Introducción
Producción de Harinas
Nixtamalizadas
En México, se manufacturan anualmente alrededor de 3.0 millones de
toneladas de harina nixtalizada, de las cuales el grupo más importante es
(MASECA) procesa aproximadamente 1.9 millones de toneladas de maíz. Esto
equivale, sin contar los productos obtenidos a partir de la masa fresca, a un consumo per cápita de harina
nixtamalizada de aproximadamente 37 Kg/año o el equivalente a 58 Kg/año de
tortillas/año.
El proceso de manera resumida se puede describir como el cocimiento de
maíz en una solución alcalina elaborada con cal u óxido de calcio. El maíz se
cuece en presencia de cal para lograr la remoción del pericarpio, suavizar la
estructura del grano e impartir el sabor característico a los productos
nixtamalizados. Una vez cocido el grano, se moltura en húmedo y se seca bajo
condiciones controladas hasta remover casi toda la humedad y molerlo por
segunda vez en molinos de martillos. Las partículas de masa seca son
clasificadas por tamaño y mezcladas para la formulación de distintas harinas
comerciales (harinas para tortillas de mesa, harinas para la elaboración de
fritos y tostitos, etc.)
El uso de harinas nixtamalizadas se ha incrementado notablemente debido
a que tiene una vida de anaquel de hasta un año, requiere solo agua y una
mezcladora para regresar al estado de masa que puede fácilmente transformarse
en tortillas o frituras.
Las principales ventajas de utilizar harinas nixtamalizadas es que
prácticamente se reduce a cero la contaminación ambiental y da mucha
flexibilidad a la planta ya que existen harinas comerciales de diversos colores
y aplicaciones.
Otra de las ventajas del uso de harinas nixtamalizadas es que el
producto tiene pocas fluctuaciones en calidad dándole al productor la
facilidad de ofrecer un producto
terminado de calidad consistente para el consumidor. Las desventajas de
utilizar harina nixtamalizada es que los productos no tienen el sabor tan rico
como cuando se elaboran con masa fresca y que en términos de costos todavía no
se equipara con el proceso tradicional.
La calidad de las harinas nixtamalizadas esta en función del color,
granulometría, absorción de agua, grado de gelatinización del almidón, textura
de la masa hidratada, absorción de aceite
por botanas y flexibilidad y fragibilidad de la tortilla de mesa y
botanas, respectivamente.
Las harinas para la elaboración de tortillas de mesa tienen una mayor
absorción de agua y menor granulometría.
Un kilogramo de harina para tortillas generalmente se hidrata con 1 o 1.1L de
agua.
Molturación
Se puede moler el maíz siguiendo un tratamiento húmedo o seco y este
ultimo puede incluir o no la eliminación del germen como paso previo. El
objetivo del procesamiento seco del maíz es obtener el mayor rendimiento de
sémolas, con la menor contaminación posible de grasa y de motas negras de la
cubierta del germen, para recuperar todo lo posible el resto del endospermo en
forma de sémola con la mínima cantidad de harina, y recuperar la mayor parte del germen en
forma de partículas grandes, con la mayor cantidad de aceite.
En la molturación en húmedo. El maíz se tritura por el sistema húmedo
para obtener almidón, aceite, alimento para ganado (pienso de gluten, harina
gruesa de gluten, torta de germen) los productos de hidrólisis del almidón,
glucosa y jarabe.
Valor nutricional
El maíz tiene un valor nutritivo inferior al del trigo, particularmente
por ser deficiente en la vitamina niacina y por tener una riqueza proteica relativamente baja, que además es deficiente
en los aminoácidos lisina (como también la proteína del trigo) y triptofano.
El contenido proteico de la harina de maíz molturado en seco es de
un 7 % mientras que el del maíz
molturado con el procedimiento húmedo, solamente tiene 0.7 %. La harina
molturada en húmedo contiene 97.98 % de almidón expresado en materia seca.
Objetivos
- Conocer
el proceso de nixtamalización e identificar los parámetros determinantes y
los puntos críticos de proceso
- Identificar los cambios químicos
ocurridos durante la nixtamalización
- Elaborar adecuadamente nixtamal y tortillas aplicando los controles necesarios a los procesos y a los producto
Metodologia
Proceso de
nixtamalización
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Se colocó en una marmita 1/2 kg de maíz, 5g cal y 1.5L agua potable
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Se calentó la mezcla hasta ebullición, por 30 minutos, donde se agito
el contenido cada 5minutos
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Transcurrido el tiempo, se tapo la marmita y se dejó reposar durante
la mezcla 12 horas
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El nejayote fue retirado y se lavo el nixtamal en un colador con agua
corriente, hasta eliminar el pericarpio del maíz
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Se molió el nixtamal en un molino de discos, lo obtenido se pasó
nuevamente por el molino adicionándole agua obteniendo masa
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La masa se separo en fracciones pequeñas y se aplasto para formar
tortillas
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Las tortillas se cocinaron en una plancha a fuego lento y se realizó
un análisis sensorial
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RESULTADOS
Cuadro
1. Tabla de Resultados del análisis sensorial de las muestras evaluadas en una
escala edonica de 10 puntos tomando como referencia el 0 como de mala calidad y
el 10 como de buena calidad.
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Discusión de resultados
Para el desarrollo de esta práctica se elaboraron tortillas con: 3 lotes
de maíz azul, 2 de maíz blanco, 2 de maíz amarillo, 3 de tortillas elaboradas
(tortillería, Milpareal y Lia) y 2 de harina comercial (Maseca y Minsa); de
estos lotes se tomaron 2 muestras de cada uno para ser comparadas, mediante un
análisis sensorial,. Con este análisis pretendemos determinar el efecto los
factores que influyen en la calidad del producto final: variedad y calidad del
grano de maíz, proceso y calidad de la nixtamalización y experiencia del
operador/tortillero (1).El análisis sensorial consistió en la
evaluación de las muestras mediante una escala hedónica de aceptación del 1 al
10, donde 1 expresa total desagrado por la muestra en función del parámetro
analizado, y 10 el agrado total.
Conclusión
- La nixtamalización es un
proceso que además de facilitar la elaboración de la masa confiere
características sensoriales agradables a los productos elaborados con
dicha masa Los lavados y la calidad
de los mismos para eliminar la cal por la nixtamalización influyen
notoriamente en el sabor y aceptación de la tortilla
- Es un factor altamente
influyente sobre la calidad, la experiencia en la elaboración del producto
final, que en este caso es tortilla.
Cuestionario
- ¿Qué importancia tiene el maíz frente a
otros granos, en la alimentación de los mexicanos?
Es el principal maíz
y base de alimentación de México, ha sido alimento, moneda y religión (1) .
- Describa los cambios físicos y químicos que
ocurren en el grano de maíz durante la nixtamalización.
Debilita las paredes
celulares, facilitando la remoción del pericarpio; causa hinchamiento y
destrucción parcial de los gránulos de almidón y modifica la estructura física
de las proteínas, haciendo más disponibles los aminoácidos esenciales (1).
- Haga una comparación entre la
nixtamalización industrial y la artesanal.
En la
nixtamalización artesanal, un volumen de maíz por 3 volumenes de agua, por la
fuerte alcalinización se convierte en un fuerte contaminante una vez desechada
después de completar la cocción. Durante la nixtamalización industrial, el IPN,
ha patentado maquinaria que utiliza la materia prima exacta para llevar a cabo
el proceso, usando solo por cada kilogramo de harina medio kilogramo de vapor
de agua. Además de que se controla la temperatura y presión de cocción (2).
- Explique por qué se utiliza Ca(OH)2
y no NaOH ni KOH para la nixtamalización
Porque no se
obtienen buenas propiedades plásticas de la tortilla, el almidon no contiene
grupos ionizables, pero en condiciones fuertemente alcalinas y a temperaturas
elevadas, puede ocurrir la disociación de los hidroxilos y producir cargas
negativas en las moléculas de glucosa, estas interaccionan mediante los iones
divalentes de calcio o magnesio y crean una estructura continua.
- ¿Qué factores determinan las condiciones de
la nixtamalización?
La variedad de maíz,
el proceso, los equipos y el operador.
- ¿Qué composición química tiene la tortilla
y cuál es su importancia en México?
Proteína: 0.7%
Grasa: 0.06%
Cenizas: 0.1%
Carbohidratos: 86.4%
(4)
El consumo per
cápita es de 120kg anuales, en zonas rurales provee aproximadamente 70% del
total de calorías y el 50% de las proteínas ingeridas diariamente (1).
- ¿Cuál es el aporte nutricional de la
tortilla a la dieta? ¿Qué mejora a partir de la nixtamalización?¿Qué
deficiencias tiene y cómo puede subsanarse?
A partir de la
nixtamalización se reduce la solubilidad de la zeína, mientras que la glutelina
incrementa su solubilidad y la disponibilidad de aminoácidos esenciales, libera
niacina, destruye aflatoxinas y tiene alta disponibilidad de calcio (1).
El valor biológico
de las proteínas del maíz es de 37% comparado con la del huevo, son de mala
calidad y deficientes en lisina y triptofano, también el maíz es deficiente el
calcio (3). Esto puede subsanarse combinando el maíz con el frijol
ya que las deficiencias en lisina y triptofano del maíz son complementadas con
los altos contenidos de estos aminoácidos en el frijol (1). La
nixtamalización aumenta el contenido de calcio en la tortilla.
- Describa brevemente las principales
variedades de maíz que se producen en México y relaciónelas con sus
características y aplicaciones.
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Variedades de Maíz
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Nombre de la variedad
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Usos
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Maíz cerero
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Se utiliza en la
elaboración
de adhesivos y gomas |
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Maíz cristalino
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Como alimentos
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Maíz dulce
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Como alimento
Para enlatados |
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Maíz dentado
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Como alimento
En la industria |
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Maíz palomero
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Como alimentos
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Maíz semidentado
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Como alimento
Para mejoramiento genético |
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Maíz truncado
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Para mejoramiento
genético
del maíz en general. |
- Explique
el fundamento de la extrusión.
La extrusión esta conformada por diversas
operaciones unitarias (mezclado, cocción, amasado y moldeo). Tratamiento
térmico a elevada temperatura durante corto tiempo que reduce la contaminación
microbiana e inactiva enzimas [6].
- Explique
por qué la extrusión alcalina acorta el tiempo de cocimiento, con relación
a la nixtamalización.
Se parte de un polvo de maíz crudo. Es un
proceso continuo, proceso sin efluentes contaminantes, equipo compacto y fácil
de operar, reduce consumo de agua en 90%, reduce el tiempo de 14 o 18 horas a
solo 4 minutos [1].
- ¿A
qué otras materias primas se aplica la extrusión en el área de los
alimentos?
Productos a base de harina: snacks, pan tostado
sueco, cereales, pastas.
Productos proteicos: alimentos para animales de
compañía, embutidos, productos cárnicos y suplementos proteicos [6].
- Haga
un esquema de un extrusor y explique su funcionamiento.
- Extruidor de tornillo único: se dividen de
acuerdo a la fuerza de cizalla que ejercen:
1) Extruidores de
elevada fuerza de cizalla (cereales para desayuno y snacks)
2) Extruidores de
fuerza de cizalla moderada (pasta para rebozar y de alimentos de humedad
intermedia para animales de compañía)
3) Extruidores de baja
fuerza de cizalla (pasta y productos cárnicos)
Los extruidores de tornillo único constan de
varias partes: una sección para transformar las partículas en una masa
homogénea; una sección de amasado para comprimir, mezclar y desgarrar el
alimento plastificado y, en los tornillos de gran fuerza de cizalla, una sección
de cocción. El transporte de la materia prima por los extruidores de tornillo
único depende en su mayor parte del grado de fricción con la superficie del
cilindro. En ellos la materia prima progresa (flujo de arrastre) por la acción
del tornillo y solo una pequeña parte refluye entre el tornillo y la pared del
cilindro. El flujo de presión esta producido por la presión creciente que se
crea tras la boquilla y por el movimiento de la materia prima entre el tornillo
y el cilindro. Los extruidores de tornillo único son más baratos de compra y de
funcionamiento y son más fáciles de manejar y reparar que los de tornillo
gemelos [6].
- ¿Cuáles
son sus conclusiones sobre ambos procesos, desde el punto de vista de la
operación?
Es mejor el proceso de extrusión por el ahorro
de tiempo, agua, es un proceso flexible y puede acomodarse a las demandas de
nuevos productos. Además no hay contaminación de agua.
- ¿Cuáles
son sus conclusiones sobre ambos procesos, desde el punto de vista
nutricional y de aceptabilidad del producto final?
Es mejor el proceso de extrusión porque durante
la nixtamalización disminuye el valor nutricional del maíz, ya que el nejayote
contiene fibra, almidón, proteína y germen soluble. En la extrusión se
mantienen las propiedades funcionales.
- Compare
ambos procesos en cuanto al aspecto económico y de impacto ambiental.
En cuanto el aspecto económico, el extruido es más barato, ya que la
extrusión de los cereales para el desayuno, comparado con el proceso
tradicional de elaboración ahorra el 19% de la materia prima, el 100% de
energía, el 40% de mano de obra y el 44% de gastos de instalación [6].
El nejayote producto de desecho durante la nixtamalización es un fuerte
contaminante de agua por el elevado pH, fuertemente alcalino y los componentes
solubles del maíz que quedan en el mismo.
- ¿Qué
tan factible es el uso de la extrusión alcalina:
a) en una típica tortillería urbana? En una típica
tortillería urbana solo se compra harina de maíz, se agrega agua y se amasa,
esta masa entra en la tortilladora automática, no se realiza ni nixtamalización
ni extrusión.
b) en las zonas rurales? Es más aceptable la
nixtamalización, además no cuentan con los equipos e instalaciones para
extrusores.
c) en las grandes industrias? Es más conveniente
la extrusión por el elevado ahorro de energía, no se generan contaminantes
peligrosos en el agua y se utiliza menos materia prima.
BIBLIOGRAFIA
(1)
Figueroa, J., Martínez, F. et al. Modernización tecnológica del proceso de
nixtamalización. Avance y perpectiva, vol. 13, nov-dic. 1994. pág. 323-329.
(2)
Sanchez, D. El maíz y su valor alimenticio. Naturaleza, num 5. 1982. pág. 228
(3)
Kent. N. Tecnología de los cereales. Edit. Acribia, España, 1987, pág.
193-201.
(5)
Badui, S. Química de Alimentos, Edit Alambra, México, 1981, pag. 198
(6)
Fellows, P. Tecnología
del procesado de los alimentos. Edit. Acribia. España, 1994. Pág. 273-280.
(7)
N.L Kent Tecnología de los Cereales. Ed.
Acribia. Zaragoza. (España). 1987. Págs. (192-199).
(8)
Dr. Sergio R. Othón Serna Saldivar.
Química, Almacenamiento e industrialización de los cereales.1996. Págs.
(212-221)
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