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Propiedades funcionales de harinas de maíz nixtamalizado obtenidas por extrusión a baja temperatura

Functional properties of extruded corn flour obtained at low temperature

, , &
Pages 263-270 | Received 18 Jun 2013, Accepted 31 Aug 2013, Published online: 05 Dec 2013

Abstract

The aim of this work was to study the effect of temperature on the functional properties of extruded corn flours compared to a flour produced by means of a traditional nixtamalization process. The extrusion treatments were as follows: temperature of 70°C, 75°C, and 80°C; moisture content of 45%, 55%, and 65% w/w; and particle size of 500, 800, and 1300 µm. According to the ANOVA, the temperature significantly affected the functional properties: the water solubility index (WSI), the water absorption index (WAI), adhesion, and relative viscosity. A temperature lower than 80°C favors high viscosity and suitable texture. The principal component analysis revealed that flours with a particle size of 1300 µm have pasting properties that are similar to those of nixtamalized flour, but with a high degree of retrogradation. The flour extruded at 75°C, with 800 µm particle size, and 45% moisture content showed WSI, WAI, and texture similar to those of nixtamalized corn flour, but with a lower viscosity.

El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de la temperatura sobre propiedades funcionales de harinas de maíz extrudidas comparadas con una harina obtenida de un proceso de nixtamalización tradicional. Los tratamientos de extrusión consistieron en: temperatura de 70, 75 y 80°C; humedad de 45, 55 y 65% p/p; y tamaño de partícula de 500, 800 y 1300 µm. De acuerdo a ANOVA, la temperatura afecta significativamente las propiedades funcionales: índice de solubilidad (ISA) e índice de absorción de agua (IAA), adhesión y viscosidad relativa. Temperatura menor a 80°C favorece alta viscosidad y textura adecuada. El análisis de componentes principales reveló que harinas con partícula de 1300 µm presentan propiedades de pasta similares que la harina nixtamalizada, pero con alta retrogradación. La harina extrudida con 75°C, 800 µm en partícula y 45% de humedad presentó ISA, IAA y textura semejante a harina de maíz nixtamalizada, pero con viscosidad menor.

Introducción

La masa de maíz nixtamalizado es un tema de interés, debido a que es materia prima de productos de amplio consumo como las tortillas y botanas. Puede obtenerse a partir de la molienda del nixtamal o por rehidratación de harina. Ambas formas basadas en el proceso tradicional de nixtamalización. Es bien conocido que la nixtamalización mejora la calidad nutricional y digestibilidad del maíz (Castillo et al., Citation2009), sin embargo, ésta presenta problemas ecológicos, entre los que destacan el uso excesivo de agua y la generación de contaminantes (Paredes-López, Guevara-Lara, & Bello-Pérez, Citation2009). Una tecnología alternativa es la extrusión, la cual es un proceso que combina operaciones unitarias como transporte, mezclado, cocimiento y formado (Camire, Camire, & Krumhar, Citation1990). El maíz en este proceso se usa molido integralmente, es acondicionado con cal y agua (de 40 a 65% de humedad con respecto al peso del maíz), la mezcla es calentada con ayuda de resistencias eléctricas ubicadas al exterior del extrusor (Martínez-Bustos et al., Citation1996). Durante el proceso, el trabajo mecánico y temperatura propician la gelatinización del almidón (Serna-Saldívar et al., Citation1988). En general, el cocimiento por extrusión se realiza en condiciones de temperatura alta (90–120°C), baja humedad y cortos tiempos de proceso, sin la generación de efluentes contaminantes (Harper, Citation1990). Varios autores han reportado la extrusión como una opción para la fabricación de harina y masa nixtamalizada (Gutiérrez-Dorado et al., Citation2008; Martínez-Bustos et al., Citation1996; Mensah-Agyapong & Horner William, Citation1992), sin embargo, el método aún no sustituye el proceso tradicional, debido a que las características de harinas obtenidas por este tratamiento son diferentes a las de la nixtamalización tradicional (Gómez-Aldapa, Martínez-Bustos, Figueroa, & Ordorica, Citation1999). Durante la extrusión, ocurren transiciones en el almidón que provocan mayor grado de gelatinización comparado con el proceso tradicional de nixtamalización. Se produce, además desnaturalización de proteínas, formación de complejos, reacciones de fusión y fragmentación del almidón (Lai & Kokini, Citation1991). Los cambios son dependientes de las condiciones de proceso de extrusión. Algunas de las características relacionadas con la funcionalidad de harinas nixtamalizadas son: los índices de absorción (IAA) y de solubilidad en agua (ISA), los cuáles son un indicador del grado de modificación de los almidones por tratamientos termo mecánicos (Rodríguez-Sandoval, Fernández-Quintero, Alonso-Alcalá, & Ospina-Patiño, Citation2006). En primera instancia, el ISA, indica la cantidad de sólidos disueltos en una solución acuosa (Flores-Farías, Martínez-Bustos, Salinas-Moreno, & Ríos, Citation2002). El IAA por su parte, está relacionado con el rendimiento de la harina a masa y tortilla (Billeb de Sinibaldi & Bressani, Citation2001). Por otro lado, la viscosidad relativa ha sido utilizada ampliamente para evaluar el grado de daño de almidón y para monitorear la calidad de productos extruidos (Anderson Conway, Pfeifer, & Griffin, Citation1969). Mensah-Agyapong and Horner William (Citation1992), hicieron un estudio de nixtamalización de maíz por extrusión, usando un tornillo simple y maíz pre tratado con humedades de 25 a 55% en base seca y 0.25% de cal. Las temperaturas de extrusión fueron 100, 120 y 135°C, y velocidad del tornillo de 200 rpm. Los autores encontraron que el IAA fue de 0.9 a 2.6 kg gel/kg harina. En el trabajo realizado por Gutiérrez-Dorado et al. (Citation2008) evalúan maíz con alta calidad proteínica sometido a proceso tradicional, ellos encontraron IAA de 2.4 kg gel/kg harina. Billeb & Bressani (2001) encontraron valores promedio de IAA de 3.23 kg gel/kg harina y valores de ISA de 4.11% en harinas de nixtamal. Mercado-Pedraza, Morales-Sánchez, Reyes-Vega, Gaytán-Martínez, and Ortega-Moody (2013), proponen el uso de un sistema de bajo cizallamiento donde varían la humedad de la harina de 45 a 65%; la velocidad de transporte es de 4 a 8 rpm, contenido de Ca(OH)2 de 0.05 a 0.65% y temperatura de cocimiento de 73 a 85°C., encontraron IAA de 2.85 a 3.71 kg gel/kg de harina y viscosidades de 1000 a 2800 cP. Harinas nixtamalizadas usando el proceso tradicional llegan a presentar viscosidades desde 2000 a 4000 cP dependiendo de la concentración de cal, tiempos de reposo y tiempos de cocimiento (Castillo et al., Citation2009; Sefa-Dedeh, Cornelius, Sakyi-Dawson, & Ohene-Afoakwa, Citation2004). Las diferencias entre procesos alternativos y nixtamalización tradicional en cuanto a calidad de harinas, se centran en el grado de gelatinización del almidón que afecta las propiedades de la harina. De acuerdo a Mensah-Agyapong and Horner William (Citation1992), la calidad de los productos nixtamalizados por extrusión es susceptible de pequeñas variaciones en el proceso, como el contenido de humedad y temperatura. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de condiciones de proceso de extrusión a baja temperatura con diferentes tamaños de partícula sobre las propiedades funcionales de harinas extrudidas.

Materiales y métodos

Materia prima

Se utilizó maíz comercial dentado cosecha 2011 adquirido en la central de abastos de Querétaro. Las propiedades químicas del maíz fueron: contenido de proteínas de 7.5%, extracto etéreo de 5% y cenizas 1.3%.

Caracterización del maíz Índice de flotación

Se determinó la dureza del maíz de acuerdo al índice de flotación (IF) siguiendo la Norma Oficial Mexicana (Citation2002) NMX- FF-034/1-SCFI- 2002.

Contenido de humedad del maíz

La humedad del maíz fue determinada de acuerdo al método aprobado 44–19, (AACC, 1995). Se utilizó una estufa con circulación de aire (Binder FD 53-UL) a una temperatura de 110°C. La humedad se calculó por diferencia de peso.

Preparación de las harinas extrudidas

El maíz limpio se molió en un molino Pulvex (Pulvex-200, Pulvex, SA de CV, México, DF) con mallas de 500, 800 y 1300 µm. Se pesaron muestras de 0.4 kg de harina de las diferentes granulometrías y se acondicionaron con cal, agua destilada y se extrudieron de acuerdo a las condiciones del diseño factorial aleatorizado mostrado en la , donde también se les asignó una clave con respecto a las condiciones utilizadas; por ejemplo, harina procesada con 1300 µm, 45% de humedad y 70°C de temperatura tuvo la clave 1.34570. El extrusor utilizado fue de tornillo simple con 20 hélices con un diámetro de 0.022 m usando una velocidad fija de 20 rpm (Tecnología desarrollada en CICATA-IPN, Qro., solicitud de patente MX/a/2007/016262). El extrusor manejó dos zonas de calentamiento: precalentamiento a 60°C en una primera zona, y posteriormente la temperatura determinada por el diseño en la zona de cocimiento. Las muestras extrudidas se atemperaron al ambiente 10 minutos y se molieron en molino de café (Krups, Modelo GX, 4100, México) y se secaron en estufa con recirculación de aire (Binder Modelo FD 53- UL) a 45 ± 1°C. Las harinas se molieron en un molino de café (marca Krups) y se pasaron a través de una malla número 60 para seleccionar partículas con un tamaño ≤ 250 µm.

Tabla 1. Diseño de experimentos para obtención de harinas de maíz extrudidas.

Table 1. Experimental design for obtaining extruded corn flour.

Obtención de harina por método tradicional

Se procesó una harina por método tradicional de nixtamalización usando 1 kg de maíz, 3 litros de agua destilada y 1% de cal respecto al peso del maíz. El maíz se llevó a cocimiento durante 25 minutos de acuerdo al IF del maíz y se reposó durante 12 horas. El nixtamal se lavó dos veces con agua destilada, se molió en un molino de nixtamal (marca Nixtamatic, México, D.F.) y se secó en una estufa con recirculación de aire (Binder, modelo FD 53-UL) a una temperatura de 45± 1°C. La harina se tamizó hasta alcanzar un tamaño de partícula ≤ 250 µm.

Caracterización de las harinas de maíz nixtamalizado

Cada determinación se realizó por triplicado, los resultados obtenidos son la media.

Contenido de humedad de las harinas

La humedad fue determinada de acuerdo al método aprobado por 44–19, (AACC, 1995).

Índice de solubilidad en agua (ISA) e Índice de absorción de agua (IAA)

Se determinaron IAA e ISA de acuerdo al método descrito por Anderson et al. (1969).

Capacidad de absorción de agua subjetiva (CAAS)

La CAAS se determinó de acuerdo a la metodología reportada por Gaytán-Martínez et al. (Citation2000). El valor se reportó como l agua/kg de harina.

Textura: Adhesión y dureza de las masas de harinas rehidratadas

Se determinaron las propiedades texturales de las masas de harinas acondicionadas por el método de CAAS. La metodología usada fue la reportada por Martínez-Flores et al. (Citation1998), con algunas modificaciones. Se utilizó un texturómetro Texture Analyser TA Plus Lloyd Instruments, para la medición se tomó una porción de masa, la cual se moldeó con un anillo de plástico de 0.075 m de diámetro y 0.019 m de altura; posteriormente se colocó en la plataforma del equipo, y se hizo penetrar por la sonda, una esfera metálica de acero inoxidable con 0.022 m de diámetro. Los parámetros de medición fueron: velocidad de 0.002 m/s, 0.004 m de penetración y 4 repeticiones, registrando la fuerza máxima requerida para lograr la penetración (dureza) y la fuerza de resistencia a la salida de la esfera (adhesión) en N.

Perfil de viscosidad

El método utilizado para determinar las propiedades de pasta fue el aprobado por AACC 61–02, 1995, con las modificaciones propuestas por Ménera-López et al. (Citation2013). Se usó un reómetro (Anton Paar Physica Modelo MCR1-101, Australia) para determinar el perfil de viscosidad; donde 0.003 kg de cada muestra se adicionaron con agua destilada hasta obtener un peso final de 0.021 kg. La rotación de paletas (160 rpm) se realizó a una temperatura de 50°C durante 2 minutos, para la estabilización de la temperatura y dispersión uniforme de las partículas de las muestras. Se continuó con el calentamiento y agitación llevando cada muestra a 92°C con una tasa de incremento de 5.6°C/min, manteniendo esa temperatura durante 5 minutos. Posteriormente, cada muestra se enfrió a 50°C con la misma velocidad de 5.6°C/min. Los resultados a partir del perfil de viscosidad fueron viscosidad máxima (cP), temperatura de pasta (°C), viscosidad mínima (cP), viscosidad final (cP) y viscosidad de retrogradación (cP).

Análisis estadístico

Se utilizó un diseño factorial completamente aleatorizado con tres factores y tres niveles (). Para la extrusión se fijaron las variables de concentración de cal (0.3% peso/peso) y velocidad de tornillo (20 rpm). Se analizaron las respuestas con análisis de varianza, prueba de Tukey (α = 0.05) y análisis de componentes principales usando el programa MINITAB 16.0.

Resultados y discusión

Caracterización del maíz

El índice de flotación del maíz fue de 66 a 79 granos por cada 100, se determinó que el maíz utilizado fue dentado suave, con una humedad de 12 ± 0.4%.

Contenido de humedad en las harinas y CAAS

La humedad está relacionada con la vida útil de las harinas, asimismo con la capacidad de absorción de agua de las mismas. Esta característica fue menor al 15% cumpliendo con lo establecido por la NOM 187-SSA1/SCFI-2002 para harinas nixtamalizadas. En general tanto la harina obtenida por método tradicional como las extrudidas tuvieron valores de humedad del 5 al 7% (). La humedad de la masa de harinas acondicionadas por CAAS tuvo un promedio general de 51 ± 2%.

Tabla 2. Humedad y CAAS de harinas de maíz extrudidas.

Table 2. Moisture content of corn flours and water absorption capacity from extrusion corn flours.

De acuerdo a la comparación de medias de esta propiedad, se encontró que la harina 0.84575 no mostró diferencias significativas con respecto al nixtamal (P > 0.05). La capacidad de absorción de agua es otra propiedad importante de las harinas de maíz nixtamalizadas, ésta tiene un interés desde el punto de vista económico, debido a que impacta directamente el rendimiento de la conversión harina a masa. De acuerdo a la bibliografía este parámetro se puede relacionar con el tamaño de partícula, el grado de gelatinización y el porcentaje de almidón dañado (Gaytán-Martínez et al., Citation2000). En los resultados obtenidos de CAAS, al hacer un análisis de varianza y prueba de Tukey, se encontró efecto significativo (P < 0.05) de los parámetros: tamaño de partícula, humedad y temperatura sobre esta propiedad. En general las harinas extrudidas a los diferentes tratamientos, presentaron diferencias significativas (P < 0.05) del CAAS comparadas con el nixtamal, excepto las harinas procesadas con una humedad de 55%, temperaturas de 70 y 75°C, y los tres tamaños de partícula. Por otro lado, al comparar estos datos con los reportados para harinas comerciales, que abarcan un intervalo de 1.21 a 1.36 l de agua/Kg de harina (Flores-Farías et al., Citation2002), se encontró que las harinas tanto extrudidas como la obtenida por método tradicional en este estudio dieron lugar a valores de CAAS menores a los reportados, esta diferencia se atribuye principalmente a que las harinas comerciales presentan en su formulación gomas adicionales, que les permiten absorber mayor cantidad de agua (Flores-Farías et al., Citation2002).

Propiedades texturales de las masas: adhesión y dureza

Las propiedades texturales en masas nixtamalizadas son altamente dependientes del grado de gelatinización del almidón, en general, se puede decir que la masa es una red heterogénea, compuesta de los polímeros amilosa y amilopectina, gránulos de almidón parcialmente gelatinizados, gránulos intactos y lípidos (Bello-Pérez Luis, Osorio-Díaz, Agama-Acevedo, Núñez-Santiago, & Paredes-López, Citation2002). De acuerdo con esa conformación, una masa sobre-cocida será altamente adhesiva; por otro lado, una masa cruda presenta baja cohesión y da lugar a tortillas de mala calidad (Bello-Pérez Luis et al., Citation2002). En la propiedad de adhesión no se encontraron diferencias significativas (P > 0.05) entre harinas extrudidas y la harina control, excepto en los tratamientos 0.54575, 0.84575, 0.86570, 0.86575 y 1.34575, que presentaron menores adhesiones ().

Figura 1. Fuerza de adhesión en la masa (N).

Figure 1. Adhesiveness (N).

Figura 1. Fuerza de adhesión en la masa (N).Figure 1. Adhesiveness (N).

La firmeza o dureza de la masa está determinada por el tipo de maíz, la dureza del grano, las condiciones de secado, la absorción de agua de la harina y el grado de gelatinización de los almidones (Bedolla & Rooney, Citation1984). Los resultados de dureza () no mostraron diferencias significativas con el nixtamal control (P > 0.05) excepto en el tratamiento 0.55580. En general la calidad textural de las masas extrudidas es semejante al control debido a que la temperatura utilizada es únicamente la necesaria para que se realice la gelatinización parcial del almidón, por lo cual se mantienen gránulos intactos que permiten una adecuada calidad textural de la masa. El rango encontrado en esta propiedad fue de 1.01N a 3.15 N, siendo los tratamientos 0.84570 y 0.55580 los que tuvieron este valor de dureza respectivamente, contra un valor de dureza de masa de nixtamal de 1.79 N. De acuerdo a la bibliografía para masa nixtamalizada, en el trabajo realizado por Rangel-Meza et al. (Citation2004) donde evalúan masas elaboradas con maíces diferentes, encuentran una dureza de la masa que varía de 1.96 a 2.9 N estos datos son comparables con los encontrados en este trabajo para harinas extrudidas en las diferentes condiciones, pero mayores comparados con la masa control utilizada.

Figura 2. Fuerza de dureza en la masa (N).

Figure 2. Hardness of the corn masa (N).

Figura 2. Fuerza de dureza en la masa (N).Figure 2. Hardness of the corn masa (N).

ISA e IAA

El ISA está relacionado con la cantidad de almidón dañado en la harina. Los mayores valores de ISA se presentaron en las harinas tratadas con temperaturas de 75 y 80°C. El índice de solubilidad se vio afectado significativamente (P < 0.05) por la temperatura y el tamaño de partícula; esto se explica porque la alta energía de molienda puede causar fragmentación del almidón (Martínez-Bustos, López Soto, San Martín-Martínez, Zazueta-Morales, & Velez-Medina, Citation2006) y originar dextrinas, las cuales impactan la cantidad de sólidos solubles. En general harinas tratadas con humedades de 55 y 65% no presentaron diferencias significativas con la harina de nixtamal, exceptuando los tratamientos de 800 µm, 70°C, y 1300 µm, con 70 y 75°C, tal como se muestra en la . El rango encontrado para esta característica en harinas extrudidas a las diferentes condiciones fue de 7.19± 0.05 a 13.31± 0.03%, mientras que para el nixtamal el ISA alcanzado fue de 10.36 ± 0.8%. De acuerdo a la literatura, Mercado-Pedraza et al., Citation2013, quienes utilizan un sistema de bajo cizallamiento basado en la extrusión obtienen harinas con valores de ISA de 8.16% a 11.42%, estos valores son comparables con los obtenidos en el presente estudio, por lo tanto únicamente con la selección adecuada de parámetros de entrada se pueden obtener harinas con bajo daño termo mecánico.

Figura 3. Índice de solubilidad en agua (%).

Figure 3. Water solubility index (%).

Figura 3. Índice de solubilidad en agua (%).Figure 3. Water solubility index (%).

El IAA está relacionado también con el grado de cocimiento de las harinas; una mayor gelatinización da lugar a harinas con alta absorción de agua (Castillo et al., Citation2009). En los tratamientos evaluados, las harinas extrudidas con temperaturas de 70 y 75°C fueron significativamente diferentes de la harina de nixtamal (P < 0.05), (), exceptuando en los tratamientos con tamaño de partícula de 500 µm, humedad de 45% y el tratamiento de 1300 µm, 65% de humedad y 75°C. El rango encontrado para harinas extrudidas en IAA fue de 2.36 kg gel/kg harina a 2.95 kg gel/kg harina. De acuerdo a la bibliografía Gutiérrez-Dorado et al. (Citation2008) encontró valores similares en harinas nixtamalizadas con maíz de alta calidad proteínica. Mensah-Agyapong and Horner William (Citation1992) procesaron harinas extrudidas con temperaturas de 120 a 135°C, encontrando un rango de 0.9 a 2.6 kg gel/kg harina; los valores encontrados en el presente estudio son semejantes al límite superior, que es correspondiente a la temperatura de 100°C que es la menor que utilizaron los autores mencionados.

Figura 4. Índice de absorción de agua (kg gel/kg harina).

Figure 4. Water absorption index (kg gel/kg corn flour).

Figura 4. Índice de absorción de agua (kg gel/kg harina).Figure 4. Water absorption index (kg gel/kg corn flour).

Perfil de viscosidad de las harinas extrudidas

En la se muestra que las harinas expuestas a menor temperatura (70°C y 75°C) y con un tamaño de partícula grande (1300 µm) dieron lugar a los mayores valores de viscosidad máxima, siendo comparables con el nixtamal en esta propiedad, debido a que poseen menor daño termo-mecánico que las harinas de los otros tratamientos. Para la harina de nixtamal se obtuvo una viscosidad máxima de 2584 ± 427 cP, en tanto que las harinas extrudidas en general mostraron valores de viscosidad desde 665.8 ± 6.6 hasta 2403.5 ± 34.6 cP.

Figura 5. Perfiles de viscosidad de harinas extrudidas comparadas con nixtamal.

Figure 5. Viscosity profiles of extruded corn flour compared with nixtamal.

Figura 5. Perfiles de viscosidad de harinas extrudidas comparadas con nixtamal.Figure 5. Viscosity profiles of extruded corn flour compared with nixtamal.

Análisis de componentes principales (ACP)

De acuerdo al ACP, con 3 componentes se explica el 76.2% de la variabilidad de los datos, el aporte de cada parámetro evaluado se muestra en la . Dentro del ACP se incluyeron las propiedades texturales: adhesión (Adh) y dureza (Dur); funcionales: humedad (Hum), ISA e IAA; y de pasta: temperatura de pasta (TP), viscosidad mínima (Vmin), retrogradación (Retro) y Viscosidad Máxima (Vmax).

Tabla 3. Vectores principales de acuerdo al análisis de componentes principales, para tres componentes.

Table 3. Eigen vectors by principal components analysis for three components.

Éstas últimas, son en general un grupo de parámetros que difícilmente se pueden igualar en harinas obtenidas por extrusión. De estas características la viscosidad máxima está correlacionada con el grado de modificación del almidón y es afectada por el tamaño de partícula, temperatura y trabajo mecánico. El fenómeno de viscosidad máxima ocurre cuando existe un equilibrio entre el máximo hinchamiento que alcanzan los gránulos de almidón y lixiviación de cadenas de amilosa (Fennema, Citation2004). A este respecto, las harinas con un número elevado de almidones que conservan su estructura granular dan lugar a valores altos de viscosidad máxima. De acuerdo a Chiang and Johnson (Citation1977), la molienda del maíz antes de la extrusión y durante el proceso termo- mecánico, generan esfuerzo de corte, el cual logra el rompimiento de gránulos de almidón ocasionando mayor grado de daño y dextrinización al compararlo con harinas nixtamalizadas por método tradicional. Un grado elevado de daño en el almidón produce una baja viscosidad. En la gráfica de componentes principales 1 y 2 () y de acuerdo al ACP () el vector de viscosidad máxima (Vmax) tuvo una contribución importante en el componente principal 2 (PC2).

Figura 6. Análisis de componentes principales (ACP); 1PC = primer componente principal; 2PC = segundo componente principal.

Figure 6. Principal components analysis (PCA); 1PC = first principal component; 2PC = second principal component.

Figura 6. Análisis de componentes principales (ACP); 1PC = primer componente principal; 2PC = segundo componente principal.Figure 6. Principal components analysis (PCA); 1PC = first principal component; 2PC = second principal component.

Al graficar los componentes principales 1 y 2 se encontraron tres grupos principales: el primero ubicado principalmente en el cuadrante inferior izquierdo, que abarca harinas que dan lugar a masas de mayor dureza, ISA e IAA y baja viscosidad, lo cual se relaciona con alto grado de modificación del almidón por el tratamiento termo-mecánico, estas harinas fueron las procesadas en general con una temperatura de 80°C y presentaron las características más dispares con respecto al nixtamal. El segundo grupo se ubica en el cuadrante inferior derecho, estas harinas en general fueron procesadas con un tamaño de partícula de 1300 µm y dos tratamientos con tamaño de partícula de 800 µm, temperaturas de 70 y 75°C, las cuáles presentaron mayor semejanza con el nixtamal en las propiedades de pasta, humedad y adhesión de las masas. En contraparte, estas harinas presentaron los menores valores de ISA e IAA y dureza. Otras propiedades de pasta que tuvieron una contribución importante de acuerdo al ACP fueron la temperatura de pasta y la retrogradación. La retrogradación es una característica producida por la reorientación de las cadenas de amilosa, las cuales forman un gel rígido que en un visco-amilograma se refleja en el incremento de la viscosidad durante el enfriamiento, que se asocia con el contenido y la longitud de las cadenas de amilosa (Hoover, Citation2001). El valor de retrogradación en nixtamal fue el mayor de todos los tratamientos, con un valor de 3095 cP. De acuerdo con la se encontró que harinas extrudidas con 1300 µm fueron semejantes al nixtamal en propiedades funcionales, sin embargo presentaron un alto grado de retrogradación, esta característica en general no es deseable debido a que está asociada con el envejecimiento del producto final (tortilla). Por otro lado, aun cuando el tratamiento de la harina con clave 0.84575 no presentó una alta viscosidad, en general dio lugar a propiedades semejantes a las del nixtamal en textura, además de presentar baja retrogradación. El último y tercer grupo fue principalmente de las harinas tratadas con tamaño de partícula de 500 µm, estas harinas mostraron un alto daño al almidón por efecto de la molienda previa a la extrusión, dando lugar a harinas con bajas viscosidades y masas poco cohesivas (con muy baja dureza).

Conclusiones

En general se concluye que las variables más significativas en el proceso de extrusión son: la temperatura de extrusión y tamaño de partícula, al controlar éstas se pueden obtener características funcionales similares a las de una harina obtenida por nixtamalización tradicional. Un tamaño de partícula de 800 µm permite obtener propiedades funcionales semejantes al nixtamal, combinado con una temperatura de 75°C y 45% de humedad.

Agradecimientos

El primer autor agradece el apoyo de CONACYT por la beca 239355 y al Instituto Politécnico Nacional por el financiamiento a través del proyecto SIP 20110419. Los autores agradecen a las residentes de investigación Erika Andrade Soria y María Elena Navarro Cano por el apoyo técnico.

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