UNLVERSIDAD AUTONOMA CHAPINGO

UNLVERSIDAD AUTONOMA CHAPINGO

DEPARTAMENTO DE INGENIERU AGROINDUSTRIAL

IMPORTANCIA DEL PEMC EN LAS CARACTEMS

DE MASA Y TORTi

. .. . . .... . . . ..

P R E S E N T A :

MIGUEL PALMA ROSAS

/

\

I CHAPINGO, MEMCO 19%

Tesis donada a la UAM por laUniversidad Autónoma Chapingo

Esta tesis fue realizada bajo la dirección de la M.C. Yolanda Salinas Moreno y la asesoría de la M . C. Patricia Pérez Herrera y el M . C. Meliton C¿í&ba Alvarez, ha sido revisada y aprobada por los miembros del jurado examinador.

PRESIDENTE.

M.C. YOLANDA SALINAS MORENO.

SECRETARIOL~

VOCAL.

QUIM. J O ~ E CASTILLO MERINO.

Y~CIA PEREZ HERRERA. ~

Chapingo México, Octubre de 1996.

.


A la Universidad Autónoma Chapingo, porque de sus aulas obtuve los muchos o POCOS

conocimientos que ahora llevó conmigo.

AI Departamento de Ingenieria Agroindustrial, por formarme como profesionista.

A la M.C. Yolanda Salinas Moreno, por su orientación y dirección durante el desarrollo

de esta tesis, y por la amistad que me brindó.

A la M.C. Patricia Perez Herrera, por su valiosa asesoría y contribuciones al

mejoramiento de este trabajo, y por la amistad que me brindó.

AI M.C. Meliton Alvarez Córdoba, por su vaEiosa asesoría y buena disposición que

siempre me mostró, durante el desarrollo del presente trabajo.

AI Quim. Jorge Castillo Merino, por las facilidades otorgadas para la realización de las mediciones de textura en tortilla y la atención prestada a este trabajo.

AI M.C. David Rubio Hernández, por sus sugerencias y la atención prestada a este

trabajo.

AI personal tknico del Laboratorio Nacional de Maiz, Francisco Hernández, Miguel

Alonso y Geo, por su paciencia y sobre todo por su amistad.

AI Dr. Fernando Martinez B. del CINVESTAV del IPN, por su apoyo y colaboración en

los análisis de viscosidad de las harinas nixtamalizadas.


AI Dr. E. Mark Engleman, Miguel Vega y M.C. Lupita, por su apoyo y colaboración de las

preparaciones histólogicas.

A esas personas tan especiales, que en uno u otro momento me ayudaron sin tener la

I obligación de hacerlo.

A mis amigos y compañeros: Hugo, Pablo, Jesús, Munguia, Mucio, Arnuiío, Andrés,

R U M , Jerónimo, Juan R., Cesar, Raymundo, Margarita, Catalina, Juan Carlos, Pancho,

Ricardo, Alejandro, Juanito, Licona, Lira, Aurelio, y a todos aquellos quienes me han

concedido el honor de su amistad.

A mis profesores.


A DK& por haberme dado fuerzas suficientes para llegar al final de mi carrera profesional.

A MIS PADRES: Sr. Gudelio Palma Suárez y Sra. Ma. Concepción Rosas Ortiz, con mucho cariño por haberme dado la vida y su esfuerzo extraordinario por mi formación profesional y humana.

A MIS HERMANOS: Gudelio, Javier y Gilberto, por ser mis mejores amigos.

A MfS TK)S Y PRIMOS, porque han sabida ser mis amigos.


CONTENIDO

Página

INDICE DE CUADROS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv

INDICE DE FIGURAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v i

RESUMEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi¡

SUMMARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix

I . INTRODUCCION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

II . OBJETIVOS E HIPOTESIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

111 . REVISION DE LITERATURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.1. Características y composición del maíz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

3.1.1. Estructura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.1.1.1. Pericarpio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.1.1.2. Endosperm0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.1.1.3. Germen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.1.1.4. Pedicel0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3.1.2. Composición química . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.1.2.1. Almidón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.1.2.2. Proteínas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.1.2.3. Lípidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.2. Composición e importancia del pericarpio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.3. Relación perícarpio-dureza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.4. Importancia del pericarpio en la calidad de la tortilla . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.5. Compuestos fenólicos en el pericarpio y capa de aleurona . . . . . . . . . . . . . 13 3.6. Nixtamalización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.6.1. Cambios producidos durante el proceso de nixtamalización . . . . . . . 16

i


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . IV . MATERIALES Y METODOS 18 4.1. Localización del experimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4.2. Materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.2.1. Materia prima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4.2.2. Reactivos químicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.3.Métodos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

y las caracteristicas del pericarpio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.3.1. Experimento 1 . Relación entre la dureza del grano de maíz

4.3.2. Experimento II . Participación de los compuestos fenólicos presentes en pericarpio y capa de aleurona, sobre el color delatortilla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

4.3.3. Experimento 111 . Participación del pericarpio en las caracteristicas delatortilla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

4.3.3.1. Variables evaluadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 4.3.3.2. Elaboración de la preparaciones histológicas . . . . . . . . . . . . . . . 29

4.4. Análisis estadístico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . V . RESULTADOS Y DISCUSION 32 5.1. Relación entre la dureza del grano y las caracteristicas del pericarpio

5.2. Participación de los compuestos fenólicos presentes en el pericarpio (Experimentol) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

y capa de aleurona sobre el color de la tortilla (Experimento 11) . . . . . . . . . . 36

5.2.1. Concentración de compuestos fenólicos en el grano de maíz . . . . . . 36 5.2.2. Pericarpio retenido después de la nixtamalización . . . . . . . . . . . . . . 37

5.2.3. Color en grano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 5.2.4. Color en nixtamal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 5.2.5. Color en masa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

5.2.6. Color en tortilla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 5.2.7. Correlaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

5.3. Participación del pericarpio en las características de la tortilla (Experimento Ill) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

5.3.1. Análisis de varianza de tratamientos 5.3.2. Variables de nixtamalización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

5.3.2.1. Pérdida de sólidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

ii

......... ..... . -.- .........


5.3.2.2. Humedad en nixtamal, masa y tortilla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 5.3.2.3. Color en masa y tortilla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

5.3.3. Viscosidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 5.3.4. Textura en tortilla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 5.3.5. Contenido de fibra en grano crudo y tortilla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

VI . CONCLUSIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

VI1 . SUGERENCIAS Y COMENTARIOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

VIII . BlBLlOGRAFlA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

IX.ANEXOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

iii

.... -- ... ___.--_ ..... ......__I_I. ___ I I_~ ........


INDICE DE CUADROS

Cuadro Contenido

1 Análisis próxima1 del grano de maíz

2 Datos para preparar la curva estándar para fenóles con las concentraciones adecuadas

3 Valor mínimo, máximo, media, desviación estándar y Coeficiente de variación para las variables que se indican

4 Matriz de correlaciones entre las variables evaluadas

5 Medias del contenido de compuestos fenólicos y porcentaje de pencarpio retenido después de la nixtamalización

Página

8

25

29

34

37

6 Comparación de medias de la blancura y la amarillez del grano de maíz 39

7 Comparación de medias para la blancura en nixtamal 40

8 Comparación de medias para la amarillez en nixtamal 41

9 Comparación de medias para la blancura en masa 43

10 Comparación de medias para la amarillez en masa 44

iv


Cuadro

11

12

13

15

16

17

18

Contenido PBgina

Comparación de medias para la blancura en tortilla 45

Comparación de medias para la amarillez en tortilla 46

Matriz de correlaciones para las distintas variables estudiadas de color en grano, nixtamal, masa y tortilla 48

Comparación de medias entre tratamientos para color en masa y tortilla 55

Comparación de medias entre tratamientos para viscosidad en las distintas harinas nixtamalizadas 58

Comparación de medias entre tratamientos para dureza y elasticidad en tortilla

Porcentaje de fibra en tortilla para los distintos tratamientos y en maíz crudo tanto integral como sin pericarpio

61

63

V


--- . *A"..

INDICE DE FIGURAS

Figura

1

2

3

4

5

6

7

8

Contenido

Pérdida de sólidos en los maíces H-137 y H-68 nixtamalizados con y sin pericarpio

Humedad en nixtamal para los diferentes tratamientos estudiados

Humedad en masa para los diferentes tratamientos estudiados

Humedad en tortilla para los diferentes tratamientos estudiados

Microfotografia de un corte longitudinal del grano de maíz (híbrido H-137)

Microfotografia de un corte longitudinal del grano de maíz (híbrido H-68)

Viscoamilogramas que muestran el desarrollo de la viscosidad en las harinas de los distintos tratamientos del híbrido H-137

Viscoamilogramas que muestran el desarrollo de la viscosidad en las harinas de los distintos tratamientos del híbrido H-68

.__ - -l------

Página

51

52

53

54

56

57

59

60

vi

- .. ,


RESUMEN'

IMPORTANCIA DEL PERICARPIO EN LAS CARACTERISTKAS DE MASA Y

TORTILLAS DE MAE.

La presente investigación se realizó con el fin de evaluar el papel del pericarpio

del grano de maíz, sobre la dureza del grano, características reológicas de la masa y

propiedades de textura y color de la tortilla. Para este propósito, el trabajo se dividió en

tres experimentos independientes.

El primer experimento se implementó para observar la relación de las

características del pericarpio con la dureza del grano, para ello se empleó una población

de 30 maices, a los cuales se les determinó el índice de flotación (para evaluar dureza),

espesor de pericarpio, porcentaje de pericarpio, pericarpio retenido después de la

nixtamalización, ancho del grano y longitud del grano. Mediante el análisis de los datos

a través de correlaciones simples, se encontró una correlación negativa y baja, pero

significativa (E-0.2547, p s 0.05) entre la dureza del grano y el porcentaje de pericarpio,

a diferencia de las otras dos caracteristicas del pericaipio, cuya correlación no fue

significativa.

En el segundo experimento, se estudió la influencia de los compuestos fenólicos

del grano (presentes en mayor proporción en pericarpio y capa de aleurona) sobre el

color de tortilla. Para lo cual se evaluó en 12 maices, el contenido de compuestos

fenólicos, pericarpio retenido después de la nixtamalización, color en grano, nixtamal,

Palabras clave: nixtamalización, color, compuestos fenólicos

T'


masa y tortilla. El análisis estadistico no detectó una participación clara de los

compuestos fenólicos sobre el color de nixtamal, masa y tortilla; sólo se logro observar

la influencia del color en grano sobre el nixtamal, y este ultimo sobre el color de la masa

y tortilla.

El tercer experimento, se implement6 para determinar el efecto del pericarpio

sobre las características reológicas de la masa y la textura de la tortilla. Para este

propósito se emplearon dos maíces, estableciéndose 3 tratamientos distintos,

involucrando en uno de ellos una nixtamalización y enjuague típico, en otro un enjuague

exhaustivo para la total eliminación del pericarpio, y en el Último el grano se nixtamalizó

sin pericarpio. Las variables evaluadas fueron: la pérdida de sólidos en el nejayote,

humedad en nixtamal, masa y tortilla, color en masa y tortilla, viscosidad en harina

nixtamalizada, textura en tortilla, y fibra cruda en grano y tortilla. Los resultados del

análisis estadistico hicieron evidente la influencia del pericarpio sobre el color de la masa

y tortilla, además de la viscosidad de la harina nixtamalizada; mientras que la dureza y

elasticidad en tortilla no reflejaron un comportamiento claro entre los tratamientos.


SUMMARY’

iMPORTANCE OF PERICARP ON CHARACTERWTlCS OF MASA AND CORN TORTILLAS.

The aim of the present work was to study the role of corn kernel pericarp on grain

hardness, masa rheological properties and tortilla texture and color. For this purpose

three different experiments were conducted.

In the first one, hardness, pericarp thickness, pericarp percentage, pericarp

removal, width and length were evaluated on 30 corn samples in order to establish the

relationship between pericarp characteristics with grain hardness. The statistical

correlation anaiysis showed a low and negative, but significant correlation (r = -0.2547,

p s 0.05) of grain hardness and pericarp percentage. No significant correlations with

hardness were found with the two remaining pericarp characteristics.

In the second experiment, the phenolic compounds content, pericarp removal after

nixtamalization and color in grain, nixtamal, masa and tortilla were determined in order

to study the influence of phenolic compounds presence in com kernel in the color

development during nixtamalization and the yellowness degree of tortilla. Data statistical

analysis did not detect a clear influence of phenolic compounds on the color of nixtamal,

masa and tortilla, but the effect of grain color on nixtamal, masa and tortilla was found.

Keywords: nixtamalization, color, phenolic compounds.

ix


Finally, the third experiment was conducted in order to determine the effect of

pericarp on rheological properties of masa and tortilla texture. For this porpose, two corn

hybrids were submited to tree different treatments: a) nixtamalization with typical washing,

b) nixtamalization with exhaustive washing until total pericarp removal, and c)

nixtamalization of free pericarp kernels. Dry matter losses; nixtamal, masa and tortilla

moisture; masa and tortilla color, nixtamalyzed flour viscosity, tortilla texture and grain and

tortilla crude fiber were quantified in each one of the treatments. Statistical analysis

showed an evident influence of pericarp on masa and tortilla color, as well as

nixtamalyzed flour viscosity.

X


INTRODUCCION

I. INTRODUCCION

Desde la época prehispánica hasta nuestros dias, el cultivo y consumo de maiz,

en forma de tortilla preponderantemente, ha estado intimamente relacionado con el

desarrollo del pais (Trejo et. al., 1982). El consumo per cápita para este producto se

estima en 300 g/dia, que aportan el 56% de las calorias y el 47% de las proteinas de la

alimentación del mexicano. En las áreas rurales estos porcentajes son de 70 y 56%,

respectivamente (González 1995). Del total de maiz utilizado en el pais, 59.5% se

consume en forma de tortillas, un 4.7% es procesado por la industria almidonera y 35.8%

se destina a otros usos (semillas, alimento animal y consumo por parte del agricultor).

Las caracteristicas fisico-quimicas del grano de maiz determinan en primera

instancia las condiciones del proceso de nixtamalización y la calidad de la tortilla. Dentro

de las caracteristicas físicas, destacan lo referente a la dureza y el espesor de

pericarpio, ya que definen los requerimientos de cocción; generalmente los maíces

suaves requieren tiempos de nixtamalización menores que los duros. La participación del

tipo de pericarpio (grueso o delgado) en el tiempo de nixtamalización del grano no está

bien definida, ya que puede solubilizarse sin que necesariamente el grano halla

alcanzado el grado de cocimiento demandado.

En el pericarpio y la capa de aleurona del grano de maiz se encuentran diversos

precursores de color, que al contacto con la solución alcalina en que se realiza la

nixtamalización, se tornan de un tono amarillo intenso, y le confiere a la harina

1

. . . T


nixtamalizada una pigmentación, que bajo los actuales patrones de consumo de tortilla

blanca, resulta indeseable. La intensidad de dicha pigmentación varía en la medida en

que el grano retenga mas o menos pericarpio en el proceso de nixtamalización.

Por otro lado, se acepta la importancia que tiene el pericarpio solubilizado en la

nixtamalización, sobre las características de plasticidad y cohesividad de la masa, pues

la harina producida por la industria después de la eliminación de este componente,

requiere de la adición de carboxi-metilcelulosa (CMC), con el fin de mejorar la plasticidad

de la masa, así como la absorción de agua de la harina.

Con el presente trabajo se espera aclarar el papel que juega el pericarpio del

grano de maíz en la calidad y el color de la tortilla, así como la relación que existe entre

la dureza de grano de maiz y las caracteristicas de pericarpio.

2


OBJETWOS E HiPOTESlS

II. OBJETIVOS E HIPOTESIS

OBJETIVOS.

OBJETIVO GENERAL.

- Conocer la importancia del pericarpio del grano de maíz, en las caracteristicas

de calidad de la tortilla.

OBJETIVOS PARTICULARES.

- Establecer la relación entre las características del pericarpio y la dureza del

grano.

- Determinar la relación entre los compuestos fenólicos presentes en el pericarpio

del grano de maíz y el desarrollo de color en la masa y la tortilla.

- Determinar la participación del pericarpio en las características de la masa y

la tortilla.

3


OBJETIVOS E HIPOTESIS

HIPOTESIS.

* Las caracteristicas físicas del pericarpio tienen influencia en la dureza del grano

de maiz.

Los compuestos fenólicos presentes en el pericarpio y capa de aleurona del

grano de maíz, participan en la formación de la coloración amarilla en masa

y tortilla ( en maíz blanco ), al interaccionar con el medio alcalino y el

catión calcio (Ca").

* El pericarpio solubilizado durante la nixtamalización contribuye a dar las

caracteristicas de plasticidad y cohesión a la masa de maiz, permitiendo la

obtención de tortillas más suaves, por lo que su eliminación conduce a masas

sueltas y tortillas resecas.

4


111. REVISION DE LITERATURA

3.1. Características y composición del maíz.

3.1.1. Estructura.

El grano de maíz se clasifica botánicamente como un cariópside, seco

indehiscente, con semillas individuales en el fruto. En esta clase de fruto, el ovario

maduro no se separa fácilmente de la semilla, siendo una característica de todos los

granos de los cereales. El grano de maíz se adhiere a la mazorca a traves del pedicelo

(Inglet, 1970).

El grano de maíz está compuesto de cuatro partes principales que pueden ser

apreciadas a simple vista: Pericarpio, endospermo, germen y pedicelo. (Watson y

Ramstad, 1987).

3.1.1.1. Pericarpio.

Es la estructura más externa de la semilla, siendo una membrana delgada y casi

invisible que está adherida a la capa de aleurona y se piensa que juntamente con está,

le imparte propiedades semipermeables al grano de maíz. El pericarpio está compuesto

de un conjunto de capas externas que rodean el grano y representan del 5 a 6% del

peso seco del grano y su espesor es variable (Wolf &&I, 1952).

5


REVISION DE LITERATURA

3.1.1.2. Endospermo.

El endospermo, es la estructura anatómica de mayor volumen en el grano de

maíz, constituyendo del 82 al 84% del peso seco del grano, encontrándose constituido

principalmente por almidón (86 - 89 %); está formado por una capa celular llamada

aleurona, lugar donde residen las enzimas hidroliticas. Después de la aleurona se

encuentra el endospermo propiamente dicho, formado por dos regiones tipicas, que son

el endospermo duro o córneo y el endospermo suave o harinoso (Inglet, 1970; Robles,

1986).

El endospermo harinoso presenta una apariencia opaca y quebradiza, los gránulos

de almidón son de forma esférica y suelta con paredes celulares delgadas, con un

reducido porcentaje de glutenina y las matrices protéicas son delgadas e incompletas en

algunos lugares de la periferia de los gránulos de almidón. En el endospermo córneo las

células cercanas a la capa de aleurona son muy pequeñas, empaquetadas en una pared

celular densa, con alto porcentaje de glutenina y matrices protéicas densas que

envuelven a los gránulos de almidón, los cuales son pequeños y más internamente son

de mayor tamaño; su apariencia translúcida se debe a que los espacios intergranulares

están cubiertos por cuerpos de zeína (Wolf u, 1969).

3.1.1.3. Germen.

El germen representa el 10-12% del peso seco del grano y esta formado por el

escutelo (cotiledón), que ocupa aproximadamente el 90% de esta estructura y un

embrión. En el escutelo se almacenan los nutrientes que son utilizados durante la

germinación. El embrión está formado por la plúmula o vástago y la raíz primaria (Watson

y Ramstad, 1987).

6



3.1.1.4. Pedicelo.

El pedicelo constituye aproximadamente el 1% del peso seco del grano. El

pericarpio se extiende hasta la base del grano donde se une al pedicelo. La mayor parte

de sus células son de paredes delgadas, presentando grandes espacios intercelulares

que están conectados con la parte interna del pericarpio (Wolf u, 1952).

3.1.2. Composición química.

Los principales componentes químicos del maiz son: almidón, proteínas y lípidos,

conteniendo también cantidades menores de fibra cruda, azúcares, minerales y otras

sustancias orgánicas como son las vitaminas (Watson y Ramstad, 1987).

En la Cuadro 1 se puede observar la composición química promedio del grano de

maiz.

3.1.2.1. Almidón.

El almidón es un polimero biológico de alto peso molecular, sintetizado en las

plantas a partir de la condensación progresiva de unidades de glucosa. Está constituído

por dos tipos de moléculas, un polimero lineal que es la amilosa y un polimero ramiíicado

que es la amilopectina, las que se diferencian en peso molecular y estructura química.

La amilosa, es una molécula lineal que consta de cadenas de glucosa unidas por

enlaces a (1-4), con un grado de polimerización de 100 a 1000 unidades de glucosa.

Este polimero es insoluble, porque existe en forma de doble hélice (Kodama etal, 1978

citado por Moran , 1982). La resistencia a la disolución puede ser atribuida a una gran

red de puentes de hidrógeno que estabilizan la estructura.

7

. -T-



Cuadro 1. Análisis proximal del grano de maíz.

Característica Ranao Promedio

Humedad (% en base húmeda) ~~

7 -23 16.0

Almidón (% en base seca) 61 - 78 71.7

Proteína (Yo en base seca) 6 - 12 9.5

Grasa ("/O en base seca) 3.1 - 5.7 4.3

Cenizas (% en base seca) 1 . 1 - 3.9 1.4

Fibra (residuo en detergente neutro, % en base 8.3-11.9 9.5

Pentosanas (como xilosa,% B.S.) 5.8 - 6.6 6.2

seca)

Celulosa + lignina (residuo en detergente ácido, % 3.8 en base seca)

Azucares totales (como glucosa,% en base seca) 2.6

Carotenoides totales (ma / k d 5 - 40 30

3.3 - 4.3

1.0 - 3.0

Fuente: Watson ( 1 987).

La amilopectina es una molécula ramificada y muy larga, por el hecho de que

comprende moléculas de amilosa conectadas por enlaces a-(1-6) a un tronco central de

glucosas unidas por enlaces a-(l-4); generalmente cada ramificación ocurre cada 20 a

25 unidades de glucosa (Moran, 1982).

La proporción de amilosa:amilopectina en el gránulo no es fija, pero en la mayor

parte de los granos normales es aproximadamente 2575 (Moran, 1982).

Como resultado de la estructura tridimensional del almidón, este es insoluble en

agua fria.

8



3.1.2.2. Proteínas.

Las proteínas constituyen aproximadamente el 6-12% del grano y se localizan

principalmente en el endosperm0 y el germen (Watson y Ramstad, 1987).

Cuantitativamente las proteínas que predominan en el maiz son las prolaminas; y en este

grupo, la principal es la zeina, constituyendo el 50% de las proteínas; la segunda fracción

de importancia son las globulinas. Las prolaminas están concentradas en el endosperno

y las globulinas y albúminas en el germen, lo cual explica las diferencias en la

composición de aminoácidos entre las proteínas del endospermo y germen (Bressani y

Scrimshaw, 1958).

3.1.2.3. Lípidos.

El contenido de lipidos varia de acuerdo a la porción de germen presente en el

grano y su contenido de aceite. En general, el grano contiene 4.5% de lipidos y de este

total el 85% están presentes en el germen, el cual es la fuente comercial del aceite de

maiz (Watson y Ramstad, 1987).

Los lipidos se encuentran principalmente como triglicéridos, fosfolípidos, esteroles,

tocoferoles y carotenoides. El principal ácido graso presente en el maiz es el ácido

linoleico @O%), le siguen el ácido oleic0 (35%), el ácido palmitic0 (13%), el ácido

esteárico (<4%) y el ácido linolénico(<3%). El contenido de fosfolípidos es de 1.5%, de

los cuales el 60% es lecitina y el resto en su mayoría es cefalina. Los esteroles se

encuentran en una concentración baja y los más importantes son el ergosterol,

estigmasterol y p-sitosterol. Los tocoferoles se encuentra en una proporción de 0.16 a

0.42 rng/g. El contenido de carotenoides es de aproximadamente 74 ppm de xantofilas

9



y 1.6 ppm de carotenoides; siendo los carotenoides el principal pigmento del aceite de

maiz (Watson y Ramstad, 1987).

3.2. Composición e importancia del pericarpio.

El pericarpio, por su posición en la estructura del grano, representa una barrera

física de protección contra daños mecánicos, en conjunto con la capa de aleurona, a la

cual se halla fuertemente adherido. Además, el pericarpio representa la primera barrera

mecánica a la entrada de agua y calcio hacia el interior del grano de maíz, durante la

nixtamalización (Watson, 1987).

El pericarpio se divide en cuatro capas: epidermis, mesocarpio, células cruzadas

y células tubulares. Las células de la epidermis y del mesocarpio en su parte exterior son

largas, con paredes gruesas, filamentosas y unidas a otras a través de la superficie

externa. Hay una transición gradual en el tipo de células de afuera hacia adentro del

mesocarpio. Las células internas del estrato son cortas, aplanadas y de paredes

delgadas y unidas unas a otras sólo en los extremos; en contraste, las células tubulares

son largas, no ramificadas y filamentosas; existe otra estructura que se denomina

tegumento, la cual es una membrana no celular, tenue y suberizada, localizada entre las

células tubulares y la capa de aleurona (Wolf u, 1952). Esta estructura esta

compuesta principalmente por celulosa (21 .l%), hemicelulosa (75.1%) y lignina (3.75%),

compuestos que son solubilizados por la acción del álcali (hemicelulosa) y parcial o

totalmente desintegrados en el proceso (iiiescas, 1943; citado por Buendia, 1981).

Durante el proceso de nixtamalización, la celulosa y lignina no se hidrolizan con

soluciones diluidas de álcalis, quedando prácticamente integras.

La celulosa es un material fibroso insoluble, de alto peso molecular, que no se

degrada fácilmente, siendo el componente principal de las paredes celulares vegetales,

10

rl------- ,



donde se encuentra asociada a hemicelulosa, pectinas y lignina. La celulosa se compone

de restos de P-glucopiranosa, unidos por enlaces p (1-4), y debido a sus enlaces

ecuatoriales, la cadena polimerica de celulosa es recta y tiende a formar cristales. Las

moléculas de celulosa, se mantienen unidas por puentes de hidrógeno y otras fuerzas

no covalentes, formando fibrillas, y esta estructura hace que sea extremadamente

resistente. A lo largo de la fibrilla existen regiones cristalinas altamente ordenadas de

aproximadamente 50 nm, intercaladas con regiones amorfas más abiertas. Mediante

micrografia, se ha observado que la celulosa de las plantas está formada por fibrillas

lineales de 3.5 nm de diámetro que contienen aproximadamente 36 cadenas de p- glucano, unidas extremo a extremo con diversos grados de polimerización (Robinson,

1991; Belitz y Grosch, 1988).

La lignina es un polímero tridimensional, insoluble en agua, de naturaleza no

glucidica, y de alto peso molecular, que se deposita en la membrana de ciertas células

vegetales y junto con la celulosa y otros polisacáridos es el responsable de la rigidez de

la pared celular de algunas estructuras vegetales (la madera, el salvado de los cereales,

etc.). La lignina es un heteropolimero cuyos elementos básicos son derivados

hidroxilados del ácido cinámico. Está constituida por la unión de compuestos fenólicos

(vanillha, aldehído siringico), y los alcoholes coniíerilico, sinapólico y cumarílico. Esta

sustancia no es degradable durante la digestión por los monogástricos y muy poco

degradable por los rumiantes (Jean, 1988; Badui, 1988).

La hemicelulosa es un polimero de pentosas (a D-xilosa) con enlaces P(1-4), las

cuales son solubilizadas fácilmente con álcalis diluidos, y dado que forma las tres cuartas

partes del pericarpio, se considera que el nixtamal está listo, cuando al tomar unos

granos entre los dedos y oprimirlos, el pericarpio se desprende fácilmente (Illescas, 1943;

citado por Buendia, 1981). Sobre este último aspecto, existen trabajos más recientes

(Martinez y Lachance, 1979), que demuestran que este criterio para decidir cuando un

11



maiz está apropiadamente nixtamalizado no es acertado, ya que en los maices de

endospermo duro ocurre que el pericarpio se solubiliza antes de que el grano alcance

el grado de cocimiento necesario para obtener una masa adecuada.

La eliminación completa del pericarpio durante la nixtamalización no es deseable

si se quiere obtener una masa de calidad, ya que es el pericarpio solubilizado quien le

imparte a la masa sus caracteristicas reológicas de cohesividad y plasticidad y la

eliminación total de este componente conduce a la obtención de masas sueltas y poco

moldeables (Vaqueiro, 1988; comunicación personal).

3.3. Relación pericarpio-dureza.

Si bien el pericarpio se encuentra rodeando completamente al grano, su espesor

varia en las diferentes regiones. Wolf, u (1952), señalan que el espesor máximo se

localiza en la región basal y decrece hacia las partes central y superior, hallándose en

la concavidad distal el valor más bajo. La relación que guarda el espesor de pericarpio

con la dureza del endospermo no es totalmente clara. Cano Y Cano (1973), menciona

que en 8 razas de maiz evaluadas, el espesor del pericarpio máximo (123 micras),

medido en la región central del grano, fue para el maiz palomero toluqueño y el mínimo

(23 micras) correspondió a blandito de Sonora; sin embargo, maíces como el cristalino

de Chihuahua y el reventador, que se clasificaron como maices duros, presentaron

valores de 45 y 39 micras, respectivamente. Mohamed u (1993), en un estudio

realizado con 18 hibridos de maiz reventador, encontró espesores de pericarpio de 11 1

a 152 micras; además de mencionar que el espesor de pericarpio se encuentra altamente

correlacionado con el volumen de expansión del maiz al reventar, pero a su vez el

espesor de pericarpio mostró una asociación con la dureza del endospermo.

12


REVISION DE LITERANRA

Tanto la dureza del endospermo, como las características del pericarpio se

conjugan y determinan la tolerancia del grano hacia plagas de almacén. En general los

maíces suaves con pericarpio delgado son los menos tolerantes.

3.4. Importancia del pericarpio en la calidad de la tortilla.

El contenido de fibra en el grano de rnaiz representa el 9.3%. y se integra por el

pericarpio y pico del grano. Las proporciones de estas dos estructuras constituyen un

criterio de calidad para la industria de harinas nixtarnalizadas, quienes prefieren maíces

que presenten valores bajos en estos componentes.

La facilidad de desprendimien to del pericarpio es otro criterio de calidad adoptado

por la industria, dado que el punto final de cocimiento empírico se determina cuando el

pericarpio comienza a desprenderse. El lograr este punto en un tiempo más corto,

contribuye a reducir los gastos energéticos del proceso.

La forma en que las caracteristicas del pericarpio impactan la calidad de la tortilla,

no se han definido; sin embargo, autores como Serna u (1993), mencionan que el

pericarpio influye sobre la textura, el color y condiciones de proceso del producto.

Ronhotra (1985), comenta que la pérdida de fibra beneficia el aprovechamiento

de la proteína, ya que altos valores de fibra dietética pueden resultar en

desnaturalización de la proteina. ,

3.5 Compuestos fenolicos en el pericarpio y capa de aleurona.

Aunque el color del grano determina en primera instancia el color de la tortilla,

existen aspectos menos estudiados que se relacionan con las características del

pericarpio y que están asociadas con la intensidad con que esta estructura se colorea

13



al ponerse en contacto con el álcali, durante la nixtamalización. Esto se puede atribuir

a la presencia de compuestos fenólicos en pericarpio y capa de aleurona.

Los compuestos fenólicos comprenden un amplio grupo de sustancias que tienen en

común la presencia de un anillo aromático al que se halla ligado uno o más sustituyentes

hidroxilo. Entre sus características destacan la solubilidad que presentan en medio

acuoso y el hecho de que se encuentran comúnmente combinados con azúcares.

En este grupo de compuestos se encuentran los flavonoides, y ácidos fenólicos. Los

primeros se distinguen por ser muy numerosos, se tienen reconocidas más de 10

clases de flavonoides presentes en plantas vasculares aunque algunas de estas clases

se encuentran más ampliamente distribuidas que otras. La identificación de los

flavonoides esta basada principalmente en estudios sobre solubilidad y reacciones de

color, acompañados ambos por corrimientos cromatográficos tanto en una a dos

dimensiones, dependiendo de la pureza del extracto. Su identificación individual se

realiza mediante la comparación cromatográfica con estándares conocidos.

Entre los diversos compuestos fenólicos que se pueden encontrar en el maiz,

están los ácidos fenólicos o hidroxicinámicos, que están concentrados en el pericarpio

y capa de aleurona del grano en un 90% (Serratos, 1993); además de algunos

compuestos flavonoides como son: flavonoles, que son sustancias generalmente de

coloraciones amarillas (Coe et, 1988; Kirby u, 1970); leucoantocianinas,

generalmente incoloras (Coe @al- 1988; Reddy, 1964); antocianinas, de coloraciones

rojizas-púrpuras, azules y pardas (Coe etal, 1988; Reddy, 1964; Kirby u, 1970) y

otras sustancias derivadas.

Los ácidos fenólicos se degradan térmicamente o se descomponen por acción de

microorganismos a fenoles (Belitz u, 1988). Por otro lado, los flavonoides son

relativamente resistentes al calor, y les afecta el pH, dando lugar a la formación de

14


REVISION DE LITERANRA

compuestos derivados u otro tipo de compuestos (Belitz u, 1988; Robinson, 1991;

Hawthorn, 1983).

Los compuestos fenólicos forman complejos coloreados con iones metálicos,

además de formar complejos con proteinas.

3.6. Nixtamalización.

El tratamiento térmico-alcalino dado al maiz con el objeto de producir una masa

para la elaboración de la tortilla, es un proceso que prácticamente no se ha modiíicado

desde la época en que fue desarrollado por nuestros antepasados, para facilitar la

molienda y el manejo del maiz seco y maduro. El tratamiento es mejor conocido como

"nixtamalización"; nombre que procede de dos vocablos Náhuatl (nextli y tamalli) que

significan, "ceniza-masa'' o mejor dicho "cal-masa'' o "masa que se obtiene con el uso

de la cal" (Robles, 1986).

El proceso de nixtamalización involucra la adición de una parte de maíz a dos

partes de una solución de 1% de cal (hidróxido de calcio). La mezcla es calentada a 80

'C por un tiempo de 20 a 40 minutos y después se deja reposar durante toda la noche.

AI día siguiente, el agua de cocimiento (nejayote) se decanta y el maíz cocido (nixtamal)

es lavado dos o tres veces con agua, removiendo una parte del pericarpio, pedicelo,

exceso de cal y cualquier impureza que pueda contener el grano. La adición de cal

ayuda a remover el pericarpio del grano (Bressani, 1990).

El tiempo de cocimiento es distinto y depende de la variedad del maíz. Las de

endospermo suave requieren menos tiempo que las de endospermo duro, efectuando la

nixtamalización a la misma temperatura. Otro factor que también influye en la intensidad

del tratamiento requerido es la composición y espesor del pericarpio; cuanto más grueso

sea éste, más tiempo se necesitará de proceso (Ochoa, 1981; Bedolla y Rooney, 1982).

15



El maiz ya lavado se muele en un molino de piedras en el que por la fricción, se

genera una gran cantidad de energía que incrementa considerablemente la temperatura

de la masa que se obtiene (50 - 60 "C). Finalmente esta sirve para preparar un gran

número de alimentos, entre los que destaca notablemente la tortilla. Para su fabricación,

se requiere un cocimiento de 1.5 a 4 minutos a una temperatura de 190 a 260 "C (Serna

- ei ai, 1987), mismo que se lleva a cabo en planchas metálicas o de barro calentadas con

carbón, leña o gas.

3.6.1. Cambios producidos durante el proceso de nixtamalización.

Durante la nixtamalización se presenta una absorción de agua por parte del grano

de maíz, que se favorece por la concentración del álcali y el tiempo de cocimiento. Estos

factores ayudan a disolver las membranas del pericarpio, permitiendo que el agua

penetre al interior del grano, lo que facilita la entrada del agua hacia los gránulos de

almidón, los cuales son dañados en el cocimiento, proceso conocido como gelatinización,

provocándose una mayor absorción de agua por los gránulos de almidón. La penetración

de agua depende fundamentalmente de las propiedades físicas del grano, así por

ejemplo, a mayor dureza ocurre una menor absorción de agua (Robles, 1986; Ochoa,

1981 ).

Robles (1 986), establece que al poner en contacto el maiz con la solución alcalina,

el ion Ca", así como el anión OH' y el agua, se difundirán al interior de los granos

gracias al gradiente de concentración que se establece entre estos tres componentes,

siendo el pericarpio una barrera física a ese fenómeno. AI contacto con los componentes

del pericarpio, gran parte del anión se va a consumir con la hidrólisis de celulosas y

hemicelulosas, abriendo huecos por donde difundirán con rapidez el agua, el catión y el

propio anión.

16


REVISION DE LiiERATURA

Por otra parte, además de los cambios en el pericarpio y el almidón, también hay

cambios a nivel fisicoquimico de las proteinas. Bressani (1990), ha observado que existe

un ligero pero consistente mejoramiento de la calidad de las proteinas en la tortilla, al

compararse con las del maiz crudo ya que la biodisponibilidad de la k ina de la glutelina

se incrementa considerablemente, así como la del triptofano; lo mismo ocurre con la

niacina, que originalmente se encuentra en la forma biológicamente indisponible de

niacinógeno.

Ortega (1986), evaluaron los cambios en la proteína de dos genotipos de

maiz contrastantes en cuanto a la calidad de ésta (maiz normal y maiz alta calidad

proteica "QPM"); reportando que en ambos tipos de maiz, las albúminas, globulinas,

zeinas y glutelinas se vuelven insolubles por la interacción con otras entidades

bioquimicas como resultado de la acción catalitica del pH alcalino y efecto de la

temperatura a la cual se lleva a cabo la trasformación a tortillas.

Pflugfelder u (1988), indica que en los procesos comerciales de

nixtamalización, se originan pérdidas de 8.5 a 12.5% de materia seca. La magnitud de

éstas dependen de las caracteristicas del grano y las condiciones de proceso. El

pericarpio del grano constituye una gran parte de las pérdidas de materia seca. Las

mermas de almidón, proteinas y lipidos son minimas pero se incrementan con el uso de

maíz suave o dañado. Aparentemente, la mayor parte de las pérdidas de materia seca

se da durante el reposo (16-24 h).

17


MATERIALES Y METODOS

IV. MATERIALES Y METODOS.

4.1. Localización del experimento.

El experimento se desarrolló en el Laboratorio Nacional de Maíz perteneciente al

Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), el cual

se ubica dentro de las instalaciones de la Universidad Autónoma Chapingo.

La deteminación de textura en tortilla se realizó en el Laboratorio de Control de

Calidad, del Departamento de Ingeniería Agroindustrial de la UACh.

La determinación de viscosidad en harina nixtamalizada se realizó en el

Laboratorio de Investigación en Materiales del CINVESTAV, ubicado dentro de la

Facultad de Quimica, de la Universidad Autónoma de Querétaro.

Los cortes al microscopio se realizaron en el Laboratorio de Anatomía,

perteneciente al Colegio de Posgraduados.

4.2. Materiales.

4.2.1. Materia prima.

En el presente trabajo se montaron 3 diferentes experimentos relacionados con

los objetivos planteados. Para ello se utilizaron maices de diversas procedencias, entre

los que se manejaron hibridos, variedades y criollos.

Para el experimento 1 se utilizaron los siguientes materiales: maices criollos:

cristalino, almoloya, acambay, tuxpeño y cacahuaxintle, e hibridos: H-430, P-3428,8-81 O,

H-431, P-3050, Corghil 343, P-3288, HICTA, C. Pacifico, V-530, A-775, A-7500, HS-5,



P-3086, A-7520, A-791, TACSA, CM-1, CM-7, CM-6, CM-3, CM-2452T, CM-Central,

CM-82 e importado. En el expenmento 2: maices criollos: Singuilucan y Zapalote; los

hibridos: H-44, H-58, H-89, H-38, H-68, CM-1 y CM-Pacifico; y la linea experimental

sembrada y cosechada durante 1993 122x75. Y para el experimento 3: los hibridos H-68

y H-137.

4.2.2. Reactivos químicos.

Todos los reactivos utilizados en los análisis fueron de grado analitico.

4.3. Métodos.

4.3.1. Experimento I. Relación entre la dureza del grano de maíz y las características

del pericarpio.

Los maíces anteriormente señalados fueron sometidos a los siguientes análisis:

lndice de flotación.

Para medir la dureza, se utilizó el índice de flotación, empleando la técnica

descrita por Wichser (1961, Citado por Salinas a, 1993), empleando una solución de

nitrato de sodio ajustada a una densidad de 1.250 (+ 0.001). Se controla la temperatura

de la solución a 22-23” C y el volumen empleado es de 600 ml contenidos en un vaso

de 1000 ml. Se seleccionan cien granos sanos aleatoriamente y se depositan en la

solución, separándolos unos de otros por medio de agitación; se espero un minuto para

tomar la lectura. El número de granos que ascienda a la superficie de la solución es

considerado como el índice de flotación.

19

_I . , . ~ ~ ....


MATERIALES Y MEiODOS ,

Tamaño de arano.

Se eligieron 10 granos al azar, a los cuales se les midió largo, ancho y espesor,

con la ayuda de un vernier milimétrico.

Porcentaje de Dericamio en el arano.

Se empleó la técnica descrita por el ClAT para frijol y adaptada por el Laboratorio

de Maiz del INIFAP. Que consiste en poner a remojar 75 granos por 24 horas; después

se separan el pico, pericarpio y el endospermo con ayuda de un bisturí, se meten a una

estufa con bomba de vació, a 80°C y una presión de vació de 25 plg de mercurio por 4

horas, se sacan y se dejan enfriar, luego se pesa cada componente.

Cálculos:

*. 100 P2 "/B= P I + r n + P 3

donde:

%P = porcentaje de pericarpio

Pi = peso del endospermo

P2 = peso del pericarpio

P3 = peso del pico

EsDesor de Dericaruio.

Se realizó según Mohamed u (1 9929, con algunas modificaciones,

desarrollándose de la forma siguiente. Se seleccionan 15 granos y se colocan en una

solución 1 :2 de agua:glicer¡na por 24 h a temperatura ambiente. Posteriormente se sacan

del vaso de precipitados y se secan con un algodón; después con un bisturí se realiza

un corte en forma de cuadrado en la parte dorsal del grano, procurando que ocupe la

20



mayor área posible en esta zona: luego de realizar los cortes de cinco granos, estos se

juntan y se superponen, para tomar la lectura en el centro de las mismas, con un

calibrador micrométrico ( Uchida outside micrometer calipers, Uchida Yoko Co. LTD );

dividiendo el resultado entre cinco para obtener el grosor de pericarpio; y esto se repite

para el resto de los 10 granos.

Porcentaie de Dericamio retenido desDués de la nixtamalización.

Se efectuó de acuerdo a la técnica descrita por Sema a (1991). Se prepara

una solución de May-Gruenwald con 1 g de eosina Y (88% tinta, p/p) y 1 g de azul de

metileno en 200 ml de metanol, se coloca en una botella oscura y guarda en

refrigeración. La solución de trabajo se prepara minutos antes de utilizarla; el

procedimiento consiste en diluir una parte de solución de May-Gruenwald con tres de

metanol.

Se pesan 5 g de grano limpio y se ponen en bolsas de plástico perforadas que se

nixtamalizan durante 20 minutos empleando una solución de óxido de calcio (3.33 g de

Óxido de calcio por litro de agua) . Hay que tomar el tiempo a partir del momento en que

la solución comience a hervir con las bolsas, manteniéndolas siempre cubiertas por la

solución. AI concluir el tiempo establecido, se sacan las bolsas y se enfrian a chorro de

agua, enjuagándose bien. Posteriormente se toman con unas pinzas las muestras a teñir

con la solución de May-Gruenwald, sumergiéndolas por 15 seg en la solución de tintura;

el exceso de tintura es eliminada por enjuague de los granos, secuencialmente por 10

seg en cada uno de tres tazones que contiene 250 ml de metanol. Las muestras se

extienden sobre hoja de papel blanco para realizar la evaluación de manera visual,

empleando una escala subjetiva del 1 al 5, en donde:

1 = O % de pericarpio remanente

2 = 25% de pericarpio remanente

21






4.3.2. Experimento II. Participación de los compuestos tenólicos presentes en

pericarpio y capa de alwrona, sobre el color de la tortilla.

Nixtamalización y elaboración de tortillas.

Se utilizó la metodología de Salinas y Arellano (1 989) para la cual se pesan 1 O0

g de grano, 0.8 g de Hidróxido de Calcio (en la metodología original es 1 g) y se miden

200 ml de agua destilada. Todo esto se mezcla en un vaso de precipitados de 600 ml

y se da un calentamiento a temperatura de ebullición (aprox. 94’C) en un digestor de

fibra modificado para este propósito, lo que permite evitar la pérdida de agua por

evaporación durante la nixtamalización. El tiempo de cocimiento se calcula usando el

modelo propuesto por Gómez (1993), el cual evalúa el tiempo Óptimo de cocimiento en

función de la dureza del grano medida por el índice de flotación. La fórmula es la

siguiente:

TC = 49. 131 - O. 267 IF

donde:

Tc = Tiempo óptimo de cocimiento.

IF = índice de Flotación.

22

.,..,. ._ ...



Concluido el cocimiento, se deja reposar el grano durante un tiempo aproximado

de 18 - 20 horas a temperatura ambiente, manteniendo los vasos cubiertos con un vidrio

de reloj para evitar la evaporación. Después de este reposo, se separa el agua de

cocimiento y el nixtamal se enjuaga con agua corriente para eliminar parte del pencarpio

y residuos de cal.

De aqui, el grano pasa al molino de piedras para realizar la molienda y obtener

la masa. Una vez obtenida, se acondiciona, por medio de la adición de agua hasta que

adquiera una textura suave.

Para la elaboración de tortillas se pesan muestras de 20 g y se elaboran las

tortillas en una máquina metálica manual (casera) con dos plásticos, para evitar que la

masa se pegue a la superficie. Las tortillas son cocidas en una placa metálica a una

temperatura aprox. de 200"C, teniéndose un cocimiento de alrededor de 15 seg por cada

lado.

J

Color de arano, nixtamal. masa Y tortilla.

Para la medición de color se utilizó el método usado por Bedolla y Rooney (1984),

en el que se emplea un medidor de color de reflectancia, Hunter Lab (Hunter Associates

Laboratory Inc., Fairfax, Virginia , USA). El aparato se ajusta con un mosaico blanco de

las siguientes especificaciones L=92.81, a=-0.9. b=í .2. Para las mediciones en grano,

nixtamal y masa, la muestra se coloca en una caja de petri compactándola hasta dejar

la superficie uniforme, para después tomar las lecturas de color. Para el caso de la

tortilla, esta se coloca directamente. El color se expresa en función de L (blancura) y b

(amarillez).

23



Fenoles.

Se utilizó el método descrito por Price y Butler (1 977) con algunas adaptaciones.

El grano de maíz se muele en un molino UDY, tipo ciclón con malla de 0.4 mm,

posteriormente se colocan 500 mg de muestra en un matraz erlenmeyer de 125 ml; se

agregan 25 ml de metanol; el matraz se tapa con tapones de hule, envueltos en papel

parafilm; se agita durante 2.5 horas. Después se centrífuga parte de la muestra en un

tubo de vidrio de 10 ml a 3000 rpm durante 10 min, se toma una alícuota de 1 ml del

sobrenadante colocándola en un matraz Erlenmeyer; posteriomente se agregan 50 ml

de agua destilada, 3 ml de la solución de FeCI, 0.01 M y 3 ml de K,Fe(CN), 0.0008 M,

cronometrar 10 min a partir del instante en que se adicionó la primera solución, y

efectuar las lecturas de absorbancia en el colorimetro "Bausch 8, Lomb Spectronic 20"

a una longitud de onda de 720 nm, usando un blanco, en el que se sustituye el

sobrenadante por 1 ml de metanol (este se prepara al inicio de las muestras).

Para realizar los cálculos se debe tener también una curva estándar, la cual se

obtiene con el siguiente procedimiento:

Se pesan 0.1 O0 g de ácido tanico, se disuelven y aforan a 1 O0 ml con metanol para tener

una concentración de 1.0 mg/mi. De esta solución se toman 10 ml y se afora a 100 ml

con metanol para obtener una concentración de 0.1 mg/ml. Con esta solución se

preparan once tubos conteniendo diferentes concentraciones (Ver Cuadro 2).

Tomar 1 ml de cada tubo, transfiriendo a un matraz Erlenmeyer de 125 ml, agregar

50 ml de agua, 3 ml de FeCI, 0.01 M y 3 rnl de K,Fe(CN), 0.0008 M. Dejar reaccionar

por 10 minutos y leer a 720 nm.

Cálculos:

Obtener la línea de regresión de la curva estándar, usando las concentraciones en

el eje X y las absorbancias en el eje Y , calcular la ordenada al origen y la pendiente.

24


MATERIALES Y MEiODOS

- Da * 25 * 1000 * 100 b mgde ac. Tánico I g de muestra =

500 (100 - Y&)

Donde:

D= Densidad óptica.

a= Ordenada al origen.

b= Pendiente.

Oh h= Humedad en la harina.

25 = Factor de dilución.

1000 = Para corregir el peso de la muestra a gramos.

500 = Peso muestra.

Cuadro 2. Datos para preparar la curva estándar para fenóies con las concentraciones adecuadas.

No. de Sol. Metano1 Conc. de ácido Absorbancia tuvo patrón (mi) (mi) tánico (mglml) promedio

O O 10 0.00 0.000 1 1 9 0.01 0.025 2 2 8 0.02 0.060 3 3 7 0.03 o. 120 4 4 6 0.04 0.153 5 5 5 0.05 O. 180 6 6 4 0.06 0.223 7 7 3 0.07 0.278 8 8 2 0.08 0.300 9 9 1 0.09 0.315 10 10 O 0.10 0.330

25

... . ... I



Porcentaie de aericamio remanente.

Se efectuó de acuerdo a la técnica descrita por Sema-Saldivar (1 991), antes

descrita.

4.3.3. Experimento 111. Participación del pericarpio en las características de la tortllla.

Se utilizaron dos híbridos diferentes, el H-137 y el H-68. Las muestras se

nixtamalizaron siguiendo la metodologia descrita por Salinas y Areliano (1 989), variando

Únicamente la concentración de álcali al 0.8%. Se obtuvieron tres tipos diferentes de

masa para cada maíz:

A. El nixtamal se enjuagó normalmente y se molió para obtener la masa que se

considero como testigo.

B. El nixtamal se lavó exhaustivamente, hasta eliminar todo el pericarpio en el grano,

de manera que se obtuvo una masa sin pericarpio.

C. AI grano de maíz antes de ser nixtamalizado se le eliminó todo el pericarpio,

cuidando de dejar integro el pico. Se ajustó el tiempo de cocimiento, con el fin de evitar

la sobregelatinización de los almidones del grano, que condujera a tener masas

chiclosas. Para esto se nixtamalizó el grano en forma integral y midió el tiempo en que

comenzaba a solubilizarse el pericarpio en el grano. Este tiempo obtenido se le restó al

tiempo de nixtamaiización que correspondía de acuerdo a su índice de flotación,

obteniendo así el tiempo que se les daría a las muestras; siendo 21 min para el H-137

y 23 min para el H-68.

Por otra parte, para realizar la determinación de la viscosidad fue necesario

obtener harinas, por lo cual una porción de las masas obtenidas se colocaron en

charolas de aluminio, esparciéndolas para mantener una capa uniforme y facilitar el

26

---l-------



secado dentro de una estufa de convección mecanica, a una temperatura de 4548°C

durante 12 h. Posteriormente se pasó por un molino UDY, tipo ciclón con malla de 0.4

mm. envasando en frascos de vidrio.

4.3.3.1. Variables evaluadas.

Sólidos totales en aaua de cocimiento.

Una vez realizada la etapa de cocimiento alcalino, se separó el agua de

cocimiento, y se enjuagó el nixtamal con 200 ml de agua. Se juntaron los dos volúmenes

de agua (cocimiento y lavado) en dos vasos de precipitado de 250 ml previamente

puestos a peso constante y se sometieron a evaporación en una estufa con convección

de aire a una temperatura de 70-80°C por aprox. 72 h. Terminada la evaporación, los

vasos conteniendo los sólidos, se colocaron en un desecador hasta su enfriamiento, para

después obtener el peso. Los sólidos se calcularon con la siguiente formula:

PVM- PV * 100 PG

%SÓkdü~ =

donde:

PVM = Peso de los vasos con la muestra seca

PV = Peso de los vasos

PG = Peso del grano sin nixtamalizar

Humedad.

Para la determinación de humedad en el

metodo 44-1 1 del A.A.C.C. (1976).

ixt mal, ma y tortilla se uso el

27

-. ---Y---

.. .



Color de masa v tortilla.

Se usó un colorímetro de reflectancia "AGTRON" Modelo M-500A, que mide la

reflectancia relativa de la muestra a evaluar, para ello cuenta con cuatro fuentes

monocromaticas de luz, que son el verde, rojo, azul y el amarillo, de modo que la fuente

de luz se selecciona de acuerdo al producto a evaluar. En el caso del trabajo se utilizó

el verde. Una vez seleccionada el color de la fuente de luz, se procede a calibrar el

aparato con discos, para lo cual se empleo el disco identificado como el No. 24, para

calibrar el aparato al O y el No. 68 para calibrar a 100. Una vez calibrado el aparato, la

muestra a evaluar se coloca en un recipiente de plástico propio del aparato, y se

deposita en un compartimiento cerrado, procediendo posteriormente a efectuar la

medición.

Viscosidad en masa nixtamalizada.

Las determinaciones se realizaron usando el Rapid Visco Analyzer. modelo RVA

3D (Sydney. Australia). Esto se llevó a cabo utilizando 3 * 0.001 g de harina

nixtamalizada con tamaño de partícula de 0.4 mm, ajustadas a una humedad de 14% en

peso, adicionándole el agua destilada necesaria para alcanzar un peso total de 28 g. La

muestra se coloca en el contenedor y se adiciona el agua, colocando el agitador y

mezclando la muestra. Posteriormente, el contenedor con la muestra se coloca en el

equipo, el cual produce una agitación rápida durante 10 segundos, para luego

estabilizarse a velocidad constante de 75 rpm. Este equipo está en interfase con una

computadora, que mediante el software que acompaña al equipo, controla un perfil de

tiempos-temperaturas. Se utilizó un programa de tiempos y temperaturas de 1 minuto a

50°C, aumentando la temperatura hasta 92"C, a una velocidad de 5.6"C/min (7.5 min),

permaneciendo 5 minutos a esa temperatura, para después disminuir la temperatura

hasta 50°C, a la misma velocidad utilizada durante el calentamiento, y permaneciendo

2a

., . . -"----l---'-



a esa temperatura durante un minuto; sumando un tiempo total de prueba de 22 min.

Durante el desarrollo de la prueba, la computadora cuantifica automáticamente la

viscosidad de la suspensión en Unidades Relativas de Viscosidad (RVU) y la temperatura

("C), graficándolas contra el tiempo (min) transcurrido durante la prueba. La lectura de

los parámetros se realiza directamente de la curva obtenida.

Textura de la tortilla.

Se determinó utilizando el Texturómetro Universal Instron, provisto de un punzón

punta de estrella y una celda de compresión de 1 .O kg. La tortilla se coloca en medio de

un par de placas metálicas con un orificio en el centro por donde penetra el punzón en

la parte central de la tortilla. Se calibra la velocidad de la celda a 5 cm/min y la velocidad

de la gráfica a 10 cm/min, donde la textura, medida como dureza, fue el pico más alto

de la gráfica, expresado en Newton. La elasticidad de las tortillas se registra en mm,

midiendo la distancia del inicio de la gráfica hasta la mitad del pico más alto (Vázquez,

1990; Salinas e&& 1995).

Contenido de fibra.

Se uso el método 7.061 de la A.0.A.C (1980).

4.3.3.2. Elaboración de la preparaciones histológicas.

Los granos de maíz se remojaron en agua durante 24 h, a continuación se

procedió a realizar múltiples cortes longitudinales lo más delgado posible con una navaja,

depositando los cortes en una caja de petri con agua; para posteriormente observarlos

en un microscopio estereoscópico, a fin de seleccionar los mejores cortes. Los cortes

29



seleccionados se tiñeron con rojo de aceite y se montaron en un portaobjetos con

glicerina, para su obsetvación y fotografiado en el microscopio óptico.

4.4. Análisis Estadístico.

En el presente trabajo se utilizaron diferentes diseños para cada uno de los

experimentos realizados.

Para el experimento 1, se efectuaron correlaciones simples, para ver la relación

que existía entre las variables.

En el experimento 2, se realizó un análisis de varianza con un diseño

completamente al azar. También se realizó una comparación de medias por medio de

la prueba de Tukey. El modelo estadístico fue el siguiente:

donde:

Y,l = Valor de la variable repuesta correspondiente a la variedad i en su repetición j

p = Media general

V, = Efecto de la variedad i

qI = Error experimental. e,,-Nl(O,a,z)

además de realizar correlaciones simples.

En el experimento 3, se realizó un análisis de vananza con un arreglo factorial 2x3

completamente al azar, además de comparación de medias por medio de la prueba de

Tukey. El modelo estadístico fue el siguiente:

30

-- . ._-_I


MITERLALES Y HETODOS

donde:

Y,, = Valor de la variable respuesta correspondiente al tratamiento i, variedad j en

su repetición k

p = Media general

T, = Efecto del tratamiento i

Vi = Efecto de la variedad j

rV, = Efecto de la interacción del tratamiento por la variedad

= Error experimental. E~,-NI(O,O,Z)

31


RESULTADOS Y DISCUSION

13.06

13.06

0.65

23.99

0.12

0.06

V. RESULTADOS Y DISCUSION

5.66

2.21

4.32

20.13

4.43

5.13

5.1. Relación entre la dureza del grano y las característlcas del pericarpio

(Experimento I).

En el Cuadro 3, se pueden observar los resultados de las distintas variables

evaluadas. De dichas variables, las que presentaron mayor variabilidad fueron el espesor

de pericarpio y el indice de flotación. En el caso del espesor de pericarpio se tuvieron

maices con espesores desde 53 hasta 106 p, siendo estos resultados acordes con los

reportados por Helm y Zuber (1969), quienes encontraron valores entre 62 y 160 p en

Cuadro 3. Valor mínimo, máximo, media, desvlación estándar y coeficiente de variación para las variables que se indican.

Varia b I e

PR

AG

V. mínimo

1

53

4.1

25

1

0.7

V. máximo

1 O0

106

6.8

1 O0

1.7

1

Media

23.27

81.83

5.50

59.99

1.16

0.83

Desv. Estándar

IF = lndice de flotación EP = Espesor de pericarpio (@u) PP = Porcentaje de pericarpio

LG = Longitud de grano AG = Ancho del grano

PR = Porcentaje de pericarpio retenido después de la nixtamalizacion

--r"---------- . . .

32



tres lineas de maíces hibridos. Los valores de indice de flotación fluctuaron desde 1 para

los maíces muy duros, hasta 100 en los maíces muy suaves. La variable tamaño de

grano expresada por los conceptos delongitud y ancho, observó la menor dispersión,

siendo en promedio la longitud del grano en las muestras analizadas de 1.16 cm, y el

ancho de 0.83 cm. Con respecto al porcentaje de pericarpio éste varió desde 4.1 hasta

6.8%, encontrándose estos valores consistentes con los informados por Wolf (1952),

que son entre 5 a 6% del peso seco del grano. En cuanto al pericarpio retenido después

de la nixtarnalización se obtuvieron valores desde el 25 hasta el íOOo/o.

En el Cuadro 4, se muestran los coeficientes de correlación entre las variables

estudiadas, Como se puede apreciar, pocas de las variables presentaron correlación

significativa. ' El indice de flotación (mide la dureza del grano) se halla correlacionado forma

negativa (r = -0.2547; p 2 0.05) con el porcentaje de pericarpio en el grano. Esta

correlación indica que los maices duros poseen un porcentaje de pericarpio mayor que

los suaves.

Dado que el porcentaje de pericarpio que un grano presenta, está influenciado por

el tamalio de este, ya que tiene una mayor superficie de contacto, se consideró evaluar

esta variable por medio de la longitud y el ancho del grano; de estos, Únicamente la

longitud mostró una correlación altamente significativa (r = 0.4238; p s 0.01) con la

dureza del grano (IF). Así, los maices duros presentan una menor longitud de grano que

los maíces suaves.

El porcentaje de pericarpio retenido después de la nixtamalización (PR) es un

criterio de calidad que la industria productora de harina nixtamalizada considera, por la

influencia que este factor tiene sobre el color de la harina, la textura de la masa y la

calidad de la tortilla. La correlación observada en esta variable (PR) con la dureza del

grano fue no significativa. De acuerdo con estos resultados, el que un grano de maiz

33


-- 1 . I .--

EP

IF

PP

LG

AG


0.1439 ns 0.4577 ** 0.2210 ns 0.0678 ns 0.2972

-0.2547 * 0.4238 ** 0.1472 ns -0.1020 ns

-0.0745 ns -0.1294 ns 0.5207 **

0.1603 ns -0.0131 ns

-0.0976 ns

retenga más o menos pericarpio después de haber sido nixtamalizado no se halla

influenciado por la dureza que este grano posea, sino que depende de otros factores

como son las características propias del pericarpio, entre las que destaca el grosor o

espesor de pericarpio del mismo. Es lógico suponer que en la medida en que el

pericarpio sea más delgado, su desintegración por la acción del áicali sea más rápida.

La correlación entre estas dos variables (EP y PR) es significativa (r = 0.2972; p 0.05);

sin embargo, de acuerdo con los resultados, el porcentaje de pericarpio retenido depende

preferentemente del porcentaje de pericarpio (PP) que el grano tenga inicialmente, ya

que la correlación entre ambas variables fue altamente significativa (r = 0.5207; p 2

0.01).

Cuadro 4. Matriz de correlaciones entre las variables evaluadas.

IF PP LG AG PR

EP : Espesor de pericarpio. LG : Longitud de grano. IF : Indice de flotación. AG : Ancho de grano. PP : Porcentaje de pericarpio. PR : Pericarpio retenido después de ns = No significativo (p > 0.05) la nixtamalización. * Significativos con (p s 0 . 0 5 ) * * Altamente significativos (p s 0.01)



Las variables espesor de pericarpio (EP) y porcentaje de pericarpio (PP) se hallan

relacionadas, con una correlación altamente significativa (r = 0.4577; p s 0.01), y ambas

influencian el porcentaje de pericarpio retenido después de la nixtamalización; sin

embargo, la correlación observada entre el pericarpio retenido y el porcentaje de

pericarpio (r = 0.5207; p < 0.01) fue mayor que la obtenida entre el pericarpio retenido

y el espesor de pericarpio (r = 0.2972; p 5 0.05).

Teóricamente, mientras más grueso sea el pericarpio del grano de maiz, mayor

será el porcentaje de este con respecto al grano entero. No obstante, el espesor del

pericarpio no es uniforme en todo el grano, ya que varia de acuerdo a la zona o región

en la cual se toma la lectura (Wolf et, 1952; Mohamed et, 1993). En el presente

trabajo la lectura se tomó en la parte central de la región abgerminal del grano, que es

la parte más gruesa, lo cual pudo afectar los resultados, ya que se esperaría que

presentara mayor correlación con el pericarpio retenido, que con el porcentaje de

pericarpio.

Por otro lado, el porcentaje de pericarpio no se halla influenciado por el tamaño

del grano, pues ni la longitud ni el espesor del grano mostraron estar correlacionadas con

dicha variable.

Aunque el estudio permite tener directrices acerca de las características físicas del

grano que se hallan relacionadas con la variable de calidad pericarpio retenido después

de la nixtamalización, ninguna de ellas mostró una correlación lo suficientemente alta

como para asumir que sea la variable clave. Por otro lado Trejo a (1982), mencionan

que hay diferencias entre las distintas variedades de maíz en cuanto a la composición

y espesor de pericarpio, lo que también probablemente requiera de distintas condiciones

del tratamiento alcalino. Tal vez esta diferencia en composición del pericarpio tenga

relevancia también en la facilidad del desprendimiento del pericarpio.

35



5.2. Participación de los compuestos fenólicos presentes en el perkarpio y capa de

aleurone sobre el color de la tortilla (Experimento U).

5.2.1. Concentración de compuestos fenólicos en el grano de maíz.

Los resultados de la concentración de compuestos fenólicos, se muestran en el

Cuadro 5. Como se puede observar, la muestra con mayor concentración de

compuestos fenólicos fue el hibrido H-36, con un contenido de 0.8543 mg/g; mientras

que el de menor contenido fue el maíz criollo Singuilucan, que tuvo una concentración

de 0.3406 mg/g. Dichos resultados, son más bajos a los reportados por Sen (1994), en donde menciona concentraciones de compuestos fenólicos de 1.154 a 2.428 mg/g;

estas discrepancias posiblemente se deban a que la metodologia empleada fue distinta,

ya que los autores usaron Microespectrofluorometria, siendo dicha metodología más

sensible que la utilizada en el presente trabajo.

En general, dentro de los cereales, los compuestos fenólicos se encuentran en

forma de ácidos fenólicos y flavonoides, ya sea en forma combinada o ligada con otras

sustancias (Sen et, 1994). Concentrándose los ácidos fenólicos en las paredes

celulares primarias, donde se hallan ligados con la hemicelulosa.

Por lo anterior, podemos suponer que en los resultados obtenidos, en general se

cuantificó el contenido de flavonoides en el grano, ya que algunos autores (Serratos,

1993; Ohta e&& 1994; Ribéreau, 1972) citan que para realizar la extracción de los

ácidos fenólicos es necesario, efectuar una hidrólisis con una solución de NaOH, para

lograr separar los ácidos fenólicos de las paredes celulares, a las que se hallan ligadas,

y en la metodologia empleada no se realizó esto, durante la extracción.

36



Cuadro 5. Medias del contenido de compuestos fenóllcos y porcentaje de pericarpio retenido después de la nixtamalización.

CF (mg/g)

0.8543 a

0.7043 ab

0.6992 ab

0.6512 abc

0.5995 abcd

0.5874 bcd

0.5848 bcd

0.5731 bcd

0.4051 cd

0.3917 cd

0.3693 d

0.3406 d

MUESTRA

H-36

ZAPALOTE

H-89

H-58

H-44

CERES-I

H-386 X 99

H-68

122 x 75

CM PACIFICO

H-38

SINGUILUCAN

PR (YO)

87.50 ab

37.50 b

87.50 ab

75.00 ab

87.50 ab

62.50 ab

87.50 ab

100.00 a

100.00 a

50.00 ab

100.00 a

62.50 ab

Medias con la misma letra por columna no son significativamente diferentes (p > 0.05) CF : Compuestos Fenólicos (mg/g) PR : porcentaje de pericarpio retenido después de la nixtamalización

5.2.2. Pericarpio retenido después de la nixtamalización.

Como se puede ver en el Cuadro 5, las variedades que mostraron el mayor

porcentaje de pericarpio retenido después de la nixtamalización fueron las muestras

122x75, H-38 y H-68, con aproximadamente 100 % de pericarpio retenido, y las

muestras que presentaron un menor porcentaje de pericarpio retenido fueron, el maíz

criollo Zapalote y el híbrido CM-Pacifico con un porcentaje de pericarpio retenido de 37.5

37


-I - ...--- *ri

RESULTADOS Y DSCUSION

y 50% respectivamente. El resto de las muestras se encuentran entre el 62.5 y 87.5%

de pericarpio retenido.

5.2.3. Color en grano.

En el Cuadro 6 se presentan los resultados para el color de grano expresados

en términos de su blancura (L) Y amarillez (b), para los materiales estudiados.

De las muestras evaluadas, la de mayor contenido de compuestos fenólicos fue

el H-36 (Cuadro 5); el cual presentó una blancura (L) de las más altas en grano, y la

amarillez (b) en grano fue de las más bajas. En contraparte, la muestra con menor

contenido de compuestos fenólicos (Cuadro 5) correspondió al maiz criollo Singuilucan,

el cual presentó una blancura (L) y amarillez (b) en grano intermedias.

El maíz más blanco de los materiales evaluados fue el criollo Zapalote, el cual

presentó un alto contenido de compuestos fenólicos (Cuadro 5). Mientras que el maíz

con menor una blancura (L) fue el H-38, con un contenido bajo de compuestos fenólicos

(Cuadro 5).

La muestra que presentó la mayor tonalidad amarilla (b) fue el maíz CERES-1,

teniendo un contenido de compuestos fenólicos intermedio (Cuadro 5). Mientras que la

muestra con la menor tonalidad amarilla (b) la presentó el rnaiz H-89, con un contenido

de compuestos fenólicos relativamente alto (Cuadro 5).

Como puede apreciarse, no se observó una relación clara entre el contenido de

compuestos fenólicos y la blancura (L) y la amarillez (b) del grano de maiz crudo. Esto

se puede explicar a que se desconoce que compuestos fenólicos en específico, están

presentes en las muestras y con ello la coloración de los mismos, aunque abundan los

ácidos fenólicos y los flavonoides dentro de los cereales (Sen etal, 1994). Por ejemplo,

los flavonoides son generalmente sustancias de tonalidades amarillas y naranjas (Badui,

38



Cuadro 6. Comparación de medias de la blancura y la amarillez del grano de maíz.

MUESTRA

H-36

ZAPALOTE

H-89

H-58

H-44

CERES-1

H-38B X 99

H-68

122 x 75

CM PACIFICO

H-38

SINGUILUCAN

CG íL)

65.85 b

71.50 a

61.95 d

62.60 cd

62.50 cd

65.65 b

62.00 d

61.20 d

64.50 bc

65.30 b

61.00 d

63.00 cd

CG (b) 19.55 de

21 .O5 bc

19.25 e

20.10 d

19.50 de

22.30 a

20.05 de

20.20 d

21.30 bc

22.10 ab

21.15 c

21.50 abc

Medias con la misma letra por columna no son significativamente diferentes (p > 0.05) CG : Color en grano (L) : Valor del Hunter Lab. que mide la blancura (b) : Valor del Hunter Lab. que mide la amarillez

1981), aunque existen algunos que son incoloros, como ciertas flavonas y flavonoles, los

cuales se han aislado en plantas con flores de color blanco, matfileh y crema (Ribéreau,

1972). Por otra parte, dentro de los compuestos fenólicos los politenóles forman

complejos fuertemente coloreados al interaccionar con iones metálicos y el pH del medio

(Belitz et, 1988), lo cual involucra que después del tratamiento alcalino de la

nixtamalización, se den cambios en la coloración del grano.

39



5.2.4. Color en nixtamal.

De acuerdo con los resultados que se muestran en el Cuadro 7, el contenido de

compuestos fenólicos no está influyendo la blancura (L) del nixtamal, ya que la muestra

H-36 con el contenido más alto de compuestos fenólicos (Cuadro 5), presentó un color

estadisticamente igual al que observó la muestra de maíz Singuilucan, cuyo contenido

Cuadro 7. Comparación de medias para la blancura en nixtamal.

MUESTRA

H-36

ZAPALOTE

H-89

H-58

H-44

CERES-1

H-38B X 99

H-68

122 x 75

CM PACIFICO

H-38

SINGUILUCAN

CG (U 65.85 b

71.50 a

61.95 d

62.60 cd

62.50 cd

65.65 b

62.00 d

61.20 d

64.50 bc

65.30 b

61.00 d

63.00 cd

60.05 bc

64.80 a

61.80 ab

58.70 bcd

58.80 bcd

60.20 bc

59.35 bcd

56.60 d

56.90 cd

59.95 bcd

52.95 e

59.25 bcd

% DB

8.8

9.4

0.2

6.2

5.9

8.3

4.3

7.5

11.8

8.2

13.2

6.0

Medias con la misma letra por columna no son significativamente diferentes (p > 0.05) CG : Color en grano CN : Color en nixtamal % DE : % de disminución en la blancura del nixtamal con respecto a la del grano (L) : Valor del Hunter Lab. que mide la blancura (b) : Valor del Hunter Lab. que mide la amarillez

40

. "'-------r-


~ .~ . . . ____ ~ ~.~

RESULTADOS Y DiSCUSlON

CN íb)

de compuestos fenólicos fue el más bajo (Cuadro 5). Además, muestras como el H-38

y 122x75, presentaron la mayor disminución en su blancura, siendo que son dos

muestras que tienen bajos contenidos de compuestos fenólicos.

Con respecto al desarrollo de la tonalidad amarilla (b) en el nixtamal, los

resultados se pueden apreciar en el Cuadro 8, donde se obsetva un incremento de la

amarillez con respecto al obtenido para el grano, en general para todas las muestras,

% IA

Cuadro 8. Comparación de medias para la amarillez en nixtamal.

24.15 ab

23.60 abc

23.90 ab

22.85 bc

22.05 c

25.10 a

23.80 ab

23.40 bc

24.30 ab

25.25 a

24.30 ab

24.10 ab

MUESTRA

23.5

7.0

24.2

13.7

13.1

12.6

18.7

15.8

14.1

14.3

14.9

12.1

H-36

ZAPALOTE

H-89

H-58

H-44

CERES-I

H-38B X 99

H-68

122 x 75

CM PACIFICO

H-38

SINGUILUCAN

CG (b)

19.55 de

22.05 ab

19.25 e

20.10 d

19.50 de

22.30 a

20.05 de

20.20 d

21.30 bc

22.10 ab

21.15 c

21.50 abc

Medias con la misma letra por columna no son significativamente diferentes (p > 0.05) CG : Color en grano CN : Color en nixtamal % IA : % de decremento en la amarillez del nixtamal con respecto al grano (L) : Valor del Hunter Lab. que mide la blancura (b) : Valor del Hunter Lab. que mide la amarillez

Y--



como consecuencia del proceso de nixtamalización. El mayor incremento se presentó en

las muestras del H-36 y H-89, con contenidos de compuestos fenólicos elevados; la

excepción fue el maíz Zapalote, que con una alta concentración de compuestos fenólicos

(Cuadro 5), presentó el menor incremento en la amarillez al pasar de grano a nixtamal,

aunque esto pudo deberse a que dicha muestra presentó el más bajo porcentaje de

pericarpio retenido después de la nixtamalización (Cuadro 5).

De acuerdo a los resultado obtenidos, no es posible precisar la contribución que

los compuestos fenólicos, tienen sobre el desarrollo del color en nixtamal en términos de

su blancura y amarillez. Pero si hay un incremento en mayor o menor grado sobre la

tonalidad amarilla del nixtamal.

5.2.5. Color en masa.

En el Cuadro 9 se muestran los resultados del grado de blancura (L) en masa

entre las muestras estudiadas. En general se puede apreciar un incremento en la

blancura de la masa con respecto al nixtamal, esto debido a que durante la molienda hay

una mezcla homogénea de todos los componentes del grano, dentro de los cuales

destaca el endospeno que es el mayoritario y esta parte del grano no se pigmenta o

lo hace en muy baja proporción; además de que existe una alta humedad en la masa lo

cual también contribuye a dar esa blancura, ya que el agua actúa como diluyente del

color.

La masa más blanca fue la obtenida del maíz Zapalote, en tanto que la menos

blanca correspondió al maíz H-44. En relación al contenido de compuestos fenólicos

(Cuadro 5), el maíz Zapalote presentó un valor elevado, en tanto que en el H-44 el

contenido fue bajo. Aunado esto, a que no hubo diferencias significativas entre los

diferentes maices estudiados en la blancura (L) de la masa.

42



Cuadro 9. Comparación de medias para la blancura en masa.

MUESTRA

H-36

ZAPALOTE

H-89

H-58

H-44

CERES-1

H-38B X 99

H-68

122 x 75

CM PACIFICO

H-38

SINGUILUCAN

~

CN (L)

60.05 bc

64.80 a

61.80 ab

58.70 bcd

58.80 bcd

60.20 bc

59.35 bcd

56.60 d

56.90 cd

59.95 bcd

52.95 e

59.25 bcd

CM (L) 75.40 ab

76.85 a

73.40 ab

73.15 ab

72.65 b

75.55 ab

75.35 ab

76.10 ab

73.20 ab

75.60 ab

74.00 ab

74.65 ab

% IB

25.6

10.6

18.8

24.6

23.6

25.5

27.0

34.5

28.6

26.1

41.3

26.0

Medias con la misma letra por columna no son significativamente diferentes (p 5 0.05) CN : Color en nixtamal CM : Color en masa YO IB : de incremento en la blancura de la masa con respecto al nixtamal (L) : Valor del Hunter Lab. que mide la blancura (b) : Valor del Hunter Lab. que mide la amarillez

Por otro lado, los resultados de la intensidad amarilla (b) de la masa se pueden

observar en el Cuadro 10, donde se aprecia que las muestra H-89, Zapalote y

Singuilucan presentaron la mayor disminución de la tonalidad amarilla de la masa con

respecto al nixtamal, teniendo las dos primeras muestras un alto contenido de

compuestos fenólicos y la ultima el más bajo (Cuadro 5). Mientras que la muestra que

presentó la menor disminución en la tonalidad amarilla fue el maíz H-38Bx99, con un

contenido intermedio de compuestos fenólicos .

43

-. --I- ... ___.-



De acuerdo a los resultados, y en correspondencia con los obtenidos para

nixtamal, no existe una participación definida de los compuestos fenólicos en el desarrollo

del color amarillo en la masa. Esto puede deberse a que el pencarpio retenido después

de la nixtamalización esta afectando el color de la masa (Salinas y Perez, 1996), entre

otros factores, a parte de los compuestos fenólicos.

Cuadro 10. Comparacbn de medias para la amarillez en masa.

MUESTRA

H-36

ZAPALOTE

H-89

H-58

H-44

CERES-1

H-38B X 99

H-68

122 x 75

CM PACIFICO

H-38

S!NGUILUCAN

CN (b) 24.15 ab

23.60 abc

23.90 ab

22.85 bc

22.05 c

25.10 a

23.80 ab

23.40 bc

24.30 ab

25.25 a

24.30 ab

24.10 ab

CM íb) . . 17.40 b

13.75 e

13.40 e

13.90 e

14.60 de

16.85 bc

19.55 a

16.10 c

16.35 bc

19.95 a

15.60 cd

14.15 e

% DA

28.0

41.7

43.9

39.2

33.8

32.9

17.9

31.2

32.7

21 .o 35.8

41.3

Medias con la misma letra por columna no son significativamente diferentes (p > 0.05) CN : Color en nixtamal CM : Color en masa % DA : % de decremento en la amarillez de la masa con respecto al nixtamal (L) : Valor del Hunter Lab. que mide la blancura (b) : Valor del Hunter Lab. que mide la amarillez



5.2.6. Color en tortilla.

Los resultados sobre la blancura (L) de la tortilla, están concentrados en el Cuadro

11. Las muestras que presentaron la mayor disminución de la blancura correspondieron

al H-36 y H-38Bx99, con un contenido alto e intermedio de compuestos fenólicos

respectivamente (Cuadro 5); en tanto que la que presentó la menor disminución del

Cuadro 11. Comparación de medias para la blancura en tortilla.

MUESTRA

H-36

ZAPALOTE

H-89

H-58

H-44

CERES-1

H-386 X 99

H-68

122 x 75

CM PACIFICO

H-38

SINGUILUCAN

CM (L) 75.40 ab

76.85 a

73.40 ab

73.15 ab

72.65 b

75.55 ab

75.35 ab

76.10 ab

73.20 ab

75.60 ab

74.80 ab

74.65 ab

CT íL\ 63.40 d

65.80 abc

63.45 d

62.95 d

66.90 ab

66.90 ab

63.80 cd

65.90 abc

63.45 d

67.75 a

65.05 bcd

63.75 cd

%DB

15.9

14.4

13.6

13.9

7.9

1 1.4

15.3

13.4

13.3

10.4

13.0

14.6

Medias con la misma letra por columna no son significativamente diferentes (p > 0.05) CM : Color en masa CT : Color en tortilla % DB : % de decremento en la blancura de la tortilla con respecto a la masa (L) : Valor del Hunter Lab. que mide la blancura (b) : Valor del Hunter Lab. que mide la amarillez

45



grado de blancura fue el H-44, con un contenido intermedio de compuestos fenólicos. Por

otro lado las muestras con la mayor y menor concentración de compuestos fenólicos, no

muestran diferencias significativas en la blancura de la tortilla.

Cuadro 12. Comparación de medias para la amarillez en tortilla.

MUESTRA

H-36#

ZAPALOTE

H-89#

H-58#

H-44#

CERES-1

H-386 X 99

H-68

122 X 75

CM PACIFICO

H-38#

SINGUILUCAN

CM fbl

17.40 b

13.75 e

13.40 e

13.90 e

14.60 de

16.85 bc

19.55 a

16.10 c

16.35 bc

19.95 a

15.60 cd

14.15 e

CT íbl

19.15 bc

16.50 f

16.35 f

16.55 f

16.50 f

18.05 d

19.85 ab

18.25 cd

18.40 cd

20.15 a

17.95 de

17.00 ef

% IA

10.1

20.0

22.0

19.1

13.0

7.1

1.5

13.4

12.5

1 .o 15.1

20.1

Medias con la misma letra por columna no son significativamente diferentes (p > 0.05) CM : Color en masa CT : Color en tortilla % IA : % de incremento en la amarillez de la tortilla con respecto a la masa (L) : Valor del Hunter Lab. que mide la blancura (b) : Valor del Hunter Lab. que mide la amarillez

Respecto a la tonalidad amarilla (b) de la tortilla, se pueden observar los

resultados en el Cuadro 12, donde se ve claramente que no hay una relación entre el

contenido de compuestos fenólicos y la tonalidad amarilla de la tortilla. De las muestras

46



que presentaron el mayor incremento en la tonalidad amarilla se encuentran el H-89, el

maiz Zapalote y Singuilucan con un contenido de compuestos fenólicos alto para los dos

primeros y bajo para el Último (Cuadro 5); además que hay que destacar que no hay

diferencias significativas entre estás muestras, así como presentar los valores más bajos

en la tonalidad amarilla de la tortilla. En contraparte las muestras que presentaron el

menor incremento en la tonalidad amarilla de la tortilla fueron el CM-Pacifico y el H-

388x99, con un contenido bajo e intermedio de compuestos fenólicos respectivamente,

pero presentan las tonalidades más amarillas con respecto a todas las muestras.

5.2.7. Correlaciones.

En el Cuadro 13 se muestran los coeficientes de correlación entre las variables

estudiadas. Como en el caso anterior, al analizar los cuadros de comparación de medias,

no se hizo evidente una directriz, que nos indicara la influencia de la concentración de

compuestos fenólicos en la intensidad de la tonalidad del color de los distintos productos

(grano, nixtamal, masa, tortilla); este mismo comportamiento se reflejo en los cuadros de

la matriz de correlaciones.

En cuanto al contenido de compuestos fenólicos, esta variable únicamente se

encuentra relacionada con el color amarillo (b) del grano (r=-0.4856; ps 0.05) y el grado

de blancura (L) del nixtamal (r=0.5122; p< 0.05); siendo importante la correlación

obsetvada para la blancura en nixtamal, ya que cabría esperar el desarrollo de complejos

coloreados durante la nixtamalización; aunque esto sólo se ve reflejado al parecer sobre

la blancura del nixtamal y no sobre la tonalidad amarilla en nixtamal. En tanto que la

relación observada de los compuestos fenólicos con la amarillez del grano, puede

deberse a la presencia de flavonoides en el grano, los cuales son de tonalidades

amarillas y naranjas generalmente (Badui, 1981).

47

-..- T- il,.--___



Cuadro 13. Matriz de correlaciones para las distintas variables estudiadas de color en grano, nixtamal, masa y tortilla.

PR CG(L) CGíW CN(L) CN@)

-0.0070 ns 0.2964 ns -0.4856 0.5122 -0.2726 ns

-0.6580 ** -0.5698 ** -0.6320 ** -0.1320 ns

0.5240 ** 0.6824 ** 0.2175 ns

0.1007 ns 0.6051 '*

0.01 17 ns

CMíL) CM(W CT(L) CT(b)

0.0851 ns -0.1420 ns -0.2091 ns

-0.2918 ns 0.0269 nS -0.3836 nS

0.4575 ' -0.0277 ns 0.2364 ns

0.4538 0.1928 ns 0.4465 *

0.2640 ns -0.1 536 ns 0.0638 ns

0.3945 ns 0.5094 0.1399 ns

0.3163 ns 0.2855 ns

0.2823 ns

-0.1724 ns

0.1031 ns

-0.0319 ns

0.1768 ns

-0.2243 ns

0.5478 **

0.3668 ns

0.9647 **

0.1617 ns

CF : Compuestos fenólicos (ma/g) PR : Pericarpio retenido después de la nixtamalización ("A) CG : Color en grano CM : Color en masa (L) : Valor del Hunter Lab. que mide la blancura (b) : Valor del Hunter Lab. que mide la amarillez ns No significativo (p > 0.05) * Significativos (p s 0.05) ** Altamente significativos (p s 0.01)

CN : Color en nixtamal CT : Color en tortilla

48



Dado que la variable porcentaje de pericarpio remanente se evaluó una vez

realizada la nixtamalización, solamente se encuentra correlacionada (r=-0.632; ps 0.01)

con la blancura del nixtamal (L).

Como se observó anteriormente, las variables contenido de compuestos fenólicos

y porcentaje de pericarpio retenido después de la nixtamalización, tienen influencia sobre

la blancura del nixtamal; sin embargo, dichas variables no muestran relación alguna con

los componentes de color (L y b) en masa y tortilla, de modo que no hay un efecto

directo de los compuestos fenólicos y el pericarpio retenido sobre el color de estos

productos.

Por otra parte se observa una mayor relación entre el color de los distintos

productos desde la materia prima hasta el producto final, siendo esto algo ya conocido,

ya que la industria ha recurrido a la eliminación de pericarpio y el uso de maíces más

blancos, entre otras cosas, para obtener tortillas más blancas.

La blancura del grano (L) se halla relacionada con la amarillez (b) del grano

(r=0.524; ps 0.01), así como la blancura del nixtamal (k0.6824; p s 0.01) y de la masa

(r=0.4575; ps 0.05); reflejando en general, que hay un efecto considerable de la blancura

del grano de maiz sobre la del nixtamal y masa. Por otro lado, la amarillez en grano (b)

se encuentra relacionada con la amarillez del nixtamal (r=0.6051; p s O.Ol) , al igual que

con la blancura de masa (k0.4538; p< 0.05) y la de la tortilla (r=0.4465; ps 0.05);

observándose aqui que hay un efecto claro de la tonalidad amarilla del grano de maiz

sobre la del nixtamal, además de estar afectando en cierta proporción la blancura de la

masa y la de la tortilla, ya que las reacciones de color que se dan durante la

nixtamalización, en la tonalidad amarilla, también se pueden estar reflejando una

apariencia opaca sobre el nixtamal, y por ello en la blancura de la masa y la tortilla.

Por otra parte, la amarillez del nixtamal (b) se encuentra relacionada con la

amarillez de la masa ( r = 0.5094; p 5 0.05 ) y el de la tortilla (r=0.5478; p 5 0.01),

49

-- --l------ - .


REWLTAWS Y DISCUSION

reflejándose la influencia de la tonalidad amarilla del nixtamal sobre la de la masa y la

tortilla; hecho que se ve reforzado por la correlación que se dió entre la amarillez de la

masa (b) con la de la tortilla (r=0.9647; pi; 0.01).

5.3. Partlcipaclón del pericarpio en las caractm'stlcas de la torHHa (Experimento 19.

5.3.1. Anllisls de varianza de tratamientos.

Se observó que hubo diferencias entre tratamientos para la mayoría de las

variables estudiadas (ver Anexo l), con excepción de las variables humedad en tortilla,

viscosidad inicial de las harinas y elasticidad en tortilla. Así mismo, existió interacción

entre la variedad y el tratamiento, para las variables humedad en nixtamal, color en

tortilla, viscosidad máxima durante el ciclo de calentamiento, dureza en tortilla y fibra

cruda en tortilla.

5.3.2. Variables de nlxtadlzación.

5.3.2.1. PéfdMa de sólidos.

En la Figura 1, puede apreciarse que los tratamientos en los que el grano se

nixtamalizó integralmente, presentaron mayor pérdida de sólidos que aquellos en los

cuales el grano se nixtamalizó una vez que se le eliminó el pericarpio de manera manual.

Este comportamiento fue común para los dos materiales estudiados y se debe a que el

pericarpio es el principal componente de la materia seca que se pierde en el nejayote,

debido a la solubilización de la hemicelulosa de dicha estructura, donde llega a contribuir

hasta con el 64% de las pérdidas de materia seca (Pflugfelder && 1988).

50


RESULTIDOS Y DISCUSION

........................................ .................................. .... I

.....................................................................................

Figura 1. Pérdida de sólidos en los maices K137 y K68 nixtamsllzados con y sin pertcarplo.

El pericarpio constituye una importante barrera a la entrada y salida de agua y

solutos del grano durante la nixtamalización, de manera que cuando se procesa

habiéndole eliminado previamente esta estructura, la entrada de agua se facilita y

también la solubilización de solutos, que se lixivian al exterior del grano. En los

tratamientos nixtamalizados sin pericarpio, el porcentaje de sólidos suma cerca de 3.0%.

De acuerdo a lo informado por Pflugfelder u (1988), de la pérdidas de materia seca

el pericarpio representa cerca del 64%. En el caso de los maíces bajo estudio, al restar

el valor de pérdida de sólidos obtenida en el grano integral el correspondiente al grano

nixtamalizado sin pericarpio. la diferencia corresponde al pericarpio solubilizado durante

el cocimiento, sin embargo este valor representa apenas el 31 YO del total de perdida de

51

....... -. ...,I ........ ' --1_1----


RESULTADOS Y MSCUSlON

sólidos, lo que evidencia que en el grano sin pericarpio la pérdida de solutos como

almidón y proteína, que son los principales componentes del endosperno, se incrementa.

5.3.2.2. Humedad en nixtamal, masa y tortilla.

Para el caso de la humedad en nixtamal, los valores más bajos se presentaron

en el tratamiento donde se realizó un enjuague exhaustivo para la total eliminación del

pericarpio (tratamiento 2); en tanto que la humedad más alta se observó en el

tratamiento donde se nixtamalizó el maíz sin el pericarpio (tratamiento 3). La baja

humedad del tratamiento 2 obedece a que en este tratamiento el grano una vez

nixtamalizado se lavó exaustivamente hasta eliminar todo el pericarpio, por lo que la

humedad asociada a esta estructura no se cuantificó (Figura 2).

....................................................................................................................

....................................................................................................................

.................................................................................................................... 1 zp 35 - t 30 ' I

T1 T2 l-3

Figura 2. Humedad en nixtamal para los diferentes tratamlentos estudlados.

52

.......... ~ . - ~ ~ - ~ -r-----'-----



En el caso del tratamiento 3, cuyo grano se nixtamalizó sin pericarpio, la absorción

de agua por parte del endosperno fue mayor que en los tratamientos 1 y 2, aún cuando

el tiempo de nixtamalización en el tratamiento 3 fue menor que el asignado a los

tratamientos restantes, para evitar el sobrecocimiento del grano, este al parecer no fue

el más adecuado, ya que la humedad del nixtamal resultó ser mayor.

La humedad en masa acondicionada mostró un comportamiento contrario al que

se tuvo para nixtamal, ya que la humedad más baja se presentó en el tratamiento 3

(Figura 3), que en el caso de nixtamal fue el de más alta humedad. La masa obtenida

de este tratamiento, requirió la adición de una menor cantidad de agua que los otros

tratamientos, ya que se observó que esto era necesario para lograr una buena textura

cn

.....................................................................................................................

.....................................................................................................................

....................................................................................................................

1- H - 137 -e-- H - 68 I

Figura 3. Humedad en masa para los diferentes tratamientos estudiados.

53



55-

de la masa y permitiera formar perfectamente la tortilla. Es posible que al haberse

nixtamalizado el grano sin pericarpio se halla dado una mayor gelatinización del almidón,

confiriéndole un cierto grado de chiclosidad a la masa, y para contrarrestar este efecto

se requirió que la masa estuviera un poco "reseca".

En el caso de los tratamientos 1 y 2, se obsewó una tendencia similar a la que

se presentó para la humedad en nixtamal.

En el caso de la humedad en tortilla (Figura 4), no hubo diferencias significativas

entre tratamientos (ver Anexo 3a), a pesar de que se presentaron diferencias de

humedad en la masa y la humedad de la tortilla depende directamente de la humedad

de la masa de la cual proviene. Sin embargo, parece que las humedades se

uniformizaron con el tratamiento térmico que se le dio a las tortillas, durante su

cocimiento.

.................................................................................

60

50 ............................................... ......................................

45 .......... .............................................................

40 .......... .................................................

35 _.... " ............

30 ~

Figura 4. Humedad en tortilla para los diferentes tratamientos estudiados.



HlBRlDO

5.3.2.3. Cdor en masa y tortilla.

TRAT.

En el Cuadro 14 se muestran los resultados obtenidos para Color en masa y

tortilla. Con respecto al color en masa, se presentó una mayor blancura en las obtenidas

del tratamiento 2, en el que se eliminó al nixiamal el pericarpio mediante enjuagues

exhaustivos. En el tratamiento 3 , la masa mostró una tonalidad amarilla estadísticamente

igual a la observada en el tratamiento I .

H-137

H-68

Cuadro 14. Comparación de medias entre tratamientos para color en masa y tortilla.

T1

T2

T3

T1

T2

T3

Var

CM ’ 81.15 b

91.00 a

81.50 b

76.25 c

84.65 b

73.40 c

,le

CT’

46.90 ab

48.25 a

47.75 a

33.40 c

44.25 b

35.40 c

Medias con la misma letra por columna no son significativamente diferentes (p a.05). ’ Reflectancia relativa T I = Maíz nixtamalizado integralmente. T2 = Maíz nixtalalizado integralmente e intensamente lavado despub de la nixtamalización para

T3 = Maíz nixtamalizado sin pericarpio. CM = Color en masa CT = Color en toitilla

desprender completamente el pericarpio.

La presencia del color amarillo en las masas obtenidas con el tratamiento 3, se

debió muy probablemente a los compuestos fenólicos presentes en la capa de aleurona

55



que al interaccionar con el álcali durante la nixtamalización desarrollan COlOraCiÓn atnarilla

intensa. Paredes y Saharópulos (1982), en su estudio de microscopía electrónica de

barrido, mencionan que la capa de aleurona y algunas capas del pericarpio, se retienen

en el grano después de la nixtamalización. Para el caso particular de la capa de

aleurona, en el presente estudio se pudo constatar que permanece adherida al

endospermo, cuando el pericarpio es removido de manera manual, y ésto se puede ver

en las figuras 5 y 6, que representan cortes longitudinales de granos de maíz crudos

vistos al microscopio, a los cuales se les eliminó manualmente el pericarpio. En dichas

figuras se puede apreciarse la capa de aleurona, formando una capa celular con espesor

de una sola célula, sobre la cual se asienta una membrana delgada que corresponde a

la cutícula o cubierta de la semilla, mientras que debajo de la capa de aleurona se halla

el endospermo del grano Wow et, 1952).

* Figura 5. Mlcmfotograíia de un corte longitudinal dei grano de maíz (híbrido H-137).

(a) cutícula o cum de la semllla, (b) capa de aieurona, (c) endospermo. 320 X.

56



1 *-.

Figura 6. Mlcrofotografia de un corte longltudlnal del grano de m'r (híbrido H-66). (a) cutícula o cubloria de la semilla, (b) cap. de deurona, (c) end-. 320 X.

El color en tortilla reflejó una tendencia similar a la del color en masa, ésto debido

a que, normalmente el color de la masa se va a reflejar en el color de la tortilla. Las

tortillas más blancas correspondieron al tratamiento 2, en tanto que los tratamientos 1

y 3 produjeron tortillas menos blancas, con un color estadísticamente igual (Cuadro 15).

5.3.3. Vlrcosldad.

Los resultados de los viscoamilogramas realizados a las harinas obtenidas con

los distintos tratamientos, se presentan en el Cuadro 15 (Ver también figuras 7 y 8). La

viscosidad inicial no mostró diferencias entre tratamientos.

57



VM (RVU)

93.50 a

73.00 b

67.50 C

87.50 a

77.50 b

61.50 c

Cuadro 15. Comparación de medias entre tratamientos para viscosidad en las distintas harinas nlxtamailzadas.

VF (RVU)

160.50 a

146.00 ab

120.50 cd

161.50 a

138.00 bc

107.00 d

I HlBRlDO

H-137

TRAT.

T2

T3

VI (RVU)

6.50 a

4.50 a

5.00 a

7.00 a

5.50 a

7.50 a

Medias con la misma letra por columna no son significativamente diferentes (p >0.05). T1 = Maíz nixtamalizado integralmente. T2 = Maiz nixtalalizado integralmente e intensamente lavado después de la nixtamalización para

T3 = Maiz nixtamalizado sin pericarpio. VI = Viscosidad inicial VM = Viscosidad máxima durante el ciclo de calentamiento a 92°C VF = Viscosidad final durante el ciclo de enfriamiento a 50" C RVU = Unidades de viscosidad relativa


El tratamiento 1 en ambos híbridos mostró los valores más altos para la variable

viscosidad máxima (VM), comportamiento que se atribuye a la presencia del pericarpio

retenido después de la nixtamalización, y que contribuye a aumentar la viscosidad de la

masa. El menor pico de viscosidad se observó en el tratamiento 3, en donde el grano se

nixtamalizó sin pericarpio, aunque el tiempo de cocimiento para este tratamiento fue

inferior al asignado a los otros dos, es posible que halla sido excesivo, lo que provocó

el abatimiento del pico de viscosidad a consecuencia de una sobregelatinización de los

almidones. Por otro lado, los maíces del tratamiento 2 presentaron un menor pico de

viscosidad en comparación con el tratamiento 1, a pesar de que ambos tuvieron el mismo

~. -I---- - . . . ~



tiempo de nixtamalización, diferenciándose únicamente en que en el tratamiento 1, el

nixtamal se enjuagó normalmente y luego se molió en el tratamiento 2 el nixtamal se

lavó repetidas veces hasta eliminar todo el pericarpio, antes de molerlo. Es claro que las

diferencias en viscosidad observadas entre los tratamientos 1 y 2 son efecto del

pericarpio y no del grado de gelatinización que sufrieron los almidones en cada caso.

1 5 3

1 3 1

$ I 0 9

i ** i 5 44

44

2 2

o

/ /‘

,r*

H’bido H-137

100

90

80

70

60 L

di c

40

30

20

10

O 0 . 0 4 .d 9 . 2 1 3 . 8 1a.s 23. I

-0

Flgura 7. Viscoamilogramas que muestran el desarrollo de la vlscosldad en las harinas de los distintos tratamientos del híbrido K137.

La viscosidad final (VF) reflejó un comportamiento similar al observado en la VM,

en los tres tratamientos evaluados, para los dos híbridos. Esta variable representa la

viscosidad de la muestra a una temperatura de W C , y puede estar asociada con el

59



grado de gelatinización que la muestra presente, aunque está fuertemente influenciada

por la VM, así si una muestra presenta un valor alto en VM, tendrá también un valor

elevado en VF. Los valores de VF para el tratamiento 1, en los maices H-137 y H-68

fueron muy parecidos.

1 2 3

g 104

4 2

21

o 0 . 0 4 . 6 9 . 2 1 3 . 8 1 8 . 5 23.1

nmpo

90

80

70

60 - 40

30

20

10

O

Flgura 8. Vlscoamllogramas que muestran d dosarrollo de la viscosidad en las harinas de los distintos tratamientos del híbrldo H-68.

5.3.4. Textura en tortilla.

Se pudo apreciar que las tortillas del tratamiento 2 (Cuadro 16) fueron las menos

duras del total de tratamientos evaluados. Este resultado no se explica a partir del

contenido de humedad en la tortilla, ya que no se observaron diferencias entre


RESULTADOS Y MSCUSION

H-68

tratamientos (Anexo 3b). Se esperaba tener las tortillas menos duras en el tratamiento

1 , considerando que el pericarpio contribuye a darle suavidad a la tortilla, al permitirle

retener más humedad, sin embargo ésto no se observó. Es posible que el efecto del

pericarpio sobre la humedad y consecuentemente la suavidad de la tortilla, no sea de la

magnitud suficiente como para ser detectado por el metodo de evaluación de textura en

tortilla usado en este trabajo.

T3

T1

Cuadro 16. Comparación de medias entre tratamientos para dureza y elasticidad en

tortilla.

HlBRlDO 1 TRAT.

I T2

I T2 T3

DUR (Newtons)

2.62 c

2.28 c

3.61 ab

3.63 a

2.31 c

2.77 bc

ELAS ímm)

2.46 a

2.25 a

2.19 a

2.26 a

2.32 a

2.19 a

Medias con la misma letra por columna no son significativamente diferentes (p =. 0.05). T1 = Maíz nixtamalizado integralmente. T2 = Maíz nixtamalizado integralmente e intensamente lavado después de la nixtamalización para

T3 = Maíz nixtamaiizado sin pericatpio. DUR = Dureza en tortilla EiAS = Elasticidad en tortilla


En cuanto a la elasticidad en tortilla (Cuadro 16), no se encontraron diferencias

entre tratamientos (p > 0.05). Estos resultados son similares a lo reportado por Alvarez

(1 996), en donde menciona no haber encontrado diferencias signicativas en la elasticidad

61


RESULTADOS Y MSCUSION

de la tortilla, aun a pesar de tener tortillas con dlerencias en dureza. Esto se puede

atribuir a que el método usado, mide la elasticidad como la distancia horizontal que

recorre la plumilla en la gráfica desde el momento en que el punzón toca la tortilla hasta

que la atraviesa, presentándose un sesgo en la medición de las muestras excesivamente

duras, en donde se estaría midiendo más el punto de ruptura que la elasticidad como tal.

5.3.5 Contenido de fibra en grano crudo y tortilla.

Con el fin de evaluar el efecto del pericarpio sobre el contenido de fibra cruda en

la tortilla, se efectuó la evaluación de esta variable en los tratamientos bajo estudio. Los

resultados obtenidos se muestran el Cuadro 17.

Para el grano, los valores encontrados se hallan un poco por debajo de los

reportados por Trejo u (1982), quien encontró contenidos de fibra cruda entre 1.7 y

2.9%. En el grano sin pericarpio el contenido de fibra cruda fue menor, como

consecuencia de la eliminación del pericarpio, que representa cerca del 70% de la fibra

cruda total del grano.

AI pasar de grano a tortilla se presenta una disminución del contenido de fibra

cruda , producto de las pérdidas de pericarpio que ocurren durante la nixtamalización;

y que en este caso sumaron alrededor de 55% para el maíz H-I37 y 25% para el H-68.

Los valores informados a este respecto, por Trejo (1982), se hallan en un rango

de 6.2 a 28.6%; por lo que es evidente que el valor de 55% observado en el maíz H-137,

se Sale de rango, sin embargo debe considerarse que la variable pericarpio retenido

después de la nixtamalización, puede definitivamente afectar el contenido de fibra cruda

en tortilla ya que si el grano retiene poco pericarpio después de la nixtamalización ( lo

cual es una característica deseable para el procesamiento industrial del grano a harina

62



H-137

nixtamalizada), consecuentemente tendrá menor contenido de fibra cruda que aquel maíz

que observa un valor de pericarpio retenido más alto, como en el caso del H-68.

H-68

Cuadro 17. Porcentaje de fibra en tortilla para los distintos tratamientos y en maíz

crudo tanto integral como sin pericarpio (base seca).

T1

T2

T2

Grano'

Grano crudo

Grano crudo sin pericarpio

MUESTRA I HlBRlDO

0.72 b 1.23 a

0.39 c 0.45 c

0.36 d 0.43 c

1.57 1.65

0.41 0.47

Tortillas

Medias con la misma letra por columna no son significativamente diferentes (p > 0.05). Valores no analizadas estadísticamente 1

Ti T2

T3

= Maíz nixtamalizado integralmente. =Maíz nixtamalizado integralmente e intensamente lavado después de la nixtamalización para

= Maíz nixtamalizado sin pericarpio desprender completamente el pericarpio.

Los valores encontrados para fibra cruda en tortilla son acordes a los informados

por Saldana y Brown (1984), quienes encontraron contenidos de 1.7 a 1.3% en tortillas

hechas a partir de masa fresca y de 1.6 a 0.4% en tortillas elaboradas con harina de

maíz nixtamalizada. En el caso del tratamiento 1, el híbrido H-137, presentó un valor

63



considerablemente menor a los descritos para las tortillas hechas a partir de masa fresca,

hecho que tal vez se deba a que este maiz presentó un alto desprendimiento de

pericarpio durante de nixtamalización. Mientras que las tortillas obtenidas con los

tratamientos 2 y 3, son comparables con el valor más bajo del intervalo reportado para

tortillas hechas con harina de maíz nixtamalizada, siendo ésto porque la industria tiende

a eliminar lo mayor posible el pericarpio con el fin de obtener harinas y tortillas más

blancas. El análisis estadistico, indicó que el tratamiento 1, presentó un contenido de

fibra cruda en tortilla superior a los valores del tratamiento 2 y 3, en tanto que no

existieron diferencias entre estos dos últimos (Anexo 3b).

64


CONCLUSIONES

VI. CONCLUSIONES

Con base en los resultados obtenidos en el presente trabajo y bajo las condiciones

en que este se realizó, se presentan las siguientes conclusiones:

1. La dureza del grano no tuvo una correlación significativa con el espesor de pericarpio

ni con el porcentaje de pericarpio retenido después de la nixtamalización, sin embargo,

mostró una correlación negativa significativa con el porcentaje de pericarpio del grano,

es decir, conforme disminuye la dureza el porcentaje de pericarpio aumenta.

2. Los compuestos fenólicos presentes en el grano de maíz no mostraron una

participación bien definida sobre el color del nixtamal, la masa y la tortilla.

3. El color de nixtamal afecto en forma directa el color de la masa y la tortilla.

4. La presencia del pericarpio, mostró efecto sobre la humedad en nixtamal y alteró el

grado de acondicionamiento de la masa.

5. El tratamiento en el que se eliminó el pericarpio durante el lavado, después de la

nixtamalización, dió las masas y tortillas mas blancas, pero no ocurrió así con el grano

donde se eliminó todo el pericarpio antes de nixtamalizado, el cual presentó una

tonalidad amarilla más intensa en masa y tortilla.

6. La viscosidad de la harina nixtamalizada se incrementó por la presencia del pericarpio.

7. Los tratamientos bajo estudio no tuvieron un efecto definido, sobre las variables

dureza y elasticidad en tortilla.

65


VII. COMENTARIOS Y SUGERENCIAS

Los resultados obtenidos en el presente trabajo reflejan en cierta medida, que hay

una influencia de pericarpio sobre las características reológicas de la masa, y muy

probablemente en la textura de la tortilla. Por ello se sugiere que en futuros trabajos se

experimente con un mayor número de muestras, así como buscar una mejor

metodologia, para evaluar elasticidad en tortilla. Asi mismo, en el caso de trabajar

nuevamente con un tratamiento, donde se elimine el pericarpio al grano antes de la

nixtamalización; para determinar el tiempo de nixtamalización adecuado, se podría usar

la humedad del nixtamal como parámetro cuantitativo, provando diferentes tiempos de

cocimiento para lograr una humedad determinada, para lograr homogenizar en lo posible

y obtener un grado de gelatinización homogeneo entre los diferentes tratamientos,

sometidos al tratamiento alcalino.

66


VIII. BlBLlOGRAFlA

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72


ANEXOS

IX. ANEXOS

73


ANEXO O. ABREVIATURAS EMPLEADAS.

HN = Humedad en nixtamal HM = Humedad en masa HT = Humedad en tortilla CM = Color en masa CT = Color en tortilla VI = Viscosidad inicial VM = Viscosidad máxima durante el ciclo de calentamiento a 92°C VF = Viscosidad máxima durante el ciclo de enfriamiento a 50°C DUR = Dureza en tortilla ELAS = Elasticidad en tortilla FIB = Fibra cruda en tortilla TRAT= Tratamiento T1 = Maíz nixtamalizado integralmente T2 = Maíz nixtamalizado integralmente e intensamente lavado después de la

T3 = Maíz nixtamalizado sin pericarpio nixtamalización, para desprender completamente el pericarpio


Anexo la. Suma de cuadrados y nivel de Jignsficancia pua las variables que se

1

2

2

F.V.

VAR

TRAT

VAR'TRAT

ERR

TOTAL

0.001293

0.007951

0.000567

F.V.

CT

S.C. Pr > F

297.008 O.OW1

81.462 o.Ooo1

53.765 O.OW1

2.835

435.069

VAR

TRAT

VAR'TRAT

ERR

TOTAL

VI

S.C. Pr> F

5.3333 0.0603

6.5000 0.1106

2.1667 0.3966

6.WW

20.000

F.V.

G.L. S.C.

VAR

TRAT

VAR'TRAT

ERR

TOTAL

Pr > F

1

2

2

6

11

0.000284

0.010095

124.808 0.0001

256.625 O.OOO1

5.135 0.1577

6.035

392.603

Pr > F

0.002

0 . m 1

0.0371

I CM

G.L.

1

2

2

6

11

I VM

S.C.

18.75

1365.50

73.50

20.50

1478.25

Pr > F

0.0576

o.Oo01

0.0104

0.000427 0.002333

0.008133 0.002717

Pr > F

0.9231

0.7046

0.8897

VF I DUR

S.C.

140.08

4522.1 7

107.17

65.50

4834.92

Pr > F

0.01 16

0 . m 1

0.0546

S.C.

0.01268

1.99220

1.69520

0.271 75

3.97183

Pr > F

0.6158

0.001 7

0.0026


Anexo 1 b. Suma de cuadrados y nivd de significanda para las var iabb que se indlcan.

HlBRlDO HN HM HT CM CT VI

H-137 43.5 b 54.3 b 35.3 a ü4.55 a 47.63 a 5.33 a

H-60 45.5 a 56.2 a 35.2 a 78.10 b 37.60 b 6.67 a

F.V.

hedias con la misma letra por columna no son signiflcatwamente dlferentas

VAR

TRAT

VARTRAT

ERR

TOTAL

(p > 0.05).

G.L.

HlBRlDO VM VF DUR ELAS FIB

H-137 70.00 a 142.33 a 2.84 a. 2.30 a 0.48 b

H-60 75.50 a 135.50 b 2.90 a 2.25 a 0.66 a

1

2

2

6

1 1

TRAT. HN HM HT CM CT VI

T1 45.0 b 57.6 a 35.1 a 70.70 b 40.15 b 5.75 a

T2 41.2 c 55.8 b 34.8 a 87.03 a 46.25 a 7.00 a

T3 47.4 a 52.2 c 35.9 a 77.45 b 41.58 b 6.25 a

ELAS I

medias con

FIB I

a misma letra por columna no son signiticatwamente diterentas (p > 0.05).

S.C.

0.006075

0.054717

0.0301 50

0.1 15350

0.214292

Pr> F

0.5944

0.3120

0.4244

S.C.

O.OOO422

0.003200

0.000307

0.00001 1

0.003948

Pr > F

0.0001

0.0001

0.0001

Anexo 2a. Comparación de medias entre híbridos, con el h o d 0 de Tukey, para las variables que se indican.

Anexo 3a. Comparación de medias entre tratamientos, con el método de Tukey, para las variables que se indican.


TRAT. VM VF DUR ELAS

T1 90.50 a 161.00 a 312 a 2.36 a

T2 75.25 b 142.00 b 2.29 b 2.28 a

T3 64.50 c 113.75 c 3.19 a 2.19 a

Anexo 4. Comparación de medias, con el mélodo de Tukey, para las variables que se Indican.

FIB

0.96 a

0.41 b

0.40 b

HlBRlDO

H-137

H-68

Wediac con la mina letra por columna no son significaivamte diterentes (p > 0.05)

hedias con

CT

46.90 ab

48.25 a

47.75 a

33.40 c

44.25 b

35.40 c

p > 0.05).

TRAT.

45.7 b

T2 41.6 c

T3 49.4 a mma raporcoui

HM

56.0 b

54.8 bc

52.2 c

59.3 a

56.9 ab

52.3 c mnosons i

HT

34.8 a

34.8 a

36.3 a

35.3 a

34.8 a

35.5 a ificativamei

CM

81.15 b

91.00 a

81.50 b

76.25 c

84.65 b

73.40 c te diferentes

VI

6.50 a

4.50 a

5.00 a

7.00 a

5.50 a

7.50 a

Anexo 4b. Comparadón de medlas, con el método de Tukey, para las varlables que se indican.


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