amarillo. 164 Gráfica 50. Absorción de grasa de las tostadas del proceso integral de maíz amarillo. 164
1
I. INTRODUCCIÓN.
En todas partes del mundo la historia de los alimentos está ligada a la agricultura,
en México, esta historia no puede separarse de la domesticación del maíz.
Moneda, alimento y religión, el maíz es un elemento asociado a varios siglos de
nuestra historia nacional. México al igual que otros países de América Latina, es
una cultura de maíz; gran parte de las actividades individuales y sociales de sus
habitantes dependen de esta planta.
El maíz siempre ha sido de gran importancia en México. Desde el México antiguo,
el maíz fue sustento, religión y arte. Evidencias arqueológicas demuestran que el
maíz es originario de México y su dispersión se atribuye a que cuando empezó el
comercio, los comerciantes llevaban el maíz a diversas regiones y las tribus
emigraban llevándolo consigo; de esta manera se difundió su cultivo en
Mesoamérica, después en Sudamérica y no fue hasta después de la colonización
que el maíz se empezó a expandir alrededor del mundo (Anónimo, 1982). Debido
a su excelente capacidad para adaptarse a diversos ambientes, es capaz de
desarrollarse tanto en latitudes altas que varían desde el Ecuador ligeramente a
50º al norte y sur así como también al nivel del mar hasta 3000 metros de altura,
bajo condiciones de fuertes lluvias y condiciones semiáridas, en climas frescos y
calientes y con ciclos de cultivos que van desde 3 a 13 meses (Anónimo, 1997a).
El maíz es el más importante de los granos básicos producidos en México; ocupa
el primer lugar de la producción agrícola del país y aproximadamente el 70% de la
producción se destina al consumo humano y el resto se utiliza en la industria y
como forraje (Anónimo, 1997b). Su cultivo ocupa aproximadamente la mitad de la
superficie destinada a la agricultura, con 2.6 millones de personas dedicadas a su
cultivo, cifra que equivale al 68% del sector agrícola (Gordillo, 1990).
El hecho de que se utilicen grandes extensiones agrícolas y se emplee la mayor
parte de la población del sector agropecuario se debe a que el maíz es la base de
la dieta alimentaría en la mayoría de los mexicanos, siendo el único medio de
2
subsistencia de aproximadamente 15 millones de personas en México (Gordillo,
1990 e INEGI, 1992).
También, su importancia radica en la gran diversidad de usos en la cocina
mexicana considerando que para la mayoría de los platillos es un ingrediente
indispensable (Anónimo, 1997a). Tanto en las cocinas de las poblaciones de
México y grandes poblaciones de origen latino, el maíz ha sido un pilar muy
importante en su dieta. Con el desarrollo de nuevas tecnologías, se han
encontrado nuevas alternativas para la obtención de diversos productos
alimenticios. El maíz no podía ser la excepción por lo que actualmente es
industrializado para la obtención de aceites, harinas, sazonadores, pastas de maíz
o de almidón, jarabes, saborisantes, fructuosa, dextrosa, sémola, cereales para el
desayuno, alimentos botana, harinas precocidas, galletas, cerveza, Whisky, etc.
(Anónimo, 1997a), convirtiéndose así en el grano de mayor preferencia e
importancia en México.
A nivel mundial existe un gran interés por sustituir los colorantes sintéticos usados
en alimentos, por pigmentos naturales, debido principalmente a los problemas de
salud asociados con el consumo indiscriminado de estos compuestos que se han
relacionado con el desarrollo de algunos tipos de cáncer. Las antocianinas
presentes en los maíces de color azul y rojo son una posibilidad de sustituir los
colorantes artificiales en los productos nixtamalizados de maíz, ya que poseen
brillantes colores y una gran solubilidad en agua, además de los efectos
saludables que su consumo acarrea. (Kamei et al., 1995; Wang et al., 1997).
Debido a que México es considerado el centro del origen del maíz, la diversidad
genética encontrada en esta especie es una de las mayores en el mundo.
Formando parte de esta diversidad se encuentran los maíces de grano
pigmentado, dentro de los cuales se encuentran los de color rojo y azul
(Welhausen et al., 1951). La mayor parte del grano pigmentado que se produce en
México es utilizado para autoconsumo debido a que son maíces con muy poco
mercado, por lo que se destinan pequeñas superficies para su cultivo. En cambio
3
los maíces de color blanco, amarillo y blanco perla se cultivan en casi todo el
territorio mexicano, debido a que estos presentan gran demanda en el mercado.
4
II. REVISIÓN BIBLIOGRAFICA.
2. 1. La planta de maíz.
2. 1. 1. Aspectos generales del maíz.
2. 1. 1. 1. Aspectos botánicos.
El maíz (Zea Mays L.) pertenece a la familia de las gramíneas, tribus de las
maideas. Es la única especie del género Zea. Se trata de una planta anual de gran
desarrollo vegetativo (puede alcanzar 4 m de altura), cuyo tallo lleva de 12 a 20
hojas de limbo bien desarrollado (35 a 50 cm de longitud; 4 a 10 cm de ancho). El
tallo puede emitir varios brotes. El sistema radicular de tipo fasciculado está
formado por tres tipos de raíces: las raíces seminales (nacidas de la semilla), las
raíces secundarias (que constituyen la casi totalidad del sistema radicular), y las
raíces adventicias que aparecen en el último lugar, a nivel de los primeros nudos
situados por encima de la superficie del suelo (Fleury y et al., 1979).
2. 1. 1. 2. Propagación.
El maíz es una planta monóica, es decir, posee 2 tipos de inflorescencias. Las
flores masculinas están agrupadas en una panícula terminal al extremo del tallo;
las flores femeninas están reunidas en una o varias espigas, se desarrollan en la
axila de las hojas del tercia medio de la planta (Fleury y et al., l979), cubiertas por
varias cáscaras que en realidad son hojas modificadas (Sprague, 1968).
A pesar de que la planta puede auto fecundarse, la fecundación es alogámica: la
proporción de fecundación cruzada o polinización cruzada es por lo menos del
95%, en parte debido a la separación de los sexos en el espacio (monoecia) y
también por una madurez precoz de las flores masculinas (protondria) (Sprague,
1968; Fleury y et al., 1979). La fecundación o polinización se presenta cuando es
abundante y es disperso por el viento, algunos caen sobre los estigmas para
iniciar la fecundación. Vientos secos durante la polinización dañan seriamente los
granos de polen, estigmas y tubo polínico (Sprague, 1968).
5
2. 1. 1. 3. Descripción botánica de la semilla del maíz.
Esta compuesta principalmente de cuatro partes anatómicas que son: el pericarpio
y la aleurona, el pedicelo, el endospermo y el germen. En la figura 1 se muestra
las principales partes estructurales del grano.
Figura 1. Principales partes estructurales del grano de maíz (Zea mayz L).
1) Pericarpio. Éste es la verdadera cubierta o cáscara del grano, compuesta por
todas las capas exteriores. El pericarpio esta compuesto por una capa de cutícula
cerosa que cubre a la epidermis, ambas retardan la absorción de humedad al
interior del grano por el mesocarpio, compuesto por células alargadas y
estrechamente adheridas con numerosas cavidades que proveen interconexiones
capilares entre todas las células y facilitando la absorción de agua. La
porción más interna del peso seco del grano. Todas las partes del pericarpio
están compuestas por células muertas que son de forma tubular (Earle y et al.,
1946; Watson, 1988; Jackson y Shandera, 1995).
Epidermis
Mesocarpio
Células cruzadas
Células tubulares
Testa
Endospermo cristalino
Endospermo harinoso
Pared celular
Escutelo
Plúmula
Radícula Pedicelo
Cascarilla
Células que contienen gránulos de almidón en una matriz proteica
Embrión o germen
Capa de aleurona
6
2) Pedicelo. Representa aproximadamente el 0.8% del grano y es la estructura
celular con la que el grano se encuentra unida al olote. Esta compuesto de haces
vasculares que terminan en la porción basal del pericarpio, consta de una capa
exterior de abscisión que sella la punta del grano maduro. A esta capa le sigue
una serie de células parenquimatosas en forma de estrellas, ligadas por sus
puntas, formando una estructura frágil y porosa, conectada con la capa de células
cruzadas del pericarpio. Esta estructura es responsable de la absorción de
líquidos del pedicelo al pericarpio (Earle y et al., 1946; Jackson y Shandera, 1995).
3) Endospermo. Esta compuesto por células alargadas con delgadas paredes de
material celulósico, empacadas con gránulos de almidón (de 5 a 30 µm)
sumergidos en una continua matriz proteica (almidón-proteína), es depositada y
contenida en grandes estructuras celulares. La unión e integridad estructural entre
la proteína y los gránulos de almidón hace completamente duro al grano de maíz.
El endospermo está compuesto de dos regiones: una harinosa y otra córnea,
generalmente en una relación de 2 a 1. La región harinosa del endospermo es
caracterizada por células grandes, por gránulos grandes y redondos y una delgada
matriz proteica. El endospermo córneo tiene pequeñas células, pequeños gránulos
de almidón y una densa matriz proteica. El endospermo constituye
aproximadamente el 82.3% del grano en peso seco y está compuesto
principalmente por almidón (86.4%), (Earle y et al., 1946; Watson, 1988; Jackson y
Shandera, 1995).
4) Germen. Es el embrión u órgano reproductor del grano y está compuesto por
plúmula, radícula y escutelo. El escutelo constituye el 90% del germen y funciona
como un órgano o almacén de nutrientes y hormonas que son movilizados por
enzimas sintetizadas durante la etapa inicial de germinación hacia la plúmula
(Earle y et al ., 1946; Watson, 1988; Jackson y Shandera, 1995). Todas las células
del embrión y el escutelo son potencialmente activadas metabólicamente durante
una hidratación (Watson, 1988).
7
2. 1. 2. Origen y distribución.
Maíz, palabra de origen indio caribeño, significa literalmente «lo que sustenta la
vida». El maíz (figura 2), que es junto con el trigo y el arroz uno de los cereales
más importantes del mundo, suministra elementos nutritivos a los seres humanos
y a los animales y es una materia prima básica de la industria de transformación,
con la que se producen almidón, aceite y proteínas, bebidas alcohólicas,
edulcorantes alimenticios, materiales de embarque biodegradables y combustible.
(FAO, 1993.)
Figura 2. Mazorca de maíz para cosecha.
El cultivo del maíz tuvo su origen, con toda probabilidad, en América Central,
especialmente en México, de donde se difundió hacia el norte hasta el Canadá y
hacia el sur hasta la Argentina. La evidencia más antigua de la existencia del
maíz, de unos 7 000 años de antigüedad, ha sido encontrada por arqueólogos en
el valle de Tehuacan (México) pero es posible que hubiese otros centros
secundarios de origen en América. Este cereal era un artículo esencial en las
civilizaciones maya y azteca y tuvo un importante papel en sus creencias
religiosas, festividades y nutrición; ambos pueblos incluso afirmaban que la carne
y la sangre estaban formadas por maíz. (FAO, 1993.)
8
2. 1. 3. Características, historia y evolución del maíz.
Pese a la gran diversidad de sus formas, al parecer todos los tipos principales de
maíz conocidos hoy en día, clasificados como Zea Mays, eran cultivados ya por
las poblaciones autóctonas cuando se descubrió el continente Americano. Por otro
lado, los indicios recogidos mediante estudios de botánica, genética y citología
apuntan a un antecesor común de todos los tipos existentes de maíz. La mayoría
de los investigadores creen que este cereal se desarrolló a partir del teocintle,
Euchlaena Mexicana Schrod, cultivo anual que posiblemente sea el más cercano
al maíz. Otros creen, en cambio, que se originó a partir de un maíz silvestre, hoy
en día desaparecido. La tesis de la proximidad entre el teocintle y el maíz se basa
en que ambos tienen 10 cromosomas y son homólogos o parcialmente
homólogos.
Ha habido retrocruzamiento reiterado entre el teosinte y el maíz y sigue
habiéndola hoy en día en algunas zonas de México y Guatemala donde el teosinte
puede crecer en los cultivos de maíz. Galinat (1977) señala que siguen siendo
viables esencialmente dos de las diversas hipótesis sobre el origen del maíz: la
primera es que el teocintle actual es el antecesor silvestre del maíz, y/o un tipo
primitivo de teocintle es el antecesor silvestre común del maíz y del teocintle; la
segunda es que una forma desaparecida de maíz tunicado fue el antecesor del
maíz, y el teocintle fue, en cambio, una forma mutante de dicho grano tunicado.
En cualquier caso, la mayoría de las variedades modernas del maíz proceden de
material obtenido en México, el sur de los Estados Unidos, América Central y del
Sur.
9
El maíz es la planta domesticada del género Zea, perteneciente a la familia de las
gramíneas, en México, los nahuas lo denominaron centli (al maíz) o tlaolli (al
grano). Es una planta originaria de América, que tenía gran importancia en la vida
religiosa, política, social y cultural en los pueblos Mesoamericanos. En México, lo
divinizaron y lo adoraron con el nombre de Centeótl, diosa de la tierra y del maíz
(figura 3 y 4), rindiéndole culto en cada uno de sus distintos aspectos, bien como
Chicomecóatl, diosa de los mantenimientos; Centeoticíhuatl, la del maíz maduro;
Xilonen, la del maíz tierno; entre otros, asimismo todos los grupos étnicos que
habitaron Mesoamérica consideraron al maíz como raíz de su origen; “Fue creado
entonces el hombre de maíz y los dioses vieron coronados sus esfuerzos”.
Figura 3.Tributo a la divinidad del maíz.
El sistema maya de cultivar maíz es el mismo que se ha practicado durante los
últimos tres mil años o más. Un procedimiento de deforestación derribando los
árboles quemarlos junto a la maleza y sembrar el grano, cambiando las milpas
cada pocos años. Esta es la única forma para un pueblo que no tiene medios, que
vive en un país densamente cubierto de bosque, pedregoso y con un suelo poco
profundo.
10
Figura 4. Dios del maíz también conocido como Ah Mun.
La supervivencia del maíz más antiguo y su difusión se debió a los seres
humanos, quienes recogieron las semillas para posteriormente plantarlas. A
finales del siglo XV, tras el descubrimiento del continente americano por Cristóbal
Colón, el grano fue introducido en Europa a través de España. Se difundió
entonces por los lugares de clima más cálido del Mediterráneo y posteriormente a
Europa septentrional. Mangelsdorf y Reeves (1939) han hecho notar que el maíz
se cultiva en todas las regiones del mundo aptas para actividades agrícolas y que
se recoge en algún lugar del planeta todos los meses del año. Crece desde los 58°
de latitud norte en el Canadá y Rusia hasta los 40° de latitud sur en el hemisferio
meridional. Se cultiva en regiones por debajo del nivel del mar en la llanura del
Caspio y a más de 4 000 metros de altura en los Andes peruanos.
2. 1. 4. Composición química de las partes del grano.
Como se muestra en el cuadro 1, las partes principales del grano de maíz difieren
considerablemente en su composición química. La cubierta seminal o pericarpio
se caracteriza por un elevado contenido de fibra cruda, aproximadamente el 87%,
la que a su vez está formada fundamentalmente por hemicelulosa (67%), celulosa
(23%) y lignina (0,1%) (Burge y Duensing, 1989). El endospermo, en cambio,
11
contiene un nivel elevado de almidón (87%), aproximadamente 8% de proteínas y
un contenido de grasas crudas relativamente bajo.
Cuadro 1. Composición química proximal de las partes principales de los granos
de maíz (%).
Componente químico (%)
Pericarpio Endospermo Germen
Proteínas (%) 3.7 8.0 18.4
Extracto etéreo (%) 1.0 0.8 33.2
Fibra cruda (%) 86.7 2.7 8.8
Cenizas (%) 0.8 0.3 10.5
Almidón (%) 7.3 87.6 8.3
Azúcar (%) 0.34 0.62 10.8
Watson, 1987.
2. 2. Nixtamalización del grano de maíz.
La nixtamalización es el proceso en el cual los granos, generalmente maíz, son
cocidos con agua y cal para formar nixtamal. Este proceso fue primeramente
utilizado por las culturas mesoamericanas (v, gr, Aztecas, Mayas) para la
manufactura de muchos alimentos típicos que fueron y son el sustento principal de
los pueblos mexicanos y centroamericanos.
La nixtamalización es un procedimiento de antigüedad milenaria que logra, a
través de la cocción del maíz en agua adicionada con cal, la gelificación de los
almidones y otorga a la tortilla y otros productos nixtamalizados su notoria
flexibilidad y sabor (figura 5). Los productos de maíz cocidos con cal son una
fuente importante de energía, proteínas, fibra dietaria y calcio para las personas
que dependen de estos productos como alimento principal. Las condiciones del
procesamiento para la obtención del nixtamal varía dependiendo de: tipo de escala
12
de producción (doméstica, comercial o industrial); del molino o tortilladora, de los
hábitos regionales, de las formas de consumo y de la variedad del grano de maíz
utilizado.
Figura 5. Nixtamalización maíz.
2. 3. Evolución de la tortilla.
El hombre prehispánico comenzó a guardar el grano de cada cosecha para
transformarlo en algo que pudiera comer. Así transformó el grano duro y seco en
una masa con la que debió hacer las primeras tortillas.
En un estudio antropológico, Katz (1974), llegó a la conclusión de que los pueblos
precolombinos que sobrevivieron más tiempo fueron aquéllos que utilizaban para
su alimentación el maíz con tratamiento térmico-alcalino. Esto es muy interesante,
ya que las proteínas del maíz son de un valor nutritivo muy bajo, pero mejoran su
calidad después de haber sido sometidas a dicho tratamiento. A pesar de existir
pérdida de algunos aminoácidos, grasa y minerales, el maíz nixtamalizado
presenta un valor mayor desde el punto de vista de aprovechamiento de los
nutrientes que el maíz crudo.
Tal vez el primer sistema que empleó para “echar" las tortillas fue moler el maíz
directamente y obtener un polvo (la harina) a la cual se le agregaba agua, que se
podía amasar en forma de una pasta que se cocía fácilmente y con la que podría
hacer tortillas. Sólo que debió sorprenderse al ver que su “polvo” se descomponía
13
con facilidad (se enranciaba) y adquiría mal olor al cabo de tres o cuatro días.
(Rubio, 1993). La causa de esta descomposición es la oxidación de las grasas del
germen debido a las enzimas que producen la rancidez. Por supuesto que para
estos primeros experimentadores prehispánicos, la solución de molido directo para
preparar su alimentación no era lo más indicado y por eso trataron de encontrar
otra manera de preparar la masa con la que preparaban las tortillas.
El molido en seco solamente se puede hacer si se remueve parte de la punta del
maíz, puesto que es donde está el germen que aloja el aceite y las proteínas que
se oxidan. Tal vez por eso mismo, los indios Venezolanos creían que los dioses
del mal se encontraban alojados en la punta del maíz (Rubio, 1993).
Al experimentador prehispánico no le quedaba otra posibilidad que la del empleo
del fuego para romper los granos por cocción y desprender la punta. Mas adelante
descubrieron que la ceniza producida por la leña utilizada para cocer los alimentos
les sería de gran utilidad, porque la ceniza, óxido de sodio y potasio, mezclada con
agua se convierte en una “lejía” alcalina que ablanda y destruye la cáscara del
grano. La cáscara protege al grano en situaciones normales de la humedad
ambiental, evitando así que germine, pero es un elemento sumamente indigesto.
Sin lugar a dudas, cuando se descubrió la cal viva o apagada (quemando piedra
caliza con madera para producir óxido de calcio), que en presencia de agua forma
el hidróxido de cal o cal hídrica, se encontró el primer elemento químico que se
probó en la nixtamalización; empleo que subsiste hasta nuestros días.
El maíz tiene diferentes colores: blanco, colorado, morado, azul y amarillo.
Derivados del maíz son: tortillas, tostadas, gordas, garnachas, memelas,
martajadas, picadas, pellizcadas, tlayudas, enfrijoladas, enchiladas, chalupas,
quesadillas, peneques, papadzules, totopos, sopes, molotes, esquites, chilmole,
panuchos, tacos, tlacoyos, chilaquiles, pozole. En dulce como pinoles, gorditas de
azúcar o piloncillo o en bebidas como atoles. Cuando es reciente el fruto del maíz
se llama xilotes y son tiernos, tanto que se pueden comer con todo y hijas; cuando
son medio maduros se les llama elotes del náhuatl "mazorca del maíz", cuando
14
han alcanzado la madurez se les llama mazorcas, de las que se desgrana el maíz.
Diversos investigadores han descrito el modo en que se cocina el maíz en las
zonas rurales de los países consumidores de tortillas. Illescas (1943) fue el
primero en describir el proceso tal como se lleva a cabo en México. Consiste en
mezclar una parte de maíz integral con dos partes de una solución de cal a
aproximadamente el 1%. La mezcla se calienta a 80 ° C durante un lapso de 20 a
45 minutos y luego se deja reposar toda la noche. Al día siguiente, se decanta el
líquido cocido llamado nejayote y el maíz, denominado entonces nixtamal, se lava
dos o tres veces con agua para eliminar el pericarpio solubilizado y el exceso de
cal, las impurezas del grano. La añadidura de cal en las fases de cocción y de
remojo contribuye a eliminar las cubiertas seminales; los subproductos se
desechan o bien sirven para alimentar ganado porcino. Originalmente, se
convertía el maíz en masa moliéndolo varias veces con una piedra plana hasta
que las partículas gruesas alcanzaran la finura requerida (figura 6); actualmente, la
molienda inicial se realiza con un aparato de moler carne o con molinillos de disco
y luego se refina la masa con la piedra. Para acabar, se toman unos 50 g de masa
y se aplanan, tostándolo luego por ambos lados en una plancha caliente o placa
de arcilla.
Figura 6. Instrumentos utilizados hace 3500 años a. C., para la producción
de tortilla.
15
2. 3. 1. Tortillas de maíz.
La tortilla fue sin duda la industrialización primitiva del maíz; un producto
alimentario que tenía la versatilidad de acompañar a los demás alimentos y aún
seca era comestible, no se descomponía y era también fácil de hidratar (figura 7).
Fue tan hábil, exitosa y apropiada la creación de la tortilla, que ha perdurado hasta
nuestros días, y su producción se ha ido modernizado para adaptarse a los niveles
de progreso de las sociedades modernas.
Las tortillas siguen usándose como principio, medio y fin de las comidas, y de su
inagotable especie surgirán los llamados “antojitos”, para después llegar a lo que
en la actualidad conocemos como “tortilla chips” o botanas a base de tortilla.
A la masa se le da la forma para convertirla primero en tortillas y posteriormente
en “tostadas” mediante un proceso de horneado que permite que este alimento se
conserve fresco durante seis meses sin necesidad de conservadores.
Figura 7. Molienda antigua del nixtamal.
16
Pues mientras las mujeres del Istmo mejoran su técnica de “torteo” para hacer
tortillas más grandes que puedan alcanzar el récord “guiness”, el gusto por este
alimento mexicano sigue traspasando sus fronteras y revolucionando la
gastronomía de Estados Unidos y algunos países de Europa.
Hace unas décadas, en Estados Unidos era impensable encontrar tortillas en el
supermercado y se hablaba de ellas como algo exótico y curioso que los
angloamericanos no sabían como comer. Sin embargo, ahora en todas las
ciudades de este país, podemos encontrarlas de maíz o de harina y acompañar
nuestros alimentos con ellas. Pero no sólo eso, sino que se han inventado
derivaciones de la misma, creando un nueva cultura gastronómica,
particularmente de las zonas fronterizas de este país, que resulta exótica y curiosa
para los mexicanos (Talavera-Franco 2003).
2. 4. Composición química de los distintos tipos de grano.
En el cuadro 2 se presenta la composición química de los distintos tipos de maíces
que existen en la región de Guatemala.
Cuadro 2. Composición química general de distintos tipos de maíz (%).
Tipo Humedad Cenizas ProteínasFibra cruda
Extracto etéreo
Hidratos de carbono
Salpor 12.2 1.2 5.8 0.8 4.1 75.9
Cristalino 10.5 1.7 10.3 2.2 5.0 70.3
Harinoso 9.6 1.7 10.7 2.2 5.4 70.4
Amilaceo 11.2 2.9 9.1 1.8 2.2 72.8
Dulce 9.5 1.5 12.9 2.9 3.9 69.3
Reventador 10.4 1.7 13.7 2.5 5.7 66.0
Negro 12.3 1.2 5.2 1.0 4.4 75.9
Cortez Wild-Altamirano, 1972.
17
2. 4. 1. Carbohidratos.
Al igual que todos los cereales, el maíz es una fuente importante de carbohidratos
encontrándose entre los principales tejidos del maíz pero principalmente en el
endospermo. Estos compuestos químicos se dividen en simples y complejos.
2. 4. 1. 1. Carbohidratos simples (azúcares).
Los azúcares constituyen aproximadamente el 2% del peso total del grano y cerca
del 65% de los azúcares del grano se encuentran en el germen y, de ellos, el 69%
son glucosa (Earle y et al., 1946; Jackson y Shandera, 1995). Además, contienen
monosacáridos (D-fructuosa y D-glucosa en igual proporción) libres del
endospermo; disacáridos como sacarosa y maltosa; trisacáridos como rafinosa, y
oligosacáridos (Boyer y Shannon, 1988; Jackson y Shandera, 1995).
2. 4. 1. 2. Carbohidratos complejos (polisacáridos).
Generalmente representan un poco más del 71.5% del peso total del grano. Los
polisacáridos de mayor importancia en el maíz son los estructurales y los de
reserva. Los carbohidratos estructurales son aquellos componentes que forman
parte de la estructura de las paredes celulares del grano. Estos carbohidratos
son sustancias como las pectinas, hemicelulosa, celulosa y lignina (Jackson y
Shandera, 1995). Los carbohidratos de reserva (almidón) son polisacáridos de
almacenamiento energético de gran importancia en el maíz. Constituyen
aproximadamente el 72 al 73% del grano, encontrándose principalmente en el
endospermo (86 a 89%) y, en menor cantidad, en el germen, pericarpio y
pedicelo. Aunque éste está formado de un sólo azúcar, glucosa, y dos diferentes
ligaduras, α-(1→4) y α(1→6), el gránulo de almidón está compuesto de dos
polímeros, amilosa y amilopectina. Los gránulos de almidón contienen
aproximadamente un 73% de amilopectina y un 27% de amilosa (Sentí, 1967;
Boyer y Shannon, 1988; Jackson y Shandera, 1995).
18
2. 4. 1. 3. Almidón.
El componente químico principal del grano de maíz es el almidón, al que
corresponde hasta el 72-73% del peso del grano. El almidón está formado por dos
polímeros de glucosa: amilosa y amilopectina. La amilosa es una molécula
esencialmente lineal de unidades de glucosa, que constituye hasta el 25-30% del
almidón. El polímero amilopectina también consiste de unidades de glucosa, pero
en forma ramificada y constituye hasta el 70-75% del almidón. La composición del
almidón viene determinada genéticamente. En el maíz común, ya sea con un
endospermo de tipo dentado o córneo, el contenido de amilosa y amilopectina del
almidón es tal como se ha descrito anteriormente, pero el gen que produce maíz
ceroso contiene un almidón formado totalmente por amilopectina. Un mutante del
endospermo, denominado diluente de la amilosa (da), hace aumentar la
proporción de amilosa del almidón hasta el 50% y más. Otros genes, solos o
combinados, pueden modificar la composición del almidón al alterar la proporción
entre la amilosa y la amilopectina (Boyer y Shannon, 1988).
2. 4. 2. Proteínas.
Las proteínas cuadro 3, representan aproximadamente el 10.3% del grano
integral, encontrándose principalmente en el endospermo (74%) y el germen
(26%) (Earle y et al., 1946; Jackson y Shandera, 1995; Martínez, 1997). La
distribución de las proteínas en el maíz es de 8% albúminas (proteínas solubles en
agua), 9% de globulinas (solubles en soluciones salinas), 40% de glutelinas
(solubles en hidróxido se sodio) y 39% de prolaminas (zeína) (Paredes-López y
Saharópulos-Paredes, 1983).
19
Cuadro 3. Distribución proteica en el maíz.
Componente Grano entero
(%) Endospermo
(%) Germen
(%) Pericarpio y Pedicelo (%)
Proteína 9.8 8.8 19.0 5.1
Fracción proteica
Albúminas 8.0 4.0 30.0 -
Globulinas 9.0 4.0 30.0 -
Zeína 39.0 47.0 6.0 -
Glutelina 40.0 39.0 25.0 -
Paredes-López y Saharópulos-Paredes (1983).
El maíz, como todos los cereales, es deficiente en aminoácidos esenciales
(Figueroa y et al, 1994) de lisina (1.4-1.6 mg/g en base seca) y triptófano, dos de
los ocho aminoácidos esenciales; aquellos que el hombre no puede sintetizar
(Dickerson, 1996). Aún con la ausencia de estos dos aminoácidos, tanto las
albúminas como las globulinas y las glutelinas contienen un adecuado balance
de aminoácidos esenciales y presentan un alto contenido del aminoácido esencial
leucina (Krehl y Barboriak, 1971).
Variedades de maíces modificados o híbridos presentan un aumento del doble o
más del 69% del valor de la lisina que en maíz normal y también un aumento
considerable en triptófano cuadro 4 (Paredes-López y Saharópulos-Paredes, 1983
y Figueroa y et al., 1994).
20
Cuadro 4. Composición de aminoácidos en el maíz.
Aminoácido (g/100g)
Maíz Normal
Maíz alta calidad de proteína
Esenciales
Fenilalanina 4.8 4.3
Histidina 2.9 3.8
Isoleucina 3.6 3.4
Leucina 12.4 9.0
Lisina 2.7 4.3
Metionina 1.9 2.1
Treonina 3.5 3.9
Triptófano 0.5 0.9
Valina 4.9 5.6
Paredes-López y Saharópulos-Paredes (1983).
Los requerimientos de aminoácidos esenciales (g/100g proteína) para niños son:
Lisina 5.44, metionina+cisteína 3.52, treonina 4.0, isoleucina 4.0, leucina 7.04,
fenilalanina+tirosina 6.08, histidina 1.4 y cisteína no son aminoácidos esenciales,
pero bajan el requerimiento de fenilalanina y metionina, respectivamente.
2. 4. 2. 1. Valor biológico.
Las proteínas de maíz son de un valor nutritivo bajo, ya que el contenido del
aminoácido esencial lisina es limitado (Serna-Saldivar, 1996), además de que la
prolamina (zeína) que representa el 39 % de las proteínas del grano (Inglett, 1970
y Reiners y et al., 1973), no puede ser digerida por animales monogástricos.
Existe en ausencia de glutenina, una proteína alta en lisina y triptófano, haciéndola
deficiente de estos dos aminoácidos (Dickerson y Holocomb, 1992 y Dickerson,
1996); además, zeína tiene un desequilibrio muy marcado en las concentraciones
de leucina/isoleucina y todo esto hace que estas proteínas sean poco
aprovechables por el humano (Badui, 1986). Aún con la ausencia de estos dos
21
aminoácidos tanto las albúminas como las globulinas y las glutelinas contienen un
adecuado balance de aminoácidos esenciales pero, desafortunadamente,
presentan un alto contenido del aminoácido esencial leucina (Martínez, 1997), la
cual se relaciona con la incidencia de la pelagra (Badui, 1986 y Martínez, 1997).
Valores de PER (relación de eficiencia proteica) y NPU (utilización neta de
proteína) son de 1.37 y 72.78% respectivamente.
2. 4. 3. Lípidos.
Constituyen aproximadamente el 4.8% del peso total del grano. Se encuentran en
mayor proporción en el germen, conteniendo el 84% de los lípidos del grano y el
16% restante se encuentra en el endospermo. Casi todos los lípidos del maíz son
triacilglicéridos libres y los principales ácidos grasos que los componen son el
linoléico (18:2) con 50% de los lípidos del grano, el oléico (18:1) con 35%,
palmítico (16:0) 13%, el esteárico (18:0) menos del 4% y el linolénico (18:3) menos
del 3%. Aunque el maíz no es considerado una oleaginosa, es una excelente
fuente de ácidos grasos. Aunque altamente poliinsaturados, los lípidos en maíz
son muy estables porque contienen altos niveles de antioxidantes naturales y muy
poco ácido linolénico (Watson, 1988; Weber, 1988; Jackson y Shandera, 1995).
El aceite de maíz (cuadro 5) tiene un bajo nivel de ácidos grasos saturados: ácido
palmítico y esteárico, con valores medios del 11% y el 2%, respectivamente. En
cambio, contiene niveles relativamente elevados de ácidos grasos poliinsaturados,
fundamentalmente ácido linoleico, con un valor medio de cerca del 24%. Sólo se
han encontrado cantidades reducidas de ácidos linolénico y araquidónico.
Además, el aceite de maíz es relativamente estable, por contener únicamente
pequeñas cantidades de ácido linolénico (0.7%) y niveles elevados de
antioxidantes naturales. El aceite de maíz tiene una gran reputación a causa de la
distribución de sus ácidos grasos, fundamentalmente ácido oleico y linoleico. A
ese respecto, quienes consumen maíz desgerminado obtienen menos aceite y
ácidos grasos que quienes consumen el grano entero.
22
Cuadro 5. Contenido de ácidos grasos del aceite de diversas variedades de maíz
Guatemalteco y MPC Nutricta (%).
Variedad le maíz C16:0
Palmítico
C18:0 Esteárico
C18:1 Oleico
C18:2 Linoleico
C18:3 Linolénico
MPC Nutricta 15.71 3.12 36.45 43.83 0.42
Azotea 12.89 2.62 35.63 48.85 —
Xetzac 11.75 3.54 40.07 44.65 —
Blanco tropical 15.49 2.40 34.64 47.47 —
Santa Apolonia 11.45 3.12 38.02 47.44 —
Bressani et al., 1990.
2. 4. 4. Fibra dietética.
La fibra dietética es el citoesqueleto de los vegetales, de naturaleza
aparentemente inerte, ya que no puede ser atacada por las enzimas digestivas, y
por lo tanto absorbida en el intestino, pero con la capacidad de ser fermentada por
algunas bacterias colónicas, y con características diferentes según la especie
vegetal de procedencia. De esto se puede deducir que la fibra no es una única
sustancia o producto químico, sino un conjunto de compuestos, que agrupados y
dependiendo de la proporción en que se encuentren, tienen propiedades
específicas (Vázquez y Jiménez 2003).
El interés que la fibra dietética tiene en medicina viene desde principios de siglo,
en que empezó a utilizarse como tratamiento del estreñimiento, que estaba
considerado en aquella época como causa de gran número de males. Pero no fue
hasta la década de los 50 cuando a partir de los estudios realizados por Trowel
(1976) comparando el peso y volumen de las heces de los habitantes de Uganda
y de Inglaterra, quien comprobó que las de los Ingleses eran aproximadamente la
mitad que las de los Africanos y, que estos últimos no sufrían muchas de las
23
enfermedades habituales en Inglaterra, llegando a la conclusión de que el motivo
era debido al alto porcentaje de fibra que consumían los Ugandeses.
A partir de entonces los estudios sobre la fibra dietética se han multiplicado
dándosele a esta una mayor importancia, a la vez que los hábitos alimentarios de
la sociedad occidental también han evolucionado, siendo sobre todo a partir de los
años 70, cuando se comprobó que algunas enfermedades gastrointestinales y el
contenido de fibra de la dieta tienen una relación directa. Se encontró una
correlación entre el consumo cada vez menor de fibra, aumento de la utilización de
productos refinados y la aparición cada vez más frecuente de enfermedades como
el estreñimiento, síndrome de intestino irritable, enfermedad diverticular,
hemorroides, hernia hiatal, así como su probable influencia en el cáncer de colon,
y en alteraciones metabólicas como pueden ser la hipercolesterolemia, diabetes y
obesidad (Vázquez y Jiménez 2003).
Como ya se ha dicho, la fibra es un conjunto de productos que, a excepción de las
ligninas, que son polímeros de alcoholes aromáticos, están constituidos por
polisacáridos no degradables. Hay dos tipos de fibras, la soluble y la insoluble. Los
alimentos ricos en fibra, como pueden ser las frutas y verduras, contienen ambos
tipos en mayor o menor proporción, por lo que la respuesta fisiológica dependerá
del tipo de fibra que predomine (Vázquez y Jiménez 2003).
2. 4. 4. 1. Fibra soluble.
Las fibras solubles como son las pectinas, gomas y mucílagos, se caracterizan por
formar geles y por su gran capacidad de captar agua, formando una masa
gelatinosa que hace aumentar la viscosidad del contenido gastrointestinal,
retrasando el vaciamiento gástrico y proporcionando mayor volumen y lubricación
a las heces. A su paso por el intestino delgado atrapan sales biliares y triglicéridos,
dificultando la absorción de las grasas, el colesterol y la glucosa.
Las fibras solubles, en mayor proporción que las insolubles poseen la propiedad
de ser fermentadas por las bacterias colónicas dando lugar a ácidos grasos de
24
cadena corta, gases, agua y energía, todo lo que también contribuye al aumento
de volumen de las heces, aunque también da lugar a un efecto secundario que
puede ser desagradable para el paciente como son distensión y flatulencia. La
fermentación de la fibra por las bacterias colónicas produce un incremento de la
flora de fermentación a costa de la de putrefacción, con lo que disminuye el
número de bacterias que, como el Clostridium, son capaces de producir
cancerígenos a partir del colesterol y los ácidos biliares.
El aumento del volumen de las heces produce un incremento del tamaño de la luz
intestinal con la consiguiente disminución de la presión intraluminal, lo que dificulta
la posibilidad de formación de divertículos, además al estar las heces mejor
lubricadas, su paso a través del canal rectal requiere un menor esfuerzo,
previniendo y mejorando la patología hemorroidal.
Entre los efectos metabólicos que posee la fibra soluble está el retardar y dificultar
la absorción de glucosa, debido por una parte al enlentecimiento del vaciamiento
gástrico y por otro lado al aumento del espesor de la capa estática que recubre las
paredes del intestino delgado, reduciendo los requerimientos de insulina y
mejorando el control de la glucemia.
El metabolismo y utilización del colesterol también se ve influenciado por la fibra
dietética soluble, al ser atrapado por el gel viscoso que se produce en el estómago
y duodeno, haciendo que sean más difíciles de solubilizar por los ácidos biliares,
que por otro lado también quedan atrapados en este gel, con lo que su capacidad
de actuación se ve reducida. Al llegar el colesterol al yeyuno la absorción también
está dificultada por el mismo motivo que la glucosa, por la espesa capa de agua
que recubre las paredes intestinales. En el colon con la fermentación bacteriana
se liberan tanto el colesterol como los ácidos biliares, pero la capacidad de
absorción en esta porción del intestino es pequeña y gran parte se elimina por las
heces. Al no pasar a la sangre los ácidos biliares, el hígado se ve forzado a
sintetizar más a partir del colesterol de depósito, disminuyendo los niveles
plasmáticos de colesterol. Por último, hay que reseñar que al disminuir de esta
25
forma la concentración de ácidos biliares secundarios se evita en cierta medida la
formación de cálculos biliares (Vázquez y Jiménez 2003).
2. 4. 4. 2. Fibra insoluble.
La fibra insoluble, constituida por celulosa, hemicelulosa y ligninas, no posee la
capacidad de formar geles, por lo que no producen retraso en el vaciamiento
gástrico, ni tienen los efectos metabólicos producidos por las fibras solubles, no
actuando sobre la absorción de la glucosa ni influye sobre el transporte y
absorción de los ácidos biliares y el colesterol. Su efecto fundamental es el de
incrementar el volumen fecal y la frecuencia de los movimientos intestinales,
regulando el tiempo de tránsito colónico (Vázquez y Jiménez 2003).
En el cáncer colorrectal la fibra podría tener un efecto beneficioso que se deduce
de todo lo expuesto más arriba, para empezar, al disminuir el tiempo de tránsito
intestinal, los carcinógenos potenciales están menos tiempo en contacto con las
paredes intestinales. Al aumentar el volumen de las heces, los carcinógenos están
más diluidos y por último al disminuir la fibra el pH fecal se impide la
transformación por parte de las bacterias, de los constituyentes fecales normales
en posibles carcinógenos (Vázquez y Jiménez 2003).
En el tratamiento dietético de la obesidad la fibra tiene un efecto importante, por
un lado, al aumentar su volumen hasta siete veces en el estómago, produce
sensación de saciedad. Al influir en la liberación de insulina, también disminuye la
sensación de apetito, y con el aumento en la eliminación de grasa, glucosa y
energía con las heces se ayuda en la pérdida de peso. En pacientes obesos en
dieta de adelgazamiento, el porcentaje de pérdida de peso, en un tiempo dado, es
mayor cuando se añaden suplementos de fibra que cuando se hacen las dietas sin
fibra.
En el tratamiento del síndrome del intestino irritable, causa estreñimiento y diarrea,
la administración de fibra en dosis altas da lugar a la regulación del tiempo de
tránsito intestinal, con normalización de las deposiciones, aunque no parece influir
26
mucho en los otros síntomas, como son el dolor o la distensión, hecho que se ha
podido comprobar en un reciente estudio realizado en nuestro servicio.
Como conclusión, puede decirse que la ingesta regular de fibra, tanto la
procedente de la dieta como los suplementos farmacológicos, es beneficiosa para
la salud. La dieta habitual pocas veces incluye ni la mitad de fibra necesaria para
el buen funcionamiento intestinal. En un cuestionario se ha realizado últimamente,
la ingesta de fibra en el 90% de los interrogados no superaba los 10 g/día de fibra,
mientras que el consumo diario, según numerosos estudios publicados en los
últimos años debe ser entre 20 y 35 g por día. Hay que concienciar y estimular al
paciente para que aumente el consumo de alimentos que contengan fibra y, si no
es posible y/o suficiente, considerar el uso de suplementos extradietéticos, ya que
la experiencia tanto epidemiológica como bioquímica y clínica sugieren que la fibra
es útil en el tratamiento y prevención de gran número de enfermedades y
trastornos metabólicos específicos muy comunes en nuestra sociedad.
Probablemente un consumo adecuado y continuo de fibra contribuya a aumentar
la salud de la población general, siendo los médicos los primeros que deben
concienciarse de esta necesidad (Vázquez y Jiménez 2003).
Después de los hidratos de carbono (principalmente almidón), las proteínas y las
grasas, la fibra dietética es el componente químico del maíz que se halla en
cantidades mayores. Los hidratos de carbono complejos del grano de maíz se
encuentran en el pericarpio y la pilorriza, aunque también en las paredes celulares
del endospermo y, en menor medida, en las del germen. El contenido total de fibra
dietética soluble e insoluble de los granos de maíz se indica en el Cuadro 6. Las
diferencias entre las muestras son pequeñas en lo que se refiere a la fibra soluble
e insoluble, aunque el MPC Nutricta tiene niveles más elevados de fibra total que
el maíz común, fundamentalmente por tener más fibra insoluble.
27
Cuadro 6. Fibra soluble e insoluble del maíz común y del MPC (%).
Fibra dietética Tipo de maíz
Insoluble Soluble Total
De sierra 10.94 ± 1.26 1.25 ± 0.41 12.19 ± 1.30
De tierras bajas 11.15 ± 1.08 1.64 ± 0.73 12.80 ± 1.47
MPC Nutricta 13.77 1.14 14.91
Bressani, Breuner y Ortiz (1989).
2. 4. 5. Otros hidratos de carbono
El grano maduro contiene pequeñas cantidades de otros hidratos de carbono,
además de almidón. El total de azúcares del grano varía entre el 1 y el 3% y la
sucrosa, el elemento más importante, se halla esencialmente en el germen. En los
granos en vías de maduración hay niveles más elevados de monosacáridos,
disacáridos y trisacáridos. Doce días después de la polinización, el contenido de
azúcar es relativamente elevado, mientras que el de almidón es bajo. Conforme
madura el grano, disminuyen los azúcares y aumenta el almidón.
Así, por ejemplo, se ha determinado que, en granos de 16 días de vida, los
azúcares alcanzan un nivel del 9.4% del peso en seco del grano, pero que su nivel
disminuye considerablemente con el paso del tiempo. La concentración de
sucrosa a los 15-18 días de la polinización asciende a una cantidad situada entre
el 4 y el 8% del peso en seco del grano. A estos niveles relativamente elevados de
azúcar y sucrosa reductores se debe posiblemente el hecho de que el maíz común
verde y en mayor medida aún, el maíz dulce sean tan apreciados por la gente.
28
2. 4. 6. Vitaminas.
El maíz contiene dos vitaminas liposolubles. La vitamina A (β-caroteno) con un
contenido promedio de 2.5 mg/Kg y la vitamina E con 36 mg/Kg, aunque es
deficiente en niacina, porque no se encuentra en forma disponible para animales
monogástricos. Sin embargo en tratamientos con álcali, la niacina se vuelve
biodisponible. Las vitaminas tiamina (B1) y piridoxina están presentes en
concentraciones suficientes para ser importantes en raciones para animales
(Watson, 1988) y la vitamina C en concentraciones muy bajas (Dickerson, 1996).
2. 4. 6. 1. Vitaminas liposolubles.
El grano de maíz contiene dos vitaminas solubles en grasa, la pro-vitamina A, o
carotenoide y la vitamina E. Los carotenoides se hallan sobre todo en el maíz
amarillo, en cantidades que pueden ser reguladas genéticamente, en tanto que el
maíz blanco tiene un escaso o nulo contenido de ellos. La mayoría de los
carotenoides se encuentran en el endospermo duro del grano y únicamente
pequeñas cantidades en el germen. El beta-caroteno es una fuente importante de
vitamina A, aunque no totalmente aprovechada pues los seres humanos no
consumen tanto maíz amarillo como maíz blanco. Squibb, Bressani y Scrimshaw
(1957) determinaron que el beta-caroteno equivalía aproximadamente al 22% del
total de carotenoides (11.3 µg/g) de tres muestras de maíz amarillo. El contenido
de criptoxantina equivalía al 51% del total de carotenoides. La proporción de
vitamina A variaba de 1.5 a 2.6 µg/g. Los carotenoides del maíz amarillo pueden
destruirse durante el almacenamiento; Watson (1962) encontró en el maíz recién
cosechado valores de 4.8 mg/Kg, que al cabo de 36 meses de almacenamiento
habían disminuido a 1.0 mg/Kg. Lo mismo sucedió con las xantofilas. Según
estudios recientes, si se mejora la calidad proteínica del maíz aumenta la
transformación de beta-caroteno en vitamina A.
La otra vitamina liposoluble, la vitamina E, que es objeto de cierta regulación
genética, se halla principalmente en el germen. La fuente de la vitamina E son
29
cuatro tocoferoles; el más activo biológicamente es el tocoferol-alfa; aunque el
tocoferol-gamma es probablemente más activo como antioxidante.
2. 4. 6. 2. Vitaminas hidrosolubles.
Las vitaminas solubles en agua se encuentran sobre todo en la capa de aleurona
del grano de maíz, y en menor medida en el germen y el endospermo. Esta
distribución tiene importancia al elaborar el cereal sin embargo, como se expondrá
más adelante, la elaboración da lugar a pérdidas considerables de vitaminas. Se
han encontrado cantidades variables de tiamina y riboflavina en el grano del maíz;
su contenido está determinado en mayor medida por el medio ambiente y las
prácticas de cultivo que por la estructura genética, aunque se han encontrado
diferencias en el contenido de estas vitaminas entre las distintas variedades. La
vitamina soluble en agua a la cual se han dedicado más investigaciones es el
ácido nicotínico, a causa de su asociación con la deficiencia de niacina, o pelagra,
fenómeno muy difundido en las poblaciones que consumen grandes cantidades de
maíz (Christianson et al., 1968). Al igual que sucede con otras vitaminas, el
contenido de niacina es distinto según las variedades, con valores medios de
aproximadamente 20 µg/g. Una característica propia de la niacina es que está
ligada y por lo tanto, el organismo animal no la puede asimilar; sin embargo
existen algunas técnicas de elaboración que hidrolizan la niacina, permitiendo su
asimilación. La asociación de la ingesta de maíz con la pelagra se debe a los
bajos niveles de niacina del grano, aunque se ha demostrado experimentalmente
que también son importantes los desequilibrios de aminoácidos, por ejemplo la
proporción entre la leucina y la isoleucina, y la cantidad de triptófano asimilable
(Gopalan y Rao, 1975; Patterson et al., 1980).
El maíz no tiene vitamina B12 y el grano maduro contiene sólo pequeñas
cantidades -en caso de que las haya- de ácido ascórbico. Yen, Jensen y Baker
(1976) hallaron un contenido de aproximadamente 2.69 mg/Kg de piridoxina
asimilable. Otras vitaminas, como la colina, el ácido fólico y el ácido pantoténico,
se encuentran en concentraciones pequeñísimas.
30
2. 4. 7. Minerales.
La mayor parte (78%) de los minerales del maíz se encuentran en el germen,
probablemente porque estos son esenciales para el desarrollo del embrión. El más
abundante es el fósforo que representa el 0.08% del grano integral, este mineral
se encuentra principalmente almacenado en forma de sal fósforo-magnesio del
ácido fítico y es liberado por la enzima fitasa. El azufre es uno de los cuatro
elementos más abundantes en el grano, se encuentra en forma inorgánica como
un constituyente de los aminoácidos metionina y cistina. Otro elemento inorgánico
que constituyen al grano es el potasio, que se encuentra en forma orgánica como
componente de los aminoácidos azufrados. Metales de alta toxicidad se
encuentran presentes en cantidades por abajo del nivel que causan toxicidad, a
menos que el maíz se encuentre en la etapa de maduración o que el maíz sea
cultivado en tierras que son expuestas a lodos de aguas residuales con un
contenido alto de estos minerales (Watson, 1988) (Cuadro 7).
Cuadro 7. Contenido de minerales del maíz (promedio de cinco muestras).
Mineral Concentración (mg/100 g) g)
P 299.6 ± 57.8
K 324.8 ± 33.9
Ca 48.3 ±12.3
Mg 107.9 ± 9.4
Na 59.2 ± 4.1
Fe 4.8 ± 1.9
Cu 1.3 ± 0.2
Mn 1.0 ± 0.2
Zn 4.6 ± 1.2
Bressani, Breuner y Ortiz, (1989).
31
Es importante destacar el contenido de calcio en el maíz, el cual se puede
encontrar entre 0.01 y 0.1% del peso seco del grano (Watson, 1988), ya que es
fundamental en el consumo humano, por el hecho de que el calcio es reconocido
como un importante componente del cuerpo humano, constituyendo
aproximadamente el 2% del peso total del cuerpo; aproximadamente el 99% del
calcio está presente en el esqueleto (Ranhotra, 1986). Las recomendaciones
diarias de calcio permitidas para adultos y en mujeres embarazadas o en estado
de lactancia es de 800 y 1200 mg/día, respectivamente (U. S. Food and Nutrition
Board, 1974). Estudios que se ha llevado a cabo muestran que una ingesta
adecuada de calcio durante los años cruciales del crecimiento, provee de un
máximo desarrollo de la masa ósea y esto retarda la aparición y severidad de la
osteoporosis (una enfermedad multifactorial) (Berner y et al., 1990; Renner, 1994;
Ulrich y et al., 1996; Nordin, 1997 y Carter y Whitings, 1997). Una adecuada
ingesta también puede reducir el riesgo de hipertensión y cáncer colorectal
(McCarron y et al., 1984; Lapre y van der Meer, 1992; Osborne y et al., 1996;
Hambly y et al., 1997 y McCarron y et al., 1998). En Estados Unidos la deficiencia
de calcio causa osteoporosis, afectando aproximadamente 24 millones de
Estadounidenses anualmente (NIH, 1991).
La concentración de cenizas en el grano de maíz es aproximadamente del 1.3%,
sólo ligeramente menor que el contenido de fibra cruda. El germen es
relativamente rico en minerales, con un valor medio del 11%, frente a menos del
1% en el endospermo. El mineral que más abunda es el fósforo, en forma de fitato
de potasio y magnesio, encontrándose en su totalidad en el embrión con valores
de aproximadamente 0.90% en el maíz común y cerca del 0.92% en el maíz
opaco-2. Como sucede con la mayoría de los granos de cereal, el maíz tiene un
bajo contenido de calcio y de oligoelementos.
32
2. 5. Pigmentos.
El grano de maíz puede diferir significativamente en color de blanco a amarillo,
anaranjado, rojo, púrpura (azul o negro) y café. Las diferencias del color pueden
ser debido a diferencias genéticas en pericarpio, aleurona, germen y endospermo.
El pericarpio puede ser transparente, anaranjado, rojo, rojo fresa, rojo oscuro, café
o variado; la capa de aleurona puede ser transparente, rojo púrpura, púrpura o
café; el germen puede ser transparente, amarillo, rojo anaranjado o púrpura; el
endospermo es igualmente incoloro o amarillo, anaranjado o rojo anaranjado.
Obviamente, que el pericarpio y la aleurona deben ser transparentes para que el
verdadero color del endospermo pueda ser visto (Watson, 1987).
Los pigmentos responsables de las coloraciones en los denominados maíces
pigmentados (azul o rojo) son las antocianinas, que en el grano se encuentran
principalmente en el pericarpio, en la capa aleurona o en ambas estructuras
(Salinas y et al., 1999).
2. 5. 1. Compuestos fenólicos.
Comprenden un amplio grupo de substancias que tienen en común la presencia
de un anillo aromático al que se haya ligado uno o más sustituyentes hidroxilo.
Entre sus características destacan la solubilidad que presentan en medio acuoso y
el hecho de que se hallan comúnmente combinados a azúcares (Plascencia,
1998).
Los flavonoides son un importante subgrupo de los compuestos fenólicos. El
subgrupo flavonoide contiene las antocianinas, uno de los pigmentos más
ampliamente distribuidos en el mundo de las plantas (Von-Elbe y Schwartz, 1996).
Las antocianinas son los materiales colorantes responsables de los colores azul,
púrpura, violeta, rojo púrpura (magenta), rojo y anaranjado (Von-Elbe y Schawartz,
1996). Todas las antocianinas son derivados de sales 2-fenil-benzopirilo y, con
excepción de unos pocos amino-compuestos, todas existen generalmente en las
plantas como glucósidos.
33
Las antocianinas constituyen los pigmentos principales de las flores y de las hojas
de otoño, sus colores van desde el rojo hasta el azul. Son glicósidos de
polihidroxiflavilio, en los cuales la unión glicosídica está principalmente en C3.
Veamos algunos ejemplos: aglicona R R1 R2 R3 R4 R5
apigenidina H OH OH OH H H
peonidina OH OH OH OH OMe H
rosinidina OH OH OMe OH OMe H
cianidina OH OH OH OH OH H
malvidina OH OH OH OH OMe OMe
hirsutidina OH OH OMe OH OMe Ome
Las antocianinas de las flores se han señalado como marcadores genéticos y por
ello son utilizados en la manipulación genética para obtener nuevas variedades de
petunias, rododendros, camelias, etc... Se ha encontrado que la deficiencia de
fósforo en el suelo, la baja temperatura (de 0º a 5º) y la exposición a ozono,
aumentan el contenido de antocianinas. Debido a las restricciones sanitarias hacia
el uso de colorantes sintéticos, las antocianinas presentan interés comercial para
la industria alimentaría. Las antocianinas presentan isomerización por cambios de
pH, variando su color y estructura del anillo central.
Los pigmentos vegetales se pueden clasificar en cuatro grandes grupos, dos
liposolubles: clorofilas y carotenoides; dos hidrosolubles: las betalaínas y los
flavonoides, los cuales se encuentran principalmente en flores y frutos. La
coloración de las antocianinas varía con el cambio de pH, de rojo en medio ácido,
pasando por amarillo, a violeta y azul en medio alcalino.
34
Se ha propuesto que el mecanismo de agrupación procede:
1. Mediante puentes de hidrógeno. Esto no es tan importante, ya que las
antocianinas completamente metiladas producen las mismas coloraciones que las
no metiladas.
2. Mediante interacción entre anillos bencénicos.
La interacción puede deberse al fenómeno de copigmentación intermolecular, es
decir involucra un mezcla de flavonoides. Estos complejos se estabilizan por la
presencia de metales bivalentes, así como por la sustitución con el ácido cumárico
y por la glicosidación, lo que estabiliza el pigmento frente a la acción enzimática y
a la luz. Puede haber copigmentación intramolecular, en cuyo caso la unión tiene
lugar entre dos unidades de éster del tipo cinamoílo, que se presentan como
sustituyentes de la porción del azúcar. En este caso la adición de metales
bivalentes no incrementa la estabilidad del color. La copigmentación intramolecular
produce un desplazamiento batocrómico.
Figura 8. Antocianinas de maíz.
35
2. 5. 2. Pigmentos presentes en el maíz.
Las antocianinas (figura 8) representan los principales pigmentos solubles en
agua, que son visibles al ojo humano. Aunque se puede encontrar en cualquier
parte de la planta, son mucho más evidentes en frutos y flores, en los cuales
contribuyen a los brillantes colores rojos, azules y morados que con frecuencia se
observan en estos tejidos vegetales.
Pertenecen al grupo de los flavonoides y su composición básica es un núcleo de
flavón, el cual consta de dos anillos aromáticos unidos por una estructura de tres
carbonos.
En general, las antocianinas no se acumulan como tal en la planta, sino que se
encuentran en su forma glicosilada, esto es, unidas a algún azúcar, y en cuyo
caso se denominan antocianinas.
El nivel de hidroxilación o metilación en el anillo “B” de la molécula determina el
tipo de antocianidina. El azúcar presente en la molécula de las antocianinas les
confiere una gran solubilidad y estabilidad. Generalmente el azúcar se une a la
antocianidina en la posición 3 del grupo fenólico, aunque puede también unirse en
las posiciones 5 y 7.
Aunque se han descrito doce diferentes antocianidinas, las más comúnes en
plantas pelargonidina, cianidina, delfinidina, peonidina, petunidina y malvidina. En
algunos casos los azúcares están acilados con grupos acilo derivados del ácido
acético o derivados del ácido cinámico (p-cumárico, caféico, ferúlico o sinápico).
La síntesis de antocianinas ocurre en el citoplasma de la célula. Cerca del retículo
endoplasmico se localiza el conjunto de enzimas que participan en este proceso y
cuyo sitio de acción se halla muy cerca del tonoplasto. Una vez que la antocianina
es formada, se deposita en la vacuola, mediante un fenómeno de transporte en le
que participa una GS transferasa (Marrs et al., 1995); en este organelo las
36
antocianinas se localizan en pequeños cuerpos esféricos conocidos como
“antocianoplastos” (Pecket y Small, citados por Stack Y Wray, 1989).
En la planta de maíz, las antocianinas están presentes en diferentes estructuras,
que abarcan desde tallo, vaina, hojas, e inflorescencias; en la mazorca se puede
encontrar en brácteas, raquis, y desde luego, en el grano.
Las antocianinas encontradas en esta gramínea derivan de cianidina y
pelargonidina (Straus, 1959: Harborne y Gavazzi, 1969), aunque otros autores
mencionan también la presencia de peonidina y malvidina (Caldwell y Peterson,
1992), así como delfinidina (Bustillos, 1997).
En síntesis, las antocianinas presentes en maíz son tanto simples como aciladas.
En las simples, el único azúcar reportado es la glucosa (Straus, 1959; Harborne y
Gavazzi, 1969; Styles y Ceska, 1972; Harborne y Self, 1987), mientras que en las
aciladas se ha identificado además de este azúcar, a la rutinosa (Caldwell y
Peterson, 1992).
Las antocianinas simples reportadas para maíz son cianifdina 3-glucósido,
pelargonina 3-glucósido y peonidina 3-glucósido (Styles y Ceska, 1972). La
primera es común en los maíces de grano morado (Nakatani et al., 1979; Bustillos,
1997) y las dos restantes en maíces de grano rojo (Coe et al., 1955; Harborne y
Gavazzi, 1969).
Las antocianinas aciladas que tienen uno o más radicales acilo derivados de
ácidos alifáticos (ácido málico, malónico o succínico) presentan en su estructura
únicamente glucosa y se han identificado en hojas de maíz coloreadas (Harborne
y Self, 1987), en tanto que las aciladas con alguno de los cuatro ácidos cinámicos
(p-cumárico, caféico, ferúlico o sinápico) poseen glucosa y rutinosa en su
estructura, y los compuesto identificados en granos de maíz con color en la
aleurona son: peonidina 3-(cafeilrutinosido)-5 glucósido, peonidina 3-(p-
coumarilrutinosido)-5 glucósido y malvidina 3-(cafeilrutinosido)-5 glucósido
(Caldwell y Peterson, 1992).
37
2. 5. 3. Importancia.
Su importancia se debe a que el maíz ha estado muy asociado con la cultura y
estilo de vida de los nativos de Latinoamérica y, además, de ser uno de los más
adaptados en toda América (Johnson y Jha, 1996). Las tribus de nativos han
cultivado históricamente algunos maíces pigmentados para ser utilizados como
alimento en rituales.
El maíz azul y otros maíces, históricamente representan el principal tipo de maíz
cultivado para elaborar harinas y con ella productos como atoles y tortillas, entre
otros. El maíz azul es uno de los más importantes como alimento para propósitos
religiosos (Dickerson y Holocomb, 1992; Dickerson, 1996 y Johnson y Jha, 1996).
En la actualidad el maíz azul está encontrando nuevos mercados exteriores por el
hecho de que de ellos se pueden obtener productos alimenticios teñidos de forma
natural, que en el mundo actual tienen relevancia, por los problemas de salud
asociados con el consumo indiscriminado de alimentos con colorantes artificiales.
Además, los pigmentos presentes en este maíz son de gran interés por el poder
antioxidante que poseen, considerándoseles como un alimento nutracéutico
(Salinas y et al., 1999).
2. 5. 4. Composición química del maíz azul.
Estudios de la Universidad Estatal de Colorado indican que el maíz azul presenta
un 30% más de proteína que los maíces blancos o amarillos (Johnson y Jha,
1996). En una evaluación realizada en 1990 por la cooperativa de extensión
de servicios de Nuevo México en cinco variedades de maíz azul, en todas se
determinó un contenido mayor en lisina (2.3 mg/g peso seco) que las dos
variedades de maíz blanco (1.6 mg/g) y amarillo (1.4 mg/g). Al igual que el maíz
opaco-2, el maíz azul contiene una fuente más completa de proteínas que los
maíces blanco y amarillo (Dickerson y Holocomb, 1992). Nakatani y et al., (1979)
encontraron que el maíz azul contiene diez antocianinas y que la principal era
cianidina 3-β-glucósido. La composición proximal y el valor energético del maíz
38
azul fueron reportadas por Casanueva y et al., (1995) (Cuadro 8 y 9). Muñoz y et
al., (1978) reportaron el contenido de vitaminas y minerales en maíz azul (Cuadro
9).
Cuadro 8. Composición química del maíz azul.
Compuesto Cantidad
Porción comestible (%) 92
Humedad (%) 10.6
Fibra (g) 12.20
Carbohidratos (g) 74.6
Proteínas totales (g) 8.0
Grasas totales (g) 4.3
Colesterol (mg) 0
Acidos grasos
Saturados totales (g) 0.40
Monosaturados (oleico) (g) 1.10
Polinsaturados (linoléico) (g) 2.30
Energía (kcal) 366
Casanueva y et al., 1995.
39
Cuadro 9. Contenido de minerales y vitaminas en maíz azul.
Minerales Cantidad
(mg)
Calcio 159.00
Fósforo ---
Hierro 2.50
Magnesio 147.00
Sodio 1.00
Potasio 284.00
Zinc ---
Vitaminas
Retinol 5.00
Ácido ascórbico 0.00
Tiamina 0.43
Riboflavina 0.10
Niacina 1.90
Piridosina ---
Ácido Fólico ---
Cobalamina ---
Muñoz y et al., (1978).
2. 5. 5. Factores que influyen en el nivel de antocianinas en tejidos vegetales.
2. 5. 5. 1. Luz.
De los factores ambientales, la luz se considera como uno de los más importantes
para la síntesis de antocianinas. Su efecto se expresa en la activación de
diferentes enzimas involucradas en la biosíntesis de estos compuesto (Gross,
1987). En manzana se ha estudiado en forma importante el efecto de la luz sobre
40
la pigmentación de los frutos, evaluando el efecto de luz suplementaria a la
natural, durante el desarrollo y maduración de éstos. También se ha establecido
que en plántulas de Arabidopsis, la luz azul es más efectiva que la roja, para la
síntesis de antocianinas se cultiva bajo condiciones de oscuridad, las antocianinas
no se sintetizan.
2. 5. 5. 2. Temperatura.
La temperatura es también relevante para la síntesis de antocianinas. En general
las bajas temperaturas favorecen la síntesis de estos compuestos, pues reducen
los niveles del sistema enzimático que inactiva la síntesis de la enzima L-
fenilalanina amonia-liasa (PAL), que es indispensable para la síntesis de
flavonoides (Faragher, 1983).
2. 5. 5. 3. Nutrientes.
La síntesis de antocianinas requiere la presencia de azúcares libres ya que el
último paso, durante su formación, implica la unión de un azúcar a la molécula de
antocianidina. En uvas se ha reportado una relación estrecha entre el nivel de
azúcares y el contenido de antocianinas en la cáscara de frutos inmaduros, y que
la acumulación de azúcares precede al incremento del nivel de antocianinas
(Gross, 1987).
Con relación al nitrógeno, experimentos con manzana han demostrado que al
aumentar la dosis de éste nutriente, la cantidad de antocianinas en los frutos se
reduce, por lo que se postula que a mayor cantidad de nitrógeno se promueve un
mayor crecimiento vegetativo, lo que a su vez limita la entrada de luz, o bien
porque al haber más nitrógeno disponible, hay mayor síntesis de proteínas, que
interfiere con la biosíntesis de azúcares y antocianinas (Gross, 1987).
41
2. 5. 5. 4. Estabilidad de las antocianinas a pH y temperatura.
No todas las antocianinas son igualmente susceptibles a degradarse ante
condiciones extremas de pH y temperatura. En general, cuando se tienen
antocianinas simples, los monoglucósidos son más lábiles que los diglucósidos
(Markakis, 1982).
Las antocianinas aciladas son mucho más estables que las antocianinas simples,
en condiciones extremas de pH y temperatura, lo que es atribuido a que los
radicales acilos interactúan con los núcleos de flavilium y logran así mayor
estabilidad a la copigmentación intramolecular, y además previenen la relación de
hidratación del C2 de la molécula (Dougall et al., 1997).
Se ha dicho que las antocianinas son susceptibles al pH y que de acuerdo al valor
de este factor es el color que adquieren cuando están en solución. En general, a
pH muy ácido (cercano a 1) todas las antocianinas son de color rojo, y bajo estas
condiciones, la estructura química que prevalece es la de catión flavilium. Si el pH
está entre 2 y 4, la forma predominante es como base quinonoidal y el color
azuloso. A un pH de 5 se presenta la estructura de pseudo base chalcona, que es
también incolora. Si el pH se incrementa arriba de 7, la antocianina se destruye
(Brouillard, 1982).
En realidad en la vacuola celular, que es donde estos compuestos se almacenan,
y cuyo pH oscila entre 4 y 6, se presenta una mezcla en equilibrio de las cuatro
formas antes mencionadas con predominio de la forma pseudo base carbinol, sí
es que no se presenta alguna modificación en el medio que active la estructura
química que le confiere a la antocianina protección contra el ataque de agua.
Los estudios sobre estabilidad de antocianinas comúnmente involucran
mediciones tanto de color, con la ayuda de algún colorímetro, como la evaluación
espectrofotométrica, para saber como va cambiando el valor de λ max al variar el
pH, y sobre todo, conocer que tan estable es el color durante un cierto tiempo, a
42
un pH estable, que generalmente coincide con la vida de anaquel del producto
teñido con antocianinas (Sarni-Manchado et al., 1996).
Cormier et al. (1987). Evaluaron la estabilidad a temperatura y pH de las
antocianinas extraídas del cultivo de células suspendidas en Vitis vinífera L
comparándola con la estabilidad de mezclas comerciales de antocianinas de
repollo rojo y maíz morado; los autores encontraron que la mezcla más estable fue
la de repollo rojo, en tanto que la obtenida del cultivo de células suspendidas
presentó un comportamiento similar al de la mezcla de antocianinas de maíz
morado. Las antocianinas de repollo rojo son todas de tipo acilado, en tanto que
las otras son predominantemente monoglucósidos, y sólo una es acilada.
2. 6. Valor nutritivo del maíz.
La importancia de los cereales en la nutrición de millones de personas de todo el
mundo es ampliamente reconocida. Debido a su ingesta relativamente elevada en
los países en desarrollo, no se les puede considerar sólo una fuente de energía,
sino que además suministran cantidades notables de proteínas (cuadro 10). Los
granos de cereal tienen una baja concentración de proteínas y la calidad de éstas
se halla limitada por la deficiencia de algunos aminoácidos esenciales, sobre todo
lisina. Un hecho mucho menos conocido es que algunos cereales contienen un
exceso de ciertos aminoácidos esenciales que influye en la eficiencia de la
asimilación de las proteínas. Ejemplo clásico de ello es el maíz, pues otros
cereales presentan limitaciones iguales, pero menos evidentes.
El maíz es un cereal rico en carbohidratos, además de contener niacina, fósforo y
calcio, que permiten el buen funcionamiento de los sistemas respiratorios,
nervioso y cardiovascular; interviniendo en la formación y mantenimiento de
huesos y dientes y además de ayudar en la coagulación de la sangre (CONAL,
1990).
El maíz como todos los cereales es deficiente en aminoácidos esenciales (lisina y
triptófano), además de niacina que previene la pelagra y es sintetizada a partir del
43
triptófano. Pero la nixtamalización que implica un tratamiento selectivo de las
proteínas del maíz, incrementa el balance de aminoácidos esenciales y libera
niacina que de otra manera permanecería sin ser aprovechada.
Cuadro 10. Composición química del maíz.
Composición química y valor nutricional
Maíz entero Maíz sin germen
Proteína (g/100) 9.9 8.7
Grasa (g/100) 5.2 1.4
Carbohidratos disponibles (g/100) 76.0 89.2
Fibra cruda (g/100) 2.1 0.5
Cenizas (g/100) 1.4 0.4
Energía (Kcal/100) 436.0 437.0
Pedersen y Eggun, 1983.
La alta disponibilidad de calcio en la tortilla es importante porque evita el desarrollo
de la osteoporosis, que se manifiesta como fragilidad de los huesos por pérdida de
masa del tejido óseo. (González-Hernández et al., 1997). En el tratamiento del
maíz con agua y cal se da un significativo incremento en calcio, fósforo y hierro.
El maíz y sus derivados contienen casi todos los nutrimentos en mayor o menor
cantidad, y su composición cambia según la variedad y otros factores ambientales.
Los tipos de maíz que se producen en México reportan una composición promedio
del 8% de proteínas, 70% de hidratos de carbono.
La cantidad total de proteína en los cereales es baja, siendo el arroz el de menor
contenido. El maíz, por otra parte, contiene cantidades un poco menores que el
trigo. El valor nutritivo de la proteína en los alimentos, depende tanto de la
cantidad como de la cantidad de ésta. Debido a que la diferencia en el contenido
de la proteína en los cereales es relativamente baja, el factor calidad es el de
mayor importancia.
44
2. 6. 1. Valor nutricional de la tortilla.
El maíz representa cerca de la mitad del volumen total de alimentos que se
consumen cada año en nuestro país. Este cereal se consume principalmente en
forma de tortillas y ha generado una industria que aún cuando se encuentra en
miles de pequeños establecimientos, es de enorme importancia.
Además de la tortilla, se tiene una gran variedad de alimentos preparados con
harinas o masa de maíz y que forman parte de la dieta doméstica y comercial.
Existen también alimentos industrializados de consumo popular derivados del
maíz como son: harinas, féculas, almidones, mieles, hojuelas, aceites y golosinas.
A nivel regional el maíz constituye la fuente de energía más importante en la
alimentación del pueblo de México; así en los estados del norte, el maíz aporta en
promedio el 30% del valor total calórico de la dieta, mientras que en el centro
representa el 39% y en el sur el 38% (CONAL, 1990).
La población mexicana satisface entre el 60 y 75% de sus necesidades de
energía, el 60% de las proteínas y 87% del calcio total de la dieta cuando el maíz
se consume en forma de tortilla.
2. 7. Producción y consumo de maíz.
2. 7. 1. Producción Mundial.
Los principales países productores de maíz a nivel mundial son los Estados
Unidos, China y México (cuadro 11); sin embargo, la producción mundial de maíz
blanco es relativamente pequeña si se compara con la de maíz amarillo. El
comercio mundial de maíz se encuentra dominado por los Estados Unidos, que es
el principal exportador, siendo Argentina quien ocupa la segunda posición y China
la tercera. Los precios internacionales de maíz blanco registraron un
comportamiento estable durante los años 2000 y 2001; sin embargo, en el año
2002 se observaron incrementos a partir del mes de julio, con un pico en el mes
de octubre (Abelino Alberto y Rolando, 2003).
45
Cuadro 11. Producción mundial de maíz en millones de toneladas métricas en los
principales países productores.
FAO 2003.
La producción mundial de maíz blanco es relativamente pequeña si se compara
con la de maíz amarillo. La FAO estima que el maíz blanco a escala mundial
ocupa apenas un 12% de la producción total. En la mayoría de los casos, los
países productores de maíz blanco lo destinan a su mercado interno y solo
exportan cuando existen excedentes debidos a cosechas por encima de lo normal.
Las principales zonas productoras de maíz blanco se encuentran en el sur y al
este de África; sin embargo, por su ubicación geográfica deben recorrer largos
trayectos desde las zonas de producción hasta los puertos de embarque, lo que
los hace poco competitivos para colocar el producto en los mercados
internacionales debido al costo de los fletes. Adicionalmente, estos países
tradicionalmente han protegido a sus productores mediante el establecimiento de
precios mínimos (Abelino Alberto y Rolando, 2003).
Dentro de los granos que se demandan en el mundo, el maíz tiene una gran
importancia en el comercio internacional. Para algunos países en vías de
desarrollo, este producto es la base de la alimentación de su población (entre los
cuales un ejemplo destacado es México). En los países industrializados, el maíz
es un grano fundamental en la alimentación del ganado; para otros, representa
una importante entrada de divisas por sus ventas al exterior. Cualquiera que sea
su utilidad, hoy en día el cultivo del maíz tiene gran relevancia (Anónimo, 1997a).
46
2. 7. 2. Producción de maíz en México.
La superficie cultivada de maíz a nivel nacional ha venido registrando una
tendencia hacia la baja en los últimos años. La producción oscila anualmente entre
12 y 14 millones de quintales dependiendo de las condiciones climáticas
prevalecientes, siendo la sequía el principal factor que incide en las bajas
producciones que se registran en algunos años. La proyección del balance que se
ha estimado para el período comprendido entre el 1 de agosto de 2002 y el 31 de
julio de 2003, muestra que no se perciben problemas de abastecimiento para el
período en mención. Debido a los problemas de baja productividad, baja
rentabilidad, riesgo climático y baja competitividad que presenta el maíz, los
productores deben considerar la sustitución de las áreas de siembra por opciones
que permitan obtener mayores niveles de rentabilidad y solo cultivar en bajas
proporciones que le permitan el autoconsumo al pequeño productor que se aferra
al cultivo (Abelino Alberto y Rolando, 2003).
En el 2001, en México se cultivaron 7, 280,000 Ha de suelo, con una producción
de 18, 615,904 toneladas (FAO 2001), siendo los principales estados productores
Sinaloa, Michoacán, Chihuahua, Tamaulipas, México, Puebla, Sonora y
Guanajuato. En lo que corresponde al estado de Sinaloa el maíz es uno de los
principales productos sembrados teniendo una producción en el ciclo 2001 de 2,
715,632 toneladas (SAGARPA 2001). En el país, el 70% de este cultivo se destina
al consumo humano y el resto a la industria de la molienda húmeda (almidón,
jarabes, etc.) y a la elaboración de alimentos para animales.
Esta importante gramínea, que forma parte de los alimentos básicos de México,
ocupa el primer lugar en la producción agrícola del país (Anónimo, 1997b). El maíz
se cultiva en todo el territorio Mexicano pero sólo un poco más de la tercera parte
de las entidades participan con el 73% de la producción nacional. Las entidades
con mayor producción agrícola en el ciclo 1990-1991 fueron: Jalisco con 11%,
Chiapas 9% Veracruz y Sinaloa cada uno con 8%, Michoacán y Chihuahua cada
uno con 6% y Tamaulipas, México, Puebla, Sonora y Guanajuato con 5% cada
47
uno. En 1997 se cultivaron alrededor de 8, 593,616.102 hectáreas y se
cosecharon aproximadamente 10, 215,258 toneladas (INEGI, 1997). El 70% de
este cultivo se destina al consumo humano y el resto a la industria y al forraje.
2. 7. 3. Clasificación de la calidad del grano.
Con objeto de facilitar la comercialización y de determinar las aplicaciones más
adecuadas de los distintos tipos de maíz producidos en el mundo, se han
establecido determinadas características cualitativas del grano, aunque no han
sido reconocidas por todos los países productores de maíz. En los Estados Unidos
el maíz se clasifica en cinco categorías, basadas en ciertos factores. El peso
mínimo en análisis se expresa en libras por bushel, libras por pie cúbico, o
kilogramo por metro cúbico. Cuanto más elevado sea el peso en análisis más alta
será la categoría. La proporción de maíz partido y de sustancias extrañas se
expresa en porcentajes, que van del 2% en la Categoría 1 al 7% en la Categoría 5,
límites mínimo y máximo. Existe una clasificación de granos deteriorados, que
incluye los deteriorados por el calor. Las categorías y normas abarcan también las
clases de maíz, como el amarillo, el blanco y el mezclado. El maíz amarillo no
debe contener más de un 5% de granos blancos, y el maíz blanco no debe
contener más de un 2% de granos amarillos. La clase mixta es la que contiene
más de un 10% del otro grano.
El contenido de humedad del maíz, elemento importante de su composición
química, no se considera un factor de la calidad, aunque influye mucho en la
composición, en los cambios de calidad durante el almacenamiento y elaboración,
y en su valor económico. El maíz con humedad elevada, de textura blanda, se
deteriora con facilidad durante el almacenamiento, mientras que el cereal con
niveles bajos de humedad se quiebra. El nivel de humedad más aceptado para la
comercialización del maíz es el 15.5%. La densidad del maíz -peso por volumen
unitario- tiene importancia para el almacenamiento y transporte, dado que
determina las dimensiones de los contenedores para ambas finalidades. El
contenido de humedad y la densidad o el peso en análisis están relacionados
48
mutuamente; cuanto más elevado sea el nivel de humedad, menor será la
densidad especifica o peso en análisis. Este raspo cualitativo del maíz también es
importante a la hora de la molienda.
Otra característica cualitativa importante del maíz es su dureza, que repercute en
las características del proceso de molienda, la formación de polvillo, las
propiedades nutritivas, la elaboración para productos alimenticios y el rendimiento
de los productos obtenidos mediante operaciones de molienda en seco y húmeda.
La dureza del maíz está regulada genéticamente, pero se puede modificar
mediante prácticas de cultivo y mediante la manipulación del grano recogido.
Muchos investigadores han propuesto metodologías de medición de la dureza,
destinadas a distintas aplicaciones (Pomeranz et a/., 1984, 1985 y 1986). El maíz
de endospermo córneo, así como las variedades de maíz cristalino y reventador,
tienen granos duros, en tanto que las variedades de maíz amiláceas y opacas
tienen granos blandos. Algunos tipos de maíz duro tienen una dureza intermedia.
Por último, otra característica cualitativa es que el grano no esté contaminado por
hongos.
2. 7. 4. Comercio.
El comercio mundial de maíz se encuentra dominado por los Estados Unidos, que
es el principal exportador, siendo en este caso Argentina quien ocupa la segunda
posición, relegando a China al tercer lugar (Cuadro 12).
49
Cuadro 12. Exportaciones de maíz en millones de toneladas métricas en los
principales países exportadores (años: 1997-2001).
Años País
1997 1998 1999 2000 2001
Estados Unidos 41.8 42.1 52.0 48.0 47.9
Argentina 11.0 12.4 7.9 10.8 10.9
China 6.6 4.7 4.3 10.5 6.0
Sudáfrica 1.7 0.9 0.4 0.6 0.6
México 0.1 0.2 0.02 0.002 0.01
Fuente: FAO 2003.
Los principales mercados internacionales para el maíz se encuentran en Japón y
Corea del Sur como países individuales (Cuadro 13), pero es importante
mencionar que Europa constituye un mercado importante, ya que en su conjunto
importa anualmente alrededor de 12 millones de toneladas métricas. Un país que
ha venido incrementando recientemente sus volúmenes importados es Canadá, el
cual pasó de 0.98 millones de toneladas métricas en 1999, a 3.2 millones en el
año 2001, al parecer por haber obtenido bajas cosechas en la últimas temporadas,
debido a factores climatológicos. (Abelino Alberto y Rolando, 2003).
Cuadro 13. Importaciones de maíz en millones de tonelada métricas en los
principales países importadores, según año (años: 1997-2001).
Fuente: FAO 2003.
50
2. 7. 5. Consumo.
Siendo el maíz el alimento principal de más de 100 millones de personas
alrededor de todo el mundo, es de esperarse que sea preparado en diferente
manera según la región de su consumo y de acuerdo a las necesidades y
costumbres de la gente de la zona. En la cuadro 12 se mencionan algunas formas
regionales de preparación.
Cuadro 14. Formas regionales de preparación del maíz.
PROCESO ALIMENTO REGION
Explotado Palomitas Todo el mundo
Hervido Pozole América
Nixtamalizado y molido Tortillas y Tamales América
Tostado y cocido Polvo (pinole) África y América
Cocido, molido y frito Gorditas México y Sudamérica
Fermentado Chicha Centro y Sudamérica
Nixtamalizado, molido y
frito
Botanas de maíz Todo el mundo
Nieto, 1987. Véles 2000.
2. 8. Estudios de procesos alternativos de nixtamalización.
2. 8. 1. Modificaciones de la cocción en agua de cal.
La manera tradicional de cocer el maíz en agua de cal para hacer tortillas en el
medio rural requiere demasiado tiempo y trabajo. Las operaciones de cocción y
remojado toman entre el 70 y el 80% del tiempo. En cambio, la harina instantánea
para tortillas ofrece muchas ventajas, como la comodidad, el menor trabajo
requerido y un menor consumo de energía, dando un producto de confianza,
estable y nutritivo. A nivel industrial o comercial, la molienda y la deshidratación
son factores que influyen considerablemente en el costo. El maíz cocido en agua
51
de cal contiene aproximadamente un 56% de humedad, que debe disminuir al 10-
12% en la harina. Cualquier método que disminuya el tiempo, el costo y siga
produciendo tortillas de calidad aceptable, será ventajoso.
La cuestión ha sido estudiada por varios investigadores. Bressani, Castillo y
Guzmán (1962) analizaron un procedimiento basado en la cocción bajo presión de
5 y 15 libras por pulgada cuadrada (0,35 y 1,05 kg. por cm2) en condiciones secas
y húmedas, durante 15, 30 y 60 minutos, sin emplear cal.
Ninguno de los tratamientos tuvo efecto alguno en la composición química y
digestibilidad real de las proteínas, pero todos ellos disminuyeron la solubilidad del
nitrógeno. La cocción bajo presión de 15 libras por pulgada cuadrada (1.05 kg por
cm2) en condiciones secas disminuyó la calidad nutritiva del producto, sobre todo
cuando se llevó acabo durante 60 minutos. El método de cocción bajo presión sin
cal no redujo el contenido de fibras crudas, que es uno de los efectos concretos de
la cal, y el contenido de calcio fue notablemente inferior al de la masa seca
elaborada según el método tradicional.
Khan et al. (1982) compararon tres métodos: el tradicional, un método comercial y
un procedimiento de cocción bajo presión en laboratorio. Aplicando cada uno de
los procedimientos, se sometió el maíz a una subcocción, a una cocción óptima y
a una sobré cocción, a fin de medir algunos de los cambios físicos y químicos que
podían ocurrir. Aunque el método tradicional causó la mayor pérdida de materia
seca del grano produjo las mejores tortillas por lo que se refiere a su textura, color
y aceptabilidad. El procedimiento de cocción bajo presión dio una masa pegajosa
y tortillas de aspecto desagradable. El método comercial resultó ser el que dio
tortillas de aspecto menos apetitoso. Gracias a ese estudio, sus autores
propusieron un método de evaluación de la cocción que permite verificar hasta
qué punto ésta ha sido completada.
Bedolla et al. (1983) ensayaron diversos métodos de cocción del maíz y el sorgo
así como de mezclas de ambos granos. Los métodos ensayados fueron el
tradicional, la cocción al vapor conforme al método seguido por Khan et al. (1982)
52
y un método en el que se empleó un sistema de reflujo (condensación). Hallaron
que los métodos de cocción influían en el total de materia seca que se perdía
durante su transformación en tortillas.
La variación de las condiciones de cocción puede dar lugar a una disminución del
tiempo de elaboración. Norad et al. (1986) hallaron que se podía disminuir en un
40% el tiempo de cocción si se maceraba el grano antes de la cocción en una
solución de cal. Según esos estudios, con la cocción aumentan las pérdidas de
materia seca, la absorción de agua, el contenido de calcio y el almidón sensible a
las enzimas, a la vez que disminuye la viscosidad máxima en amilógrafo, tanto del
maíz previamente macerado como del maíz crudo, pero la disminución de la
viscosidad y el aumento de los demás parámetros tienen lugar con más rapidez en
el maíz macerado.
También se han estudiado tratamientos con calor seco. Johnson, Rooney y Khan
(1980) han analizado el procedimiento de micronización para producir harinas de
sorgo y de maíz. La micronización es un procedimiento de calor seco en el que se
emplean generadores de rayos infrarrojos alimentados a gas. Se produce un
calentamiento interno rápido, que cuece el producto del interior hacia afuera. Los
investigadores utilizaron dicho procedimiento para producir harina de maíz y
afirman que es más rápido y económico que el método tradicional.
Molina, Letona y Bressani (1977) ensayaron un procedimiento de producción de
harina instantánea para tortillas mediante secado en tambor en una fábrica
experimental; para esto mezclaron harina de maíz con agua en una proporción de
3:1, añadiendo un 0.3% de cal sobre la base del peso de maíz. Una vez realizada
la mezcla, se pasó la masa por un secador de doble tambor calentado con vapor a
15, 20 y 25 libras por pulgada cuadrada (1.05, 1.40 y 1.75 kg por cm2) a 93°, 99° y
104° C de temperatura superficial y a 2, 3 y 4 rpm. El procedimiento produjo una
harina instantánea con características fisicoquímicas y organolépticas idénticas a
las de la muestra de referencia elaborada según el método tradicional, pero que
diferían de las de un producto comercial.
53
Diversas investigaciones (Bressani et al., 1958; Vaqueiro y Reyes, 1986; Anderson
y Brown, 1963) han sido realizadas con la finalidad de hacer más eficiente el
proceso tradicional de nixtamalización. Estas han considerado básicamente
aspectos de relación agua: maíz, concentración de cal, temperatura y tiempo de
cocimiento, reposo del grano cocido y molienda, sin modificar las características
básicas del proceso de nixtamalización.
Mendoza (1975) desarrolló un método de cocimiento alcalino para la producción
de harina de maíz en una cámara de vapor con temperaturas de 80-120º C en la
que se introduce la mezcla de harina de maíz crudo y cal para su cocimiento.
Molina et al., (1977) reportaron la producción de harina de maíz instantánea
utilizando un secador de doble tambor, con un espacio libre entre tambores de
0.0076 cm.
Martínez (1979) describe un proceso hidrotérmico para elaboración de harinas
instantáneas. Los “grits” de maíz acondicionados con agua fueron sometidos a un
tratamiento térmico con vapor bajo presión (1.94 kg/cm²) en autoclave durante 1
minuto, posteriormente deshidratado y molido para la obtención de harinas
instantáneas, que fueron mezcladas y acondicionadas con una suspensión
alcalina.
Johnson et al., (1980) y Hart (1985) reportaron la producción de harina de masa
deshidratada mediante cocimiento por radiación infrarroja (micronización).
Rubio (1981) diseñó una máquina para procesar grano de maíz para obtención de
masa para preparación de tortillas y otros productos. El proceso básicamente
consiste de un cocimiento en un pré-calentamiento en el cual el calor es
suministrado a través de aire caliente mediante un ventilador, alcanzando
temperaturas de 135 a 150º C en aproximadamente 12 a 18 min. Posteriormente
el grano pasa a un tanque en donde se rocía con una suspensión alcalina,
alcanzando una humedad de 18 a 27%. El grano humectado es conducido a
54
través de un tornillo transportador hasta un molino de martillos y posteriormente a
una banda deshidratadora y clasificada la harina en un cernidor.
Sterner y Zone (1984) prepararon harina instantánea para tortillas, aprovechando
el calor generado durante la molienda de una mezcla de maíz y cal bajo
condiciones controladas de impacto, humedad y temperatura.
Villalba (1989) desarrolló un proceso de cocimiento de maíz en seco para la
obtención de harina de masa deshidratada. En este proceso el maíz se
acondicionó a 30% de humedad con una solución alcalina, y posteriormente
fueron cocidos en seco con aire caliente (232-260º C) durante 1-1.75 min. en una
estufa “jet sweep impingement”. Se molió en molino de martillos y se obtuvo la
harina instantánea.
De los procesos alternos probados se han obtenido algunos productos de calidad
aceptable, sin embargo las características del producto final (tortillas y otros
productos), han sido diferentes a las obtenidas por el proceso de nixtamalización
convencional (Gómez et al., 1992). Por otra parte el uso de estos procesos,
implica un costo superior al proceso tradicional, y no resuelven completamente los
problemas de espacio y desalojo de las aguas residuales que se generan durante
los mismos.
Algunos investigadores han reportado el empleo de extrusores cocedores (“HT-
ST”, alta temperatura corto tiempo) como reactores continuos con la finalidad de
elaborar masa y/o harinas instantáneas para preparación de tortillas y botanas de
maíz (Durán et al., 1979; Bedolla, 1983; Gómez y Aguilera, 1983; Martínez, 1988;
Johnson y Horner, 1990). Sin embargo, el proceso de cocimiento por extrusión no
había probado ser factible para preparación de harinas instantáneas. Los procesos
experimentales reportados no produjeron harinas instantáneas comparables a las
mejores harinas instantáneas comerciales (Serna-Saldívar y Rooney, 1987); esto
fue atribuido principalmente a que los modelos de extrusores empleados en estas
investigaciones fueron diseñados para procesos que requieren de altas
temperaturas y altos grados de cizallamiento, lo que resultó en un alto grado de
55
gelatinización en el almidón, originando una masa pegajosa, difícil de manejar
para la obtención de tortillas de buena calidad (Martínez et al., 1996).
La cocción por extrusión también ha sido evaluada como tecnología para producir
harina para tortillas. Bazua, Guerra y Sterner (1979), utilizando un extrusor
Wenger 8-5, elaboraron maíz molido mezclado con diversas concentraciones de
cal (de 0.1% a 1.0%). Tanto la masa como las tortillas elaboradas mediante
extrusión se compararon con las obtenidas según el procedimiento tradicional para
determinar sus propiedades organolépticas así como su contenido de lisina,
triptófano y proteínas. No se observaron diferencias apreciables a niveles
comparables de utilización de hidróxido de calcio. Tanto el procedimiento
tradicional como el por extrusión ocasionan pérdidas de triptófano que guardan
cierta proporción con la cantidad de cal añadida. Con una adición de 0.2%, se
perdía el 8% del triptófano, mientras que con un 1% de cal, se perdía más del
25%. Se observaron también algunas pérdidas de lisina. Los resultados
organolépticos mostraron que se pueden elaborar tortillas de aspecto aceptable
utilizando la extrusión en lugar de la cocción en agua de cal.
Martínez et al., (1996) desarrollaron un equipo de extrusión y un proceso continuo
para la elaboración de masa fresca empleada en la producción de tortillas, harinas
instantáneas y sus derivados. El proceso descrito utiliza maíz crudo (integral o
decorticado) de cualquier genotipo, cal y agua como materias primas. Esta mezcla
es procesada en un extrusor de bajo cizallamiento para producir masa fresca con
características apropiadas para ser utilizada directamente en la elaboración de
tortillas y sus derivados, o mediante las etapas de secado, molienda y cribado
para obtener harinas instantáneas. Las harinas instantáneas son rehidratadas y
empleadas en la elaboración de tortillas y sus derivados. Las ventajas del proceso
no-convencional de extrusión continua para la producción de masa fresca son: la
no producción de efluentes, menor tiempo de procesamiento, utiliza menor
cantidad de agua durante el proceso, menor gasto de energía y mayor rendimiento
de productos en relación al proceso convencional. Las harinas instantáneas de
masa, tortillas y derivados obtenidos son de mejor calidad nutricional en relación a
56
las harinas instantáneas, tortillas y derivados obtenidos por el proceso
convencional (Figueroa et al., 2002).
2. 9. Botanas de maíz.
2. 9. 1. Antecedentes históricos de las botanas de maíz.
Se podría pensar que las botanas, tal como las conocemos en la actualidad, son
productos de reciente aparición en el ámbito alimentario, pero no es así, existen
referencias históricas que hablan de productos como las palomitas o las tortillas
(como base de botana) que datan de hace ya muchos años (Rooney y Serna-
Saldivar, 1987).
Los orígenes de las palomitas de maíz (o maíz explotado) son algo confusos. La
opinión más general, es que el maíz se originó en el nuevo mundo, incluyendo al
maíz palomero y otros tipos como el maíz cristalino, dulce, harinoso, etc.
Algunos estudios sobre el origen del maíz sostienen que el maíz palomero fue una
de los primeros, si no es el primer tipo que evolucionaron de los pastos silvestres,
de los cuales el maíz pudo haber descendido.
Se dice que el maíz explotado es uno de los alimentos americanos más antiguos y
que han jugado un papel significativo en la historia de Norteamérica. El maíz
explotado era usado comúnmente por los indios en su dieta y también como un
artículo decorativo. Penachos, collares y otros adornos, eran confeccionados por
los indios usando, entre otras cosas, maíz explotado. Para el tiempo en que los
colonizadores ingleses y españoles llegaron al Nuevo Mundo, los indios ya
cultivaban cerca de 700 variedades de maíz palomero (Eldredge y Thomas, 1959).
Desde tiempos precolombinos, los aztecas producían el totopochtli mediante el
tostado de las tortillas en un comal caliente. Después se hizo una práctica común
entre las amas de casa al freír las tortillas sobrantes de la comida para mejorar su
sabor. A las tortillas fritas se les dio el nombre de tostadas cuando mantenían su
57
forma original y totopos o tortilla chips si se moldean o seccionaban en partes
(Serna-Saldivar et al., 1990).
Una de las botanas favoritas de Estados Unidos son los famosos “Nachos” que
mucha gente cree fueron inventados en este país, pero no fue así.
En 1943, en la ciudad de Piedras Negras, Coahuila, México, existía un centro de
diversión llamado Club Victoria, propiedad del señor Rodolfo de los Santos en el
que trabajaba Don Ignacio (Nacho) Anaya. Un día llegó al lugar un grupo de
damas de ambos lados de la frontera y ordenaron una botana que fuera diferente.
Para complacerlas, a Don Nacho se le ocurrió freír triángulos de tortilla de maíz,
para después hornearlos con queso amarillo y adornarlos con rodajas de chile
jalapeño, quedando así preparado un rico platillo totalmente diferente a los
acostumbrados. Fue tal el éxito de esta botana novedosa, que pronto se convirtió
en una de las más solicitadas de lugar, por lo que el dueño decidió incluirla en el
menú de su club. Al poco tiempo, otros restoranes del lugar la imitaron y le dieron
el nombre de “Nacho Special”, en honor a su creador Nacho Anaya.
A partir de 1995 y para evitar confusiones, se declaró oficialmente a Piedras
Negras como la cuna de los Nachos, y en su nombre se celebra año con año un
festival para celebrarlo.
Las plantas industriales modernas aún utilizaban los mismos principios para
transformar el maíz a frituras. En la elaboración de frituras se utiliza la masa
cortada y moldeada o la tortilla cocina en fracciones circulares o triangulares que
se fríen directamente con condiciones controladas de temperatura (Gómez et al.,
1991).
2. 9. 2. Clasificación de botanas. A lo largo de toda su historia, las botanas han sido clasificadas de diversas
maneras. Las formas más acertadas de hacerlo han sido en basé a su proceso de
fabricación o a la materia prima con que son elaboradas.
58
Cuadro 15. Clasificación de botanas de acuerdo a su proceso.
PROCESO BOTANAS
Frituras Papas fritas
Plátano frito
Zanahoria frita
Chicharrón de cerdo
Derivados de papa
Frituras de harina
Extruidos Pellets de harina
Extruidos de masa: Corn-sticks
Corn-chips
Collets
Troquelados Botanas de tortilla
Recubiertos Cacahuates recubiertos
Extruidos compuestos
Explotados Palomitas de maíz
Tostados Cacahuates
Almendras
Habas
Semillas de girasol
Semillas de calabaza
Garbanzos
Horneados Pretzels
Ríos 1989.
2. 9. 3. Consumo de botanas.
La industria productora de alimentos botana de cereales es cada día más grande e
importante. En general, la manufactura de botanas se puede dividir en tres
grandes categorías: a) productos enteros, b) productos nixtamalizados y c)
productos extrudidos. Esta última categoría se puede subdividir en productos
59
expandidos directos, productos obtenidos a través de pellets y masa formadas en
el extrusor para ser posteriormente freídas y terminadas con otro tipo de
tratamiento térmico (generalmente freído) (Serna-Saldivar, 1996), denominados
“de tercera generación”.
Sin considerar las secciones individuales y las tendencias nacionales de mercado,
las perspectivas para el desarrollo de las frituras (la más amplia en este sector) en
el mundo, están estimadas como extremadamente positivas, a pesar de aquellos
contemporáneos que ven el consumo de papas fritas, galletas, productos
extrudidos, pretzels (galleta de sal en forma de nudo), palitos de sal y nueces
como el declive de nuestra cultura gastronómica, hay un número creciente que
apoya los nuevos productos de esta categoría y también para los productos
normales que nadie se atreve a cambiar.
El consumo per cápita de botanas continúa creciendo; la comida y diversión están
juntas todo el tiempo, es más, las botanas de todo tipo han sido aceptadas
socialmente, además de ofrecer como cortesía en algunos países a los invitados
palitos de sal con vino o darles una vasija de nueces con su cerveza, se ha
generalizado el placer de botanear (Tettweiler, 1991).
Debido a que las botanas se definen diferentes prácticamente en cada país, es
difícil comparar los datos de mercado. En los Estados Unidos, el mercado de
botanas abarca entre otras cosas, galletas, barras de caramelo, palomitas y
pizzas; el mercado japonés incluye botanas saladas, botanas de arroz, confitería,
dulces y pasteles. En México podemos decir que incluye a frituras, confitería,
bizcochos, dulces y caramelos (Tettweiler, 1991).
El futuro de las botanas tradicionales también depende del desarrollo de nuevas
formas y sabores. El consumo de botanas se incrementa debido a factores
sociales tales como el aumento de la proporción de las madres que trabajan y de
niños en edad escolar que escogen sus propios alimentos y satisfactorios, los
cambios en el tipo de empleos que obligan a tener vidas más nómadas y la alta
disponibilidad de las botanas en tiendas vecinales y mercados de abarrotes. Una
60
diversidad de productos que alguna vez fueron consumidos por impulso, está
considerados como platillos secundarios o entremeses. Por ejemplo, las frituras de
maíz se han convertido en el platillo clásico de la gama de bocadillos en fiestas y
reuniones (Park et al., 1993).
Los niños y jóvenes presentan una preferencia evidente hacia las botanas. Esto
puede ser debido a que el fenómeno publicitario constituye uno de los pasos que
condicionan el cierre del proceso producción-consumo. Los efectos más nocivos
de la publicidad alimentaría son: modificación de los hábitos de consumo,
encarecimiento de los precios de los alimentos, desorientación del gasto
alimentario de las familias y contribución al deterioro de la situación nutricional
(Zubirán, 1987). En estas etapas de la vida, la cantidad y calidad nutricional de la
proteína son particularmente importantes debido a su esencial función en el
desarrollo físico y mental (Almeida-Domínguez et al., 1990).
2. 9. 4. Botanas extrudidas de maíz azul.
Maga y Liu (1993) extrudieron maíz azul a diferentes temperaturas (80, 100, 120,
140 y 160°C) con 15% de humedad, empleando un extrusor marca Brabender,
modelo PLV500, equipado de un tornillo con una relación de compresión de 3:1, el
cual trabajó con una velocidad de 120 rpm. Midieron el índice de expansión, color
y textura, y encontraron que el índice de expansión se incrementaba con el
aumento de la temperatura, teniendo un valor máximo a los 140°C, para
posteriormente disminuir (160°C), sugiriendo que tal vez esto se deba al grado de
degradación que presenta el almidón a altas temperaturas. Un comportamiento
contrario al del índice de expansión fue el presentado por la textura, la cual
disminuía conforme aumentaba la temperatura, reportando que los productos con
textura aceptable son los que fueron extrudidos a 120 y 140°C. En cuanto a color,
los autores demostraron que, bajo las condiciones evaluadas en este estudio, los
pigmentos presentes en maíz “Hopi blue” fueron únicamente estables a 120°C.
Para el índice de absorción de agua reportan que éste se incrementó a medida
que se incrementó la temperatura de extrusión. En este estudio los autores
61
demostraron que el maíz “Hopi blue” puede ser exitosamente extrudido a 15% de
humedad en un rango de temperaturas de 120 a 140°C para producir botanas
expandidas con una buena aceptación.
2. 9. 4. 1. Producción.
El próspero desarrollo de una nueva botana depende extensamente en el uso de
nuevas formas y sabores aceptables; la variedad de botanas es limitada y el
mercado esta abierto para nuevas ideas e innovaciones. Los procesos pueden
usar tecnología de extrusión para añadir cualquier peculiaridad a una categoría de
un producto existente o para nuevas formulaciones. Una amplia variedad de
productos de botanas pueden ser producidos por un simple cambio en el sabor y
tal vez en la forma de la figura sin cambiar la formulación y las condiciones del
proceso (Prinyawiwatkul et al., 1993).
Los productores de botanas son empresas grandes, medianas y pequeñas;
algunos cuentan con marca comercial, otros maquilan para empresas más
grandes, etc. Dentro del negocio existen decenas de fabricantes prácticamente
caseros, que producen de manera irregular según el costo por temporada de la
materia prima; sus productos generalmente son comercializados por ellos mismos.
Y por supuesto están los grandes productores de botanas, que abarcan poco más
del 80 % del mercado mexicano.
Los productores de botanas han notado que los sabores tradicionales de alguna
zona geográfica en nuestro país influyen, en gran medida, el éxito en el consumo
de estos productos. Los sabores étnicos expresan las preferencias en el gusto de
los habitantes de la zona en donde fueron localizados, sin embargo, las
investigaciones en materia de nuevos sabores reflejan que una vez que son
probados y aprobados pueden ser aceptados por los demás consumidores.
62
2. 10. Propiedades físicas de grasas y aceites.
Untuosidad y viscosidad.- La capacidad para formar películas que lubrican las
superficies por efecto de la viscosidad relativamente alta de los aceites y grasas,
es debido a las cadenas de sus glicéridos.
Densidad y expansibilidad.- La densidad de los ácidos grasos y triglicéridos
aumenta al disminuir el peso molecular y al aumentar el grado de insaturación.
Punto de fusión y polimorfismo.- El punto de fusión de los ácidos grasos con
número par de carbonos, es mayor que el del ácido de número non inmediato
superior. El punto de fusión se reduce con la introducción de dobles ligaduras; los
ácidos trans tienen un punto de fusión más alto que su forma cis.
Punto de humeo, inflamación y combustión.- Los puntos de humeo, inflamación y
combustión de una sustancia grasa, son la medida de su estabilidad térmica
cuando se calienta a la atmósfera. El punto de humeo es la temperatura a la que
los productos de descomposición del aceite se desprenden en cantidad suficiente
para hacerse visibles. El punto de inflamación es la temperatura a la que estos
productos se desprenden en mayor cantidad y son capaces de inflamarse sin
mantener la combustión. El punto de combustión es la temperatura a la cual la
combustión es continua.
Índice de refracción.- El índice de refracción de las grasas y aceites es de gran
interés debido a la estrecha relación que tiene con el peso molecular medio, con el
grado de insaturación y por la facilidad y rapidez con que puede ser determinado.
Propiedades espectrales de color.- Los ácidos grasos puros y sus glicéridos son
incoloros, por lo que no tienen propiedades espectrales en el rango visible. El color
natural de las grasas es debido a la presencia de pequeñas cantidades de
pigmentos solubles en grasas, como carotenoides y clorofilas, o algunas veces, a
productos de oxidación y polimerización de ácidos grasos (Nieto, 1987).
63
2. 10. 1. Aspectos nutricionales de grasas y aceites.
Los animales necesitan almacenar grasa para abastecerse en las estaciones frías
o secas, lo mismo que los seres humanos en épocas de escasez de alimentos. Sin
embargo, en los países donde siempre hay abundancia de alimentos y las
máquinas han reemplazado a la mano de obra humana, la acumulación de grasa
en el cuerpo se ha convertido en verdadero motivo de preocupación por la salud
(Encarta, 1999).
Las grasas de la dieta se descomponen en ácidos grasos que pasan a la sangre
para formar los triglicéridos propios del organismo. Los ácidos grasos que
contienen el mayor número posible de átomos de hidrógeno en la cadena del
carbono se llaman ácidos grasos saturados, que proceden sobre todo de los
animales. Los ácidos grasos insaturados son aquellos que han perdido algunos
átomos de hidrógeno. En este grupo se incluyen los ácidos grasos
monoinsaturados que han perdido sólo un par de átomos de hidrógeno y los
ácidos grasos poliinsarurados, a los que les falta más de un par. Las grasas
poliinsaturadas se encuentran sobre todo en los aceites de semillas. Se ha
detectado que las grasas saturadas elevan el nivel de colesterol en la sangre,
mientras que las no saturadas tienden a bajarlo (Encarta, 1999).
Los distintos ácidos grasos que forman las grasas y aceites dietéticos contienen
entre 8 y 24 átomos de carbono (siempre en número par), y se pueden clasificar
en saturados o insaturados. Esto describe la química de la cadena del carbono del
ácido graso: en los ácidos grasos saturados todos los carbonos llevan su cuota
completa de átomos de hidrógeno y sólo hay enlaces simples entre los átomos de
carbono. Los ácidos grasos con sólo un enlace doble se llaman monoinsaturados;
los que tienen dos o más enlaces dobles se llaman poliinsaturados. Las grasas
procedentes de animales con gran contenido en grasas presentan relativamente
más ácidos grasos saturados que las grasas de otros animales con menor
contenido en grasas o las de origen vegetal. Los ácidos grasos poliinsaturados
son elementos dietéticos esenciales en pequeñas cantidades, ya que son los
64
precursores de las prostaglandinas y otros componentes de tipo hormonal de
acción local. Estos componentes se dividen en dos grupos, derivados de los
diferentes ácidos grasos poliinsaturados. La diferencia entre los dos tipos de
ácidos grasos es la posición del primer doble enlace carbono-carbono contando a
partir del final metílico en el ácido graso.
Puede estar situado en el tercer o sexto carbono, y en función de ello se los
conoce como ácidos grasos n-3 (o w-3, omega-3) y n-6 (o w-6, omega-6). El tipo
de grasa en la dieta, así como la cantidad total, es importante en relación a la
salud. Las grasas saturadas suelen incrementar la concentración de colesterol en
la sangre, por lo que no son deseables, ya que contribuyen a desarrollar
arteriosclerosis y enfermedades del corazón. En la mayoría de las personas no es
probable que la cantidad de colesterol de la dieta sea un factor importante a la
hora de determinar la concentración en la sangre, ya que la síntesis del colesterol
se controla en el hígado; cuanto más se toma en la dieta, menos se sintetiza en el
cuerpo. Sin embargo, el contenido en colesterol de los alimentos es una guía muy
útil para conocer el tipo de grasa, ya que el colesterol sólo se encuentra en las
grasas más saturadas de origen animal; no existe en las de origen vegetal.
Las grasas no saturadas o insaturadas (las que contienen básicamente ácidos
grasos no saturados), por el contrario, tienden a reducir la concentración de
colesterol en la corriente sanguínea y por tanto ayudan a reducir el riesgo de
aterioesclerosis y enfermedades cardiacas. Además, los ácidos grasos
poliinsaturados w-3 de cadena larga (que se encuentran principalmente en los
aceites de pescado) reducen la coagulación no deseada en la sangre, por lo que
también disminuyen el riesgo de trombosis (Encarta, 1999).
2. 10. 2. Ácidos grasos esenciales.
Durante años, los estudios de la nutrición hicieron poco caso de las diferencias
químicas o físicas de las grasas alimenticias, hasta que en los años treintas se
hicieron trabajos demostrativos de lo esencial que era para el crecimiento, piel y
cabellos sanos en ratas, la cadena de ácidos grasos polinsaturados linoleico y
65
araquidónico. Estos ácidos fueron considerados “esenciales”, porque no puede
sintetizar el cuerpo mismo, por lo cual deben ser ingeridos de fuentes externas
(Badui, 1989).
2. 10. 3. Nivel de grasa en la dieta.
Las grasas son importantes en la dieta como fuente de energía, ya que producen
9 kcal por gramo. En los países desarrollados, el 40% o más del consumo total de
energía suele proceder de las grasas. Es un porcentaje superior a lo que se
considera recomendable para la salud, el consumo excesivo de grasas está
asociado a la obesidad, enfermedades de corazón, vesícula biliar y algunos tipos
de cáncer. Las líneas nutricionales, por tanto, recomiendan no ingerir más del 30%
de energía a través de las grasas. En países menos desarrollados, las grasas
pueden aportar menos del 15% de energía, un nivel de consumo en el que es
difícil comer lo suficiente como para satisfacer las necesidades energéticas. La
grasa también es importante para la absorción de las vitaminas liposolubles, A, D,
E y K, así como para el B-caroteno. Gran parte del sabor de los alimentos está
contenido en la grasa. La reducción del consumo total de grasas que se considera
deseable para la salud (del 40 al 30% de energía) debería efectuarse sólo sobre
las grasas saturadas, bajando de la media actual del 17% de energía a sólo el
10%. Las grasas monoinsaturadas deberían aportar un 12% de energía y un 6%
las poliinsaturadas (Encarta, 1999).
2. 10. 4. Funcionalidad de los aceites y grasas.
Los aceites y grasas, como hemos visto, son estructuras de mezclas de los
triglicéridos y su funcionalidad o característica de aplicación que los diferencia
entre sí, está en relación directa con su composición de triglicéridos.
Los aceites y grasas imparten las siguientes características funcionales
principales: lubricación, estructura, aireación, oclusión de humedad, medio de
calentamiento, nutrición, vehículo y disolvente (aditivos grasos, vitaminas, sabores
y colores). Las características de funcionalidad se complementan unas con otras
66
para obtener los efectos deseados en la producción de alimentos; siendo la
lubricación, la función de mayor importancia que siempre acompañará a cualquier
otra función, impartiendo las características agradables de sensación
organoléptica de textura y definición del producto al consumirse. Uno de los usos
que más interesan es el freído. En el caso particular de las botanas, los factores
involucrados en el freído son: características de las grasas usadas para freír, el
equipo de freído, el alimento a freír, el procedimiento de freído y el cuidado de la
grasa
Es conveniente que las grasas usadas para freído tengan las siguientes
características: altos puntos de humeo, que no produzcan humos desagradables
bajo condiciones normales de freído, que tengan larga vida, que produzcan
alimento con superficies poco grasosas (que tengan poca absorción de grasa),
que no impartan sabores extraños al alimento frito, que sean digeribles, que no
produzcan gomas en forma excesiva dentro del freidor y que sean resistentes a la
rancidez (Nieto, 1987).
2. 10. 5. Equipo de freído.
La vida media de las grasas y la calidad de los productos fritos se ven afectados
tanto por el equipo de freído usado, como por el cuidado que se tenga con este
equipo. Efecto de metales en las grasas: Metales como el cobre, que estén en
contacto con la grasa durante el tiempo de freído, causan deterioro en la misma
rápidamente. Lo anterior debe recordarse cuando se le hagan modificaciones al
freidor, se construyan tanques de almacenaje, termómetros o cualquier otro
aditamento. Esto es debido a que el cobre funcionará como catalizador que
aumentará en gran medida la velocidad de deterioro de la grasa. Los metales más
recomendables para construir los freidores son el aluminio y el acero inoxidable.
Cuidado del equipo de freído: necesita tener un termostato para prevenir el
desarrollo de áreas excesivamente calientes dentro del freidor cuando éste se
encuentre trabajando. Es importante la limpieza frecuente del freidor, ya que se
removerán partículas de alimento quemado, trazas de grasas oxidadas y gomas,
67
etc. Cuando se utilicen materiales alcalinos en su limpieza, es necesario enjuagar
perfectamente bien para evitar que queden residuos, ya que éstos
descompondrán la grasa rápidamente. Influencia del aire: cuando el aceite de
freído se encuentra en contacto con el aire se lleva a cabo el proceso de
oxidación, aunque bajo condiciones normales la velocidad de esta reacción es
baja. La velocidad de oxidación se puede incrementar rápidamente por el aumento
de la temperatura o por aumento del área de contacto con el aire. En el proceso el
aumento de temperatura es inevitable, pero el área de contacto se puede controlar
mediante una “cama” de producto adecuada (Nieto, 1987).
2. 10. 6. El alimento a freír.
El tipo de alimento, así como sus condiciones tendrán efectos sobre la grasa de
freído. Una preparación inadecuada del alimento, frecuentemente produce
deterioro en la grasa. Una cantidad excesiva de humedad en la superficie del
alimento producirá un violento burbujeo, por lo tanto, el exceso de humedad
deberá ser removido antes de que el alimento sea colocado en el freidor.
Existen algunas condiciones recomendables para la preparación del alimento para
freír. Antes del freído: tener los alimentos con poca moruza (residuos), tener los
alimentos sin exceso de humedad, dejar que los alimentos adquieran la
temperatura ambiente antes de freírlos. Para tener un freído uniforme, las piezas
de tamaño similar deberán ser freídas en el mismo tiempo. Drenar al alimento frito
el exceso de grasa (Nieto, 1987).
2. 10. 7. Procedimiento de freído.
Si al llenar el freidor con la grasa o aceite, éste no se llena correctamente, su
descomposición se acelerará, ya que la grasa como se sabe, conduce el calor
muy lentamente, y cuando la que esté cercana a la fuente de calor ya tenga una
temperatura elevada, la que se encuentre más alejada todavía no estará fundida o
caliente; por esta razón, la temperatura del freidor (en el cual se tenga grasa por
derretir) se deberá mantener a pocos grados.
68
Ajustes de los elementos calentadores.- Si la grasa es calentada por flama directa,
la que se encuentra cerca de la flama se sobrecalentará o quemará y una
pequeña cantidad de grasa deteriorada descompondrá más rápidamente toda la
grasa del freidor (Nieto, 1987).
Calentamiento fuera del freidor.- Nunca debe tenerse la grasa de freído en altas
temperaturas sin adicionarle grasa fresca. Cuando el freidor no está en uso, no
deberá permitirse que la grasa se sobrecaliente; en ese tiempo la temperatura
deberá ser lo más baja que sea posible. Esto alargará la vida del aceite y
disminuirá el gasto de energía.
Efecto de la temperatura y el tiempo.- Se ha visto que la temperatura ejerce un
efecto contrario a la conservación de las grasas de freído. El tiempo también es
importante, ya que a mayor tiempo de calentamiento, mayor deterioro.
Temperaturas apropiadas de freído.- Los alimentos fritos a las temperaturas
alrededor de 204°C presentan una superficie oscura, en tanto que en su interior no
se encontrará bien cocido. En vista de la importancia de la temperatura en el
proceso de freído, es conveniente sé utilicen termómetros y termostatos para su
control.
Tiempo de freído.- El tiempo de freído de un alimento variará de acuerdo al
tamaño de las piezas y a la cantidad de alimento puesto en el freidor. La grasa de
freído deberá ser calentada a la temperatura de uso, antes de agregarle el
alimento. Las piezas grandes requieren un mayor tiempo de freído que las
pequeñas. Si el freidor se sobrecarga, la temperatura puede descender tanto que
se necesitará un tiempo más largo de freído para cocer el alimento. Bajo tales
condiciones, los alimentos quedarán grasosos. Es conveniente que se determine
la cantidad de alimento que puede ser agregado al freidor, sin que la temperatura
baje demasiado (no más de 4°C de la temperatura inicial antes de freír el alimento)
(Nieto, 1987).
69
2. 10. 8. Cuidado de la grasa.
Además de una temperatura apropiada y de su control, es necesario que la grasa
de freído esté libre de partículas de alimento. Al terminar cada turno, se deben
remover cuidadosamente los pequeños fragmentos de alimento por filtración de la
grasa a través de un medio adecuado. Si esto no se hiciera, dichas partículas
causarían la descomposición de la grasa. Es importante que la grasa de freído
quede tan libre de partículas de alimento como sea posible, ya que estas
partículas al estar presentes causan deterioro dos veces más rápido que en
ausencia de ellas.
Para mantener en las mejores condiciones la grasa de freído dentro del freidor, es
necesario lo siguiente: evitar sobrecalentamiento, evitar las contaminaciones por
cobre, evitar la contaminación por partículas de alimento quemado y evitar la
contaminación con sustancias alcalinas. Después de un freído continuo, las grasas
muestran las siguientes características: se obscurecerán, adquirirán sabores
típicos, tenderán a humear, tenderán a hacer espuma, producirán polímeros en el
equipo de freído y aumentará la cantidad de ácidos grasos libres
También ocurrirán otros cambios en su naturaleza química, que ocasionarán
descomposición en la grasa. La descomposición de la grasa se define como la
combinación de excesivo húmeo, ennegrecimiento, formación de polímeros,
producción de espuma, desarrollo de sabores desagradables, etc., que hacen la
grasa inútil para su uso. Una grasa que no se descompone en períodos largos de
tiempo, se dice que tiene una vida de freído buena. La vida de freído es el período
en el cual una grasa no se descompone. Es obvio entonces que, los que usen las
grasas para freído confíen en los cambios de color, sabor, humeo, formación de
espuma y polímeros, para evaluar las condiciones de las grasas (Nieto, 1987).
70
2. 11. Procesamiento y producción de botanas.
Los procesos de producción de botanas han evolucionado mucho a través del
tiempo, debido a los grandes avances que ha experimentado la tecnología en los
últimos tiempos.
Sin embargo, podemos decir que estos procesos conservan aún el principio inicial
de fabricación con que fueron desarrollados. Simplemente se han ido
incorporando métodos y maquinaria cada vez más modernos, haciendo las
operaciones más eficientes para su producción masiva (Ríos, 1989).
2. 11. 1. Factores críticos del procesamiento.
Los factores de control de la nixtamalización de maíz se encuentran a través de
todo proceso incluyendo: a) el perfil de tiempo temperatura empleado durante el
cocimiento y reposo, b) el tipo de lavado de nixtamal, c) las condiciones de
molienda, d) el tipo de mezclado, laminado y cortado de masa, y e) el perfil del
tiempo-temperatura del horno. Para la elaboración de productos fritos como
tostadas y totopos, estas condiciones deben ajustarse apropiadamente en
combinación con el perfil de tiempo-temperatura del freído para desarrollar la
estructura adecuada del producto, el color y nivel de absorción de aceite deseado.
Las condiciones de proceso deben promover los cambios físicos y químicos
necesarios en el maíz para obtener la funcionalidad de textura y humedad
deseadas para el manejo y procesamiento del nixtamal, masa y la calidad de los
productos (Almeida, 1996).
2. 11. 2. Cocimiento y reposo.
El maíz es vaciado a las marmitas de cocimiento con chaqueta de vapor. Se les
agrega agua suficiente y un 1% de cal (Ca(OH)2). La solución se lleva a ebullición.
A partir de que empiece a hervir, se inicia el tiempo de cocimiento que puede
variar de 4 a 10 minutos para tortilla-chips y de 15 a 45 minutos para corn-chips a
una temperatura de 93°C.
71
Mediante este paso se trata de lograr la gelatinización del almidón, el
reblandecimiento del grano y ayudar a la desintegración de la cascarilla, causado
esto último por el hidróxido de calcio que se le adiciona para la nixtamalización.
El cocimiento de los granos de maíz ocurre durante el calentamiento y el
enfriamiento de la mezcla de maíz, cal y agua. Existen varias alternativas de
adición del grano al agua para su cocimiento que se emplean actualmente. El
grano se adiciona al agua caliente o el agua se calienta con el grano adentro para
después sostener la temperatura de la mezcla, eliminar la fuente de calor y
entonces dejar reposar.
Si el maíz utilizado es de alto porcentaje de endospermo blando, el
sobrecocimiento del mismo ocasionará que el grano se reviente (floree).
Una vez terminado el período de cocimiento, se agrega agua fría al maíz; esto es
debido a dos razones: 1) lograr que la temperatura baje a menos de 49° C, con lo
cual se evitará que el almidón sé sobregelatinize y 2) Lograr que la solución tenga
una mayor cantidad de agua para evitar que los granos de maíz se quiebren
cuando sean bombeados con la consiguiente pérdida de sólidos.
El cocimiento aplicado al maíz tiene la función de hidratar el grano, suavizar el
pericarpio, desnaturalizar proteínas y gelatinizar parcialmente el almidón. Estos
cambios físicos y químicos aumentan en la medida que los granos son más
pequeños, están más quebrados y/o facturados, la cal es más activa, soluble y se
aplica mayor temperatura arriba de aproximadamente 60-70°C por tiempo. El
periodo del reposo debe permitir la difusión de la humedad dentro del grano para
producir granos de nixtamal hidratados homogéneamente. En estas condiciones,
el nixtamal es blando, prácticamente libre de pericarpio.
Los granos se hinchan debido al efecto combinado de la gelatinización del
almidón, degradación parcial de la estructura del endospermo,
degradación/solubilización parcial de la pared celular y la solubilización parcial de
la matriz proteica (Morales, 1989).
72
2. 11. 3. Lavado.
Una vez terminado el tiempo de reposo, el maíz es llevado al cilindro lavador, en el
cual se eliminará la celulosa (cáscara) desprendida, la cabeza del grano y la cal.
Si la celulosa y la cabeza del grano no son removidas, ocasionarán que el
producto sea duro y quebradizo.
El lavado tiene las funciones de eliminar el pericarpio ya suavizado, el exceso de
cal y el agua de cocimiento, y de enfriar el nixtamal dependiendo del tipo de
cocimiento empleado (Almeida, 1996).
Como consecuencia del lavado el pH disminuye, se pierde materia seca, y puede
mejorarse el color del producto. En ocasiones se disminuye o elimina el lavado
con el propósito de conservar las gomas naturales del maíz (hemicelulosa y otras
fibras solubles) y no reducir los rendimientos. Las gomas del maíz ayudan a
retener el agua e imparten flexibilidad y suavidad a la masa y las tortillas. Por otro
lado cuando se retiene el exceso de cal existe un mayor riesgo de oscurecimiento
del producto (Almeida, 1996).
2. 11. 4. Molienda.
Del cilindro lavador, el maíz pasa al molino de piedras, que consta de un par de
piedras dispuestas una frente a la otra, de las cuales una gira y la otra
permanecen estática. El grado de molido del maíz puede ser determinado por la
abertura existente entre las piedras.
No es conveniente agregar agua al maíz en el molino, ya que pueden aparecer
estrías en la superficie del producto como resultado de la mala integración del
agua a la masa, lo que ocasionará que sea pegajosa. El maíz debe adquirir la
humedad requerida durante el tiempo de reposo. Debe vigilarse que la masa no
sobretrabaje en el molino. Debido a que se le formarán ampollas al producto.
Es importante que las dos piedras del molino sean colocadas paralelamente, con
una abertura entre las mismas que debe ser igual en cualquier punto, ya que de lo
73
contrario existirán espacios por donde escapen partículas grandes que evitarán la
uniformidad de la masa. Es conveniente que siempre se usen los mismos pares de
piedras, evitando combinar piedras de diferentes pares. Para que el picado de las
piedras sea siempre el mismo, se recomienda elaborar un molde, o de lo contrario
el picado variará, lo que traerá como consecuencia una diferencia en la calidad del
molido (Almeida, 1996).
La molienda de nixtamal produce una masa de maíz compuesta por varios tipos
de partículas que incluyen fragmentos del grano, pericarpio y germen, así como
proteína y fibras hidratadas, y grasas en mezcla con alrededor de 50-60% de
humedad. La condición del nixtamal, el tipo de piedra, la separación entre las
piedras y el agua adicionada son factores a controlar durante la molienda.
Para productos fritos el nixtamal debe tener menos humedad. El tamaño, el tipo y
estado del rayado y la separación entre las piedras afectan el tamaño de las
partículas de la masa (finas o gruesas), la eficiencia, la fricción y el calentamiento
desarrollados durante la molienda. Canales profundos en el rayado producen
masa más gruesa. La adición de agua durante la molienda disminuye la fricción,
evita el sobrecalentamiento y produce masa más suave. El rango de temperatura
de la masa fresca común en la industria cuando sale del molino es de 50-75°C. La
separación entre piedras debe ser adecuada para obtener masa con la
consistencia requerida. La molienda de nixtamal que se paso de cocimiento, con
alto contenido de humedad, entre piedras cerradas, sin adición de agua genera
exceso de calor y tiende a producir masa pegajosa que se seca rápidamente. El
servicio regular de las piedras y la aplicación de un rayado similar son críticos para
el control de la molienda (Almeida, 1996).
La composición de la masa consiste de 10.5% de proteína, 4.2% de grasa, 1.9%
de ceniza, 72.6% de almidón y 10.8% de fibra (Gómez 1988). La “tortilla chip”
tiene un contenido de humedad de 0.5-1.5%, 22-28% de aceite absorbido y 70.5-
77.5% sólidos.
74
2. 11. 5. Mezclado y formado de la masa.
Dependiendo del tipo de equipo mezclador y formador que se emplee para la
masa, es en esta etapa donde se determinan las dimensiones y el peso de la
tortilla o producto frito final. El grado de mezclado aplicado y la consistencia inicial
de la masa deben combinarse para producir masa que se pueda formar con las
dimensiones deseadas, cortar y alimentar al horno con un mínimo de roturas y
deformaciones. En esta etapa es donde se reflejan gran parte de los efectos del
cocimiento y molienda previos. Desafortunadamente, en caso de observarse
efectos indeseables, en muchos casos, es demasiado tarde para corregir las
características del nixtamal o la masa.
Para el caso de “tortilla-chips”, la masa que sale del molino pasa al laminador por
medio de un gusano. El laminador consta básicamente de tres cilindros. Dos de
ellos forman la película de masa cuyo grosor está determinado por la abertura
entre los cilindros. El tercer cilindro es el cortador o troquel, se encuentra
localizado abajo de los dos anteriores y su estructura tiene la forma que se
requiere para dar el contorno a los productos a troquelar.
Cuando no se retiran la cascarilla y la cabeza del maíz en forma satisfactoria, o si
no fue bien molido, la masa no podrá ser laminada en forma correcta, ya que las
partículas ocasionan que la película no sea uniforme y se rompa (Almeida, 1996).
2. 11. 6. Cocimiento y horneado de tortillas.
El cocimiento y horneado tiene la función de cocer la tortilla y secar parcialmente
la masa, impartir una apariencia ligeramente tostada y desarrollar la textura final
de la tortilla. La combinación de la humedad y el tamaño de partícula de la masa
con la temperatura y tiempo de residencia en el horno deben optimizarse para
productos específicos (Almeida, 1996).
75
2. 11. 7. Freído.
Al salir la tortilla del horno secador, es llevada al freidor por medio de un
transportador que permite que haya circulación de aire sobre el producto,
consiguiendo con ello equilibrar las humedades del centro y de la superficie, con lo
cual evita que exista un mayor grado de humedad en el centro que ocasionará
ampollas cuando se fría.
Para la elaboración de productos fritos con textura crujiente, color claro y baja
absorción de aceite, las características del nixtamal y la masa deben combinarse
con el horneado para producir piezas con relativamente bajo contenido de
humedad de 30-40% sin inflarse y que permitan una distribución homogénea del
agua en la pieza durante el reposo previo al freído.
Durante el freído se deshidratan rápidamente las piezas hasta un contenido de
humedad del 1.5-2.5% con el desarrollo de la textura, la apariencia y el sabor del
producto final. El recubrimiento de sal y otros saborizantes confieren el sabor final
al producto. La temperatura del aceite, el tiempo de freído, la calidad del aceite y
la alimentación uniforme del producto a la freidora son factores de control. Se
desea una combinación de parámetros que produzcan una evaporación rápida del
agua a través de la formación de poros en las piezas sin formar exceso de
burbujas grandes en la superficie. El vapor de agua escapa a través de los poros.
La estructura de la pieza frita es rígida y porosa. El aceite penetra a las piezas a
través de los poros. Las burbujas de la superficie tienden a llenarse de aceite
aumentando el contenido de aceite de los productos fritos (Almeida, 1996).
2. 11. 8. Atributos de calidad de productos fritos.
Los atributos de calidad de totopos (“tortilla chips”) incluyen: a) delgados, b) color
claro y brillante, c) crujiente, d) sin exceso de burbujas, e) sin exceso de aceite. El
peso de las tortillas después de hornear para hacer totopos delgados tipo
restaurante es de 10-14 g por pieza. La apariencia opaca y aceitosa es
76
indeseable. Totopos demasiado duros para romper (morder) o muy quebradizos
son indeseables. El contenido de grasa de los totopos varía de 20-25%.
El aumento de la preferencia por productos bajos en grasa aunado al crecimiento
continuo en las ventas de totopos horneados pone un desafío adicional a los
procesadores de productos de maíz nixtamalizado. Totopos bajos en grasa y con
las características sensoriales de los totopos fritos es el sueño dorado de la
industria de las botanas (“snacks”). Combinaciones de varios tipos de
calentamiento por radiación y convección y formulaciones con aditivos están
siendo empleados comercialmente para la manufactura de estos productos.
Como se ha podido observar en la revisión bibliográfica referente a los aspectos
relacionados con las botanas de maíz, existen múltiples factores que pueden
afectar la calidad del producto.
77
III. JUSTIFICACIÓN.
Aún cuando el proceso de la nixtamalización es muy antiguo esta técnica
precolombina poco ha cambiado. Industrialmente y para autoconsumo este
método es utilizado para la obtención de las tortillas y productos nixtamalizados
como tostadas, nachos, fritos, totopos y tamales.
Existe una gran diversidad de tipos de maíz (Zea mays L.) en el mundo, y todos
ellos presentan una amplia gama de colores que van desde el blanco hasta el azul
oscuro. El color de estos maíces se debe principalmente a la presencia de
antocianinas y carotenos en su estructura, sobre todo en la región correspondiente
al pericarpio. Estos compuestos poseen importantes propiedades antioxidantes y
antiflamatorias, además de brillantes colores y alta solubilidad en agua, y debido a
la escasa información existente sobre el tema es necesaria la investigación, sobre
todo de métodos nuevos que faciliten su estudio.
Los colorantes naturales son considerados en general como inocuos y
consecuentemente las limitaciones específicas en su utilización son menores que
las que afectan a los colorantes artificiales. Desde hace algunos años se ha
planteada la hipótesis de que el beta-caroteno, o mejor, los alimentos que lo
contienen, pueden tener un efecto protector frente a ciertos tipos de cáncer. Los
datos epidemiológicos parecen apoyarla, pero la complejidad del problema hace
que aún no se puedan indicar unas conclusiones claras, ni mucho menos
recomendar la ingestión de dosis farmacológicas de esta sustancia. En los últimos
años la preocupación por la seguridad de los alimentos, y la presión del público,
ha llevado a muchas empresas a revisar la formulación de sus productos y
sustituir cuando es tecnológicamente factible los colorantes artificiales por otros
naturales.
Se tiene en el país una enorme riqueza genética en maíz que no ha sido
plenamente estudiada. Aunque se han descrito 41 diferentes razas de esta
gramínea, y los maíces de grano pigmentado están presentes en la mayoría de
78
ellas, la información detallada sobre los distintos tipos de antocianinas y carotenos
presentes en cada color de grano y raza no existe.
La modernización de procesos en la industria de la tortilla y botanas de maíz es
fundamental para poder competir con calidad en el mercado actual. Los cambios
en la industria de la tortilla y botanas de maíz ya se están dando tendientes a la
estandarización y control de procesos, y el control de la calidad de la materia
prima y producto terminado. La industrialización de otros productos de maíz
nixtamalizado constituye una alternativa redituable para la industria. Las tortillas de
maíz y botanas se maíz ya no son únicas del mercado Mexicano. Principalmente a
través del mercado de los Estados Unidos, los productos de maíz nixtamalizado se
encuentran en diversas regiones del mundo incluyendo Europa, Asia, África y
Australia. Los totopos ocupan el segundo lugar, después de las botanas de papa,
en los EUA, como botanas ("snacks") y en un futuro llegaran a ocupar el primer
lugar en los productos de botanas de maíz. Otros productos de maíz nixtamalizado
como tamales, burritos, tacos y otros empiezan a impactar en la exportación.
Los nuevos procesos de nixtamalización seca y ecológica, permiten retener mayor
cantidad de pigmentos naturales, fibra y otros componentes del grano que el
proceso tradicional. Por lo tanto; es importante evaluar su efecto en la calidad
físico-química de sus productos terminados.
79
IV. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL. Evaluación fisicoquímica de harinas y tostadas, elaboradas con dos procesos de
nixtamalización y tres diferentes maíces de colores.
OBJETIVOS PARTICULARES.
Elaboración y evaluación físico-química de harinas por dos procesos de
nixtamalización, el tradicional e integral para cada tipo de maíz (azul, rojo y
amarillo).
Elaborar tostadas por los dos procesos de nixtamalización de cada tipo de maíz y
su evaluación fisicoquímica.
Caracterización de las harinas y de los productos en pasos intermedios de los
cambios que sufre las tostadas en cada etapa desde harina de maíz hasta
producto final.
80
V MATERIALES Y METODOS. 5. 1. Equipos. Los equipos que se utilizaron en la investigación son los siguientes:
• pH meter ORION modelo 420 A.
• Medidor peso hectolítrico marca Sonobuco.
• Mezcladora.
• Máquina tortilladora.
• Medidor de viscosidad Rapid Visco Analyser.
• Vernier Mitutoyo.
• Balanza Analítica 0.0001 g de precisión marca Ohaus.
• Texture Analyser TA-TX2.
• Secador “Flash” con capacidad de 50 Kg/h.
• Molino pulvex 200 con diferentes mallas.
• Colorímetro Hunter Lab.
• Horno de infrarrojo continuo, desarrollado en el Cinvestav-Querétaro.
• Freidora de gas.
• Estufa de gas.
• Material de vidrio para análisis y preparación de reactivos.
• Pistola de IR para medir temperatura.
• Equipo de cómputo.
• Difractómetro de rayos-X Rigaku Modelo Dmax 2100.
• Microscopio electrónico de barrido PHILIPS modelo XL30 ESEM.
• Espectrofotometro de UV-Vis marca Cintra modelo 20.
5. 2. Reactivos. La pureza de los reactivos para cada análisis químico se prepararón y verificarón
de acuerdo a las especificaciones de cada método. La marca usada para los
reactivos son J. L. Baker.
81
5. 3. Maíces usados en el estudio. Se utilizaron tres diferentes tipos de maíces. El azul y rojo de la región central del
estado de Querétaro y amarillo donado por Cargill Food U. S. A.
5. 4. Propiedades físicas de los granos de maíz. Las mediciones físicas que se le realizaron al grano son las siguientes: peso de
mil granos, peso hectolítrico hecho con el equipo Seedburo Equipment Co.
Chicago. ILL., dureza con Texture Analyzer TA-TX2, color con el colorimetro
Hunter Lab, dimensiones con Vernier Mitutoyo (largo, ancho y espesor) del grano
y partes de grano (pericarpio, germen y endospermo).
Figura 10. Dureza de grano
Figura 9. Peso hectolítrico de grano
5. 5. Mediciones en el SEM (Microscopia Electrónica de Barrido). Las mediciones se realizaran, tanto de la materia prima como de las partes
intermedias del proceso y productos finales, colocando las muestras en celdas de
acero inoxidable. Para la EDX se utilizaron pastillas hechas con harinas de maíz y
harinas nixtamalizadas del proceso integral y tradicional de los maíces
82
pigmentados, dando los porcentajes semi-cualitativos de los minerales presentes
en cada harina.
Figura 11. Microscopio electrónico de barrido y EDX.
5. 6. Índice de absorción de agua (IAA) e índice de solubilidad en agua (ISA). Los IAA e ISA fueron determinados en harinas nixtamalizadas de acuerdo a la
metodología descrita por Anderson et al., (1969).
5. 7. Grado de cristalinidad por difracción de rayos-X. Las mediciones de rayos-X se efectuaran mediante un difractómetro Rigaku,
operando a 35 kV, 15 mA con la radiación incidente λ = 1.5406 Å de CuKα. Los
difractogramas se obtienen en un rango de 2 a 30º en una escala de 2θ. Las
mediciones se realizaran a la materia prima y a las partes intermedias del proceso.
83
La información del grado de cristalinidad se calcula normalizando la intensidad
difractada, respecto de la intensidad no coherente. La intensidad no coherente se
obtiene restando el área de los picos de difracción del patrón de difracción total.
El porcentaje de cristalinidad se calcula de acuerdo a la expresión:
% de cristalinidad = __Área de los picos__ Área total
Figura 12. Difractómetro de rayos X.
5. 8. Antocianinas totales. La determinación de antocianinas totales se realizó en las harinas sin procesar y
en los productos intermedios y finales siguiendo el método recomendado por
Abdel-Aal y Hucl (1999). El material seco (8.0%±0.5% de humedad) fue molido
(molino Braun, modelo KSM-2, México) para obtener una harina con un tamaño de
partícula menor a malla 60. En un vaso de precipitado de 50 mL se colocaron 0.5
g de harina y se adicionaron 4.0 mL de etanol acidificado (85 mL de et-OH al 95%
+ 15 mL de HCl 1.0 N) (relación solvente:muestra 8:1); se mezcló fuertemente, en
forma manual, durante 2 min y se ajustó el pH a 1.0 con HCl (dilución 1:1 HCl
concentrado:agua). Posteriormente se agitó durante 30 min con un agitador
84
magnético y se reajustó el pH, cuando fue necesario, hasta completar el tiempo de
agitación. El material obtenido fue centrifugado a 4,500 x g por 45 min a
temperatura ambiente y decantado y, el sobrenadante, se ajustó a 10 mL con un
matraz volumétrico, usando solvente (et-OH) acidificado. Posteriormente, se leyó
la absorbancia (Espectrofotómetro GBS UV-Visible, Cintra 20, GBS Scientific
Equipment Pty Ltd., Australia. Software: Spectral 1.50 release 2.0) a 535 nm y se
hizo un barrido para obtener el espectro de absorbancia, en un rango de 400-600
nm. Se usó solvente acidificado, como referencia, para obtener la línea base. El
valor de absorbancia obtenido a 535 nm se sustituyó en la formula:
C = (A/ε) x (VT/1,000) x MW x (1/PM) x 106
que, bajo las condiciones de estudio, la formula pudo simplificarse en:
C = A × 288.21 mg/kg
donde C = Concentración total de antocianina (mg·kg-1), A = Lectura de
absorbancia a 535 nm, ε = Absortividad molar (cyanidina 3-glucosido = 25,965 cm-
1 M-1), VT= Volumen total del extracto de antocianinas, MW= Peso molecular de la
cianidina 3-glucosido = 449, PM= peso de la muestra.
Abdel-Aal and Hucl, 1999. Cereal Chemistry 76(3):350-354.
Figura 13. Extracción de antocianinas.
85
5. 9. Reflectancia difusa de las harinas. La determinación de la absorbancia en las harinas de los maíces pigmentados fue
determinada colocando 1 gr. de muestra en una celda redonda de 1 cm. De
diámetro y 3 mm de profundidad, se coloco en el equipo que mide reflectancia
difusa que fue previamente calibrado con un patrón negro y blanco, en un barrido
de 350 a 800 nm.
Figura 14. Equipo de Reflectancia difusa. 5. 10. Color. La determinación del color se efectuó con un Colorímetro Miniscan Hunter Lab
Reston Virginia, que midió el color de las superficies planas, simulando la luz del
día y cuyo principio se basó en registrar la intensidad de la luz absorbida por el
color negro y la reflejada por el color blanco, así como la descomposición de la luz
en los colores: rojo, azul, amarillo y verde. Los valores a medir fueron a, b, L y ∆E.
86
Figura 15. Colorímetro Miniscan Hunter Lab Reston Virginia.
5. 11. Elaboración de harina por el proceso integral de nixtamalización. 5. 11. 1. Molienda de maíz. El maíz se lavó con agua potable para eliminar los restos de materia no propios
del maíz, se elimino el agua dejando escurrir en un recipiente con horadaciones. El método integral de nixtamalización que tiene el No. de patente nacional 210991
y emitida en el año 2002.
5. 11. 2. Molienda del nixtamal. El nixtamal se molió en el molino de piedras (diámetro 8 pulgadas y 8 ranuras), no
se agregó agua, y posteriormente se sometió a un proceso de secado.
5. 11. 3. Secado y cernido del material. La masa se deshidrató en el secador “Flash” a una temperatura de entrada de
275º C y a una temperatura de salida de 90º C. La humedad final del producto
osciló entre 8 - 10%. El material fue cernido para obtener las diferentes
granulometrias sometido a molienda en mallas de 0.8 y 2 mm. para la elaboración
de productos fritos.
87
5. 12. Elaboración de harina por le proceso tradicional de nixtamalización. 5. 12. 1. Elaboración de nixtamal. Se limpió el maíz, quitando materia extraña y se pesó el maíz. Se midió agua (2
litros por cada kilogramo de maíz) y se colocó en un recipiente de aluminio, se
puso a calentar y cuando el agua llegó a ebullición se le agrego el maíz y el 1% de
cal en base al peso del maíz. Se observó el nixtamal hasta que el pericarpio se
desprendiera y enseguida se retiró del calor. Aproximadamente tardo entre 25-30
minutos después de colocar el maíz y la cal. Finalmente se agrego agua fría para
bajar un poco la temperatura y no se sobregelatinizará el almidón.
5. 12. 2. Molienda del nixtamal. El nixtamal se molió en el molino de piedras siguiendo el método descrito en
4.6.2.
5. 12. 3. Secado y cernido del material. La masa se deshidrató siguiendo el método descrito en 4.6.3.
5. 13. Viscosidad. La determinación de viscosidad fue realizada con el uso del Rapid Visco Analyser.
Las pruebas se realizaron utilizando 4 ± 0.001 g de harina de maíz instantánea (en
base 14% de humedad), con tamaño de partícula menor a 0.25 mm (tamiz US, Nº
60); las muestras fueron colocadas en el recipiente de aluminio del equipo
adicionándoles la cantidad de agua destilada necesaria para alcanzar un peso
total de 28 g (Rapid Visco Analyzer, 1992). Posteriormente se colocó el agitador
que transfirió la señal de viscosidad a un graficador computarizado y se colocó el
recipiente conteniendo la muestra en el viscosímetro.
88
Figura 16. Equipo Rapad Visco Analyser.
5. 14. Humedad para harinas. La determinación del contenido de humedad del material utilizando realizó de
acuerdo al método 44-16 de la AACC (1995).
5. 15. Preparación de totopos.
Las tostadas fueron preparadas con harina, proceso tradicional de nixtamalización e
integral. Se coloco en un recipiente 500 g de harina de cada tipo maíz del proceso
integral y tradicional y se adiciono el 1. 5 % de NaCl. Se elaboro la masa siguiendo
el método 1.12., hasta formar masa. Se alimento entonces mediante un laminador y
la tortilla era formada al enrollar la masa entre los rollos hasta que el espesor final
de la tortilla fue de 0.4 mm. Después del moldeado se colocaron en un comal 25
segundos a 260 ºC por un lado y 25 segundos por el otro lado a la misma
temperatura. Las tortillas se dejo enfriar a temperatura ambiente. Las tortillas
cocidas se colocan en un horno infrarrojo desarrollado en el CINVESTAV para
89
deshidratar la tortilla hasta una humedad del 3%. Un promedio de 36 tortillas
horneadas (100 g/lote) se frieron a 160, 180 y 200 ºC durante 5, 10 y 15 segundos
en aceite de maíz, en una sartén grande que contenga 5 litros de aceite. Para
determinar la cantidad absorbida de aceite y pérdida de agua en las fichas como
función de tiempo-freído.
5. 16. Determinación de absorción de aceite. La absorción de aceite fué determinada siguiendo la formula siguiente. Por ciento
de absorción de aceite (%AA):
%AA = ({WTF-((WTH)*(1-%HPT/100)/(1-%HFT/100)})/WTF*100
donde %AA = porcentaje de aceite absorbido, WTF = peso de tostada frita, WTH =
peso tortilla horneada, %HPT = porcentaje de humedad perdida de tortilla y %HFT
= porcentaje humedad final de la tortilla. El porcentaje de humedad perdida de
tortilla (%HPT) se calculó de al siguiente manera:
%HPT=(1-((WTC)*(1-%HTC)/WTC)
donde WTC = peso de la tortilla cocida y %HTC = porcentaje de humedad de la
tortilla cocida.
5. 17. Textura. En este estudio, la crujencía de las muestras de totopos se utilizó para evaluar las
características de textura. La crujencía se determinó usando la fuerza de
deformación en una curva durante la compresión del primer ciclo usando el
Textura Analyzer TA-XT2. La sonda y las condiciones utilizadas fueron un cilindro
con 0.203 cm. de diámetro a una velocidad de 10 mm/s, distancia de 10 mm. y
una repetición, colocando las muestras en un cilindro de acero inoxidable con
base de 1.905 cm. de diámetro interior y 0.3 cm. en grosor de las paredes.
90
La determinación de crujencía en las tostadas se determinó con la fabricación de
una crujímetro para obtener señales en decibeles y la crujencía esta relacionada
con el ruido que provoca la tostada al ser comprimida.
Figura 17. Equipo Textura Analyser TA-XT2.
5. 18. Análisis proximales. Los análisis químicos inmediatos (AACC, 1995) se hicieron sobre los productos
terminados. Para proteína (AACC 46-16), grasa (AACC 30-20), humedad (AACC
44-16) y cenizas (AACC 08-01). El porcentaje de carbohidratos en el alimento se
calculó por diferencia después de haber hecho los anteriores métodos.
5. 19. Fibra cruda. Para la determinación de este análisis, se realizaron de acuerdo al método de Van
de Kramer y Van de Ginkell (1952), en la cual se sometió la muestra
desengrasada a una digestión con una mezcla de ácido nítrico, ácido
tricloroacético y ácido acético al 70% durante 30 min, al cabo de la cual ésta fue
filtrada y lavada varias veces con agua destilada caliente hasta no percibir olor a
91
ácido. La diferencia en peso de los sólidos menor al 8% proporciona el contenido
de fibra cruda.
5. 20. Análisis estadístico. A los datos obtenidos se les determinó la comparación de medias mediante
pruebas de rango múltiple de Duncan y correlaciones, utilizando el paquete
computacional Statiscal Analysis System (SAS, 2001), y el paquete computacional
STATISTICA versión 5.1, 1997, para graficar superficie de respuesta.
92
VI. RESULTADOS. En una primera parte proseguiremos a encontrar las partes fisicoquímicas de los
maíces pigmentados, así como la caracterización de las harinas nixtamalizadas
de cada método (tradicional e integral).
Para la obtención de las tostadas se elaboraron varios pasos que están más
adelante ilustrados y siguiendo el método utilizado por Veles 2002.
En la elaboración de las botanas de maíz de diferentes coloraciones (amarillo,
rojo y azul) se prosiguió a encontrar los tipos de maíz a utilizarse.
6. 1. 1. Mediciones físico-químicas de los maíces pigmentados. En la tabla 1 se ilustran los pesos y las medidas de la materia prima utilizada,
mostrando pocas diferencias en cuanto al peso de mil granos y a las medidas del
grano. En cuanto a la dureza hecha con el Textura Analyzer TX2 se observo que
el de mayor dureza fue el maíz rojo (11.03 Kg f) y de menor el maíz azul (9.11Kg
f), pero los tres son maíces harinosos menos duros que los que se utilizan para
botanas infladas y más suaves que los maíces para elaborar tortillas en forma
comercial. Esto lo podemos colaborar con Ríos 1989 ya que clasifica los tipos de
maíz y su uso de forma comercial en botanas ya que se utiliza el palomero y un
maíz híbrido semicristalino para la elaboración de botanas.
Tabla 1. Propiedades físicas de los granos de maíz de diferentes coloraciones.
MUESTRA Peso
de 1000 granos (g)
Dureza
(Kg f)
Largo
(mm)
Ancho
(mm)
Grueso
(mm)
Maíz Rojo 309.10 11.03 12.51 8.29 4.65
Maíz Azul 294.41 9.11 12.58 7.69 4.44
Maíz Amarillo 308.49 10.80 11.78 8.21 4.37
93
Figura 18. Los tipos de grano de maíz pigmentados.
94
En la gráfica 1 se muestran las partes que conforman los tres tipos de maíz de
color; estas partes están conformadas por pericarpio, endospermo y germen. En
cuanto al pericarpio no hubo gran diferencia entre los tres tipos de granos de maíz.
En cuanto al endospermo se notó que el maíz amarillo presentó la mayor cantidad
y por lo tanto dará diferentes propiedades reológicas tanto en harinas como en
productos. En cuanto al germen, el maíz rojo presentó la mayor cantidad de
germen y el menor el maíz amarillo; esto da una idea de la cantidad de grasa que
presentan las harinas. Datos de maíz azul similares fueron reportados por Zazueta
(2003), en el cual se encuentra el mayor contenido de antocianinas.
Gráfica 1. Partes del grano de maíz.
1 2 30
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
PARTES DEL GRANO DE MAÍZ
AZULAMARILLOROJO
PORC
ENTA
JE
TIPOS DE MAICES PIGMENTADOS
ENDOSPERMO GERMEN PERICARPIO
95
En la gráfica 2 se muestra la densidad aparente de las harinas de los diferentes
tipos de granos de maíz coloreados. Observando que las harinas de nixtamal son
las que dieron mayor peso hectolítrico. En cuanto a las harinas de maíz el mayor
peso hectolítrico lo presentó el maíz amarillo y esto se puede comprobar en las
fotografias de microscopía de barrido ya que presenta zonas cristalinas el grano y
por lo tanto mayor densidad. La harinas del proceso integral de menor densidad
que las del proceso tradicional debido a la fibra que este proceso tiene.
Gráfica 2. Densidad de las harinas de los granos de maíz.
1 2 3 4 5 6 7 8 90
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
Roj
o
Rojo
azul
azul
amar
illo
amar
illo
Rojo
azul
amar
illo
Harina integralHarina de nixtamal
Grano de maíz
Peso
Hec
tolít
rico
(g/L
)
Tipos de harina de maíz
96
Figura 19. Pericarpio de maíz. Figura 20. Germen de maíz.
Figura 21. Endospermo del grano de maíz.
97
En la tabla de 2 se muestran los valores de color de los maíces en grano y en las
harinas molidas esto para poder comparar como va cambiando el color en cuanto
son sometidas a un cambio fisicoquímico.
Se observa claramente que hay diferencias en cuanto a los valores de a y b ya
que los tres tipos de maíces presentan colores muy diferentes. Pero en cuanto al
valor L los maíces rojo y azul presentan una similitud en su valor debido a que
tienden a maíces pigmentados de color oscuro, en cambio el maíz amarillo
presenta un color amarillo bastante claro.
En cuanto a la harina de maíz de los tres colores (azul, rojo y amarillo) se muestra
diferencias entre los valores L, a y b y comparados con las mediciones de color en
maíz se muestra muy diferentes, por lo que para comparar las mediciones con
cada uno de los procesos y ver sus efectos tomaremos encuentra los de la harina
de maíz. Estas diferencias encontradas se deben al tamaño de partícula y a la
uniformidad de color ya que el pericarpio y el pedicelo influyen en la reflexión del
flash para medir el color. Y en cuanto al valor de ∆E se observa que hay
diferencias en cuanto al valor de maíz y las harinas de maíz debido a la influencia
del valor L en cuanto a la intensidad de claridad que se presentan en las harinas
de maíz.
Tabla 2. Color de los diferentes maíces pigmentados.
Grano de Maíz L a b ∆E
Azul 34.17 0.89 5.083 57.547
Rojo 34.24 8.78 6.01 58.325
Amarillo 58.11 10.69 24.18 42.462
Harina de maíz
Azul 66.82 1.98 1.16 24.862
Rojo 72.41 5.63 3.89 20.427
Amarillo 82.79 3.5 21.69 23.201
Las letras L, a y b son los valores de color de la escala Hunter Lab., donde
L=luminosidad valor de 0 (oscuro) a 100 (claro), a -60 (verde) y +60 (rojo) y b -60
(azul) y +60 (amarillo). ∆E = (L2 + a2 + b2)1/2
98
Harina de maíz sin procesar.
Harina del proceso integral de nixtamalización.
Harina del proceso tradicional de nixtamalización.
Figura 22. Harinas de maíz sin procesar y nixtamalizadas de los maíces pigmentados.
99
En la tabla 3 se comparan las diferentes harinas nixtamalizadas de cada uno de
los maíces pigmentados, no hubo diferencias por los valores de color entre las
harinas de diferentes procesos de nixtamalización. Se observa que el valor L de
las harinas nixtamalizadas del proceso tradicional son ligeramente más claras
comparadas con las integrales del maíz azul, en cambio en maíz rojo sucede lo
contrario y en el maíz amarillo no hay cambios, por lo tanto se confirma que el
pericarpio influye en la claridad de los productos nixtamalizados.
Tabla 3. Color de las diferentes harinas nixtamalizadas de los maíces pigmentados
HMPIN L A b ∆E
Azul 55.83 0.48 3.29 35.812
Rojo 72.87 4.25 7.59 20.539
Amarillo 78.19 1.9 18.96 22.825
HMPTN
Azul 58.47 1.29 1.26 33.122
Rojo 70.23 5.43 6.86 23.043
Amarillo 78.16 3.49 22.4 25.901
HMPIN = Harina de maíz del proceso integral de nixtamalización.
HMPTN = Harina de maíz del proceso tradicional de nixtamalización.
En la tabla 4 se observa la espectroscopia de emisión de rayos X una técnica poco
utilizada en alimentos ya que se enfoca más que nada a los materiales
inorgánicos, pero nos da una idea de las cantidades de minerales que contiene los
diferentes tipos de harina de maíz por lo que en estas harinas se observa que la
harina de maíz azul es la que contiene mayor cantidad de minerales pero el maíz
es deficiente en calcio o no se detecto. En cambio al nixtamalizar las harinas por el
método integral y tradicional se ven beneficiado con la incorporación de calcio,
debido a la adicion de Ca(OH)2. Se observa un incremento en la cantidad de calcio
pero se ve una disminución en los demás minerales por que se obtiene en
100
porcentajes. Cabe hacer mención que esta técnica es semicualitativa y da una
idea acerca del porcentaje de los minerales en harinas nixtamalizadas.
Tabla 4. Espectroscopia de emisión de rayos X.
HMA = Harina de maíz azul, HMR = Harina de maíz rojo, HMM = harina de maíz
amarillo, HPIMA = Harina integral de maíz azul, HPIMR = harina integral de maíz
rojo, HPIMM = Harina integral de maíz amarillo, HPTMA = harina del proceso
tradicional de maíz azul, HPTMR = Harina del proceso tradicional de maíz rojo y
HPTMM = Harina de maíz del proceso tradicional de maíz amarillo.
En la tabla 5 se observó que el índice de absorción de agua aumenta cuando son
nixtamalizados los diferentes tipos de maíz de igual forma aumenta el índice de
solubilidad de agua. El índice de solubilidad de agua (IAA) se incrementa por la
modificación del almidón, de acuerdo al calentamiento alcalino que se da y la
molienda húmeda. El ISA se incrementa debido a la molienda y la hidrólisis
alcalina en las harinas nixtamalizadas por el proceso tradicional y se incrementa
más en el proceso integral debido a la doble molienda una en seco y otra en
humedad. Estos valores son reportados por Veles (2000) en maíz blanco para la
elaboración de botanas fortificadas. Las harinas crudas a harinas nixtamalizadas
NOMBRE Na % Mg % Si % P % S % Cl % K % Ca %
HMA 0.575 0.78 0.47 0.98 0.48 0.43 0.7 0
HMR 0.135 0.395 0.2 0.875 0.23 0.1 0.65 0
HMM 0.205 0.3 0 0.525 0.135 0.135 0.515 0
HPIMA 0.275 0.235 0.08 0.505 0.125 0.025 0.365 0.42
HPIMR 0.385 0.4 0.325 0.62 0.275 0 0.53 0.415
HPIMM 0.365 0.455 0.305 0.43 0.265 0.285 0.49 0.38
HPTMA 0.2 0.265 0.365 0.52 0.235 0.255 0.55 0.61
HPTMR 0.14 0.29 0 0.49 0.235 0.215 0.47 0.305
HPTMM 0.3 0.3 0.225 0.41 0.245 0.19 0.33 0.325
101
el cambio importante es la gelatinización del almidón por lo tanto se observa en los
IAA y ISA estos tipos de cambios en los valores.
Tabla 5. Indice de absorción de agua e índice de solubilidad de agua.
NOMBRE IAA ISA
HMA 1.48 6.68
HMR 1.53 6.51
HMM 1.32 3.78
HPIMA 1.78 12.54
HPIMR 1.49 9.00
HPIMM 1.67 9.31
HPTMA 1.8 5.59
HPTMR 1.49 6.48
HPTMR 1.49 6.48
IAA = Indice de absorción de agua.
ISA = Indice de solubilidad en agua.
HMA = Harina de maíz azul, HMR = Harina de maíz rojo, HMM = harina de maíz
amarillo, HPIMA = Harina integral de maíz azul, HPIMR = harina integral de maíz
rojo, HPIMM = Harina integral de maíz amarillo, HPTMA = harina del proceso
tradicional de maíz azul, HPTMR = Harina del proceso tradicional de maíz rojo y
HPTMM = Harina de maíz del proceso tradicional de maíz amarillo.
En la tabla 6 se observó que las harinas de maíz presentan el mayor porcentaje de
cristalinidad debido a que no han sido sometidas al proceso térmico alcalino, como
se observó en las harinas nixtamalizadas. Pero en comparación de los métodos
nixtamalizados la mayor cristalinidad la presenta el proceso tradicional ya que
sufre menor daño mecánico; el proceso integral presenta menor cristalinidad por la
doble molienda (una húmeda y la otra seca). Estos valores son reportados por
Veles (2000) en donde se menciona la diferencias entre los difractógramas de los
proceso integral y tradicional de nixtamalización.
102
Tabla 6. Cristalinidad de las harinas de maíz y nixtamalizadas.
Tipos de harinas % Cristalinidad
HMA 21.24
HMR 18.29
HMM 20.13
HPIMA 18.32
HPIMR 17.95
HPIMM 19.19
HPTMA 18.38
HPTMR 18.03
HPTMM 19.22
HMA = Harina de maíz azul, HMR = Harina de maíz rojo, HMM = harina de maíz
amarillo, HPIMA = Harina integral de maíz azul, HPIMR = harina integral de maíz
rojo, HPIMM = Harina integral de maíz amarillo, HPTMA = harina del proceso
tradicional de maíz azul, HPTMR = Harina del proceso tradicional de maíz rojo y
HPTMM = Harina de maíz del proceso tradicional de maíz amarillo.
103
En la gráfica 4 se presenta los difractógramas representados de las harinas de
maíz pero no se nota gran diferencia en cuanto a la cristalinidad ya que los maíces
son de tipo harinoso y por lo tanto su difractógrama no presenta picos grandes. De
igual forma en las harinas de maíz nixtamalizado para el proceso tradicional e
integral.
Gráfica 4. Difractógramas de las harinas de maíz del método tradicional e integral.
40
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
HMA HMM HMR
Inte
sida
d (u
.a.)
2θθθθ0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
HIMA HIMM HIMR
Inte
sida
d (u
.a.)
2θθθθ
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
HNMA HNMM HNMR
Inte
sida
d (u
.a.)
2θθθθ
104
En las gráficas 5 de rayos X se muestran los difractógramas de las harinas de
cada uno de los tipos de maíz coloreados; cada gráfica muestra como va
cambiando los picos de cristalinidad en cada maíz. Las gráficas muestran la harina
de maíz, harina nixtamalizada por el método integral y la harina nixtamalizada por
el método tradicional.
Gráfica 5. Difractógramas de las harinas por cada tipo de maíz pigmentado.
De manera general podemos demostrar que las harinas de maíz que no sufren un
tratamiento térmico alcalino y ni algún daño mecánico muestra difractógramas de
mejor definidos y con mayor cristalinidad que aquellas harinas que sufren
modificación.
40
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
HMA HNMA HIMA
Inte
sida
d (u
.a.)
2θθθθ
400
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
HMR HNMR HIMR
Inte
nsid
ad (u
. a.)
2θθθθ
400
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
HMM HNMM HIMM
Inte
nsid
ad (u
. a.)
2θθθθ
105
6. 2. 1. Microbiota de los maíces tipos de maíces pigmentados. Tabla 7. Microbiota del grano de maíz en palcas de papa-dextrosa-agar.
MUESTRA Fusarium
(uFc/gr)
Rhizopus
(uFc/gr)
Aspergillus
glaucus (uFc/gr)
Bacterias
(uFc/gr)
Maíz Rojo 82 - - -
Maíz Azul 65 - - -
Maíz Amarillo 4 100 1 4
En las tablas 7 y 8 se muestran la Microbiota de los maíces pigmentados; la
determinación de las muestras de maíz se realizó desinfectando el grano con
hipoclorito de sodio al 2% por un minuto y sembrando 100 granos en placas de
papa-dextrosa-agar y 100 en placas de malta-sal-agar. Se incubaron a 25°C, se
aislaron y purificaron los hongos para su posterior identificación hasta nivel de
género.
Tabla 8. Microbiota del grano de maíz en palcas de malta-sal-agar.
MUESTRA Fusarium
(uFc/gr)
Cladosporium
(uFc/gr)
Aspergillus
glaucus (uFc/gr)
Bacterias
(uFc/gr)
Maíz Rojo 77 - - -
Maíz Azul 73 - - -
Maíz Amarillo 68 1 72 5
La muestra de maíz más contaminada fue la del maíz amarillo, por que presenta la
mayor diversidad de hongos, esto se debe a que las muestran de maíz no fueron
cosechadas adecuadamente y a que tienen mayor tiempo de almacenaje, debido
a que este tipo de maíz se utilizó para hacer pruebas de nixtamalización integral y
tradicional.
A continuación se muestra un esquema de la elaboración de las tostadas de maíz
y su evaluación fisicoquímica.
106
6. 3. 1. Elaboración de las tostadas por los dos diferentes procesos de nixtamalización. Evaluación Elaboración y molienda Formateado de maíz de nixtamal de tortillas
Horneado de tortillas Cocinado de tortillas
Freído de tortillas Evaluación fisicoquímica
de las tostadas
Figura 23. Diagrama de elaboración de tostadas.
107
6. 4. 1. Análisis de pigmentos de las diferentes proceso de nixtamalización y diferentes etapas de cocimiento de los maíces pigmentados.
En el siguiente grupo de gráficas se presentan datos de distintos métodos
utilizados para la medición de color (Color por Uv-Vis, Reflectancia Difusa y por
Hunter Lab). En cada una de las gráficas se observa como va cambiando de color
las harinas (de maíz hasta harinas de tostadas horneadas) así como el cambio de
color por medio del método Hunter Lab en las tortillas siguiendo cada uno de los
procesos a los que fueron sometidas las harinas nixtamalizadas.
En las tablas 9 y 10 muestran la absorción de cada una de las harinas para el
maíz azul. Estas dos tablas muestran la diferencia que hay entre un proceso de
nixtamalización y como afecta cada proceso. Se observa claramente en el proceso
integral va disminuyendo la absorción y por ende la concentración de antocianinas
en las harinas, debido a que se someten a diferentes cambios de temperatura.
Además que la concentración de antocianinas cae por debajo del 47% en la harina
de tortillas horneadas. Se estima que aproximadamente debe caer un 44% la
concentración de antocianinas cuando se fríen las tortillas horneas para el proceso
de nixtamalización integral. Para el proceso tradicional igual forma disminuyen las
antocianinas por abajo del 44%, pero si se comparan las tostadas del proceso
integral con el tradicional, se observa un mejor color, más brillante y menos café.
Se puede atribuir la disminución de color debido al calentamiento a que son
sometidas. Primeramente a la nixtamalización, que en el caso del proceso
tradicional fueran sometidas a un tiempo y temperatura más prolongadas. Sin
embargo, se observa contienen mayor contenido de antocianinas que las del
proceso integral. Por lo tanto a diferencia de algunos autores que manejan que el
pericarpio se encuentra una parte de antocianinas se puede observar que no es
así. Lo que si se puede elucidar es que de acuerdo al tipo de maíz se puede
presentar tipos de pericarpio debido a la composición de su estructura y se
observó que hay en algunos tipos de pericarpio a la cal las diferentes tonalidades
que van desde el color anaranjado hasta un amarillo.
108
Tabla 9. Concentración de antocianinas y color del extracto del maíz azul del
proceso integral.
Proceso
integral
Concentración
mg./Kg a 535 nm X Y Z
HMA 376.43 52.6564 32.3988 40.8667
HPIMA 179.78 61.6225 47.8959 58.7391
HPIMATC 178.45 62.9829 48.8151 60.6395
HPIMATH 173.64 63.9720 49.8654 62.1631
HMA = Harina de maíz azul, HPIMA = Harina del proceso integral de maíz azul,
HPIMATC = Harina del proceso integral de maíz azul tortilla cocida, HPIMATH =
Harina del proceso integral de maíz azul tortilla horneada.
En las tablas 19 y 10 además de la concentración de antocianinas se tienen los
valores de X, Y y Z para cada una de las harinas y como son los mismos valores
de la escala internacional para color se ve que el valor X, Y y Z aumentan por que
la antocianina se vuelve más clara o pierde la concentración de color. Estos
valores nos indican en la escala tridimensional que tipo de color es en la escala
internacional, es caso sería para cada tipo extracto de harina nixtamalizada del
proceso integral y tradicional.
109
Tabla 10. Absorción de Uv-Vis y color de las harinas del maíz azul del proceso
tradicional.
Proceso
tradicional
Concentración
mg/Kg a 535nm X Y Z
HMA 376.43 52.6564 32.3988 40.8667
HPTMA 207.07 60.6257 45.3847 57.3207
HPTMATC 190.93 54.7253 44.3736 56.1531
HPTMATH 165.31 60.2185 48.4831 58.2533
HMA = Harina de maíz azul, HPTMA = Harina del proceso tradicional de maíz
azul, HPTMATC = Harina del proceso tradicional de maíz azul tortilla cocida,
HPTMATH = Harina del proceso tradicional de maíz azul tortilla horneada.
En la gráfica 6, se observa claramente lo que se mencionó anteriormente, pero
adicionalmente se observó que cuando pasa de la harina de maíz azul a la harina
nixtamalizada del proceso integral se presenta la mayor pérdida de antocianinas,
debido probadamente a que es sometido a dos tipos de molienda y a un proceso
térmico alcalino aunque de menor grado que el de nixtamalización pero en este
caso para a completar la nixtamalización el material o estos pigmentos en los grit´s
están más expuestos al proceso hidrotérmico alcalino.
En la gráfica 6 se observa que la harina de maíz azul se degrada poco a poco el
color, disminuyendo el contenido de antocianinas conforme se va sometiendo el
producto a diferentes tipos de calentamientos. Observando que otra vez que el
mayor porcentaje de disminución de antocianinas es de la harina de maíz azul a la
harina nixtamalizada debido a que las parte del endospermo esta presente la
mayor cantidad de antocianinas y esta sufre mayor modificación térmica, a
diferencia del proceso integral de nixtamalización es menor la pérdida de
antocianinas debido a que sufre un menor calentamiento.
110
Gráficas 6. Absorción UV-Vis de las antocianinas extraídas del maíz azul del
proceso integral y tradicional de nixtamalización.
400 500 600 700 800
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
HMA HPIMA HPIMATC HPIMATH
Abs
orba
ncia
(u. a
.)
Longitud de onda (nm)
400 500 600 700 800
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
HMA HPTMA HPTMATC HPTMATH
Abs
orba
ncia
(u. a
.)
Longitud de onda (nm)
111
En las tablas 11 y 12 se observa los mismo que en el caso del maíz azul, pero hay
una gran diferencia en cuanto al contenido de antocianinas ya que el maíz rojo
contiene menor concentración y además se observa otro pico de absorción a los
440 nm que nos indica un pigmento de color amarillo probamente carotenos y
xantofilas, la combinación de estos dos colores nos da un maíz de características
doblemente beneficiosas desde el punto de vista funcional. Otra observación es
que en la absorción de 440 nm es menor la degradación de color debido a que es
más estable este pigmento y a 535 nm el pigmento disminuye de la harinas de
maíz rojo hasta harinas de tortilla horneada de un 77% de la pérdida de
antocianinas, aunque esto no se podría reflejar con el color ya que las tostadas no
se ven más blancas por que el color nada más cambia a más claro pero no tanto
como el porcentaje de antocianinas. Se puede predecir que hay un 80% de
disminución de la concentración de antocianinas hasta freído, pero las tostadas no
reflejan esa disminución de color. Dado la diversidad de los maíces criollos
problamente algunos tipos de maíz deban tener más absorción de colores y por lo
tanto otros tipos de absorción a distintas bandas.
Tabla 11. Absorción de Uv-Vis y color de las harinas del maíz rojo del proceso
integral.
Proceso
integral
Concentración
mg/Kg a 535nm
Concentración
mg/Kg a 440 nm X Y Z
HMR 198.63 96.14 68.3906 53.9510 47.1497
HPIMR 128.54 63.69 74.7318 64.5959 61.7743
HPIMRTC 98.25 53.80 75.8274 68.7640 67.9750
HPIMRTH 45.71 93.63 80.0684 72.2660 72.2153
HMR = Harina de maíz rojo, HPIMR = Harina del proceso integral de maíz rojo,
HPIMRTC = Harina del proceso integral de maíz rojo tortilla cocida, HPIMRTH =
Harina del proceso integral de maíz rojo tortilla horneada.
112
En las tablas 11 y 12 observamos que en los valores X, Y y Z van aumentando
cuando disminuye la concentración de antocianina de la misma forma que el maíz
azul. Auque observemos que es la concentración de la extracción de las
antocianinas del material y no de la tortilla.
Tabla 12. Absorción de Uv-Vis y color de las harinas del maíz rojo del proceso
tradicional.
Proceso
tradicional
Concentración
mg/Kg a 535 nm
Concentración
mg/Kg a 440 nm X Y Z
HMR 198.63 96.14 68.3906 53.9510 47.1497
HPTMR 71.27 139.43 72.2781 61.9427 58.2890
HPTMRTC 51.35 93.84 74.2746 68.3862 67.7271
HPTMRTH 39.25 74.76 81.9222 76.4668 76.8007
HMR = Harina de maíz rojo, HPTMR = Harina del proceso tradicional de maíz rojo,
HPTMRTC = Harina del proceso tradicional de maíz rojo tortilla cocida, HPTMRTH
= Harina del proceso tradicional de maíz rojo tortilla horneada.
En las gráficas de 7 se observa el barrido de las antocianinas presente en el maíz
rojo tanto del proceso integral como tradicional. Comparando las dos gráficas
observamos que cuando nixtamalizamos por el proceso integral disminuye más las
antocianinas que en el proceso tradicional. Otro caso es que vemos los dos picos
de absorción que se mencionaban anteriormente y que siguen el mismo patrón de
degradación ya que si sometemos los productos nixtamalizados térmicamente
tendremos mayor pérdida de antocianina y color.
113
Gráfica 7. Absorción UV-Vis de las antocianinas extraídas del maíz rojo del
proceso integral y tradicional de nixtamalización.
400 500 600 700 800
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
HMR HPIMR HPIMRTC HPIMRTH
Abs
orba
ncia
(u. a
.)
Longuitud de onda (nm)
400 500 600 700 800
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
HMR HPTMR HPTMRTC HPTMRTH
Abs
orba
ncia
(u. a
.)
Longuitud de onda (nm)
114
En la tabla 13 se observa los datos de reflectancia difusa, esta técnica no ha sido
utilizada para la medición de color en harinas, la técnica consiste en medir la
absorción de la luz por medio de una fibra óptica, pero en caso contrario esta
técnica en vez de medir la absorción, mide la reflexión de la luz blanca y por la
diferencia da un espectro de que tipo de onda fue absorbida, por lo tanto los
maíces que tenga más color darán un espectro más lineal por la cantidad de luz
absorbida que aquellas que sean más claras, ya que estas últimas presentan un
patrón de mayor absorción por ser harina más blanca. Por lo tanto se puede
afirmar que la degradación de antocianinas dará harinas más blancas y aquellas
que contengan más concentración de pigmentos harinas más obscuras. Y de la
misma forma que en UV-vis se observó que las harinas del proceso integral son la
que sufren menor degradación de color comparadas con las del proceso
tradicional.
Tabla 13. Absorción por Reflectancia difusa de las harinas de maíz azul del
proceso integral y tradicional.
HMA = Harina de maíz azul, HPIMA = Harina del proceso integral de maíz azul,
HPIMATC = Harina del proceso integral de maíz azul tortilla cocida, HPIMATH =
Harina del proceso integral de maíz azul tortilla horneada, HPTMA = Harina del
proceso tradicional de maíz azul, HPTMATC = Harina del proceso tradicional de
maíz azul tortilla cocida, HPTMATH = Harina del proceso tradicional de maíz azul
tortilla horneada.
Proceso Integral ABS 535 nm Proceso tradicional ABS 535 nm
HMA 0.232 HMA 0.232
HPIMA 0.409 HPTMA 0.5403
HPIMATC 0.8106 HPTMATC 1.122
HPIMATH 0.9566 HPTMATH 1.161
115
En las gráficas 8 se puede observar más detalladamente las curvas de reflectancia
difusa para los tipos de proceso de nixtamalización y se puede observar como al
ser sometidas a un calentamiento térmico la banda de absorción se incremente,
caso contrario de lo que sucede con la técnica de UV-vis.
Gráfica 8. Reflectancia difusa de las harinas de maíz azul de los procesos
integrales y tradicionales de nixtamalización.
350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
HMA HPIMA HPIMATC HPIMATH
Abso
rban
cia
(u.a
.)
Longitud de onda (nm)
350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
HMA HPTMA HPTMATC HPTMATH
Abs
orba
ncia
(u.a
.)
Longitud de onda (nm)
116
En la tabla 14 de las harinas de maíz del proceso integral y tradicional se observa
lo mismo que en la harina de maíz azul, tomando en cuenta que la concentración
de antocianinas es menor que las de maíz azul, siguiendo la misma correlación
que en la absorción en la técnica UV-vis.
Tabla 14. Absorción de Reflectancia difusa de las harinas de maíz rojo del proceso
integral y tradicional.
Proceso Integral ABS 535 nm Proceso tradicional ABS 535 nm
HMR 0.1706 HMR 0.1706
HPIMR 0.221 HPTMR 0.2233
HPIMATC 0.389 HPTMRTC 0.453
HPIMATH 0.5593 HPTMRTH 0.494
HMR = Harina de maíz rojo, HPIMR = Harina del proceso integral de maíz rojo,
HPIMRTC = Harina del proceso integral de maíz rojo tortilla cocida, HPIMRTH =
Harina del proceso integral de maíz rojo tortilla horneada, HPTMR = Harina del
proceso tradicional de maíz rojo, HPTMRTC = Harina del proceso tradicional de
maíz rojo tortilla cocida, HPTMRTH = Harina del proceso tradicional de maíz rojo
tortilla horneada.
En las gráficas 9 se presentan las bandas de absorción de los maíces
pigmentados de cada proceso (integral y tradicional) de nixtamalización, a
diferencia de la técnica de Uv-Vis no presenta la banda de absorción a los 440 nm,
y tal vez el ancho de la banda se pierda con la de 535 nm. Otra observación
importante es que las antocianinas se degradan casi de igual forma en cada
método de nixtamalización
117
Gráfica 9. Reflectancia difusa de las harinas de maíz azul de los procesos
integrales y tradicionales de nixtamalización.
350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
HMR HPIMR HPIMRTC HPIMRTH
Abso
rban
cia
(u.a
.)
Longitud de onda (nm)
350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
HMR HPTMR HPTMRTC HPTMRTH
Abs
orba
ncia
(u.a
.)
Longitud de onda (nm)
118
Para las harinas de maíz amarillo, también se determinó reflectancia difusa y
siguen el mismo patrón de comportamiento que para maíz azul y rojo en los
proceso nixtamalización integral y tradicional, pero se observó en la tabla 15 que
la concentración del pigmento amarillo (xantofilas y carotenos) es de baja
concentración y se ve disminuido notablemente cuando es nixtamalizado.
Tabla 15. Absorción de Reflectancia difusa de las harinas de maíz amarillo del
proceso integral y tradicional.
Proceso integral ABS 440 nm Proceso tradicional ABS 440 nm
HMM 0.222 HMM 0.222
HPIMM 0.4933 HPTMM 0.5703
HPIMMTC 0.5273 HPTMMTC 0.643
HPIMMTH 0.6346 HPTMMTH 0.5736
HMM = Harina de maíz amarillo, HPIMM = Harina del proceso integral de maíz
amarillo, HPIMMTC = Harina del proceso integral de maíz amarillo tortilla cocida,
HPIMMTH = Harina del proceso integral de maíz amarillo tortilla horneada,
HPTMM = Harina del proceso tradicional de maíz amarillo, HPTMMTC = Harina
del proceso tradicional de maíz amarillo tortilla cocida, HPTMMTH = Harina del
proceso tradicional de maíz amarillo tortilla horneada.
En la gráfica 10 se observa la banda máxima de absorción a los 440 para cada
proceso de nixtamalización. Se observó que el menor efecto térmico es para la
harina nixtamalizada del proceso integral, pero es la que termina con mayor
degradación de pigmentos, otra compuesto que podría estar reflejando el color
amarillo es la concentración de cal ya que las harinas nixtamalizadas del proceso
tradicional presentan mayor concentración, pero la reacción del pericarpio con la
cal es notable debido a que se presentan trozos de pericarpio muy amarillo en las
harinas nixtamalizadas del proceso integral.
119
Gráfica 10. Reflectancia difusa de las harinas de maíz amarillo de los procesos
integrales y tradicionales de nixtamalización.
350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
HMM HPIMM HPIMMTC HPIMMTH
Abso
rban
cia
(u.a
.)
Longitud de onda (nm)
350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
HMM HPTMM HPTMMTC HPTMMTH
Abso
rban
cia
(u.a
.)
Longitud de onda (nm)
120
Las antocianinas presentes en los granos de maíz son muy importantes por su
poder de pigmentación y su importancia relacionada con la salud debido a que
puede prevenir cáncer y mutagénesis en células. Existen muy pocos trabajos
relacionados con las propiedades y estabilidad de color en los maíces
pigmentados, de Mann en 1990 reporta que los grupos hidroxilos en las moléculas
de antocianinas intensifican el color pero la concentración de las antocianinas se
ve disminuido debido muy probablemente a que la molécula puede romperse.
De acuerdo con von Elbe y Schuartz (1996) las antocianinas pueden ser
degradadas por el procesamiento y almacenamiento de los productos alimenticios,
siendo los principales factores que la afectan el pH, la temperatura y la
concentración de oxígeno. Mazza (1987) señala que a pH menor de 2 las
antocianinas muestran una coloración roja o amarilla y a medida que el pH
aumenta a entre 4 y 6 aparece sin color, mayores incrementos de pH proporcionan
coloración púrpura y azul.
Ya hemos observado que con la extracción de antocianinas y la medición por UV-
Vis se determina la concentración de antocianinas debido al grupo flavón presente
en esta molécula y que puede presentar absorción debido a que presenta
resonancia, pero otra técnica que puede ser de gran importancia para los
tecnólogos de alimentos es la de reflectancia difusa, debido a que esta técnica
solamente hay que moler los tipo de maíces y no se necesita extraer el pigmento
ni grandes cantidades para la medición de absorbancia, auque falta relacionarla
con la cantidad presente de antocianinas y validar la técnica.
6. 5. 1. Viscoamilogramas de harinas de maíces pigmentados. En las siguientes gráficas se presentan las viscosidades de los diferentes tipos de
maíces coloreados y de cada proceso de nixtamalización.
121
En la gráfica 11 se presentan las viscosidades de las harinas del maíz azul
elaboradas por los procesos tradicional e integral. En la primera se presenta la
viscosidad de las harinas y se observa como disminuyó la viscosidad, debido a la
degradación térmica que sufrió el gránulo de almidón principalmente responsable
de esa característica; comparando las viscosidades de las harinas nixtamalizadas
la de mayor modificación fue la del proceso integral debido a que en él se llevan a
acabo dos tipos de molienda, una seca y otra húmeda, en cambio la del proceso
tradicional nada más es la molienda húmeda. Otro aspecto por lo cual desarrollan
menor viscosidad es debido a que la fibra influye y hay menor cantidad de almidón
comparada con las harinas del proceso tradicional. En las dos gráficas se observa
que cuando son sometidas a la cocción en comal y al horneado por infrarrojo los
viscoamilogramas se parecen aunque desarrollan poca viscosidad y comienza a
desarrollarse la retrogradación, lo cual se observó claramente en las harinas
provenientes de las tostada fritas, debido a que el viscoamilograma de esta harina
no esta definido el almidón en las otras harinas, esto es debido al gran daño que
sufre además de la expansión que sufre al ser frita con aceite de soya. Otra
observación importante es que la harina de maíz azul del proceso tradicional
desarrolla mucha más viscosidad que la harina de maíz, debido a que para
botanas de maíz las harinas nixtamalizadas deben de quedar menos cocidas
comparadas con las harinas nixtamalizadas para tortilla, esto se debe que en el
proceso tradicional se desechan la parte del pericarpio en forma soluble con el
exceso de cal y agua llamado nejayote, por lo que debe influir la cantidad de
pericarpio en el desarrollo de viscosidad y el tipo de enlace que no deja formar
viscosidad y la formación de gel; otra razón es la competencia de agua debido a
que pericarpio puede ser modificado químicamente al pasar de fibra insoluble a
soluble y competir por agua. La fibra influye en la formación de la gelatinización
del almidón debido a que interfiere como rompedor de gelificación.
122
Gráfica 11. Viscosidades de las harinas de maíz azul del proceso integral y
tradicional.
HMA = Harina de maíz azul, HPIMA = Harina del proceso integral de maíz azul,
HPIMATC = Harina del proceso integral de maíz azul tortilla cocida, HPIMATH =
Harina del proceso integral de maíz azul tortilla horneada, HPIMATF = Harina del
proceso integral de maíz azul tortilla frita, HPTMA = Harina del proceso tradicional
123
de maíz azul, HPTMATC = Harina del proceso tradicional de maíz azul tortilla
cocida, HPTMATH = Harina del proceso tradicional de maíz azul tortilla horneada
HPTMATF = Harina del proceso tradicional de maíz azul tortilla frita
En las gráficas 12 se observa el mismo comportamiento que las harinas de maíz
azul, debido a que son muy similares los gránulos de almidón en la forma de
estructura y en las propiedades físicas, una de las limitantes es que no son muy
resistentes al ataque de insectos y hongos. Se menciona nuevamente que las
harinas que desarrollan menor viscosidad son las harinas del proceso integral,
comparadas con las harinas del proceso tradicional. Se observó que la harina del
proceso tradicional desarrolla mayor viscosidad que la harina de maíz, debido a
que no sufre modificación o hidrólisis térmica. Además se observa en los dos
procesos que cuando las harinas y tortillas son sometidas a una temperatura esta
disminuye su viscosidad. Para el caso de la gráfica 13 sucede lo mismo que para
los maíces azul y rojo, aunque hay un caso particular que en este tipo de grano es
semicristalino, este tipo de maíz desarrolla mucho más viscosidad que los otros
tipos de maíz harinoso. En la gráfica de la harina de proceso integral de
nixtamalización hay unos picos que se forman en las harinas de tortilla cocida y
horneada, debido probablemente a la modificación térmica que sufre el almidón y
a que contendría mayor cantidad de amilosa que los maíces criollos. La viscosidad
desarrollada es mayor en el proceso tradicional que integral y de la misma forma
aunque en este caso ligera en la harina del proceso tradicional desarrolla mayor
viscosidad que en la harina de maíz amarillo. El efecto térmico de degradar al
almidón es visto en las dos harinas del proceso. De forma general los mejores
perfiles amilográficos son para las harinas del proceso tradicional ya que estas
tienden a dar mayor firmeza en masa y una mejor homogeneidad en el material,
pero pueden absorber mayor cantidad de grasa. Desde luego las harinas del
proceso integral son menos manejables al preparar las tortillas que las del proceso
tradicional y al disminuir la viscosidad en este tipo de harinas integrales también
hay mayor cantidad de azúcares por lo tanto menor adhesividad y cohesividad en
masas.
124
Gráfica 12. Viscosidades de las harinas de maíz rojo del proceso integral y
tradicional.
HMR = Harina de maíz rojo, HPIMR = Harina del proceso integral de maíz rojo,
HPIMRTC = Harina del proceso integral de maíz rojo tortilla cocida, HPIMRTH =
Harina del proceso integral de maíz rojo tortilla horneada, HPIMRTF = Harina del
proceso integral de maíz rojo tortilla frita, HPTMR = Harina del proceso tradicional
125
de maíz rojo, HPTMRTC = Harina del proceso tradicional de maíz rojo tortilla
cocida, HPTMRTH = Harina del proceso tradicional de maíz rojo tortilla horneada,
HPTMRTF = Harina del proceso tradicional de maíz rojo tortilla frita
Gráfica 13. Viscosidades de las harinas de maíz amarillo del proceso integral y
tradicional.
HMM = Harina de maíz amarillo, HPIMM = Harina del proceso integral de maíz
amarillo, HPIMMTC = Harina del proceso integral de maíz amarillo tortilla cocida,
HPIMMTH = Harina del proceso integral de maíz amarillo tortilla horneada,
126
HPIMMTF = Harina del proceso integral del maíz amarillo tortilla frita, HPTMM =
Harina del proceso tradicional de maíz amarillo, HPTMMTC = Harina del proceso
tradicional de maíz amarillo tortilla cocida, HPTMMTH = Harina del proceso
tradicional de maíz amarillo tortilla horneada, HPTMMTF = Harina del proceso
tradicional de maíz amarillo tortilla frita.
En la gráfica 14 se muestran los viscoamilogramas de las harinas de maíz
coloreadas y se observa lo que se mencionó que los tres tipos de maíz son
harinosos debido a que contienen mayor contenido de almidón y por lo tanto
genera mayor viscosidad. Mostrando ligeramente una mayor viscosidad la harina
de maíz amarillo comparada con las harinas de maíz rojo y azul, debido a que
contiene mayor cantidad de endospermo.
Gráfica 14. Viscosidades de las harinas de maíces pigmentados.
HMA = Harina de maíz azul, HMR = Harina de maíz rojo y HMM = Harina de maíz
amarillo.
127
6. 6. 1. Evaluación fisicoquímica de tostadas de maíz azul. En las gráficas y tablas que se presentan a continuación, se observan las
características de textura, la absorción de grasa para cada proceso y el color de
los productos del proceso en los valores de L, a, b y delta E, para el maíz azul,
rojo y amarillo, además se comparan los dos procesos de nixtamalización para
poder saber el tipo de proceso y temperaturas más adecuadas para freír.
Para la discusión se tomó en cuenta el proceso de nixtamalización tanto integral
como tradicional además de las temperaturas de freído y los tiempos de freído.
Los resultados son mostrados en tablas y gráficas de superficie de respuesta así
como el efecto de las variables antes mencionadas.
En las tablas 16 y 17 se muestran los valores de colores de las tostadas de maíz
azul del proceso tradicional e integral. Observando que cuando se someten a
mayor tiempo y temperatura de freído en valor de L disminuye, por que se
obscurecen más, ya que los almidones se van hidrolizando y generan
oscurecimiento y reacciones de maillard como lo reportado por Maga y Liu (1993),
por lo tanto van perdiendo claridad. El valor de color de a y b tiende a aumentar
con la temperatura y tiempo de freído aunque el valor de color “a” es el que
determina el color azul los valores no son negativos. Comparando los procesos se
observó que el tradicional tiene mejor aspecto de color, son más firmes y menos
claros pero con tonalidad obscura y mejor aspecto. Las de tostadas de maíz azul
del proceso integral de nixtamalización son más claras pero cambian de color y
son menos obscuras, como se observó en las tablas de UV-Vis y reflectancia
difusa en la cual es menos estable el color. En general se observó que hay
diferencias significativas en cuanto a los valores de color “L, a y b” al variar las
temperaturas y tiempos de freído. Para el valor “∆Ε” no hay diferencias en cuanto
a tiempo y temperatura del proceso integral y para el proceso tradicional de igual
forma excepto en los tiempos de 15 s que la permanencia de mayor tiempo
cambia las propiedades de color.
128
Tabla 16. Valores de color de las tostadas de maíz azul del proceso integral.
Temperatura
(°C) “L” “a” “b” ∆Ε
160 28.44 a 3.88 b 3.03 b 64.47 a
180 28.22 a 5.09 a 5.09 a 64.70 a
200 27.92 a 4.37 b 3.91 b 65.00 a
Tiempo (s)
5 27.62 b 3.82 b 2.98 b 65.29 a
10 27.62 b 4.28 b 3.66 b 65.29 a
15 29.33 a 5.24 a 5.39 a 63.59 b Medias seguidas con la misma letra no son significativamente diferentes (P<0.05).
Tabla 17. Valores de color de las tostadas de maíz azul del proceso tradicional.
Temperatura
(°C) “L” “a” “b” ∆Ε
160 25.65 a 2.65 c 0.56 c 66.26 a
180 25.55 a 3.19 b 2.16 b 66.41 a
200 26.81 a 3.85 a 3.83 a 65.33 a
Tiempo (s)
5 25.11 b 3.07 b 1.84 b 66.85 a
10 25.22 b 2.72 b 1.09 b 66.71 a
15 27.68 a 3.90 a 3.61 a 64.44 b Medias seguidas con la misma letra no son significativamente diferentes (P<0.05).
129
En la gráfica 15 se observan los tiempos y temperaturas de mejor procesamiento
para el freído, debido a que se observó claramente en la línea color negro los
tiempos de freído de 15 s pero a temperaturas de 160 y 180 °C. En la gráfica 16
que es el valor del color “L” para el proceso tradicional, los mejores son a
temperaturas de 200 °C y tiempos de 15 segundos. A estas condiciones son de
mejor aspecto en cuanto a color las tostadas.
Para el valor de “a” en la gráfica 17 que tiende desde el verde hasta el rojo se
observó que a temperaturas desde 180 y 200 °C con tiempos de 15 s para el
freído son los mejores por presentar valores altos de “a”, en cuanto a la gráfica 18
los tiempos y temperaturas son de 15 s y 200 °C para el proceso tradicional.
En la gráfica 19 se observó que los tiempos y temperaturas de freído, los ideales
se dieron a 15 segundos y 180 °C por que es más estable el color azul del valor
“b”. De igual forma para la gráfica 20 se dieron a temperaturas y tiempos de 200
°C y 15 segundos. Para el proceso tradicional las tostadas son más estables y no
les afecta tanto el tiempo y temperatura, comparadas con el proceso integral.
En los valores de “∆Ε” para las gráficas 21 y 22 en los procesos tradicional e
integral se presentan diferencias ya que las temperaturas y tiempos que se
manejan en el freído cambian las propiedades de color en los valores de L, a y b,
pero en “∆Ε” se observó que la cantidad de fibra y los tipos de molienda afectan
en forma general al color, en forma más especifica, las tostadas de harina de maíz
del proceso tradicional son mejores que las del proceso integral, debido a que las
del proceso tradicional sufren menor grado de daño al almidón y por eso hay
menos caramelización, comparando son las que sufren dos moliendas que es en
caso de la nixtamalización integral. Hay que mencionar que se da el punto de vista
de un equipo que mide color y no es una respuesta real ya que algunas personas
prefieren ciertos colores en tortillas y productos fritos, a muchas no les atraería el
color de los maíces pigmentados.
130
Gráfica 15. Color del valor “L” de las tostadas del proceso integral de maíz azul.
Gráfica 16. Color del valor “L” de las tostadas del proceso tradicional de maíz azul.
160 180 20022
24
26
28
30
32
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
L" (u
. a.)
160 180 20022
24
26
28
30
32
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
L" (u
. a.)
131
Gráfica 17. Color del valor “a” de las tostadas del proceso integral de maíz azul.
Gráfica 18. Color del valor “a” de las tostadas del proceso tradicional de maíz azul.
160 180 2000
2
4
6
8
10
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
a" (u
. a.)
160 180 2000
2
4
6
8
10
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
a" (u
. a.)
132
Gráfica 19. Color del valor “b” de las tostadas del proceso integral de maíz azul.
Gráfica 20. Color del valor “b” de las tostadas del proceso tradicional de maíz azul.
160 180 200-1
1
3
5
7
9
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
b" (u
. a.)
160 180 200-1
1
3
5
7
9
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
b" (u
. a.)
133
Gráfica 21. Color del valor “∆Ε” de las tostadas del proceso integral de maíz azul.
Gráfica 22. Color del valor “∆Ε” de las tostadas del proceso tradicional de maíz
azul.
160 180 20060
62
64
66
68
70
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
∆∆ ∆∆E"
(u. a
.)
160 180 20060
62
64
66
68
70
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
∆∆ ∆∆E"
(u. a
.)
134
Para los resultados en cuanto a las propiedades de textura en las tostadas y la
absorción de grasa, las tostadas de maíz del proceso integral son mucho más
duras debido a que contiene más fibra y por lo tanto incrementa los valores de
textura comparados con los del proceso tradicional. En la tabla 18 se observan los
valores de textura de las tostadas del proceso integral y en la tabla 19 se observan
los valores de las tostadas del proceso tradicional. Cuando se incrementó la
temperatura de freído disminuyó la cantidad de aceite absorbido y disminuyó la
fuerza de crujencía, de la misma forma ocurrió cuando se aumentó el tiempo
disminuyó la cantidad de aceite absorbido pero también disminuyó la dureza. No
hubo diferencias significativas en la textura y área de textura con respecto a la
temperatura y tiempo de freído, en cambio con la absorción de grasa si hubo
diferencias significativas.
Tabla 18. Valores de color de las tostadas de maíz azul del proceso integral.
Temperatura
(°C)
Fuerza de
textura (g·F) Area (gF·s)
Absorción de
grasa (%)
160 813.06 a 285.77 a 14.93 b
180 811.00 a 360.06 a 16.39 a
200 895.24 a 304.63 a 12.62 c
Tiempo (s)
5 852.26 a 324.89 a 16.11 a
10 831.22 a 320.20 a 15.24 a
15 835.81 a 305.36 a 12.60 b Medias seguidas con la misma letra no son significativamente diferentes (P<0.05).
135
En el caso de la tabla 19 para las tostadas del proceso tradicional se observó que
cuando se aumentó la temperatura disminuyó la cantidad de grasa aunque a
temperaturas de 160 y 180 °C de freído no hay diferencias significativas y en la
temperatura de 200 °C se observó una disminución dando una diferencia
significativa con respecto a las anteriores temperaturas y para el efecto en tiempo
no se observó diferencias significativas. En cuanto a la textura, al área de textura
no hubo un efecto con respecto a la temperatura y con respecto al tiempo por lo
que no hay muchas diferencias significativas. Si se comparan las tostadas del
proceso tradicional con las del integral se observó una menor absorción de grasa
en las integrales debido a que la cantidad de agua que pueden atrapar es menor
que las del proceso tradicional, esto es debido a que no hay una homogenidad en
la tostada y por lo tanto es más porosa debido a la cantidad de fibra que presenta
este proceso integral y al almidón dañado presente. En comparación con la textura
y área de textura son muy similares pero ligeramente más resistentes las tostadas
del proceso integral.
Tabla 19. Valores de color de las tostadas de maíz azul del proceso tradicional.
Temperatura
(°C)
Fuerza de
Textura (g·F) Area (gF·s)
Absorción de
grasa (%)
160 844.4 a 290.16 a 21.4 a
180 700.5 b 245.84 a 22.4 a
200 842.7 a 310.93 a 18.6 b
Tiempo (s)
5 759.9 a 241.79 b 20.4 a
10 831.9 a 333.22 a 21.9 a
15 795.7 a 271.91 ab 20.1 a
Medias seguidas con la misma letra no son significativamente diferentes (P<0.05).
136
En las gráficas 23 y 24 muestran las texturas de las tostadas de maíz azul del
proceso integral y tradicional, se observó más claramente que para el proceso
integral los mejores tiempos y temperaturas son a 10 segundos y 160 °C, por que
dieron una textura crujiente y se observan en color amarillo. En cambio para las
tostadas de la harina del proceso tradicional, aquí la textura no sufre muchos
cambios en comparación con las del proceso integral ya que las temperaturas y
tiempos no afectan la fuerza en la textura pero se puede decir que los tiempos
ideales son a 10 segundos y las temperaturas a 180 y 5 s y temperatura 200 °C.
En las gráficas 25 y 26 muestran la absorción de grasa de las tostadas de maíz
azul del proceso integral y tradicional. En la gráfica 25 se observó que los mejores
tiempos y temperaturas para la menor absorción de grasa es a 15 segundos de
freído y 200 °C. En la gráfica 26 muestra que para el proceso tradicional la
temperatura para freído es de 200 °C y freídas en tiempo 15 segundos, donde
podemos afirmar que el tiempo de freído no afecta en la absorción de grasa pero
la temperatura de freído si.
En forma comparativa las tostadas del proceso integral son las que presentan
menor calidad en cuanto a textura, debido a la cantidad de fibra pero debido a esta
misma es mejor ya que la porosidad formada y la no estructura homogénea por los
tipos de la degradación de almidón que se observa en los viscoamilogramas nos
dan bajas capacidad de absorción de grasa. Comparado las tostadas reportadas
por Veles 2000, las actuales están por arriba en la capacidad de absorción de
grasa debido a que se utilizó maíz comercial que son de tipo semicristalino y las
proporciones de amilosa-amilopectina influyen en la capacidad de absorción de
grasa debido a que la amilosa forman complejos amilosa-grasa y estos se pueden
dar más en maíces de tipo harinosos.
137
Gráfica 23. Textura de las tostadas del proceso integral de maíz azul.
Gráfica 24. Textura de las tostadas del proceso tradicional de maíz azul.
160 180 200
600
700
800
900
1000
1100
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Text
ura
(gF)
160 180 200
600
700
800
900
1000
1100
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Text
ura
(gF)
138
Gráfica 25. Absorción de grasa de las tostadas del proceso integral de maíz azul.
Gráfica 26. Absorción de grasa de las tostadas del proceso integral de maíz azul.
160 180 2008
10121416182022242628
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Abs
. gra
sa (%
)
160 180 2008
10121416182022242628
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Abs
. gra
sa (%
)
139
Figura 24. Tostada de maíz azul del proceso integral.
Figura 25. Tostada de maíz azul del proceso tradicional.
140
6. 7. 1. Evaluación fisicoquímica de las tostadas de maíz rojo. En las tablas 20 y 21 se muestran los valores para el color de las tostadas de maíz
rojo de los procesos integral y tradicional. En la tabla 20 se observó de forma
general que no hay diferencias significativas cuando son sometidas a diferentes
temperatura y tiempos de freído, por lo que los colores se mantienen iguales
estadísticamente. Pero el valor que nos interesa más, es el “L” debido a que las
tostadas deben ser claras para denotar frescura y no obscuras. Otro valor
importante es “a” debido a que es el valor que va desde el verde en valores
negativos a rojo en valores positivos y aquí se observa que no hay cambios
significativos en los tiempos manejados y las diferentes temperatura. En cuanto a
la tabla 21 se observó que cuando aumentamos la temperatura y el tiempo de
freído las tostadas se vuelven más claras debido a que las antocianinas se
degradan más fácilmente con las temperaturas altas y el tiempo al que son
sometidas, esto lo vemos claramente en las tostada de maíz rojo de las harinas
del proceso tradicional y se ve reflejado en los valores de “∆Ε”. Para el valor “a”
hubo diferencias solamente en la temperatura de 160 °C, debido a que el color es
muy estable a las temperaturas y tiempos que fueron sometidas de freído.
En forma de comparación las tostadas del proceso tradicional son las mejores de
acuerdo al color, pero en forma general no se podrían distinguir un proceso de
otro. Otro dato importante es que las antocianinas no se degradarían más de lo
que fueron sometidas debido a que se sometieron a tres tipos térmicos de
calentamiento.
141
Tabla 20. Valores de color de las tostada de maíz rojo del proceso integral.
Temperatura
(°C) “L” “a” “b” ∆Ε
160 34.615 a 9.28 a 8.25 b 58.30 a
180 33.879 a 9.38 a 9.06 ab 59.04 a
200 34.65 a 9.74 a 9.73 a 58.26 a
Tiempo (s)
5 34.66 a 9.28 a 7.98 b 58.26 a
10 34.51 a 9.37 a 9.31 a 58.41 a
15 33.98 a 9.75 a 9.75 a 58.94 a Medias seguidas con la misma letra no son significativamente diferentes (P<0.05).
Tabla 21. Valores de color de las tostadas de maíz rojo del proceso tradicional.
Temperatura
(°C) “L” “a” “b” ∆Ε
160 31.31 b 10.10 b 6.07 b 61.73 a
180 34.62 a 10.72 a 8.48 a 58.88 b
200 34.51 a 10.79 a 8.62 a 59.05 b
Tiempo (s)
5 32.49 b 10.63 a 7.26 b 60.81 a
10 33.38 ab 10.44 a 7.42 b 59.92 ab
15 34.57 a 10.55 a 8.49 a 58.93 b Medias seguidas con la misma letra no son significativamente diferentes (P<0.05).
142
En la gráfica 27 se muestra el color de valor “L” donde los mejores resultados son
tiempos de freído y temperaturas de 10 s y 180 °C y se tendría otro valor que sería
de 5 s y 200 °C en las condiciones de tiempo y temperatura de freído. En cambio
para la grafica 28 el valor de color “L” para las tostadas del proceso tradicional los
tiempos de freído entre 5 y 15 segundos con temperaturas de freído 180 y 200 °C.
Para la gráfica 29 se muestra el valor “a” de color de las tostadas del proceso
integral mostrando un mejor color a temperaturas y tiempos de freído entre 180 y
200 °C en 15 y 5 segundos. Para la gráfica 30 se muestra el valor de “a”, sus
tiempos y temperaturas de freído aceptables son 5 y 15 s y 200°C, cabe hacer
mención que las temperaturas y tiempos manejados no afectaron el valor “a”.
La gráfica 31 muestra el valor de “b” para las tostadas del proceso integral y se
observó que los mejores valores los se obtienen a temperaturas de freído de 200
°C y tiempos de freído a 15 segundos. En cambio en la gráfica 32 donde se
muestra el valor “b” de las tostadas del proceso tradicional, son las mismas
temperaturas que la grafica 31, este valor es muy similar entre los dos procesos
de nixtamalización.
Para las gráficas 33 y 34 se muestran los valores ∆Ε de los dos procesos
nixtamalizados para el maíz rojo mostrando pocas diferencias cuando se
combinan temperaturas y tiempos de freído pero determinamos que para el
proceso integral seria a tiempos de 10 segundos y temperatura de 180 °C y en
cambio para el proceso tradicional es a tiempos de 5 s y 160 °C.
143
Gráfica 27. Color del valor “L” de las tostadas del proceso integral de maíz rojo
Gráfica 28. Color del valor “L” de color de las tostadas del proceso tradicional de
maíz rojo
160 180 20029
31
33
35
37
39
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
L" (u
. a.)
160 180 20029
31
33
35
37
39
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
L" (u
. a.)
144
Gráfica 29.Color del valor “a” de color de las tostadas del proceso integral de maíz
rojo.
Gráfica 30. Color del valor “a” de color de las tostadas del proceso tradicional de
maíz rojo.
160 180 2007
9
11
13
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
a" (u
. a.)
160 180 2007
9
11
13
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
a" (u
. a.)
145
Gráfica 31. Color del valor “b” de color de las tostadas del proceso integral de maíz
rojo.
Gráfica 32. Color del valor “b” de color de las tostadas del proceso tradicional de
maíz rojo.
160 180 200
5
7
9
11
13
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
b" (u
. a.)
160 180 200
5
7
9
11
13
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
b" (u
. a.)
146
Gráfica 33. Color del valor “∆∆∆∆ΕΕΕΕ” de las tostadas del proceso integral de maíz rojo.
Gráfica 34. Color del valor “∆∆∆∆ΕΕΕΕ” de las tostadas del proceso tradicional de maíz
rojo.
160 180 200
56
58
60
62
64
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
∆∆ ∆∆E"
(u. a
.)
160 180 200
56
58
60
62
64
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
∆∆ ∆∆E"
(u. a
.)
147
En las tablas 22 y 23 muestran la textura de los procesos de nixtamalización, se
observa que no hay diferencias significativas en textura por efecto de la
temperatura y en cuanto al tiempo, hay diferencias al tiempo de freído en 10
segundos ya que requerimos textura suaves y crujientes. En cuanto al área de
textura no hubo diferencias significativas en lo referente a la temperatura y tiempo
de freído. En lo que se refiere a la absorción de grasa hubo diferencias en la
temperatura de 200 °C y a los tiempos de 10 y 15 segundos de freído. Así que la
mejor temperatura y tiempo de freído para el proceso de nixtamalización integral
es de 200°C y 15 segundos.
Para la tabla 23 muestra la textura para las tostadas del proceso tradicional de
nixtamalización en donde no hubo diferencias significativas en cuanto a la textura
por efecto de la temperatura y tiempo de freído. De la misma forma se observa en
el área de textura que no muestra diferencias estadísticas en lo referente la
temperatura y tiempo de freído. En la absorción de grasa hubo diferencias
significativas de acuerdo a las tres temperaturas y al tiempo de freído no hubo
diferencias significativas.
En forma de comparación con los dos métodos de nixtamalización las tostadas
que presentaron menor textura fueron las del proceso integral y en cuanto al área
de textura los dos métodos son muy similares, y el parámetro de mayor
importación fue la absorción de grasa y estos son las del proceso integral ya que
la fibra y los espacios que ocurren entre estos hacen que se deshidraten mejor en
cuanto al cocimiento y honeado de tortillas y cuando son freídas retienen menor
cantidad de grasa comparadas con las del proceso tradicional de nixtamalización.
148
Tabla 22. Textura y absorción de grasa de las tostadas de maíz rojo del proceso
integral.
Temperatura
(°C)
Fuerza de
textura (g·F) Area (gF·s)
Absorción de
grasa (%)
160 770.42 a 305.2 a 17.011 a
180 754.94 a 297.7 a 17.05 a
200 728.51 a 280.5 a 13.33 b
Tiempo (s)
5 719.6 b 285.6 a 16.8 a
10 807.5 a 325.3 a 15.9 b
15 726.6 b 272.6 a 14.5 c Medias seguidas con la misma letra no son significativamente diferentes (P<0.05).
Tabla 23. Textura y absorción de grasa de las tostadas de maíz rojo del proceso
tradicional.
Temperatura
(°C)
Fuerza de
textura
(g·F)
Area (gF·s) Absorción de
grasa (%)
160 937.01 a 371.94 a 27.58 a
180 881.52 a 331.88 a 21.45 c
200 955.41 a 370.81 a 23.97 b
Tiempo (s)
5 879.07 a 319.61 a 24.49 a
10 933.69 a 383.45 a 23.57 a
15 961.18 a 371.58 a 24.93 a Medias seguidas con la misma letra no son significativamente diferentes (P<0.05).
149
En las gráficas que a continuación se presentan se observan las temperaturas y
tiempos que son mejores para el proceso tradicional e integral de maíz rojo para la
textura y absorción de grasa. En la gráfica 35 las mejores texturas son obtenidas a
temperaturas altas de 200 °C pero a cualquiera de los tres tiempos nos daría la
textura adecuada. En la gráfica 36 la mejor textura se obtiene a temperaturas
bajas de 180 y 200 °C con tiempos de 5 segundos en el freído. Comparando los
dos tipos de procesos, se concluyó que la textura de menor fuerza se presenta en
las tostadas del proceso integral.
En las gráficas 37 y 38 se presentan los datos de absorción de grasa con respecto
a las temperaturas y tiempos de freído. Se observó en las tostadas del maíz rojo
del proceso integral que las temperaturas de menor absorción de grasa combina
con el tiempo es de 200°C y 15 segundos de freído, que esta entre un rango de
13-14% de grasa. Y para la tostada de maíz rojo del proceso tradicional se dan a
temperaturas de 180°C de freído con tiempos de 5 y 10 segundos de freído.
Comparando los dos métodos de nixtamalización la menor capacidad de
absorción de grasa se obtiene en las tostadas del proceso integral debido a la
porosidad que se forma y la cantidad de fibra presente en el proceso.
150
Gráfica 35. Textura de las tostadas del proceso integral de maíz rojo.
Grafica 36. Textura de las tostadas del proceso tradicional de maíz rojo.
160 180 200600
700
800
900
1000
1100
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Text
ura
(gF)
160 180 200600
700
800
900
1000
1100
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Text
ura
(gF)
151
Gráfica 37. Absorción de grasa de las tostadas del proceso integral de maíz rojo.
Gráfica 38. Absorción de grasa de las tostadas del proceso tradicional de maíz
rojo.
160 180 2008
1012141618202224262830
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Abs
. gra
sa (%
)
160 180 2008
1012141618202224262830
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Abs
. gra
sa (%
)
152
Figura 26. Tostada de maíz rojo del proceso integral.
Figura 27. Tostada de maíz rojo del proceso tradicional.
153
6. 8. 1. Evaluación fisicoquímica de las tostadas de maíz amarillo. En la tabla 24 muestra los valores de color de las tostadas del proceso integral de
maíz amarillo y como varían, de acuerdo a la temperatura de tiempo de freído. En
lo que respecta al valor “L” se encuentran diferencias significativas en la
temperatura de 200 °C, debido a que en esta temperatura las tostadas se vuelven
más obscuras y también una diferencia significativa en lo referente al tiempo de
freído de 15 segundos. En cuanto al valor de “a” no hubo diferencias significativas
ya que no afecto los cambios de temperaturas, ni tiempos de freído. El valor más
importante se encontró en “b”, en donde a 200 °C hay diferencias significativas
con tiempos de 10 y 15 segundos de freído, esto se debe a que el color amarillo
de las tortillas fritas se ve afectado y disminuido cuando son sometidos a altas
temperaturas y a tiempos largos de freído. El valor de “∆Ε” es afectado a
temperaturas altas y tiempos largos de freído.
En la tabla 25 se presentan los valores de color para las tostadas de maíz amarillo
del proceso tradicional. En el valor de “L” se observó que hubo diferencias
significativas en cuanto a las temperaturas de tiempos de freído debido a que en
este proceso son más notorios los cambios de claridad. Para el valor “a” no hubo
grandes cambios excepto a tiempos de 5 segundos de freído. Para el valor “b” de
la misma forma que en el valor “∆Ε”, se observó que afecta la temperatura y
tiempo de freído, ya que hubo diferencias significativas entre los tratamientos
debido a que este tipo de harina es más blanca de la del proceso integral y
contiene mayor cantidad de almidón. El color amarillo es más notable en las
tostadas del proceso tradicional y son mucho más claras que las del proceso
tradicional.
154
Tabla 24. Valores de color de las tostada de maíz amarillo del proceso integral.
Temperatura
(°C) “L” “a” “b” ∆Ε
160 48.123 a 8.830 a 19.233 a 44.439 b
180 48.767 a 8.810 a 19.798 a 43.794 b
200 44.886 b 9.704 a 17.982 b 47.672 a
Tiempo (s)
5 48.863 a 8.754 a 19.838 a 43.696 b
10 47.105 ab 8.752 a 18.709 b 45.455 ab
15 45.807 b 9.839 a 18.465 b 46.753 a Medias seguidas con la misma letra no son significativamente diferentes (P<0.05).
Tabla 25. Valores de color de las tostadas de maíz amarillo del proceso
tradicional.
Temperatura (°C) “L” “a” “b” ∆Ε
160 49.369 a 12.030 a 22.159 a 49.313 c
180 45.700 b 11.474 a 19.292 b 51.289 b
200 41.992 c 11.76 a 18.134 c 54.301 a
Tiempo (s)
5 47.777 a 11.384 b 20.880 a 50.066 c
10 45.475 b 11.665 ab 19.457 b 51.610 b
15 43.809 c 12.214 a 19.248 b 53.226 a Medias seguidas con la misma letra no son significativamente diferentes (P<0.05).
155
A continuación se muestran las graficas de superficie de respuesta para los
valores de color de las tostadas de maíz amarillo. En la gráfica 39 para las
tostadas del proceso integral se observó que las mejores temperaturas y tiempos
de freído se dan a 160 °C y 5 segundos, esto se puede observar debido a que en
temperaturas altas de freído darían colores más obscuros, de la misma forma para
el tiempo largo. En la gráfica 40 para las tostadas del proceso tradicional la mejor
temperatura y tiempo son a 160°C y 5 segundos de freído, es caso es similar a lo
que ocurre para las tostadas del proceso integral. En la gráfica 41 se observó un
valor de temperatura de 200°C y tiempo de 15 segundos, en el caso de la gráfica
42 a una temperatura de 180°C y tiempo de 15 segundos de freido. En las gráficas
43 y 44, son muy importantes debido a que en este valor dió la coloración amarilla
de la tostada, las temperaturas y tiempos de freido observados, son para el
proceso integral de 180 °C y 5 segundos, para el proceso tradicional es de 160 °C
y 5 segundos, pero hay diferencias en cuanto a cada proceso ya que las tostadas
del proceso tradicional tienden a ser más amarillas. En las gráficas 45 y 46 se
muestran los valores de “∆Ε” para las tostadas del proceso integral y tradicional,
dando las mejores temperaturas y tiempos de freído de 200 °C y 15 segundos
para las tostadas del proceso integral, y de 200 °C y 15 segundos para el proceso
tradicional. Parece ser que en los dos procesos no hay cambios en cuanto a los
deltas pero sabemos que las mejores tostadas de maíz amarillo son las del
proceso integral en cuanto a los valores de color.
156
Gráfica 39. Color del valor “L” de las tostadas del proceso integral de maíz
amarillo.
Gráfica 40. Color del valor “L” de las tostadas del proceso tradicional de maíz
amarillo.
160 180 20038
40
42
44
46
48
50
52
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
L" (u
. a.)
160 180 20038
40
42
44
46
48
50
52
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
L" (u
. a.)
157
Gráfica 41. Color del valor “a” de las tostadas del proceso integral de maíz
amarillo.
Gráfica 42. Color del valor “a” de las tostadas del proceso tradicional de maíz
amarillo.
160 180 200
7
9
11
13
15
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
a" (u
. a.)
160 180 200
7
9
11
13
15
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
a" (u
. a.)
158
Gráfica 43. Color del valor “b” de las tostadas del proceso integral de maíz
amarillo.
Gráfica 44. Color del valor “b” de las tostadas del proceso tradicional de maíz
amarillo.
160 180 20013
15
17
19
21
23
25
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
b" (u
. a.)
160 180 20013
15
17
19
21
23
25
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
b" (u
. a.)
159
Gráfica 45. Color del valor “∆Ε” de las tostadas del proceso integral de maíz
amarillo.
Gráfica 46. Color del valor “∆Ε” de las tostadas del proceso tradicional de maíz
amarillo.
160 180 20040424446485052545658
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
∆∆ ∆∆E"
(u. a
.)
160 180 20040424446485052545658
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Col
or "
∆∆ ∆∆E"
(u. a
.)
160
En las tablas 26 y 27 se presentan los valores de textura y absorción de grasa de
las tostadas de maíz amarillo. En la tabla 26 se presentan los valores de textura
de las tostadas del proceso integral de maíz amarillo, dando como resultados que
en cuanto a la textura y la área de textura no hay diferencias significativas
referente a la temperatura y tiempos de freído, en cambio para la absorción de
grasa hay diferencias significativas en las temperaturas y tiempos que se manejan
de freído. La menor absorción de grasa se logra a temperaturas altas de freído
(200 °C) y tiempos largos de freído (15 s).
En la tabla 27 se presentan los resultados obtenidos de la textura y absorción de
grasa para las tostadas del proceso tradicional de las tostadas del maíz amarillo,
observando que en la textura hay una diferencia significativa en la temperatura de
freído de 200 °C, en el área de textura no se presentaron diferencias significativas,
referente a la absorción de grasa se presentan diferencias significativas con
respecto a las temperaturas y tiempos que fueron freídas las tostadas, como se
necesita absorción de grasa bajos, la mejor temperatura se da a 200 °C y tiempo
de 15 segundos.
Comparando los dos procesos de nixtamalización se puede decir que la textura de
las tostadas del proceso integral son ligeramente más duras, que las del proceso
tradicional. Debido a la absorción de grasa, las mejores son las del proceso
integral debido a la cantidad de fibra que contiene este tipo de tostadas y a la
porosidad para que la tortilla sea horneada y contenga menor humedad al ser
freída.
161
Tabla 26. Textura y absorción de grasa de las tostadas de maíz amarillo del
proceso integral.
Temperatura
(°C)
Fuerza de
textura (g·F)Area (gF·s)
Absorción de
grasa (%)
160 814.11 a 319.83 a 12.63 a
180 815.26 a 329.52 a 11.48 b
200 815.14 a 327.12 a 8.962 c
Tiempo (s)
5 800.61 a 324.45 a 12.27 a
10 828.15 a 317.25 a 11.14 b
15 815.75 a 334.77 a 9.662 c Medias seguidas con la misma letra no son significativamente diferentes (P<0.05).
Tabla 27. Textura y absorción de grasa de las tostadas de maíz rojo del proceso
tradicional.
Temperatura
(°C)
Fuerza de
textura (g·F)Area (gF·s)
Absorción de
grasa (%)
160 828.22 a 268.70 a 27.88 a
180 817.56 a 251.90 a 26.11 b
200 736.83 b 204.52 a 23.49 c
Tiempo (s)
5 798.44 a 255.07 a 27.51 a
10 801.70 a 229.94 a 22.84 b
15 782.47 a 240.12 a 27.13 a Medias seguidas con la misma letra no son significativamente diferentes (P<0.05).
162
En la gráfica 47 se presenta como varia la textura por efecto de la temperatura y
tiempo de freído de las tostadas del proceso integral de nixtamalización, dando
una temperatura de 160 y 180 °C y tiempo de 5 segundos las mejores
características de textura. En la gráfica 48 se observó otro comportamiento en las
temperaturas y tiempos, donde se consigue la mejor textura es a 200 °C y 10
segundos de freído. Comparando los dos procesos de nixtamalización se observó
que no hay mucha variación en cuanto a la textura, debido a que los valores son
muy similares, pero si se obtienen diferentes temperaturas y tiempos óptimos de
freído.
En cuanto a la gráfica 49 de absorción de grasa para las tostadas del proceso
integral de maíz amarillo, se observó que las mejores condiciones de freído son a
temperaturas de 200 °C y tiempos de 15 segundos debido a que las tostadas
absorben menor cantidad de aceite. En lo que se refiere a la gráfica 50 se observa
que las temperaturas y tiempos, para la menor absorción de grasa son a
temperaturas de 200 °C y 10 segundos de freído. Comparando los dos procesos
de nixtamalización se observó una diferencia grande con lo que respecta a la
absorción de grasa debido a que las tostadas de maíz amarillo del proceso integral
son las que absorben menor cantidad de grasa al ser freídas, comparadas con las
tostadas del proceso tradicional que absorben el doble de grasa al ser sometidas a
freído.
163
Gráfica 47. Textura de las tostadas del proceso integral de maíz amarillo.
Gráfica 48. Textura de las tostadas del proceso tradicional de maíz amarillo.
160 180 200600
700
800
900
1000
1100
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Text
ura
(gF)
160 180 200600
700
800
900
1000
1100
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Text
ura
(gF)
164
Gráfica 49. Absorción de grasa de las tostadas del proceso integral de maíz
amarillo.
Gráfica 50. Absorción de grasa de las tostadas del proceso integral de maíz
amarillo.
160 180 2006
10
14
18
22
26
30
34
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Abs
. gra
sa (%
)
160 180 2006
10
14
18
22
26
30
34
5 s 10 s 15 s
Temperatura (°C)
Abs
. gra
sa (%
)
165
Figura 28. Tostada de maíz amarillo del proceso integral.
Figura 29. Tostada de maíz amarillo del proceso tradicional.
166
VII. CONCLUSIONES.
Podemos concluir que de acuerdo al estudio físico de los maíces pigmentados se
encontraron pocas diferencias físicas ya que los maíces son de tipo harinoso, pero
la diferencia reside en los tipos de pigmentos presentes y en la concentración de
los mismos.
Otra diferencia importante reside en que el proceso integral de nixtamalización se
aprovecha todas las partes del grano, por lo tanto contiene mayor contenido de
fibra soluble e insoluble que el método tradicional. Las harinas del método
tradicional contienen mayor contenido de pigmentos (antocianinas y carotenos)
que el método integral.
La elaboración de harinas de maíz nixtamalizadas se ve incrementado el
contenido de calcio en los dos procesos de nixtamalización y las harinas de maíz
azul contienen un mayor contenido de minerales que los maíces blancos y
cremosos.
Aunque no hubo diferencias en propiedades fisicoquímica entre las harinas de los
procesos de nixtamalización estas se manifestaron en las tostadas.
La caracterización fisicoquímica de las tostadas presentó diferencias entre el
método de nixtamalización integral y tradicional, en la concentración de
antocianinas, fibra, absorción de grasa y textura.
El efecto del térmico alcalino, el cocimiento de la tortilla y el horneado afectan las
concentración de la antocianinas presentes en maíz azul y rojo, esto se debe a
que el calor degrada las antocianinas y conforme son sometidas a calentamientos
más severos sufre mayor degradación de antocianinas.
167
Un método de caracterización de pigmentos es con reflectancía difusa que sucede
lo contrario que en el método de descrito por Abdel-Aal y Hucl (1999). Ya que la
degradación de pigmentos nos daría una mayor absorción en Uv-Vis, pero una
ventaja importante es que este método es mucho más fácil de medir la
absorbancia, una parte que falto es probar con estándares de concentración de
antocianinas para sacar la curva de calibración y saber los mg de pigmentos
presentes en cada Kg de maíz..
En cuanto a las características fisicoquímicas de las tostadas, las elaboradas con
harinas nixtamalizadas del proceso tradicional fueron las que presentaron mejor
características en cuanto a firmeza de color pero mayores cantidades de
absorción de grasa.
Las tostadas del proceso integral aunque no presentaron un color brillante debido
al enmascaramiento por efecto del color amarillo del calcio sobre el pericarpio, si
presentaron altos niveles de fibra y baja capacidad de absorción de grasa.
168
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