Durante el proceso de nixtamalización, se producen una serie de cambios químicos en el maíz

Cambios del maíz durante la nixtamalización

Durante el proceso de nixtamalización, se producen una serie de cambios químicos en el maíz; los cuales dan la maleabilidad a la masa y a las tortillas (Durán Domínguez, 1999). El proceso sirve para suavizar al grano de maíz, facilitar la molienda y eliminar el pericarpio, por otro lado, se ha demostrado que durante el proceso de nixtamalización se pierden nutrientes presentes en el maíz antes del tratamiento, como es la fibra (Gómez Aldapa y col., 1996; Pflugfelder y col., 1988; Bressani y Scrimshaw, 1958), y se producen cambios químicos que hacen que el valor nutricional aumente, de este modo, las tortillas tienen mayor calidad nutricional comparadas con el maíz crudo. En el proceso, se realiza un tratamiento selectivo de las proteínas del maíz; modificando su disponibilidad, tal es el caso de la Zeína, que es una proteína de bajo valor nutricional presente en gran cantidad en el maíz, la cual reduce su solubilidad durante la nixtamalización, contrario a ello, la Glutelina (proteína de mejor calidad nutritiva), incrementa su solubilidad y por ende la disponibilidad de aminoácidos esenciales presentes en ella (Martínez Flores y col., 2002). Otros cambios atribuidos a la nixtamalización, que se reportan son: aumento de hasta 2.8 veces del aminoácido lisina, aumento de disponibilidad de triptófano y

14

aumento en la relación de isoleucina a leucina (Kartz y col., 1974; Bressani y Scrimshaw 1958). Además, la nixtamalización aumenta la disponibilidad de niacina, disminuyendo los riesgos de presentar pelagra (Pearson, 1957). Otros beneficios son la disminución de la presencia de aflatoxinas (Figueroa, 1999). Y en relación con la adición de hidróxido de calcio durante la nixtamalización, se reporta un aumento del contenido de calcio hasta en un 400%, comparado con el maíz crudo (FAO, 1993).

Dentro de los cambios que se producen, los más importantes son los del almidón que influyen directamente en las cualidades de masa y tortilla (Véles Medina, 2004). Es importante recordar, que el almidón se encuentra en la naturaleza en forma de estructuras complejas denominadas gránulos, los cuales son relativamente densos y se hidratan difícilmente en agua fría, y su capacidad espesante es sólo lograda cuando en el proceso de hidratación interviene el efecto del calor.

Otra cualidad interesante del almidón es que posee una estructura polimérica compuesta por dos polisacáridos: amilosa, que es esencialmente una estructura lineal y amilopectina, que es una estructura ramificada, ambas estructuras se pueden observar en la Figura 4 (Fennema, 1996).

[pic 1]

a

b

Los gránulos intactos pueden embeber agua de manera reversible, sin embargo al calentarse se produce el proceso denominado gelatinización que consiste en un hinchamiento irreversible del gránulo y posterior ruptura de algunos gránulos. La gelatinización completa se produce en un rango amplio de temperatura (Tabla 8),

15

Figura 4. Estructura del almidón: amilosaa y amilopectinab.

Fuente: Galván Granados, 2007.

siendo los gránulos de mayor tamaño los primeros en gelatinizarse. El calentamiento continuo de los gránulos en un exceso de agua resulta en el hinchamiento de los gránulos y lixiviación adicional de los sólidos solubles (principalmente amilosa) y si se aplican fuerzas de cizalla se produce la disrupción total de los gránulos (Fennema, 1996). En general los procesos alimenticios como la nixtamalización no utilizan condiciones muy severas de tratamiento, produciéndose únicamente una gelatinización parcial y liberación de parte de las cadenas de amilosa y amilopectina, estas cadenas liberadas son expuestas al medio alcalino, y pueden ser hidrolizadas. El grado de hidrólisis depende de la severidad del tratamiento, temperatura y concentración de cal (Orozco y Orozco, 2007).

Tabla 8. Cualidades de almidones de maíz

Fuente: Fennema, 1996.

Aunado a lo anterior, el contenido de grasa se reduce en el nixtamal debido al proceso de saponificación e hidrólisis alcalina de los ácidos grasos, favorecido por el pH básico ocasionado por el hidróxido de calcio (Bello Pérez y col., 2002).

2.2.5. Desventajas del proceso tradicional de nixtamalización

A pesar de las bondades de la nixtamalización, el proceso tradicional presenta varios inconvenientes, entre los que destacan: el uso elevado de energía y agua, aunado a la gran cantidad de efluentes contaminantes (nejayote), con alto contenido de sólidos solubles. Estos desechos poseen una alta demanda bioquímica de

16

[pic 2] [pic 3] [pic 4]

oxígeno de alrededor de 2700 mg O2/ L (Rivera, 1994). Además de que durante el proceso se presentan pérdidas de nutrientes como tiamina, niacina, riboflavina, grasa, y almidón (Acero, 2004).

El proceso tanto tradicional, como el industrial, en su mayoría, tienen como fuente de energía la combustión de hidrocarburos, donde la transferencia de calor no se realiza uniformemente, debido a que el flujo de calor va de afuera hacia el interior del contenedor; siendo el material que se encuentra en el centro el que tarda más en calentarse, mientras que el que está más cercano a la pared exterior sufre una sobreexposición a la fuente de calor, obteniéndose un producto no uniforme en sus cualidades, que necesita de aditivos para ser homogenizado.

A ello se le suma la pérdida de calor por convección a través de las propias paredes de los contenedores, con lo que el proceso no está totalmente controlado en cuanto a su temperatura.

2.3. Procesos alternativos de nixtamalización

Las primeras investigaciones científicas sobre aspectos físico-químicos y nutricionales acerca de la tortilla se iniciaron en los años 50’s, cuando también se efectuaron varios esfuerzos por mejorar el proceso tradicional de nixtamalización. Sin embargo, éstos cubrieron aspectos básicos del proceso ya comercial, los cuales incluían disminuir las relaciones de agua a maíz, la concentración de cal, la temperatura y el tiempo de cocimiento y reposo, pero aún sin considerar cambios significativos al método tradicional de nixtamalización (Vaqueiro y Reyes, 1986).

Sin lugar a dudas, el mayor avance que se ha hecho al respecto es la obtención de harina de maíz nixtamalizada que ahorra el procedimiento cotidiano de nixtamalización para el usuario (FAO, 1993).

Las investigaciones hoy día, tienen diversos enfoques; desde reducir los tiempos de proceso, utilizar una menor cantidad de agua, reducir efluentes contaminantes, diseñar equipos para ahorrar energía, reducir la pérdida de nutrientes, proporcionar

17

al producto una mayor vida de anaquel y crear procesos alternativos de fabricación de harina. Entre las investigaciones más trascendentes en el rubro se encuentran las descritas a continuación.

...