instituto politcnico nacionaltesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/7292/1/andres aguirre...
Post on 07-Nov-2019
4 Views
Preview:
TRANSCRIPT
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Centro de Desarrollo de Productos Bióticos
Efecto de dos hidrocoloides en las propiedades reológicas y calorimétricas de masas de maíz
(Zea mayz L.) nixtamalizado
TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN
CIENCIAS EN DESARROLLO DE PRODUCTOS BIÓTICOS PRESENTA:
ANDRÉS AGUIRRE CRUZ
DIRECTOR: DR. JAVIER SOLORZA FERIA
Yautepec, Morelos 2004
Este trabajo se realizó en el laboratorio de control de calidad del Departamento de
Desarrollo Tecnológico del Centro de Desarrollo de Productos Bióticos del I.P.N.
El trabajo de investigación fue realizado gracias al apoyo económico otorgado por
los proyectos CONACYT (clave: 35037-B), CGPI (clave: 200473) y del programa
Institucional de Formación de Investigadores (PIFI), bajo la dirección del Dr. Javier
Solorza Feria.
Agradecimientos
Al Dr. Javier Solorza Feria, por haber asesorado y dirigido este trabajo de tesis y por formarme académicamente en el área de investigación. Dr. Luís Arturo Bello Pérez, por su apoyo, asesoría y consejos brindados durante la realización de la investigación para la concreción en esta tesis. Dr. Humberto Hernández Sánchez, por la revisión de este trabajo y valiosos comentarios. Dr. Antonio R. Jiménez Aparicio, por la revisión de este trabajo y sugerencias durante la redacción de la tesis. M. en C. Guadalupe Méndez Montealvo, por su apoyo y conocimientos brindados durante la realización de esta investigación y la redacción final de la tesis. M. en C. Perla Osorio Díaz, por la revisión de este trabajo, sus apreciables comentarios y correcciones en la redacción final del presente escrito.
A los profesores que de forma importante contribuyeron a mi formación académica durante mi estancia en el Centro de Investigación. A mis compañeros de CeProBi por brindarme su apoyo y amistad, a mis compañeros de Desarrollo Tecnológico, y a mis compañeros de generación: Claudia Edith, July, Juan Pablo, Alejandro Laura, Fernando, y Alejandro Mora, por el compañerismo, la amistad y los conocimientos compartidos durante todo este tiempo.
Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología CONACYT y al Programa Institucional de Formación de Investigadores PIFI, por la beca otorgada durante mis estudios de maestría.
Dedicatoria
A Dios por permitirme concluir este trabajo Este trabajo esta dedicado con todo mi amor y cariño a mi madre, Bertha Cruz Luna, gracias por su apoyo y cariño brindado durante todos estos años. A mis hermanos, Rodrigo, Daniel y Manuel por su apoyo y cariño durante tanto tiempo. A mi esposa Roselis, por su amor, comprensión y cariño, brindado todo este tiempo
CONTENIDO
Pág. LISTA DE FIGURAS I
LISTA DE CUADROS II
LISTA DE ABREVIATURAS III
RESUMEN VI
ABSTRACT VII
I. Introducción 1
II. Antecedentes 3
2.1 El maíz 3
2.1.1 Características estructurales y composición química del maíz 4
2.1.2 Usos del maíz en México 6
2.1.3 Transformación grano-masa (Proceso de nixtamalización). 7
2.2 Almidón 8
2.2.1 Características estructurales del gránulo de almidón 9
2.3 Cambios del almidón producidos por tratamientos hidrotérmicos 11
2.3.1 Gelatinización 11
2.3.2 Retrogradación 12
2.4 Aditivos para mejorar la calidad de la tortilla 13
2.4.1 Hidrocoloides 15
2.5 Caracterización fisicoquímica de las harinas de maíz nixtamalizado 22
2.51 Calorimetría diferencial de Barrido (CDB) 22
2.6 Reología 25
III. Justificación 37
IV. Objetivos 38
4.1 Objetivo General 38
4.2 Objetivos Específicos 38
V. Materiales y Métodos 39
5.1 Materiales 39
5.1.1 Materia prima 39
5.2 Métodos 40
5.2.1 Análisis proximal 41
5.2.2 Cuantificación de la amilosa 41
5.3 Análisis térmico 42
5.3.1 Gelatinización 42
5.3.2 Retrogradación 42
5.4 Caracterización de las suspensiones de harinas de maíz
nixtamalizado 43
5.4.1 Método Brabender 43
5.4.2 Capacidad de retención de agua (CRA) y solubilidad 43
5.4.3 Método viscosimétrico (curvas de flujo) 45
5.4.4 Método viscoelástico dinámico 45
VI. Análisis estadístico 46
VII. Resultados y Discusión 47
7.1 Análisis químico proximal 47
7.1.1 Cuantificación de la amilosa 48
7.2 Perfil calorimétrico de harinas de maíz nixtamalizado 48
7.2.1 Gelatinización 48
7.2.2 Retrogradación 52
7.3 Determinación amilográfica 56
7.3.1 Capacidad de retención de agua (CRA) 61
7.3.2 Solubilidad 63
7.3.3 Curvas de flujo 65
7.4 Evaluación reológica de la viscoelasticidad 73
VIII. Conclusiones 83
IX. Perspectivas 85
X. Bibliografía 86
LISTA DE FIGURAS
No. Pág. 1. Estructura del grano de maíz 5
2. Estructura de la amilosa y la amilopectina 10
3. Comparación de la estructura molecular de los hidrocoloides,
estructura lineal y ramificada 16
4. Estructura química de la goma xantana 18
5. Estructura química de la carboximetil celulosa 20
6. Comparación del comportamiento de flujo de la goma xantana,
carboximetil celulosa y otros hidrocoloides en solución al 0.5%
(p/p) de sólidos 21
7. Representación esquemática de un sistema de calorimetría
diferencial de barrido 23
8. Distribución de la velocidad de un fluido viscoso entre una
geometría de placas paralelas 29
9. Comportamiento reológico de los materiales en función de la
velocidad de deformación y el esfuerzo de corte 30
10. Ejemplo de barridos de amplitud y frecuencia durante la aplicación
de las pruebas reológicas dinámicas 34
11. Prueba dinámica oscilatoria de baja amplitud 35
12. Diagrama de flujo para la obtención de las harinas de maíz
nixtamalizado 40
13. Perfil de temperaturas empleado en la determinación de la CRA y
solubilidad de las harinas de maíz nixtamalizado con y sin adición
de hidrocoloides, al 10% (p/v) de sólidos totales. 44
14. Termograma típico de gelatinización para harinas de maíz
nixtamalizado con y sin adición de hidrocoloides. 49
15. Termograma típico de retrogradación para harinas de maíz
nixtamalizado con y sin adición de hidrocoloides. 53
16. Perfil amilográfico de las harinas de maíz nixtamalizado y harinas
de maíz nixtamalizado con adición de hidrocolides (xantana y
CMC), a concentraciones de 0.2% y 0.5% (p/p) de sólidos 57
17. Efecto de la temperatura sobre la capacidad de retención de agua
para las harinas de maíz nixtamalizado con y sin adición de
hidrocoloides 62
18. Efecto de la temperatura en la solubilidad de las harinas de maíz
nixtamalizado con y sin adición de hidrocoloides 64
19. Curvas de flujo de las harinas de maíz nixtamalizado al 10% (p/v)
de sólidos totales, con y sin adición de hidrocoloides a 25 ºC. 66
20. Variación de la viscosidad de las muestras de harinas de maíz
nixtamalizado con y sin adición de hidrocoloides al 10% (p/v) de
sólidos totales, en función de la velocidad de deformación,
evaluadas a 25 ºC 67
21. Curvas de flujo de harinas de maíz nixtamalizado a 10% (p/v) de
sólidos totales, con y sin adición de hidrocoloides a 40 ºC 70
22. Variación de la viscosidad en función de la velocidad de
deformación, de las muestras de harinas de maíz nixtamalizado al
10% (p/v) de sólidos totales, con y sin adición de hidrocoloides,
evaluada a 40ºC 71
23. Barrido de amplitud correspondiente a la cinética de calentamiento-
cocción-enfriamiento para una harina de maíz nixtamalizado al
10% (p/v) de sólidos totales, a una frecuencia de 1Hz 74
24. Barrido típico de frecuencia correspondiente a la cinética de
calentamiento-cocción-enfriamiento para una harina de maíz
nixtamalizado al 10% (p/v) de sólidos totales, aplicando un valor de
de deformación de 0.3% en 1ª y 0.5% en la 2ª y 3ª etapas 76
25. Barrido de frecuencia de las de harinas de maíz nixtamalizadas
con y sin adición de hidrocoloides a 25ºC (1ª etapa), durante la
cinética de calentamiento-enfriamiento (0.3% de deformación) 78
26. Barrido de frecuencia de las de harinas de maíz nixtamalizado con
y sin adición de hidrocoloides a 90ºC (2ª etapa), durante la cinética
de calentamiento-enfriamiento (0.3% de deformación) 89
27. Barrido de frecuencia de las de harinas de maíz nixtamalizado con
y sin adición de hidrocoloides a 25ºC (3ª etapa), durante la cinética
de calentamiento-enfriamiento (0.5% de deformación) 81
LISTA DE CUADROS
No. Pág.
1. Calorimetría diferencial de barrido para almidones 24
2. Clasificación de los materiales según los valores de tan δ 36
3. Datos analítico de la goma xantana 39
4. Datos analítico de la carboximetil celulosa 39
5. Análisis proximal de harinas de maíz nixtamalizado 47
6. Temperaturas y entalpías de transición (gelatinización) para
masas de maíz nixtamalizado 50
7. Temperaturas y entalpías de transición (retrogradación) para
masas de maíz nixtamalizado 54
8. Viscosidad (UB) de las harinas de maíz nixtamalizado con y sin
adición de hidrocolides, en las etapas de caracterización de las
suspensiones, evaluada por viscoamilografía 59
9. Parámetros reológicos obtenidos del modelo matemático (Ley de
la potencia), aplicado a las suspensiones de harinas de maíz
nixtamalizado al 10% (p/v) de sólidos totales, con y sin adición
de hidrocolides evaluadas a 25 ºC 68
10. Parámetros reológicos obtenidos del modelo matemático de Ley
de la potencia, aplicado a las suspensiones de harinas de maíz
nixtamalizado al 10% (p/v) de sólidos totales, con y sin adición
de hidrocolides evaluados a 40ºC 72
ABREVIATURAS
CDB = Calorimetría diferencial de barrido
R2 = Coeficiente de determinación
R = Coeficiente de correlación
(p/v) = Peso/volumen
(p/p) = Peso/peso
ºC = Grado centígrado
T0 = Temperatura de inicio (ºC)
TP = Temperatura de pico ó gelatinización (ºC)
Tf = Temperatura final (ºC)
∆H = Entalpía (J/g)
τ = Esfuerzo de corte (Pa)
η = Viscosidad ó coeficiente de viscosidad (Pa. s)
γ = Velocidad de deformación (s-1)
κ = Coeficiente de consistencia (Pa. sn)
n = Índice del comportamiento del flujo
RVL = Región viscoelástica lineal
h = Hora
min = Minuto
s =Segundos
G’ = Módulo de almacenamiento ó elástico (Pa)
G’’ = Modulo de pérdida o viscoso (Pa)
tan δ = Tangente del ángulo de desfasamiento ó factor de pérdida
α = Nivel de significancia
Hz = Hertz
UB = Unidades Brabender
CRA = Capacidad de retención de agua
HNM = Harina de maíz nixtamalizado
HNMH = Harina de maíz nixtamalizado con hidrocoloide
mL = Mililitro
µL = Microlitro
µm = Micrómetro
nm = Nanómetro
gn = Fuerza centrifuga relativa
ppm = Partes por millón
Vmáx = Viscosidad máxima
RESÚMEN La masa de maíz es una mezcla constituida por los polímeros del almidón
(amilosa y amilopectina), con gránulos de almidón parcialmente gelatinizados,
gránulos intactos, partes de endospermo y lípidos. El procesamiento de esta,
tiene repercusiones en sus propiedades térmicas y reológicas, influyendo
directamente en la textura de los productos elaborados a partir ella, por lo cual
se han tratado de buscar nuevas alternativas que puedan ayudar a mejorar la
calidad de los productos elaborados con estas masas. Esto, se puede lograr
mediante el uso de algunos aditivos como lo son los hidrocoloides, los cuales
pueden interaccionar con los componentes del almidón y modificar las
propiedades de la masa.
El objetivo de este trabajo fue caracterizar la masa de maíz nixtamalizado con
diferentes concentraciones de los hidrocoloides carboximetil celulosa (CMC) y
xantana, en relación con sus propiedades químicas, térmicas (temperatura de
gelatinización y retrogradación) a diferentes tiempos de almacenamiento (7 y
14 días), reológicas (viscoamilografía, curvas de flujo y pruebas dinámicas) y
propiedades funcionales (hinchamiento o capacidad de retención de agua y
solubilidad).
Se utilizó una variedad de maíz de uso común en la elaboración de tortillas. Se
nixtamalizó y se molió para obtener masas, las cuales se mezclaron con los
hidrocoloides (CMC y xantana) a dos concentraciones (0.2 y 0.5% p/p).
Posteriormente se liofilizó y se realizaron los análisis correspondientes. Los
resultados mas importantes señalan que la composición química de las harinas
presentaron un contenido de proteínas de 8.6%, lípidos 4.7%, cenizas 1.8% y
humedad 9.7%.
Las propiedades térmicas de las masas con los hidrocoloides, mostraron
temperaturas de transición más altas y entalpías más bajas que el control en un
intervalo entre 80.50-81.57 ºC y 5.39-11.44 J/g, respectivamente. Cuando las
muestras fueron almacenadas, los valores de temperatura encontrados para la
transición después de 7 días estuvieron entre 50.45-55.57 ºC y de entalpías
entre 2.64-5.92 J/g, y para 14 días, la temperatura de transición se observó
entre 54-55.25 ºC y de entalpías entre 1.64-6.9 J/g.
La caracterización viscoamilográfica de las suspensiones de harinas de maíz
nixtamalizado con adición de hidrocoloides (HMNH), mostró que la
concentración y tipo de hidrocoloide provocan cambios significativos en la
viscosidad, ya que para las muestras con 0.2% y 0.5% (p/p) de sólidos, los
valores de viscosidad aumentaron conforme se aumentó la concentración,
independientemente del hidrocoloide añadido. La capacidad de retención de
agua (CRA) y la solubilidad de las HMNH, fueron más altas comparadas con las
del control (HMN).
Las curvas de flujo obtenidas mostraron que las suspensiones (HMN y HMNH),
al 10% (p/v) de sólidos totales evaluadas a 25 ºC, presentaron un
comportamiento típico para un fluido Newtoniano pasando a un fluido
reofluidizante (pseudoplástico), a 40 ºC.
Durante la evaluación de las pruebas dinámicas, todas las muestras de almidón
se comportaron como sistemas viscoelásticos, con G’ (módulo elástico) > G’’
(módulo viscoso), durante las tres etapas de la cinética de calentamiento-
enfriamiento. La adición de hidrocoloides en la HMN provocó cambios en G’.
Se observó asimismo, según la variación en los valores de tan δ (tangente de
delta), el cambio de un sistema vítreo a uno mayormente amorfo,
ABSTRACT
The masa of maize is a mixture constituted by polymers of starch (amylose and
amylopectin) and partially gelatinized starch grains, intact grains, parts of
endosperm and lipids. The processing of maize masa, has repercussions in its
thermal and rheological properties, affecting directly the texture of masa
products. New alternatives to improve the quality of these products have been
suggested. The use of some additives such as the hydrocolloids, which can
interact with starch components and modify the properties of the masa,
might be a good option. The objective of this work was to characterize the masa of nixtamalized maize
with two different concentrations of the hydrocolloids carboximethyl cellulose
(CMC) and xanthan, in relation to its chemical, thermal (gelatinization and
retrogradation temperatures and enthalpies) at different storage times (7 and 14
days), rheological (viscoamylography, dynamic tests and flow curves) and
functional properties (swelling and solubility).
A variety of maize commonly used in tortilla manufacture was chosen. It was
nixtamalized and ground to obtain masas, which were mixed with the
hydrocolloids CMC and xanthan at two concentrations (0.2 and 0.5% w/w).
Then the masas were freeze dried, and the corresponding analyses were
made. The results of the proximal analysis indicated that the masa flours
presented a protein content of 8.6%, 4.7% lipids, 1.8% ashes and 9.7%
moisture.
The thermal properties of the masas with the hydrocolloids, showed higher
transition temperatures and lower enthalpies then the control in interval
between 80.50-81.57 ºC and 5.39-11.44 J/g, respectively. When the samples
were stored, the transition temperature values found after 7 days were between
50.45-55.57 ºC and for enthalpies between 2.64-5.92 J/g, and at 14 storage
days, the transition temperatures observed were between 54-55.25 ºC and for
enthalpies between 1.64-6.9 J/g.
The viscoamylographic characterization of the suspensions of nixtamalized
maize flour with hydrocolloids addition (HMNH), showed that the type and
hydrocolloid concentration caused significant changes in viscosity, i.e., the
viscosity values increased with the concentration, irrespective of the
hydrocolloid added. The swelling or water retention capacity (CRA) and the
solubility of the HMNH, were higher than those of the control (HMN).
The flow curves obtained showed that all maize flour suspensions (HMN and
HMNH), with 10% (w/v) of total solids evaluated at 25ºC, presented the typical
behavior of a Newtonian fluid changing to a shear-thinning (pseudoplastic)
fluid, at 40 ºC.
The dynamic tests showed that all maize flour samples, behaved as weak
viscoelastic systems, with G' (elastic modulus) > G'' (viscous modulus), during
the three stages of the heating-cooling kinetics. The hydrocolloids addition to
the HMN caused changes in G'. According to the variation in the values of tan δ
(tangent of delta), the change from a crystalline system to a mainly amorphous
one was observed.
I. INTRODUCCIÓN La nixtamalización es un proceso muy antiguo desarrollado por los aztecas, el cual
todavía se utiliza principalmente para producir tortillas, este proceso consiste en
cocer el maíz con cal a altas temperaturas, posteriormente se deja reposar de
14-16 h, se lava con agua para retirar el exceso de cal y se lleva al proceso de
molienda para la elaboración de la masa, que se destina también para la
obtención de otros productos como: totopos, tostadas, tamales (Serna-Saldivar y
col., 1988). La masa es una mezcla constituida por gránulos del almidón
parcialmente gelatinizados, gránulos intactos, partes de endospermo y lípidos.
Todos estos componentes forman una malla compleja heterogénea dentro de una
fase acuosa contínua (Gómez y col., 1987). El gránulo de almidón sufre un
proceso de reasociación por efecto de la amilosa y la amilopectina, este se conoce
con el nombre de retrogradación, el cual depende del tiempo y la temperatura de
almacenamiento, modificando constantemente el contenido total de agua. Este
proceso tiene mayor repercusión en las propiedades reológicas y de textura de los
productos elaborados a partir de masa (Pflugfelder y col., 1988).
En este aspecto actualmente se estudian y desarrollan nuevas alternativas para
mejorar y conservar la calidad de los productos durante su almacenamiento. Entre
estas se puede mencionar el uso de algunos aditivos como los glicéridos, los
cuales mantiene la humedad y la estructura de la tortilla, haciéndola más fácil de
doblar y enrollar, pero pueden hacerla más quebradiza dependiendo de la
concentración empleada (Twillman y White, 1988).
Entre los aditivos alimentarios más utilizados destacan los hidrocoloides, los
cuales son heteropolisacáridos con alto peso molecular, utilizados principalmente
para modificar las propiedades reológicas (flujo, deformación, textura, firmeza,
etc.) tanto de alimentos líquidos como sólidos.
1
Los hidrocoloides (xantana, goma guar, arábiga, carboximetil celulosa y
algarrobo), confieren a las masas de maíz y trigo utilizadas tanto para la
elaboración de tortillas como para los productos de la panificación, más firmeza,
suavidad y cohesividad (Gurkin, 2002; Ward y Andon 2003). Estos podrían alterar
las características funcionales y nutricionales de los productos elaborados con
estas masas, debido a las posibles interacciones con los componentes de las
masas.
2
II. ANTECEDENTES 2.1 El maíz El maíz es la planta más domesticada y evolucionada del reino vegetal, su origen
y evolución han sido un misterio, porque ha llegado a nuestros días altamente
evolucionado. El maíz probablemente sea el cereal más antiguo cultivado en el
continente americano. Su probable lugar de origen es México, en donde los
rastros arqueológicos hallados permiten suponer que ya se utilizaba como
alimento en el año 5000 a.C., el maíz se difundió por todo el continente a partir del
descubrimiento de América y posteriormente se difundió por Europa, África y Asia.
Este grano fue una fuente muy importante de alimentación, para las antiguas
civilizaciones del mundo occidental y sigue jugando un papel muy importante en la
dieta alimenticia de muchos países (Serna-Saldívar y col., 1990).
Se tiene reportado por antecedentes históricos, que el progenitor silvestre del maíz
existió hace 8000 años (Paredes-López y Saharópulus-Paredes, 1983; Reyes,
1990). Botánicamente, el maíz (Zea mays L.) pertenece a la familia de las
gramíneas y es una planta anual alta dotada de un amplio sistema radicular
fibroso. Se trata de una especie que se reproduce por polinización cruzada y la flor
femenina (elote, mazorca, choclo o espiga) y la masculina (espiguilla) se hallan en
distintos lugares de la planta.
El grano constituye aproximadamente el 42% del peso seco de la planta, el maíz
es a menudo de color blanco o amarillo, aunque también hay variedades de color
negro, rojo y jaspeado. Hay varios tipos de grano, que se distinguen por las
diferencias de los compuestos químicos depositados o almacenados en él. El
grano está unido al “olote” mediante el pedicelo, cuya estructura esponjosa esta
adaptada para la rápida absorción de agua y a través de conductos internos,
llegan los productos de la fotosíntesis al grano durante su desarrollo
(Watson, 1987).
3
Algunos grupos de plantas o variedades se adaptaron a una amplia área
geográfica o a una región de clima y suelos definidos; este grupo de variedades
similares constituye una raza de maíz. La forma, tamaño, color, estructura y
composición del grano, está determinada por sus antecedentes genéticos y los
hay grandes, pequeños, en forma esférica, aplanada y otras.
2.1.1 Características estructurales y composición química del maíz
Un grano de maíz consiste de tres partes principales (Figura 1): el pericarpio o
cáscara externa cuya proporción (dependiendo de la variedad) es de
aproximadamente el 6% del grano, el germen representa el 11%, y el endospermo
el 83% del grano (Bartolini, 1990). El principal componente del grano es almidón
(71.5%) además de proteínas, grasas (34.5% promedio), cenizas (potasio 0.03%,
fósforo 0.22%, magnesio 0.17%, azufre 0.12%, calcio 0.03%, sodio 0.01% y hierro
0.003%) y azúcares. Biológicamente las fracciones de proteínas de mayor
porcentaje son las albúminas, seguidas de las globulinas (las más abundantes),
escasamente zeína y fibra, de esta última se derivan hidratos de carbono no
amiláceos como celulosa y hemicelulosa (Reyes, 1990).
La composición química del maíz es variable y esta relacionada con: estadío, raza,
variedad, tecnología del cultivo y clima, parte de la planta o grano que se analice,
así como técnicas y métodos de análisis. En general, el maíz tiene un alto valor
nutricio como fuente de energía, por su alto contenido de hidratos de carbono,
aunque no posee las suficientes proteínas, tanto en cantidad como en calidad, por
ser deficiente en dos aminoácidos esenciales, lisina y triptófano; además, es
insuficiente en la vitamina niacina y en minerales (Ortega, 1991).
4
Figura 1. Estructura del grano de maíz (Fuente: FAO, 1993).
5
2.1.2 Usos del maíz en México
El maíz es empleado como materia prima en la industria básica, para la
elaboración de productos que son utilizados como insumos de la industria
secundaria o como productos para consumo final; ej., fábricas de harina
nixtamalizada y de tortillas. En países en desarrollo tales como México, la
utilización de este grano para consumo humano es de aproximadamente un 63%
(INEGI, 1993) y el resto es utilizado para la alimentación animal y diversos usos
industriales y agrícolas.
En México como en otros países, se consume una gran cantidad de maíz, ya sea
como tortilla, tamales, quesadillas, tostadas, totopos (nachos), atoles y otras mil
formas que se usan en las diversas regiones, formando parte esencial de la dieta
(Campus-Baypoli y col., 1999).
Los aztecas cocinaban el maíz con agua y cal a altas temperaturas, formando una
masa para así elaborar lo que hoy son las tortillas (Serna-Saldívar y col., 1990).
Este proceso es mejor conocido como nixtamalización, lo que agrega al maíz una
buena cantidad asimilable de calcio, indispensable para el desarrollo adecuado del
tejido óseo, de los dientes y del tejido muscular.
El consumo diario de tortillas en México es de aproximadamente 12 millones de
Ton por año (INEGI, 1998). Desde luego, para satisfacer una demanda de esta
magnitud, existen máquinas que elaboran tortillas en grandes cantidades. Se ha
señalado que la causa de la desnutrición en México es el maíz; sin embargo, es el
cereal que más nutrimentos aporta por unidad de peso y el último que se deja de
consumir en condiciones de pobreza; además, el proceso de nixtamalización
mejora la calidad de las proteínas presentes en este cereal (Serna-Saldívar y
col., 1988).
6
Estudios recientes reportan que los productos de maíz nixtamalizado, son una
fuente importante de calorías, fibra dietética, niacina y calcio (Bello-Pérez y col.,
2002). A pesar de existir pérdidas de algunos aminoácidos, grasas y minerales, el
maíz nixtamalizado presenta un valor mayor desde el punto de vista nutritivo que
el de maíz crudo. Cien gramos de maíz sin nixtamalizar, proporcionan 159 mg de
calcio, cuando el requerimiento diario recomendado es de cerca de 1000
miligramos; con la nixtamalización esta cantidad aumenta.
2.1.3 Transformación grano-masa (Proceso de nixtamalización). Durante el proceso de nixtamalización, se presentan diferentes cambios
fisicoquímicos y estructurales en los diversos componentes del grano de maíz. El
cocimiento alcalino y el reposo, provocan una disminución parcial de la cutícula y
otras capas del pericarpio (Paredes-López y Saharópulos-Paredes, 1983). El
hinchamiento y el debilitamiento de las paredes celulares y componentes de la
fibra, facilitan la eliminación del pericarpio (Gómez y col., 1989); las células de
aleurona permanecen intactas y quedan unidas en la periferia del endospermo
(Paredes-López y Saharópulos-Paredes, 1982; Gómez y col., 1989). La laminilla
media y las paredes celulares son prácticamente degradadas y solubilizadas, lo
cual es detectado por la pérdida de fluorescencia en las paredes celulares de la
periferia del endospermo (Gómez y col., 1989); gran parte del tejido del germen se
retiene durante el cocimiento del grano, traduciéndose en efectos positivos en la
calidad proteica de los productos de la masa entre otros (Paredes-López y
Saharópulos-Paredes, 1982). La masa obtenida es una mezcla constituida por los
polímeros del almidón (amilosa y amilopectina) mezclados con gránulos de
almidón parcialmente gelatinizados, gránulos intactos, partes de endospermo y
lípidos. Todos estos componentes forman una malla compleja heterogénea dentro
de una fase acuosa contínua (Gómez y col., 1987); además, las reacciones de la
7
amilosa y la amilopectina, que dependen del tiempo y la temperatura, modifican
constantemente el contenido total de agua (Pflugfelder y col., 1988).
Las características de calidad de las tortillas de maíz varían entre las regiones de
México, y mucho más fuera del país, popularmente en Estados Unidos de
Norteamérica (Serna-Saldivar y col., 1988). Generalmente, las tortillas de
preferencia se consumen del día, sin embargo, el incremento en la demanda
requiere el empleo de métodos modernos y nuevas tecnologías para su
procesamiento y distribución.
2.2 Almidón
El almidón, es el principal hidrato de carbono de reserva sintetizado por las plantas
superiores, constituyendo una fuente de energía para muchos organismos,
principalmente el hombre (Luallen, 1988; Buléon y col., 1990), usualmente, se le
encuentra en forma de gránulos. El tamaño de partícula, incluyendo la distribución
de tamaño, es una de las características que más afectan las propiedades
funcionales de los gránulos de almidón, así como su susceptibilidad al ataque
enzimático (Guzmán-Maldonado y Paredes-López, 1995).
En forma general, el almidón presenta una composición química con 0.06-0.45 %
de proteína, 0.05-0.8 % de lípidos y 0.07-1.4 % de cenizas y el resto lo forma el
almidón propiamente dicho (Guilbot y Mercier, 1985). Estos constituyentes en
muchas ocasiones, juegan un papel importante en sus propiedades funcionales. El
almidón esta compuesto de dos homopolímeros de glucosa, los cuales son
distintos estructuralmente: la amilosa y la amilopectina, organizados en agregados
moleculares semicristalinos originando los ya mencionados gránulos (Whistler y
Daniel, 1984).
8
2.2.1 Características estructurales del gránulo de almidón Amilosa La amilosa es una molécula esencialmente lineal y tiene alrededor de 1000
unidades de D-glucosa (Figura 2a) (Inglett, 1970; Whistler y Daniel, 1984). Por su
contenido de amilosa, los almidones se pueden clasificar en diferentes grupos
como son los almidones cerosos que tienen muy poca cantidad de amilosa,
alrededor de 1-2 %, los normales contienen entre 20-30 % de amilosa y los altos
en amilosa que contienen de 50-70 % (Moore y col., 1984). Debido a la presencia
de enlaces α-(1→4), su carácter es esencialmente lineal; sin embargo, se
reconoce que posee en muy baja proporción enlaces α-(1→6), a manera de
ramificaciones, aunque no se ve afectada su respuesta o comportamiento como
molécula lineal. Algunos estudios realizados por Curá y col., (1995) sugieren que
la amilosa no es completamente lineal, presentando por cada 10 o 20 unidades de
glucosa una ramificación. La amilosa es susceptible de formar complejos con yodo
y con moléculas hidrofóbicas como
los ácidos grasos o los hidrocarburos.
Amilopectina La amilopectina es el componente ramificado del almidón, está formada por
cadenas de residuos α-D-glucopiranósidos (entre 17 y 23 unidades) unidos
principalmente por enlaces α-(1→4). También presenta entre un 5-6 % de enlaces
α-(1→6) en los puntos de ramificación (Figura 2b) (MacAllister, 1979).El peso
molecular de la amilopectina varía entre 106 y 108 Daltones, estas variaciones
dependen del origen botánico del almidón, las condiciones del aislamiento de la
amilosa y la amilopectina y al método usado para determinar el peso molecular.
9
a) Amilosa
b) Amilopectina
Figura 2. Estructura de la amilosa y la amilopectina (Fuente: International starch
institute, 1999).
10
Dependiendo de la fuente, la amilopectina es el principal componente en la mayoría de
los almidones (entre un 70-80 %), alcanzando en ciertos casos, niveles de hasta un
98-99 % en los almidones tipo ceroso o "waxy". Debido a esto, la amilopectina, es
quizás el componente que tiene mayor importancia en términos de las propiedades del
almidón. Dado que la estructura y propiedades de la amilopectina contribuyen
notablemente en la composición y funcionalidad del gránulo, esta molécula ha sido
estudiada ampliamente en términos de su tamaño molecular, ramificación y longitud de
las cadenas internas y externas (Zobel, 1988; Thurn y Burchard, 1985).
2.3 Cambios en el almidón producidos por tratamientos hidrotérmicos 2.3.1. Gelatinización Los gránulos de almidón son insolubles en agua fría, pero cuando se mezclan en una
solución acuosa, pueden hincharse ligeramente y volver al tamaño original al secarse.
Sin embargo, cuando se calientan en agua, los gránulos de almidón sufren el proceso
denominado gelatinización, que es la desorganización de las moléculas en los gránulos
de almidón (Lai y Kokini, 1991). Durante la gelatinización se produce la lixiviación de la
amilosa, la gelatinización total se produce normalmente dentro de un amplio intervalo
de temperatura, siendo los gránulos más grandes los que primero gelatinizan. Los
gránulos de almidón están formados por regiones cristalinas y amorfas, la región
cristalina está formada por la amilopectina y la región amorfa esta formada por puntos
ramificados de la amilopectina y por la amilosa (Zobel, 1988). Cuando el gránulo de
almidón absorbe agua, las áreas amorfas se pueden mover más libremente dentro del
gránulo (Hoseney y col., 1986).
11
Los diversos estados de gelatinización pueden ser determinados utilizando un
microscopio de polarización. Estos estados son: a) Inicio de la pérdida de
birrefrigerancia, donde la amilosa se difunde hacia el agua y la amilopectina queda
dentro del gránulo para finalmente perder su orden, la amilosa fuera del gránulo forma
una malla y produce un gel (Lund, 1984; Biliaderis, 1991), b) la temperatura media, c) la
temperatura final de la pérdida de birrefringencia (Tf), es la temperatura a la cual el
último gránulo en el campo de observación pierde su birrefringencia) y d) el intervalo de
temperatura de gelatinización. Al final de este fenómeno, se genera una pasta en donde
las cadenas de amilosa son hidratadas y rodean a los agregados del resto de los
gránulos.
Estudios recientes señalan que la temperatura de gelatinización varía en un intervalo de
5 a 10 °C; lo cual indica que las fracciones del gránulo muestran diferentes
comportamientos de gelatinización. Las temperaturas de gelatinización reportadas para
algunos almidones son: papa 55-66 °C, trigo 52-63 °C, maíz 62-72 °C, arroz 66-77 °C y
yuca 61-71 °C (Guilbot y Mercier, 1985).
2.3.2. Retrogradación
La retrogradación se manifiesta por la formación de precipitados o geles y afecta la
textura, aceptabilidad y digestibilidad de los alimentos que contienen almidón. Esto
ocurre cuando una pasta de almidón gelatiniza y se enfría lentamente, ocasionando con
esto, que las moléculas de amilosa tengan suficiente tiempo para alinearse, de manera
tal, que se forman varios enlaces por puentes de hidrógeno entre cadenas paralelas y
adyacentes (Lineback y Rasper, 1988). Debido a que sus cadenas lineales se orientan
paralelamente e interaccionan entre sí por estos puentes de hidrógeno, a través de sus
grupos hidroxilos, dependiendo de la concentración y de la temperatura del sistema.
12
Durante el proceso de la retrogradación, las fracciones de amilosa o las secciones
lineales de amilopectina que retrogradan, forman zonas con una organización cristalina
muy rígida, que requieren de una alta energía para desorganizar y fundir los cristales.
La retrogradación es un proceso complejo y depende de muchos factores, como el tipo
y concentración de almidón, regímenes de cocimiento, enfriamiento, pH y la presencia
de solutos como lípidos, sales y azúcares. Recientes investigaciones realizadas con la
técnica de calorimetría diferencial de barrido (CDB) y difracción de rayos X, sugieren
que la causa principal de endurecimiento de pan, es causada por la retrogradación del
almidón (Biliaderis, 1991).
Schoch y French (1947) atribuyeron principalmente la firmeza del pan, a los cambios
que suceden dentro del gránulo de almidón. Esto sugiere que la molécula de
amilopectina, es la que más influye en los cambios que se suscitan en los alimentos
que contienen almidón cuando se almacenan.
2.4 Alternativas para mejorar la calidad de la masa y tortillas de maíz
13
Un método para preservar la masa es la producción de harinas de maíz nixtamalizado
(HMN), esta técnica fue desarrollo en México y posteriormente se extendió a otras
partes del mundo, por lo que respecta a la HMN, ha venido desplazando la producción
de masa fresca, ya que elimina las labores intensivas y tediosas del proceso tradicional
de nixtamalización (Paredes-López y col., 2000; Flores-Farias y col., 2002). Inicialmente
la producción industrial de HMN, estaba basada en el método tradicional de
nixtamalización para una producción a gran escala. El proceso incluía básicamente las
etapas de recepción, selección, limpieza, almacenamiento del grano, cocimiento
alcalino, molienda para obtención de la masa, deshidratación, cernido, clasificación y
envasado (Rooney y Suhendro, 1999). Las harinas de maíz con un tamaño de partícula
intermedia o grande, imparten mayor viscosidad y una textura áspera debido a que,
durante el tamizado, el almidón y la proteína quedan juntos con las partículas más
pequeñas (Almeida-Domínguez y col., 1996).
Otro aspecto importante es la capacidad de retención de agua (CRA), el pH, color de
las harinas y tamaño de partícula del almidón. En este sentido, si el tamaño de partícula
del almidón es intermedio o pequeño, se gelatiniza o retrograda más fácilmente,
situación que afecta negativamente las características de la harina rehidratada, al
reducir la cohesividad y la plasticidad de la masa (Paredes-López y col., 2000).
Por otro lado, los diferentes métodos de procesamiento para la elaboración de la masa
y HMN pueden afectar significativamente sus características químicas y propiedades
fisicoquímicas, las cuales están asociadas con la funcionalidad del almidón en
productos como tortillas (Bello-Pérez y col., 2002). El tiempo de cocimiento durante los
procesos de nixtamalización, concentración de cal o bien la naturaleza del grano usado
como materia prima, pueden afectar el grado de gelatinización (Gómez y col., 1991). La pérdida de suavidad y flexibilidad de la tortilla al enfriarse durante el
almacenamiento, se deben en gran medida, a la formación de una estructura rígida
causada por la retrogradación del almidón y asociación con las proteínas, fibra y otros
componentes químicos presentes.
Los cambios estructurales inician tan pronto como la tortilla ha sido elaborada y
comienza a enfriarse. Este proceso tiene la mayor repercusión en las propiedades
reológicas y de textura de los productos elaborados a partir de masa. A pesar de esta
complejidad, se ha avanzado en el entendimiento de los procesos de nixtamalización y
procesamiento de los productos a partir de las masas de maíz. La necesidad de
conservar la textura durante el almacenamiento, es crucial para la calidad de la tortilla
en el mercado (Almeida y Rooney, 1996).
14
Otra alternativa, es el uso de aditivos como los glicéridos (monoglicéridos y diglicéridos)
e hidrocoloides, que pueden usarse para mejorar la calidad de las tortillas, haciéndola
más fácil de doblar y enrollar aun después de su almacenamiento, pero pueden hacerla
más quebradiza dependiendo de la concentración empleada (Twillman y White, 1988,
Ward y Andon, 2002).
Entre los aditivos más utilizados se encuentran los hidrocoloides, como la xantana,
carboximetil celulosa , goma guar, arábiga y algarrobo, los cuales confieren a la masa
utilizada tanto para la elaboración de tortillas como para los productos de la
panificación, mayor firmeza, suavidad y cohesividad, (Gurkin, 2002; Ward y Andon,
2002). La masa requiere un ligero aumento en el contenido de humedad para hacerla
más suave y mejorar el laminado. Los hidrocoloides aumentan la elasticidad de las
tortillas y su capacidad para enrollarse sin romperse; sin embargo, en ocasiones le
pueden impartir a la tortilla una textura ligeramente gomosa.
El potencial de los hidrocoloides para mejorar la textura de la masa y las tortillas de
maíz está en su uso a concentraciones bajas, menores de 1% (p/p). La utilización de
mezclas de hidrocoloides también merece atención, puesto que mejora la calidad de las
tortillas en las características antes mencionadas (Gurkin, 2002).
En menor grado, pero técnicamente posible, pueden adicionarse a la masas tanto de
maíz como para la panificación, agentes nutricionales y agentes enriquecedores que
proporcionan o modifican el sabor a la tortilla de maíz nixtamalizado (Yau y col., 1994).
2.4.1 Hidrocoloides Los hidrocoloides o gomas son un grupo importante de polisacáridos no estructurales,
que generalmente se encuentran de forma natural en diversas plantas o se producen en
ellas como respuesta a un daño externo, existen también hidrocoloides de origen
bacteriano y por modificación química. Se les denomina hidrocoloides por su capacidad
de formar soluciones coloidales, la presencia de ramificaciones les confiere una
naturaleza hidrofílica, siendo capaces de disolverse o dispersarse en agua. En general,
son polímeros de alto peso molecular, constituidos por distintos tipos de
monosacáridos, son capaces de espesar, suspender dispersiones, estabilizar
emulsiones y actuar como agentes gelificantes (Gurkin, 2002).
15
Clasificación, estructura y propiedades de los hidrocoloides La mayoría de los hidrocoloides se obtienen de vegetales, ya sea de polisacáridos de
reserva como los galactomananos o arabinoxilanos de ciertas semillas (goma guar y
algarrobo), polisacáridos de reserva constituyentes de las paredes celulares de las
plantas (pectinas), exudados producidos por distintas plantas para protegerse frente a
distintos daños físicos (goma arábiga, karaya, ghatti y tragacanto), o polisacáridos de
algas (agar, alginatos y carragenatos). Otro grupo importante lo constituyen los
hidrocoloides de origen microbiano, producidas por fermentación bacteriana de
sustratos hidrocarbonados como sacarosa y glucosa como lo es la goma xantana
(Glicksman, 1982). Por ultimo, los hidrocoloides obtenidos de polisacáridos naturales
tras diversas modificaciones químicas, como aquellos derivados de los polisacáridos de
las paredes celulares de plantas, como la carboximetilcelulosa (CMC),
hidroxipropilmetil-celulosa (HPMC), metilcelulosa (MC), celulosa microcristalina o
pectinas de alto y bajo grado de metoxilación, o polisacáridos de reserva como;
almidones modificados y dextranos. La estructura de los hidrocoloides puede ser lineal
o ramificada (Figura 3).
16
Figura 3. Comparación de la estructura molecular de los hidrocoloides, estructura lineal
y ramificada (Fuente: Andrew, 2004).
Para utilizar uno u otro hidrocoloide, se requiere conocer su funcionamiento y si éste
cumple con la necesidad específica que se desea llenar, entonces se selecciona el
hidrocoloide más adecuado y la cantidad que se requiere.
Goma Xantana La goma xantana se produce por Xantomonas campestris. Este polímero contiene D-
glucosa, D-manosa y ácido D-glucurónico (Figura 4). La estructura de este hidrocolide
en suspensión es una molécula rígida y lineal de baja flexibilidad con sus enlaces β-
glicosídicos. Se cree que el peso molecular es de unos 24, 000,000 Daltones
(Nissinovitch, 1997). La rigidez estructural de la molécula del hidrocoloide xantana
produce varias propiedades funcionales inusuales como estabilidad al calor, tolerancia
en soluciones fuertemente ácidas y básicas, viscosidad estable en un intervalo amplio
de temperatura y resistencia a degradación enzimática. La goma xantana existe como
un polvo color blanco-crema, fácilmente soluble en agua caliente o fría, las soluciones
que forman son neutras (Glicksman, 1969).
Efecto de la temperatura en la viscosidad, pH y solubilidad Las soluciones acuosas del hidrocoloide xantana son altamente viscosas en
comparación con otras soluciones de polisacáridos preparadas a la misma
concentración, generalmente exhiben un comportamiento reofluidizante
(pseudoplástico). La temperatura tiene poco efecto en la viscosidad de las soluciones
en un intervalo de 25 a 90 ºC. Por consiguiente, mantienen una viscosidad constante
mostrando características de flujo uniforme durante el almacenamiento, bajo
condiciones ambientales. Además, es estable en presencia de cloruro de potasio y
otras sales. El cloruro de potasio estabiliza al polímero y tiene poco efecto en la
viscosidad. Algunos cambios en viscosidad están influenciados por la concentración del
17
hidrocoloide, por el pH y por la composición de la sal. Además es excelente para
suspender sólidos. La viscosidad de soluciones de goma xantana que contienen
cantidades mínimas de sal, no muestra ningún cambio significante dentro de un amplio
intervalo de valores de pH. (Andrew, 2004).
Figura 4. Estructura química de la goma xantana (Fuente: Andrew, 2004).
Los hidrocoloides generalmente, no son solubles en disolventes orgánicos, la goma
xantana es soluble en glicerol o etilen-glicol a temperaturas mayores a 65 ºC. En
soluciones acuosas, tolera de 50% a 60% de concentración de disolventes miscibles
con agua, como isopropanol o etanol. Concentraciones superiores de alcohol, producen
precipitación. Para mejores resultados, debe disolverse primero completamente en
agua, y después debe agregarse el disolvente lentamente bajo agitación contínua
(Ward y Andon, 2002).
18
Propiedades reológicas La goma xantana en solución, generalmente es muy reofluidizante cuando en solución
es sometida a tratamientos térmicos, característica muy importante en la estabilización
de suspensiones y emulsiones. Cuando un esfuerzo de corte es aplicado, la viscosidad
se reduce en proporción directa a este.
Las operaciones de mezclado, bombeado y transporte de soluciones, se facilitan de
esta manera, requiriéndose gastos mínimos de energía para estos procesos. Cuando el
esfuerzo de corte se detiene, la viscosidad aparente se recupera de inmediato (Gimeno
y col., 2004; Ward y Andon, 2002).
Carboximetil Celulosa (CMC) La Carboximetil celulosa (CMC) se prepara a partir de la celulosa, remojando la
materia prima en una solución de hidróxido de sodio y después en ácido
monocloroacético, con el fin de introducir los grupos éter carboximetilos donde había
grupos hidroxilos, principal constituyente polisacárido de la madera y de todas las
estructuras vegetales.
Posteriormente, la celulosa obtenida es lavada, purificada y secada. En cada grupo
piranosil unido a la cadena, existen tres grupos hidroxilos que son compatibles para la
eterificación de los grupos carboxilos, si los tres grupos reaccionan en estos sitios, el
resultado seria la CMC, la cual tendría un grado de sustitución (GS) de 3. La CMC
más comercialmente utilizada es la que tiene GS de 1.5 o menor. La Figura 5,
muestra un segmento idealizado de la molécula de CMC con un GS de 1
(Andrew, 2004).
19
Figura 5. Estructura química de la carboximetil celulosa (Fuente: Andrew, 2004).
Efecto de la temperatura en la viscosidad, solubilidad y pH La temperatura generalmente no tiene efecto sobre la viscosidad de soluciones de CMC
al igual que la xantana. La viscosidad de la CMC diminuye cuando no esta hidratada, o
expuesta a sustancias iónicas como las sales o ácidos. Es prácticamente transparente
en las soluciones en comparación con otros hidrocoloides. La CMC es soluble en agua
caliente, insoluble en disolventes orgánicos, pero se disuelve en agua, o mezclas de
disolvente-agua tales como etanol o acetona.
Las soluciones acuosas de CMC toleran la adición incluso de partes más elevadas de
acetona o de etanol, los tipos de CMC de baja viscosidad son considerablemente más
tolerantes a los disolventes que los tipos de gran viscosidad. Se ha reportado, que
cuanto más alto es el grado de substitución de grupos carboxilos en la CMC, esta
disuelve más rápidamente (Whitcomb y Macosko, 1978). Las soluciones de CMC no
muestran ningún cambio significativo dentro de un intervalo de pH de 4-10, pero
excediendo este intervalo, forman precipitados o grumos, los cuales afectan la textura y
aceptabilidad de los alimentos que contienen este hidrocoloide.
20
Propiedades reológicas Las soluciones acuosas de CMC son reofluidizantes al igual que la goma xantana,
característica muy importante en la estabilización de suspensiones y emulsiones. La
CMC tiene usos muy diversos, principalmente como agente espesante y gelificante,
pero también como producto de relleno y fibra dietética. La CMC es similar a la
celulosa, pero a diferencia de ella, es muy soluble en agua. Cuando un esfuerzo de
corte es aplicado a sus soluciones acuosas, la viscosidad se reduce en proporción
directa a este (Figura 6).
Figura 6. Comparación del comportamiento de flujo de la goma xantana, carboximetil
celulosa y otros hidrocoloides en solución al 0.5% (p/p) de sólidos (Fuente: Steffe 992).
21
2.5 Caracterización fisicoquímica de las harinas de maíz nixtamalizado
2.5.1 Calorimetría diferencial de Barrido (CDB) La técnica de Calorimetría Diferencial de Barrido (CDB) (Figura 7) es muy utilizada
para el estudio de los fenómenos de gelatinización y retrogradación del almidón (Atwell
y col., 1988). El principio fundamental de esta técnica es detectar los cambios de flujo
de calor asociados con transiciones de primer orden (fusión) y de segundo orden
(transición vítrea) de los polímeros. Estos resultados proporcionan información acerca
del orden-desorden de las moléculas dentro del sistema (Biliaderis y Zawistowski,
1990). Esta técnica se utiliza con gran frecuencia en la industria de alimentos, ya que
proporciona datos termodinámicos y cinéticos acerca de las interacciones moleculares y
los mecanismos de desnaturalización de los principales componentes de los alimentos
(Raemy, 2003).
En particular, la CDB se ha utilizado durante la última década para estudios de
transición de fase en suspensiones de almidón. La CDB proporciona las temperaturas
características así como la entalpía de transición de los polímeros, cuando estos son
sometidos a un proceso de calentamiento (Cuadro 1). Se ha reportado que almidones
de diferentes fuentes, muestran variaciones en los valores obtenidos para las
temperaturas de transición. Esto probablemente se debe a las variaciones en la
velocidad de calentamiento del calorímetro, o bien a la concentración de agua de la
muestra (Donovan, 1979; Biliaderis y col., 1986).
Se ha reportado utilizando la CDB, que la amilopectina es la molécula que mas influye
en los cambios que se suscitan en los alimentos que contienen almidón cuando estos
son almacenados (Biliaderis y Prokopowich, 1994). También se ha sugerido que el
tamaño y longitud de las cadenas, así como el grado de ramificación de esta molécula,
pueden influir en la retrogradación por la formación de mezclas o cristales de diferentes
tamaños (Yuan y col., 1993). 22
Figura 7. Representación esquemática de un sistema de calorimetría diferencial de
barrido (Fuente: TA Instruments, 1998).
23
Cuadro 1. Calorimetría diferencial de barrido para almidones.
Fuente Ti (°C) Tp (°C) Tf (°C) ∆H (j/g)
Arroz normal 62.0 67.4 97.5 11.0
Arroz ceroso 66.1-74.9 70.4-78.8 - 7.7-12.1
Cebada normal 46.7 56.5 73.7 10.5
Cebada cerosa:
Bozu Mochi 8024 53.0 59.6 68.6 15.6
Centeno 51 56.4 62.8 11.4
Maíz normal 64.1 67.7 84.3 14.0
Maíz ceroso 64.2 69.2 74.6 15.2
Mango: Chausa 76.3 80.2 85.7 13.2
Okenia 71.3 - - 11.9
Papa normal 60.8 65.2 70.6 17.3
Papa cerosa 62.5 66.6 70.2 18.2
Camote 57.9 63.1 71.9 13.5
Trigo 55.7 61.4 67.6 13.6
Yam:
Dioscorea alata 69.0 77.0 72.5.8 11.5
Ti, Tp y Tf son las temperaturas de inicio, pico y final; ∆H es la entalpía de
gelatinización. McPherson y col., 1999; Shang-Ho and Jay-Lin, 2002; Verwimp y col.,
2004; Qi y col., 2004; Freitas y col., 2004; Singh y col., 2003a; González-Reyes y
col., 2002.
24
Después de muchos años de discutir el almidón granular en términos de cristales o
estructuras cristalinas, actualmente se habla acerca de las regiones amorfas y su papel
en determinar el comportamiento en la transición de fase de este biopolímero (Slade y
Levine, 1991).
Se ha reportado asimismo, que la transición vítrea es tal vez el parámetro más
importante, por lo que se necesita conocer antes de decidir sobre la aplicación de
muchos polímeros no-cristalinos (sintéticos). Especialmente en los últimos años, se ha
reconocido la importancia práctica de la transición vítrea como un evento fisicoquímico,
que puede gobernar el procesamiento así como las propiedades, calidad, seguridad y
estabilidad de alimentos (Slade y Levine, 1991).
En este aspecto, la gelatinización ha sido descrita como un proceso de no-equilibrio,
además, la fusión de los cristales está cinéticamente restringida por la inmovilidad de
estos a temperaturas debajo de la temperatura de transición vítrea (Tp). También se ha
señalado que la Tp de las regiones cristalinas de los gránulos de almidón, como se
conoce para otros polímeros cristalinos hidrofílicos o compatibles con el agua, es
altamente sensible al contenido de agua, ya que ésta actúa como un agente
plastificante. La plastificación y el efecto que tiene el agua en determinar la temperatura
de transición cristalina, es otro aspecto tecnológico de la ciencia de polímeros sintéticos
(Biliaderis, 1991).
2.6 Reología
Para caracterizar las propiedades reológicas de las dispersiones acuosas de almidón,
así como los cambios asociados durante el proceso de gelatinización y retrogradación,
se ha utilizado a la reología. La reología es la ciencia que estudia la relación entre el
esfuerzo y la deformación a través de relaciones matemáticas constitutivas reológicas
de estado (Muller, 1973). Esta describe las propiedades mecánicas de los materiales
bajo diferentes condiciones de esfuerzo y deformación.
25
Los conceptos básicos de la reología se pueden clasificar en viscosidad ó flujo viscoso,
elasticidad ó deformación elástica y viscoelasticidad (Steffe, 1992). El conocimiento de
las propiedades reológicas de las suspensiones de almidón y geles, no solo
proporcionan información tecnológica, sino también económica y comercial. La
gelatinización y retrogradación son dos fenómenos que afectan la aceptabilidad y
digestibilidad de los alimentos que contienen almidón, por lo que es muy importante
conocer el comportamiento termomecánico de los polisacáridos en forma pura, así
como también en los alimentos que los contengan. Este tipo de estudio ayuda a
entender y predecir la textura, propiedades de flujo durante el procesamiento, así como
también la vida media y atributos de calidad de los productos que contienen almidón
(Steffe, 1992; Macosko, 1994).
Existen varias razones para justificar el estudio del comportamiento reológico de los
materiales. Este contribuye al conocimiento de la estructura, por ejemplo: a) existe
cierta relación entre el tamaño y la forma molecular de las sustancias en disolución y su
viscosidad, así como entre el grado de entrecruzamiento de los polímeros. b) En la
industria de alimentos se efectúan con frecuencia medidas reológicas sobre las
materias primas y los productos de elaboración que son de gran utilidad para el control
de los procesos. c) Ayuda al diseño de maquinas como tolvas, tuberías y bombas,
adecuando a las características de los productos con los que van a ser utilizados.
Existen métodos de medición de textura imitativos (farinográfico y viscoamilográfico) y
métodos reológicos fundamentales (viscosimétricos y viscoelásticos dinámicos)
(Bourne, 2002).
Métodos viscoamilográficos
26
Dentro de los métodos imitativos, se utiliza ampliamente el viscoamilógrafo Brabender,
el cual es usado como prueba de control de calidad en la industria de los almidones,
generando los perfiles de consistencia durante los procesos de calentamiento-cocción-
enfriamiento, evaluando comparativamente y caracterizando la viscosidad de las pastas
de almidón durante el procesamiento.
La evaluación se aplica a un sistema de almidón-agua y en formulaciones que simulen
condiciones de uso particulares, aunque los resultados son difíciles de interpretar como
una función del estado físico del almidón en las pastas.
El equipo registra la viscosidad en unidades arbitrarias denominadas Unidades
Brabender (UB), en función del tiempo y la temperatura. Los datos más importantes del
amilograma son los siguientes:
a) Temperatura a la cual la viscosidad empieza a ser apreciable (inicio de la
gelatinización).
b) La máxima viscosidad alcanzada por la pasta
c) La temperatura en la cual se alcanza la máxima viscosidad
d) La viscosidad de las pastas antes y después del periodo isotérmico a la máxima
temperatura programada
e) La viscosidad de la pasta antes y después del periodo isotérmico de la
temperatura final, programada en el ciclo de enfriamiento
f) La viscosidad de la pasta en la etapa de disociación molecular (viscosidad
máxima - viscosidad en el inicio del periodo de enfriamiento).
g) La viscosidad de la pasta en la etapa de reasociación molecular (viscosidad al
termino del periodo de enfriamiento - viscosidad al inicio del periodo de
enfriamiento) (Robles, 1986).
Una desventaja de este método es que el tratamiento mecánico que sufre el gel de
almidón, no es representativo de los esfuerzos que tienen durante el procesamiento.
Por esta razón, es necesario completar la caracterización a nivel laboratorio con
ensayos piloto o industriales, que reflejen más precisamente las condiciones de
esfuerzo cortante que sufre la muestra. Durante la fase de calentamiento (30 a 95 ºC),
se presenta un aumento en la viscosidad, la cual es registrada como el inicio de la
expansión o hinchamiento de los gránulos.
27
Al continuar calentando, los polímeros de bajo peso molecular, particularmente las
moléculas de amilosa, comienzan a solubilizarse desde el gránulo y se obtiene un valor
máximo de viscosidad, en esta etapa, la mayoría de los gránulos son hinchados
totalmente. Durante la etapa de cocción (95 ºC), se deja estabilizar a esta temperatura
por algunos minutos, se presenta una disociación molecular y continúa la solubilización
de los polímeros, en este punto se presenta una disminución de los valores de
viscosidad. Durante la fase de enfriamiento (95 a 40 ºC), los polímeros de amilosa y
amilopectina solubilizados comienzan a reasociarse y se registra un ligero aumento de
la viscosidad. Este segundo incremento en la viscosidad es referido a la etapa de
gelificación o formación del gel (Thomas y Atwell, 1999).
Viscosimetría
La viscosidad se mide en términos de reología fundamental por la relación τ/γ
(Macosko, 1994). Considerando un modelo en el cual un líquido es contenido entre las
placas paralelas (Figura 8), Donde a = área de las placas (cm2), h = espesor, el cual
separa la placa superior e inferior (cm), F= la fuerza que actúa en la placa superior,
causando el deslizamiento de la misma forma paralela a la placa inferior (dinas),
y V = velocidad con la cual la placa superior se desliza de la placa estacionaria inferior
(cm s-1). Cuando la placa superior se desliza, las capas del líquido formadas entre las
dos placas también se deslizan, y lo hacen a la misma velocidad. La capa superior se
desliza a velocidades altas, mientras que la inferior lo hace a velocidades muy bajas
(con tendencia a cero).
El gradiente de velocidad γ, es llamado velocidad de deformación, y es expresado en
unidades de s-1. En este modelo se asume que la velocidad de deformación, es
uniforme entre la placa superior e inferior. La fuerza por unidad de área de la placa
superior, es llamado esfuerzo de corte (τ), y es expresado en Pa (Steffe, 1992).
28
Figura 8. Distribución de la velocidad de un fluido viscoso entre una geometría de
placas paralelas (Fuente: Steffe, 1992).
Existen diferentes métodos prácticos para determinar la viscosidad; entre ellos se
encuentran los viscosímetros rotacionales coaxiales, los cuales son los más utilizados
en la caracterización de las propiedades reológicas de almidones y pueden tomar varias
formas; éstas son normalmente descritas en términos de sus sistemas de medición. Las
formas típicas más empleadas son las de cilindros concéntricos, de cono y placa y
placas paralelas, el principio es el mismo para todos. Las curvas obtenidas al graficar el
esfuerzo de corte contra la velocidad de deformación, se han descrito con ecuaciones
empíricas tales como la ecuación de la Ley de la potencia:
29
τ =κ γη ………………………….(1)
Donde: τ = Esfuerzo de corte (Pa)
γ = Velocidad de corte (s-1)
κ = Coeficiente de consistencia (Pa.sn)
n = Índice de comportamiento de flujo (adimensional)
La Figura 9, muestra los tipos de comportamiento de flujo, más comunes. En un fluido
Newtoniano el comportamiento de flujo viene descrita por la ecuación: τ = η(γ), lo que
significa que la tensión tangencial es igual a la velocidad de deformación multiplicada
por una constante: el coeficiente de viscosidad. La representación de τ-γ es una línea
recta (Núñez-Santiago y col., 2001).
Velocidad de deformación (s-1)
Newtoniano
Dilatante
Pseudoplástico
Tixotropía
n < 1
n = 1
n > 1
Esfu
erzo
de
corte
(P
a)
Reopexia
n < 1
n = 1
n > 1
Velocidad de deformación (s-1)
Newtoniano
Dilatante
Pseudoplástico
Tixotropía
n < 1
n = 1
n > 1
Esfu
erzo
de
corte
(P
a)
Reopexia
n < 1
n = 1
n > 1
Figura 9. Comportamiento reológico de los materiales en función de la velocidad de
deformación y el esfuerzo de corte (Fuente: Muller, 1973). 30
El comportamiento pseudoplástico o reofluidizante (n < 1), es el fenómeno en el que los
líquidos son menos espesos al incrementarse la velocidad de deformación,
independiente del tiempo. Comportamiento dilatante o reoespesante (n > 1), fenómeno
de espesamiento que se da a altas velocidades de deformación, independiente del
tiempo. Si las representaciones de τ en función de γ son dependientes del tiempo, se
forma un bucle que se denomina histéresis. Este tipo se aplica al fenómeno de
comportamiento elástico aplazado, que en el caso de un adelgazamiento se denomina
tixotropía y en el caso de espesamiento se llama reopexia (Macosko, 1994). Otro de los
conceptos básicos de importancia en la reología es la viscoelasticidad.
Métodos de determinación de viscoelasticidad La mayoría de los materiales tienen la peculiaridad de mostrar un comportamiento
viscoso y elástico a la vez, esto en términos reológicos se conoce como
viscoelasticidad. Los materiales que presentan esta propiedad, se caracterizan por la
presencia de una estructura tridimensional incompleta, que se destruye por la aplicación
de un esfuerzo y sólo se recupera cuando el esfuerzo es parcialmente removido.
Mientras más completa y resistente a la ruptura es la estructura, más pronunciada es su
elasticidad, y mientras más fácil se rompa su estructura, mayor es su comportamiento
viscoso (Borwankar, 1992). Dentro de las propiedades viscoelásticas de estos
materiales medidos en intervalos de esfuerzos y deformaciones de los cuales existen
dos tipos, aquellos considerados como:
a) Viscoelásticos lineales.- En los cuales las propiedades viscoelásticas son una
función del tiempo y no de la magnitud de la deformación ni de la velocidad de
deformación.
b) Viscoelásticos no lineales.- Estos materiales exhiben propiedades mecánicas
que son función del tiempo y de la magnitud del esfuerzo aplicado.
31
La zona de viscoelasticidad lineal es el comportamiento viscoelástico más simple, bajo
un esfuerzo suficientemente pequeño, la estructura molecular prácticamente no se
modifica y se puede determinar el comportamiento viscoelástico lineal. Los métodos
para determinar las funciones viscoelásticas lineales de dichos materiales se
caracterizan por ser de baja deformación o bajo esfuerzo, y se puede dividir en dos
categorías:
a) Métodos estáticos.- Entre los que se pueden mencionar pruebas de relajación
de esfuerzo a deformación constante (stress-relaxation) y la de esfuerzo
constante (creep).
b) Métodos oscilatorios ó dinámicos.- Son los métodos que involucran la
aplicación ya sea de un esfuerzo o una deformación oscilatoria (Steffe, 1992)
De los dos métodos anteriores, los oscilatorios proveen más información de la
elasticidad de la muestra. Mientras que los estáticos se realizan a una carga constante
(esfuerzo de corte ó de deformación), el oscilatorio se puede realizar ya sea variando la
frecuencia o la amplitud bajo un esfuerzo ó deformación controlada (Mezger, 1991).
En las pruebas dinámicas oscilatorias, las muestras se someten a un movimiento que
varía armónicamente con el tiempo (movimiento oscilatorio), utilizando geometrías
especificas. Los métodos viscoelásticos dinámicos, son una buena herramienta para
estudiar los cambios reológicos que sufren los polisacáridos durante el almacenamiento
y enfriamiento, sin provocar un cambio de la estructura (Autio, 1990). Estas pruebas
tienen una gran variedad de aplicaciones por ejemplo: en la evaluación de la fuerza de
geles, monitoreo de la gelatinización del almidón, evaluación de la coagulación o
desnaturalización de las proteínas, evaluación o coagulación de la cuajada de quesos, y
la correlación de las propiedades reológicas con la evaluación sensorial, así como la
estabilidad de los productos con el almacenamiento (Steffe, 1992). 32
En la Figura 10, se muestra la caracterización de los materiales en función a la
respuesta obtenida al aplicar un esfuerzo ó una deformación oscilatoria. Para un sólido
ideal, el esfuerzo esta en fase con la deformación, mientras que para un líquido ideal se
presentará un desfasamiento de 90º entre el esfuerzo y la deformación. Si el material es
viscoelástico, el ángulo de desfasamiento se encontrará entre 0 y 90º (Mitchell, 1980).
Estas pruebas consisten en obtener un barrido de deformación (ó esfuerzo, según sea
el caso), para determinar los limites del comportamiento viscoelástico lineal de la
muestra (Figura 11a), dado que en la región lineal, las propiedades reológicas no son
dependientes de la deformación ni del esfuerzo. Se procede enseguida a obtener un
barrido de frecuencia, el cual señala los cambios en el comportamiento elástico y
viscoso de la muestra (Figura 11b), con el tiempo de aplicación de la deformación o del
esfuerzo (Ferry, 1980; Macosko, 1994). Los resultados de los experimentos dinámicos
son representados por los parámetros G’, G’’ y tan δ.
El módulo de almacenamiento o elástico G’, ha sido definido como el esfuerzo en
fase con la deformación, dividida por la deformación, en una prueba sinusoidal, y
representa una medida de la energía recuperada y almacenada por el material en un
ciclo, y es el indicador del componente elástico del material. Es una función de la
frecuencia y se puede expresar como:
G’ = (τ0/γ0) cos (δ) ……………………. (2)
Donde.
τ0 = Amplitud del esfuerzo de corte
γ0 = Amplitud de la deformación
δ = Ángulo de desfasamiento
33
Figura 10. Ejemplo de barridos de amplitud y frecuencia durante la aplicación de las
pruebas reológicas dinámicas (Fuente: Steffe, 1992).
34
35
10
20
30
40
G´
G´
, G”
G”
10
20
30
40
G´
G’
G”
G”
1 2 3 4 5 6
Región no l
Limites del comportamiento viscoelástico
1 2 3 4 5 6
Amplitud (mNxm)
Región lineal
( P
a )
1 2 3 4 5 6
10
20
30
40
Región lineal Región no lineal
1 2 3 4 5 6
10
20
30
40
Región lineal Región no lineal
1 2 4 5 6
10
20
30
40
Frecuencia (Hz)
Región lineal Región no lineal
G´
G´
, G”
G”
G´
G’
G”
G”
( P
a )
a)
b)
Región no lineal
Limites del comportamiento viscoelástico
Figura 11. Prueba dinámica oscilatoria de baja amplitud (Fuente: TA Instruments, 998).
El módulo G’’, es el módulo de pérdida y se define como el esfuerzo desfasado 90º
respecto a la deformación, dividida por la deformación, en una prueba de deformación
sinusoidal; este parámetro es una medida de la energía disipada como calor por el
material en un ciclo y es un indicador del componente viscoso del material.
G’’ = (τ0/γ0) sen (δ) ……………………. (3)
La tan δ, ó tangente del ángulo de desfasamiento, indica la relación entre la cantidad
de energía disipada y la energía almacenada por el material, o sea, entre la porción
viscosa y elástica de la muestra.
tan (δ) = G’’/G’……………………. (4)
Basándose en el valor de tan δ, los materiales se pueden clasificar de manera muy
general en cuatro categorías (Cuadro 2).
Cuadro 2. Clasificación de materiales según los valores de tan δ .
Clasificación Tan δ
1) Soluciones diluidas > 3
2) Todos los polímeros amorfos con o sin enlaces cruzados 0.2 - 3.0
3) Los polímeros vítreos y cristalinos ≅ 0.1
4) Los polímeros con pocos enlaces entrecruzados 0.01
Ferry, 1980.
36
III. JUSTIFICACIÓN
Antes de la elaboración de las tortillas de maíz nixtamalizado, a la masa se puede
adicionar los hidrocolides, eso puede cambiar las características reológicas de las
masas y por lo tanto su procesamiento en las maquinas tortilladoras. Debido a esto es
necesario conocer como afecta la incorporación de dichos hidrocolides, en el
comportamiento térmico y reológico de las masas de maíz nixtalalizado antes de la
elaboración de las tortillas.
Se sabe que la perdida de suavidad y flexibilidad de la tortilla al enfriarse, se debe en
gran medida a la formación de una estructura rígida causada por la retrogradación del
almidón, por lo que es necesario retardar este fenómeno para aumentar la vida de
almacenamiento y conservar la calidad del producto, una alternativa es el uso de
aditivos como son los hidrocoloides.
37
IV. OBJETIVOS 4.1 Objetivo General
• Caracterizar la masa de maíz nixtamalizado con diferentes concentraciones de
hidrocoloides, en relación con sus propiedades químicas, térmicas, reológicas y
funcionales.
4.2 Objetivos Específicos • Determinar la composición química proximal de masa de maíz nixtamalizado
• Determinar la temperatura y entalpía de gelatinización y de retrogradación de
masas con y sin adición de los hidrocoloides (xantana y carboximetil celulosa)
• Evaluar el comportamiento reológico de las suspensiones de las masas adicionadas
de hidrocoloides
• Determinar la capacidad de retención de agua (hinchamiento) y solubilidad de las
masas con hidrocoloides
38
V. MATERIALES Y MÉTODOS
5.1 Materiales 5.1.1 Materia prima Se usó una variedad de maíz amarillo comercial (CML 150 x CLQ6203) proporcionado
por el INIFAP Iguala Guerrero, el cual se utiliza comúnmente para la elaboración de
tortillas.
Goma xantana: Número de referencia: IRX 55395. Origen Francia. Importado por
Colloides Naturales de México, S. A. de C. V.
Cuadro 3. Datos analíticos de la goma xantana.
Aspecto Polvo beige
Humedad 6-14 %
pH 6.1 a 8.1
Ácido pirúvico 1.5%
Viscosidad (BrookfieldLVF60 RPM) 2000-3000 cP
Carboximetil celulosa de sodio (CMC): Número de referencia, PE32FGS. Origen
México. AMTEX S. A. de C. V.
Cuadro 4. Datos analíticos de la carboximetil celulosa
Aspecto Polvo beige
Humedad 6.3-8 %
pH 7.5-12
Ácido pirúvico 1.5%
Viscosidad (BrookfieldLVF60 RPM) 1200-1600 cP
Grado de sustitución 1%
39
Todos los reactivos utilizados fueron de grado analítico de las marcas Roche, Sigma,
Merck y Fermont.
5.2 Métodos
Para la preparación de las masas se nixtamalizó el maíz y se molió para obtener las
masas (Rendón-Villalobos y col., 2002), las cuales se mezclaron con los hidrocoloides
(CMC y xantana) a dos concentraciones (0.2 y 0.5% p/p). Posteriormente se liofilizó y
se realizó el análisis próximal correspondiente (Figura 12).
Figura 12. Diagrama de flujo para la obtención de las harinas de maíz nixtamalizado
40
5.2.1 Análisis proximal
a) Humedad (método 44-16, AACC, 2000) se utilizaron 2 g de muestra a la
temperatura de 130 ± 3°C por 1h en estufa.
b) Lípidos (método 30-25, AACC, 2000), se determinaron utilizando un sistema de
extracción soxhlet en 3g de muestra empleando hexano como disolvente. c) Proteína (métodos 46-13, AACC, 2000), para la determinación de nitrógeno total
se utilizó el método Kjeldahl, con un factor de conversión de 5.85 d) Cenizas (método 08-01, AACC, 2000), se determinaron utilizando la pérdida de
peso de 3 g de muestra después de incineración a 600°C durante 3h en una
mufla.
5.2.2 Cuantificación de la amilosa
El contenido de amilosa se determinó basándose en la técnica colorimétrica de
Gilbert y Spragg (1964). Se pesaron 1.5 mg de harina de maíz nixtamalizada y se
transfirieron a un matraz volumétrico de 50 mL. Se le adicionó 0.5 mL de una
solución NaOH 1N y la mezcla se calentó durante 3 min en un baño de agua
hirviendo. Posteriormente se dejó enfriar, se neutralizó con 0.5 ml de HCl 1N y se
añadió 0.07 g de bicarbonato de potasio y agua destilada hasta obtener un volumen
aproximado de 45 mL. Una vez disuelto el bicarbonato, se adicionó 0.5 mL de una
solución de yodo (2 mg/mL de I y 20 mg/ml de KI) y se aforó a 50 mL. La solución se
mezcló, se dejo reposar durante 20 min a temperatura ambiente y posteriormente se
midió la absorbancia a 680 nm en un espectrofotómetro Genesys 5.
41
5.3 Análisis térmico
Las propiedades térmicas de las harinas de maíz, se estudiaron usando un calorímetro
diferencial de barrido (TA Instruments, modelo 2010, New Castle, USA).
5.3.1 Gelatinización
La gelatinización de las harinas de maíz fue evaluada por el método propuesto por
Paredes-López y col. (1994), para el cual se utilizó la técnica de calorimetría diferencial
de barrido, el cual consiste en pesar 2 mg de muestra (en base seca, mínimo tres
replicas) dentro de una charola de aluminio, enseguida se adicionó 7 µL de agua
desionizada. Se selló la charola herméticamente y dejó equilibrar por espacio de 30 min
antes de realizar el análisis. Como referencia se utilizó una charola de aluminio vacía.
Posteriormente trascurrido el tiempo de equilibrio, la muestra se sometió a un programa
de calentamiento en un intervalo de temperatura de 30 a 120 °C y una velocidad de
calentamiento de 10 °C/min. La temperatura de inicio (Ti), temperatura de gelatinización
o de pico (Tp), temperatura final (Tf) y la entalpía (∆H) se obtuvieron directamente del
análisis realizado con el software TA Instruments 2010 versión 2.1.
5.3.2 Retrogradación
Para el estudio de la retrogradación de las harinas de maíz, se utilizó el método
propuesto por Paredes-López y col. (1994). Las muestras previamente gelatinizadas y
almacenadas (7 y 14 días a 4 ºC) se dejaron equilibrar por 1 h a temperatura ambiente
posteriormente se analizaron en el calorímetro a una velocidad de calentamiento de 10
ºC/min desde 30 hasta 120 ºC. Se utilizó una charola de aluminio vacía como referencia
en todas las mediciones.
42
5.4 Caracterización de las suspensiones de harinas de maíz nixtamalizado
5.4.1 Método Brabender
Para determinar el perfil de viscosidad de las suspensiones de las harinas de maíz
nixtamalizado, se empleó la técnica propuesta por la AACC (2000). Se preparó una
suspensión de la harina al 10 % (p/v) de sólidos totales en base seca; de estas
suspensiones se tomaron 100 ml y se transfirieron al tazón del microviscoamilógrafo
(marca Brabender OHG Duisburg, Alemania). Se programó el equipo a un ciclo de
calentamiento-cocción-enfriamiento, que inició a los 30 °C y se llevó hasta 95 °C,
manteniéndose a esta temperatura por 10 min, luego se enfrió a 40 °C y se mantuvo
esta temperatura por 10 min. Se empleó una velocidad de calentamiento-enfriamiento
durante todo el ciclo de 2.5 °C/min y una velocidad de agitación de 125 x gn.
5.4.2 Capacidad de retención de agua y solubilidad
El análisis de la capacidad de retención de agua (hinchamiento) y solubilidad se
determinó con el método propuesto por Tecante y Doublier (1999), que consistió en
preparar suspensiones de HMN y HMNH al 10% (p/v) de sólidos totales y se sometieron
las muestras a la misma cinética reportada en el método Método Brabender.
El perfil térmico seguido se muestra en la Figura 13, a lo largo de toda la cinética de
calentamiento, se tomaron muestras (500 µL) por triplicado a varias temperaturas, La 1ª
se tomó a 30ºC al inicio de la etapa de calentamiento, la 2ª a 50ºC, la 3ª a 70 ºC, la 4ª a
80, la 5ª a 95 ºC al inicio de la etapa de cocción, la 6ª a 95ºC al final de la etapa de
cocción, la 7ª a 40ºC al final de la etapa de enfriamiento e inicio de la etapa isotérmica y
la última 40 ºC al final de la etapa isotérmica.
43
Posteriormente, las muestras se depositaron en tubos con agua desionizada y fueron
llevadas a una concentración de 0.5% (p/v), después se centrifugaron a 2000 x gn
durante 15 min, se separaron el sobrenadante y el residuo, al primero se le
determinaron carbohidratos totales por el método de Dubois y col. (1956) para calcular
la solubilidad, posteriormente, el residuo se colocó en una estufa a 50 °C durante 24 h,
se obtuvo la masa del residuo y la CRA se calculó por diferencia.
Figura 13. Perfil de temperaturas empleado en la determinación de la CRA y solubilidad
de las harinas de maíz nixtamalizado con y sin adición de hidrocoloides, al 10% (p/v) de
sólidos totales.
44
5.4.3 Método viscosimétrico (curvas de flujo)
Se prepararon suspensiones con las masas liofilizadas (HMN y HMNH) al 10% (p/v) de
sólidos totales y se analizaron en un Reómetro TA Instruments, modelo AR1000-N, con
un sistema de cono y placa, con un ángulo de 1º, un espesor de muestra de 29 µm.
Primero se realizó una medición a 25 ºC y posteriormente a 40 ºC aplicando una
velocidad de calentamiento y enfriamiento de 2.5 °C/min. Se realizaron mediciones a 25
y 40 ºC, a 2 ciclos de 0.06 a 600 s-1 ascendente y descendente, y un tercer barrido
descendente de 600 a 0.06 s-1. La viscosidad fue calculada por la relación de τ/γ como
una función de la velocidad de deformación. Se reportó el último ciclo (descendente)
como una función del esfuerzo de corte (τ), donde γ = f(τ), en este ciclo se obtuvo la
mejor homogenización de la muestra y se refleja en las gráficas (curvas de flujo o
reogramas), de esta manera se determinó el comportamiento del fluido (Steffe, 1992).
5.3.4 Método viscoelástico dinámico
Se prepararon dispersiones con las harinas liofilizadas al 10% (p/v) de sólidos totales y
se analizaron en un Reómetro TA Instruments, modelo AR1000-N, con un sistema de
placas paralelas, con un diámetro de 60 mm, un espesor de muestra de 200 µm, y una
velocidad de calentamiento y enfriamiento de 2.5 °C/min. Se siguió una cinética de
gelatinización, el cual constó de tres etapas, inicio en 25°C se llevó hasta 90° y terminó
en 25°C, se realizaron barridos de amplitud de la deformación, de 0.1 a 3 % para la 1ª
etapa y de 0.1 a 5% en la 2ª y 3ª etapa, todos a un valor de frecuencia de 1Hz y
barridos de frecuencia (0.1 a 10 Hz) para lo cual se utilizó un valor de deformación
constante de 0.3% para la 1ª y 2ª etapa y de 0.5% en la 3ª etapa. Las mediciones se
efectuaron a cada temperatura mencionada para cada etapa. En donde se evaluaron
los parámetros: módulo de almacenamiento (G’), módulo de pérdida (G’’) y tangente del
ángulo de desfasamiento (tan δ).
45
VI. ANÁLISIS ESTADÍSTICO
a) Para determinar las diferencias estadísticas de las propiedades térmicas del
proceso de gelatinización (Tp y ∆H) debidas a la adición y concentración de
goma, se aplicó un análisis de variancia (ANDEVA) de dos direcciones.
b) Para determinar las diferencias en el caso del fenómeno de retrogradación (Tp y
∆H) debidas a la adición y concentración de goma, almacenadas ( 7 y 14 días),
se aplicó un ANDEVA de dos direcciones.
c) El ANDEVA aplicado para las pruebas de capacidad de retención de agua y
solubilidad se realizó en dos direcciones, para determinar las diferencias
estadísticas producidas por el efecto de la temperatura y concentración de la
goma.
d) Para determinar diferencias estadísticas durante las pruebas reológicas
(viscoamilografía, curvas de flujo y pruebas dinámicas) se utilizo un ANDEVA de
una dirección, en donde se evaluó el efecto de la temperatura y concentración de
goma.
El nivel de significancia utilizado para todos los análisis fue del 5% (α = 0.05) y los
parámetros estadísticos se calcularon utilizando el paquete estadístico Sigma-Stat,
versión 2.1 (Fox y col., 1995). Cuando se hallaron diferencias significativas en las
variables de medida, se aplicó la prueba de comparación múltiple de Tukey (Walpole y
col., 1991).
46
VII. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 7.1 Análisis químico proximal Los resultados obtenidos para la composición química de las harinas de maíz
nixtamalizado (HMN) fueron los siguientes, para lípidos 4.7 %, proteínas 8.6 %,
Cenizas 1.8 % y humedad 9.7 % (Cuadro 5). Estos valores son similares, a los
valores encontrados por Campus-Baypoli y col. (1999) y Bello-Pérez y col. (2002),
quienes reportaron un contenido de proteínas en un intervalo de 6.7 a 11.6%, lípidos
3.7 a 5.7%, cenizas 1.8 a 3.7 % y humedad 6.7 a 11.7 %, con acepción del contenido
de humedad, este se encuentra ligeramente por debajo del valor mínimo permitido,
establecido por la Norma Oficial Mexicana (NOM-147-SSA1-1996) para harinas de maíz
nixtamalizado, que establece que el contenido de humedad mínimo y máximo
permisible debe ser de un 10 y 15 % respectivamente, éste valor de humedad
ligeramente más bajo fue debido probablemente al proceso de liofilización.
Cuadro 5. Análisis proximal de harinas de maíz nixtamalizado a
Lípidos b 4.7 ±0.016
Proteínas bc 8.6 ±0.041
Cenizas b 1.8 ±0.004
Humedad 9.7 ±0.016
a. Promedio de tres determinaciones ± error estándar b. base seca c. N x 5.85
47
En general, los resultados de la composición química proximal, muestran que las
variedades utilizada para la elaboración de harinas de maíz nixtamalizado tienen una
composición química similar, por lo que se puede decir que las variedades de maíz
utilizadas para la elaboración de masas y harinas de maíz nixtamalizado provienen o
pertenecen a líneas similares.
7.1.1 Cuantificación de la amilosa El almidón aislado de las harina de maíz nixtamalizado (HMN) presento un contenido de
amilosa de 10%. Singh y col. (2003) reportaron un contenido de amilosa para harinas
de maíz y papa de 9 y 10% respectivamente. Este valor es ligeramente menor al
encontrado en esta investigación. Esta diferencia puede deberse a la variedad utilizada
para la elaboración de las harinas. Pues como se ha reportado, el contenido de amilosa
puede variar dependiendo de la fuente botánica, repercutiendo en las propiedades
térmicas y reológicas (Moore y col., 1984).
7.2 Perfil calorimétrico de harinas de maíz nixtamalizado 7.2.1 Gelatinización En la Figura 14, se presentan los termogramas típicos para las transiciones térmicas de
las HMN y HMNH, como puede observarse, la adición del hidrocoloide en la harina
provocó cambios en la temperatura y entalpía de gelatinización (Tp y ∆H), la
temperatura de la HMNH fue ligeramente desfasada y el área bajo la curva fue menor
comparado con la HMN (Control), esto quiere decir que la conformación estructural del
sistema fue más homogéneo, permitiendo que el calor se difundiera con mayor facilidad
y la energía necesaria para desorganizar el sistema fuera menor, por lo cual la ∆H es
menor (Mali y col., 2004; Ferrero y col., 1994).
48
Figura 14. Termograma típico de gelatinización para harinas de maíz nixtamalizado con
y sin adición de hidrocoloides.
49
50
in embargo, la adición de hidrocoloides provocó un ligero aumento de la Tp, esto fue
as propiedades térmicas (Tp y ∆H) de las HMN y HMNH se presentan en el Cuadro 4.
uadro 6. Temperaturas y entalpías de transición (gelatinización) para masas de maíz
a. Promedio de tres repeticiones ± error estándar n diferencias significativas
Muestras TP (°C) ∆H (J/g)
S
causado por la interacción almidón-hidrocoloide, el cual se suscita durante el
calentamiento de la suspensión harina-hidrocoloide (Christianson y col., 1981).
L
Las muestras estudiadas presentaron una transición de temperatura de pico o
gelatinización (Tp) entre 80.5 a 81.6 ºC, al aplicar ANDEVA se encontraron diferencias
estadísticas (α = 0.05) en las Tp de las harinas mezcladas con hidrocoloides, con
respecto al control.
Cnixtamalizado a
Control 80 a 1.5±0.32 1.4±0.42e
CMC 0.2% 81.2±0.43 10.3±0.39
% 81.4±0.19 8.2±0.32
81.6±0.32 5.4±0.38
b d
CMC 0.5% 81.5±0.28b 9.8±0.45c
Xantana 0.2 b b
Xantana 0.5% b a
Las letras diferentes dentro de cada columna indica( α = 0.05).
51
a temperatura de gelatinización fue menor para la HMN, en comparación a las HMNH a
in embargo, al comparar Tp entre las mismas muestras (HMNH), no se encontraron
on respecto a las entalpías de gelatinización (Cuadro 6), se observaron diferencias
l comparar las HMNH, se observo que el valor de la ∆H es menor para las HMN con
L
cualquier de las dos concentraciones utilizadas, esto debido probablemente al efecto de
la adición de los hidrocolides en la HMN, provocando la unión de los grupos H+ del
agua con el hidrocolide y la interacción de las cadenas de amilosa con este, lo cuál en
consecuencia, promueve un retrazo en la temperatura de gelatinización de la HMNH,
provocando un ligero incremento de la Tp (Rojas y col., 1998).
S
diferencias estadísticas significativas (α = 0.05), esto pudiera deberse a que las
concentraciones utilizadas (0.2% y 0.5% p/p), no son suficientes para poder detectar
diferencias entre la adición de uno y otro hidrocoloide.
C
significativas (α = 0.05), en todos los casos al adicionar hidrocoloide en las HMN. Como
puede apreciarse, los valores de ∆H disminuyeron a medida que aumentó la
concentración del hidrocoloide CMC (0.2 a 0.5% p/p) y lo mismo sucede para el caso
de la xantana a las dos concentraciones, esto puede atribuirse a la interacción del
almidón-hidrocoloide, que durante el proceso de calentamiento, da lugar a que la forma
y el arreglo estructural de la malla formada por el hidrocoloide y el almidón presente
dentro de HMN es más homogénea, por lo cual la energía necesaria para desestabilizar
el sistema es menor (Gimeno y col., 2004).
A
xantana comparadas con las HMN con CMC, a cualquiera de las dos concentraciones,
esto se debe a que el arreglo estructural de ambos hidrocoloides en suspensión es
distinto. Debiendo considerarse varios factores como; estructura, peso molecular y
composición química de cada hidrocoloide, ya que se ha reportado que la composición
química y estructura juega un papel fundamental en el arreglo estructural de las
moléculas en suspensión (Wang y col., 2001).
52
imeno y col 2004, reportaron que la adición de CMC y xantana en harinas de maíz,
sto puede ser de gran importancia, ya que muestra que tan fácil o difícil es
l comportamiento de las temperaturas (Tr) y entalpías (∆Hr) de retrogradación para las
G
confiere al sistema (harina-hidrocolide) una estructura más uniforme, creando una red
completamente llena de huecos o espacios durante el proceso de calentamiento, ellos
concluyen que la estructura formada por la harina con goma xantana fue la más
homogénea. Esto concuerda con los resultados en esta investigación, la harina que
mostró el valor más bajo de ∆H fue la adicionada con xantana al 0.5% (p/p) de sólidos,
este tipo de arreglo estructural que confiere el hidrocolide al sistema, permite que el
calor se difunda mas fácilmente.
E
desorganizado el sistema y como la ∆H de transición de la muestra es afectada con la
adición del hidrocoloide, por lo cual también al momento del procesamiento o
elaboración de los productos elaborados a partir de estas harinas, se podrían reducir
los tiempos de procesamiento e incluso los gastos de energía requeridos durante el
proceso.
7.2.2 Retrogradación
E
HMN y HMNH se pueden apreciar en la Figura 15, como puede observarse la Tr, para
la HMN fue menor comparada con las HMNH, de igual manera el área bajo la curva por
medio de la cual se cuantifica el valor de la ∆H, fue menor para las HMNH, esto se debe
a que durante el proceso de retrogradación del almidón, el cual ocurre básicamente
durante la etapa de enfriamiento por el proceso de reasociación de los componentes
del almidón (amilosa-amilopectina), el número de enlaces formados durante el
entrecruzamiento de los polímeros del almidón y el hidrocoloide es más abundante, por
lo cual, la temperatura para desorganizar el sistema incrementa ligeramente.
Tr∆Hr
53
igura 15. Termograma típico de retrogradación para harinas de maíz nixtamalizado Fcon y sin adición de hidrocoloides.
Sin embargo, la ∆Hr , es menor comparada con el control, esto de debe a que durante
el proceso de retrogradación, que favorece la asociación amilosa-amilosa durante el
almacenamiento, el hidrocoloide interacciona con el almidón evitando en cierto modo la
asociación de las cadenas de amilosa (Mali y col, 2004).
Las muestras presentaron una transición endotérmica en un intervalo de temperatura
de 50.5 a 54 ºC a los 7 días de almacenamiento (Cuadro 7). Todas las HMNH mostraron
temperaturas de transición mayores a la del control, sin embargo, no se observaron
diferencia significativas (α = 0.05), al comparar las temperaturas de transición entre las
HMNH, esto pudiera deberse a que las concentraciones utilizadas no afectan
significativamente la temperatura de transición, como para observar diferencias entre
las HMNH. Los valores de la temperatura de retrogradación para las muestras a 14 días
de almacenamiento, presentaron un intervalo de temperaturas de transición de 54.0 a
55 ºC (Cuadro 7).
Cuadro 7. Temperaturas y entalpías de transición (retrogradación) para masas de maíz
nixtamalizado a
Muestra Tr7 (°C) ∆Hr 7 (J/g) Tr14 (°C) ∆Hr 14 (J/g)
Control 50.5±0.23a 6±0.50d 54±0.25a 7±0.34e
CMC 0.2% 53.8±0.17b 5.±0.38c 54±0.28a 5.5±0.43d
CMC 0.5% 53.8±0.22b 4.6±0.41c 54.6±0.32a 4.8±0.38c
Xantana 0.2% 53.9±0.25b 3.7±0.35b 54.2±0.17a 3.7±0.35b
Xantana 0.5% 54±0.31b 2±0.37a 55±0.22a 2.6±0.32a
a. Promedio de tres repeticiones ± error estándar Letras diferentes dentro de cada columna indican diferencias significativas (α = 0.05).
54
Oobservando diferencias significativas (α = 0.05), únicamente al comparar HMN con
HMNH xantana 0.5% (p/p) de sólidos. Valores similares de retrogradación se han
reportado para almidones de maíz a 7 y 14 días (Paredes-López y col., 1994).
En lo que respecta a las ∆H de retrogradación, se encontraron valores de 2 a 6 J/g a 7
días y 2.6 a 7 J/g a 14 días (Cuadro 7). En general, las muestras con adición de
hidrocoloides, disminuyen su ∆H comparadas con el control, mostrando el mismo patrón
tanto a 7 como a 14 días, esto debido a que la tendencia del sistema es volver a
reorganizase por efecto de la interacción de los componentes del almidón (amilosa y
amilopectina).
En lo que respecta a la ∆H de retrogradación, se observan diferencias más acentuadas
para caso de la adición de xantana al 0.5% (p/p) de sólidos, respecto a la HMN, para
las dos tiempos de almacenamiento, esto es importante, pues es bien sabido que la ∆H
indica el fenómeno de retrogradación, el pico observado en la endoterma fue más bajo
en las HMNH respecto al control, indicando que la adición del hidrocoloide afecta el
proceso de retrogradación ya que no se presentó muy definido en comparación al pico
de la endoterma de gelatinización. Esto se debe probablemente a la interacción
amilosa-hidrocoloide (Wang y col., 2001). La red formada por el hidrocolide actúa como
una malla que impide que la amilosa pueda realinearse y formar los puentes de
hidrogeno que dan origen al fenómeno de retrogradación (Mali y col., 2004; Ferrero y
col., 1994).
Se ha reportado que los valores bajos de ∆H en algunos almidones, se debe a que la
reorganización de los cristales no es homogénea, los cristales formados durante el
proceso de retrogradación son imperfectos y las cadenas que se forman son más
cortas, por lo cual la temperatura a la que funden es mas baja y se necesita menor
energía para desorganizar el sistema (Yuan y col., 1993).
55
7.3 Determinación amilográfica En la Figura 16, se presentan los perfiles amilográficos de las suspensiones de HMN y
HMNH al 10% (p/v) de sólidos totales, con dos concentraciones de hidrocoloides. Como
se puede apreciar, durante la etapa de calentamiento (30 a 95 ºC), la viscosidad (UB)
incrementa gradualmente hasta obtener un valor máximo (viscosidad máxima). Se ha
reportado que cuando el almidón se calienta en exceso de agua, los gránulos se
hinchan y al mismo tiempo, parte de sus componentes son solubilizados, esto da lugar
a una suspensión de partículas hinchadas y dispersas en una fase contínua (Thebaudin
y col., 1998).
Sin embargo, los valores de viscosidad son más altos para el caso de las HMNH
comparadas con el control, esto se debe principalmente a la formación de una red
tridimensional, formada por el hidrocolide y a la capacidad que tiene de organizar las
moléculas de agua dentro del sistema, por la cual el hidrocoloide aumenta la viscosidad
(Andrew, 2004).
Al llegar a la etapa de cocción (disociación molecular) de la pasta (95 ºC), se observa
una ligera disminución de los valores de viscosidad en las HMNH, probablemente
debido a la interacción almidón-hidrocoloide, la cual ocurre durante el proceso de
calentamiento, en esta etapa el número de colisiones se intensifica, causado por el
aumento en las interacciones moleculares, asociando varios tipos de enlaces para
formar la red tridimensional. Los segmentos donde se dan lugar a los enlaces
producidos por atracciones moleculares, son el resultando de la unión de enlaces por
puentes de hidrogeno, asociaciones iónicas y enlaces cruzados (Kulicke y col 1996;
Whistler y BeMiller 1997). Sin embargo, la viscosidad para la HMN tiende a ir
incrementando muy ligeramente, debido a que durante la etapa de cocción, parte de
los polímeros del almidón presentes en ésta siguen siendo solubilizados.
56
Figu
ra 1
6. P
erfil
am
ilogr
áfic
o de
las
harin
as d
e m
aíz
nixt
amal
izad
o y
harin
as d
e m
aíz
nixt
amal
izad
o co
n ad
ició
n de
hid
roco
lides
(xan
tana
y C
MC
), a
conc
entra
cion
es d
e 0
.2%
y 0
.5%
(p/p
) de
sólid
os.
57
Durante la etapa de enfriamiento (reasociación molecular), se puede observar que los
valores de viscosidad son más pronunciados en comparación con las dos etapas
anteriores (calentamiento y cocción). Mali y col., (2003) y Gimeno y col., (2004)
atribuyen que el incremento de la viscosidad en el sistema (almidón-hidrocoloide) es
causado por reorganización de sus componentes, originando la formación de un mayor
número de enlaces entrecruzados durante el proceso de conformación del gel.
Sin embargo, se puede observar que la viscosidad desciende ligeramente durante la
etapa isotérmica (40 ºC por 10 min) conforme aumenta el tiempo, esto se debe a que el
sistema se encuentra en la etapa de gelificación, en la cual la amilosa libre y la
amilopectina forman la estructura propiamente del gel (McGrane y col., 2003).
En el Cuadro 8, se muestran los valores de viscosidad que corresponden a la etapa de
viscosidad máxima (Vmax), disociación y reasociación molecular. Al aplicar el análisis
estadístico se observó, que el valor de la viscosidad máxima para las HMNH fue mayor
en todos los casos comparados con HMN, la causa por la cual incrementa la viscosidad
del sistema (harina-hidrocoloide), puede ser atribuida a la interacción del hidrocoloide
con las moléculas de amilosa ó a la interacción de las cadenas de amilopectina (bajo
peso molecular), esencialmente con las cadenas de tipo A. Se observaron también
diferencias significativas (α = 0.05) en los valores de Vmáx, debida al tipo y
concentración de hidrocoloide.
58
Las HMNH con xantana al 0,2% (p/p) de sólidos, mostraron el valor más alto de Vmáx
comparado con la HMNH con CMC a la misma concentración, indicando que la
viscosidad que confiere la goma xantana es más alta en comparación con la CMC. Esto
se corroboró al realizar la comparación de las HMNH al 0,5% (p/p) de sólidos, en donde
se pudo observar que al incrementar la concentración del hidrocoloide en la harina, el
valor de la Vmax incrementa y que efectivamente la viscosidad que confiere la goma
xantana en solución es superior al de la CMC, confirmando que la viscosidad que
confiere la xantana en suspensión, es más alta que la de la CMC (Phillips y
Williams, 2000).
Cuadro 8. Viscosidad (UB) de las harinas de maíz nixtamalizado con y sin adición de
hidrocolides, en las etapas de caracterización de las suspensiones, evaluada por
viscoamilografíaa.
Muestras
Viscosidad Máxima
(UB) Disociación
molecular (UB) Reasociación
molecular (UB)
Control 301 ± 3.2a 30 ± 1.2b 339 ± 2.1a
CMC 0.2% 542 ± 2.5b 11 ± 1.2a 1146.5 ± 1.6b
CMC 0.5% 600 ± 1.9c 28 ± 4.9b 1289.0 ± 1.5d
Xantana 0.2% 509 ± 2.0d 13 ± 2.1a 1223.5 ± 1.9c
Xantana 0.5% 613 ± 1.5e 29 ± 1.5b 1425.5 ± 1.3e
a. Promedio de tres determinaciones ± error estándar Letras diferentes en cada columna indican diferencias significativas (α = 0.05)
En la etapa de disociación, las HMNH con xantana y CMC al 0.2% (p/p) de sólidos,
presentaron valores de viscosidad bajos comparados con las HMN, esto pudiera
deberse a que la concentración (0.2% p/p) del hidrocoloide presente afectó la
hidratación del almidón, debida a la competencia entre el hidrocoloide y la amilosa por
el agua, por lo cual el proceso de solubilización de las moléculas amilosa se vio
afectado (Ferrero y col., 1994). Sin embargo, al comparar las HMNH al 0.5% (p/p) de
sólidos con el control, no se detectaron diferencias significativas (α = 0.05), lo cual
quiere decir que el hidrocoloide a esta concentración tiene mayor capacidad de
absorción de agua, por lo cual posiblemente el sistema se hidrató completamente y las
moléculas de amilosa pudieron solubilizarse, a tal grado que al comparar estos valores
con el control, no se detectaron diferencias significativas (α = 0.05).
59
La etapa de reasociación molecular, se lleva a cabo cuando las moléculas de amilosa y
amilopectina empiezan a reorganizarse, formando las mallas o redes tridimensionales,
que dan origen a la conformación del gel. Se puede apreciar claramente que en esta
etapa, los valores de viscosidad para las HMNH son más altos que los del control, esto
se debe al efecto del hidrocoloide en suspensión, el cual tiende a incrementar la
viscosidad del sistema que lo contiene.
Por otro lado, al hacer una comparación de las HMNH-CMC con HMNH- xantana al 0.2 y
0.5 % (p/p) de sólidos, se observó que la viscosidad incrementa al aumentar la
concentración del hidrocoloide en el sistema en ambos casos, sin embargo, como se
muestra en el cuadro 8, la HMNH- xantana, muestra una mayor viscosidad que la HMNH-
CMC a las dos concentraciones utilizadas, esta diferencia puede deberse a que la
goma xantana en su estructura química presenta un mayor número de grupos
carboxilos libres que la CMC, lo que la hace que tenga una mayor capacidad de
absorción de agua. Por otro lado se ha reportado que cuanto más alto es el grado de
sustitución de grupos carboxilos en la CMC, esta se disuelve más rápidamente (Alloncle
y Doublier., 1991).
Glicksman, (1969) y Christianson y col., (1982), reportaron que para una mezcla de
almidón de maíz y goma, durante la reorganización del sistema para la conformación
del gel, se forman más entrecruzamientos moleculares por la interacción de los
polímeros. De esta forma, el grado de reasociación molecular en el sistema se ve
incrementado. El valor de viscosidad más alto correspondiente a esta etapa, fue para la
HMNH-xantana al 0.5% (p/p) de sólidos, debido a que las cadenas del hidrocoloide
tienen grupos aniónicos, los cuales presentan cierto dinamismo alrededor de la
molécula cuando esta se extiende durante la hidratación, incrementando la reasociación
del sistema.
60
7.3.1 Capacidad de retención de agua (CRA)
La Figura 17, muestra el efecto de la temperatura sobre la capacidad de retención de
agua (CRA) de las suspensiones de la HMN y las HMNH al 10% (p/v) de sólidos totales.
Todas las muestras presentaron un aumento en la CRA en un intervalo de temperatura
entre 30-95 ºC (etapa de calentamiento), a 95 ºC por 20 min (etapa Isotérmica) y de 95-
40 ºC (etapa de enfriamiento), la HMN mostró valores de CRA menores en comparación
con las HMNH, esto es debe a que la gomas, tienen ramificaciones que les confieren
una naturaleza hidrofílica, por consiguiente, tienen una alta afinidad por el agua.
Durante la hidratación, las moléculas de agua se orientan hacia los grupos hidróxilo
encontrados en las unidades individuales de los azúcares de la molécula del
hidrocoloide, esta asociación generalmente induce a un incremento en la CRA
(Dickinson, 2003).
De manera general, se observaron diferencias significativas (α= 0.05) en los valores de
CRA entre el control y las HMNH, durante la etapa de cocción, los valores de CRA
incrementaron ligeramente manteniendo la misma tendencia, la CRA en las HMN fue
menor en comparación con las HMNH (Figura 17), manteniéndose prácticamente sin
cambios durante la etapa de enfriamiento.
La harina con goma xantana al 0.5% (p/p) de sólidos, mostró mayor CRA comparada
con la goma CMC a la misma concentración, esto está muy relacionado con la
composición química y estructura de la goma xantana, debida al comportamiento que
tienen las moléculas en solución y la habilidad del polímero para formar agregados, a
través de la unión de los enlaces por puente de hidrógeno alrededor del mismo, lo cual
origina varias propiedades como estabilidad al calor, tolerancia a soluciones
fuertemente ácidas y básicas, una alta viscosidad y estabilidad en un intervalo amplio
de temperatura (Glicksman, 1969).
61
62
igura 17. Efecto de la temperatura sobre la capacidad de retención de agua para las
0
2
4
6
8
1012
14
16
18
20
22
30 50 70 80 95 95 40 40
Temperatura (ºC)
CR
A (
g H
2O/g
mue
stra
) ControlCMC 0.2%CMC 0.5%Xantana 0.2%Xantana 0.5%
Fharinas de maíz nixtamalizado con y sin adición de hidrocoloides (promedio de tres
determinaciones ± error estándar).
63
.3.2 Solubilidad
ara el caso de la solubilidad (Figura 18), se observó la misma tendencia que en CRA,
l comparar las HMNH al 0.2% y 0.5% (p/p) de sólidos, se puede observar que
stas diferencias marcan la tendencia de la solubilidad entre uno y otro hidrocoloide.
7 P
las HMNH mostraron valores de solubilidad más altos comparados con el control durante
toda la cinética (calentamiento-cocción-enfriamiento), esto se debe a que por la
presencia del hidrocoloide en el sistema, se tiene mas afinidad por las moléculas de
agua, debido a que existe mayor número de grupos hidroxilos que pueden interaccionar
con ésta, por lo cual al adicionar el hidrocoloide en la HMN, la solubilidad incrementa.
A
conforme aumenta la concentración de hidrocoloide en el sistema, la solubilidad
incrementa, por otra parte, se puede observar también que existe diferencia entre los
valores de solubilidad de las HMNH-xantana y HMNH-CMC a ambas concentraciones,
sin embargo la HMNH que mostró el valor más alto fue la adicionada con xantana, en
las dos concentraciones utilizadas, esto se debe a que la longitud de las cadenas o
grado de polimerización entre la xantana y la CMC es diferente, lo cual influye en la
hidratación del hidrocoloide (moléculas largas producen viscosidades altas y la
hidratación es lenta, comparada con la hidratación de las moléculas cortas), además, la
presencia de iones (Ca2+) o sales de calcio, usualmente presentes en la harina, afectan
la solubilización de algunos hidrocoloides, como se ha reportado previamente para el
caso de la CMC por Andrew (2004).
E
Los valores más altos de solubilidad se observaron para la formulación HMNH-xantana
al 0.5% a lo largo de toda la cinética, esto puede deberse a que el grado de
polimerización y la longitud de las cadenas es mayor que el de la CMC, además de que
la presencia de iones Ca2+ no tiene un efecto significativo en la solubilidad de la xantana
(Andrew, 2004).
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
30 50 70 80 95 95 40 40
Temepratura (ºC)
Solu
bilid
ad (%
)
Control
CMC 0.2%
CMC 0.5%
Xantana 0.2%
Xantana 0.5%
igura 18. Efecto de la temperatura en la solubilidad de las harinas de maíz Fnixtamalizado con y sin adición de hidrocoloides (promedio de tres determinaciones ±
error estándar).
64
65
.3.3 Curvas de flujo
a Figura 19, muestra la variación del esfuerzo de corte en función de la velocidad de
ecante y Doublier (1999), reportaron que también a una velocidad de deformación de
n la Figura, 20 se puede apreciar el comportamiento de la viscosidad en función de la
7 L
deformación a 25 ºC, para las suspensiones HMN y HMNH al 10% (p/v) de sólidos
totales. Las muestras exhiben un comportamiento Newtoniano, como se puede apreciar
la relación entre el esfuerzo de corte y la velocidad de deformación es constante (Steffe,
1992). Los valores de esfuerzo de corte en los sistemas de HMNH fue
significativamente más altos comparados con la HMN (Control), e incrementaron
cuando la proporción del hidrocoloide en el sistema aumento de 0.2% a 0.5% (p/p) de
sólidos.
T
600 s-1, sistemas de almidón de maíz (almidón-Guar y almidón-Algarrobo), tienen un
comportamiento Newtoniano, similar al reportado en esta investigación, ellos reportaron
que el comportamiento del sistema (almidón-hidrocoloide) Newtoniano puede cambiar a
uno no-Newtoniano, por varios factores como la fuente almidón, origen del hidrocoloide,
la concentración del mismo y temperatura de medición.
E
velocidad de deformación, como se puede observar que la viscosidad es constante
conforme aumenta la velocidad de deformación y el efecto que tiene la adición del
hidrocoloide en el sistema. Al aumentar la concentración de hidrocoloide en el sistema
de 0.2 a 0.5% (p/p) de sólidos, se pueden observar claramente como el valor de la
viscosidad incrementa, esto sugiere que la estructura formada a 25 °C, influenció el
comportamiento de flujo del sistema (almidón-hidrocoloide), por efecto de la interacción
de las cadenas del hidrocoloide con los polímeros del almidón, las cuales durante la
hidratación, son orientadas alrededor de la misma molécula del hidrocoloide en el
sistema, por lo cual la interacción se intensifica durante la aplicación del esfuerzo.
0.1
10
1000
10 100 1000
Velocidad de deformacion (γ)
Esfu
rzo
de c
orte
( τ)
66
igura 19. Curvas de flujo de las harinas de maíz nixtamalizado al 10% (p/v) de sólidos
Ftotales, con y sin adición de hidrocoloides a 25 ºC.
0.001
0.01
0.1
10 100 1000
Velocidad de deformación (1/s)
Visc
osid
ad (P
a.s)
Figura 20. Variación de la viscosidad de las muestras de harinas de maíz nixtamalizado
on y sin adición de hidrocoloides al 10% (p/v) de sólidos totales, en función de la c
velocidad de deformación, evaluadas a 25 ºC.
67
68
l Cuadro 9, muestra los valores de los parámetros reológicos de la ecuación de la ley
e la potencia. Esta ecuación fué utilizada para describir el comportamiento de flujo a
otencia), aplicado a las suspensiones de harinas de maíz nixtamalizado con y sin
E
d
25ºC (Figura 19). Los valores obtenidos de la ecuación muestran una correlación
adecuada con los datos experimentales, tanto para el coeficiente de determinación (R2)
con un valor > 0.996, como para el coeficiente de correlación (R) con un valor > 0.999.
R2 indica el grado de adecuación del modelo y R indica el grado de asociación entre las
variables independiente y dependiente. Como se ha mencionado previamente, todas las
muestras (HMN y HMNH) presentaron un comportamiento Newtoniano (n presentó un
valor de alrededor de 1). Los valores de viscosidad (η), confirman el efecto del
hidrocoloide en el comportamiento de flujo de las HMNH, como puede apreciarse, la
viscosidad de las HMNH incrementa conforme aumenta la concentración del
hidrocoloide en el sistema, sin embargo, se puede observar que la viscosidad para el
caso de las HMNH_xantana es mayor al de la HMNH con CMC, esto se debe a que la
estructura química de la xantana confiere mayor viscosidad en suspensión que la CMC.
Cuadro 9. Parámetros reológicos obtenidos del modelo matemático (Ley de la
p
adición de hidrocoloides al 10% (p/v) de sólidos totales, evaluadas a 25 ºC.
Suspensión η (mPa.s) R2 R
Control 3.7 0 0.999 .999
Xantana 0.2% 8.1 0.996 0.998
Xantana 0.5% 16.3 0.999 0.999
CMC 0.2% 7.1 0.997 0.998
CMC 0.5% 9.7 0.9945 0.997
69
a Figura 21, muestra la variación del esfuerzo de corte en función de la velocidad de
deformación a 40 ºC, para las suspensiones de HMN y HMN , al 10% (p/v) de sólidos
rte al aumentar la
ocoloide, este cambio en el comportamiento de flujo, coincide con
los datos experimentales del comportamiento
ción de la Ley de
ógicos de la ecuación
toniano que fue utilizada para describir las
y el índice de comportamiento de flujo (n) para las HNM es menor que el control, esto
corte.
L
H
totales. Se puede observar que el comportamiento de las muestras 40 °C no es el
mismo que el obtenido a 25 °C, esto se debe a que el sistema a 25 °C se evaluó una
suspensión (HMN y HMNH) y a 40 °C por efecto de la temperatura se evaluó una pasta,
por lo cual las muestras exhiben un comportamiento reofluidizante (pseudoplástico),
pues la relación entre la viscosidad y la velocidad de deformación disminuye a medida
que incrementa la velocidad de deformación (Steffe, 1992).
Es apreciable que existe un aumento significativo del esfuerzo de co
concentración del hidr
la idea generalizada de que la viscosidad es dependiente de la concentración
(Fasihuddin y Peter., 1998).
De la misma forma anterior, se analizaron
de flujo de las suspensiones de las HMN y HMN , y se aplicó la ecuaH
la potencia. En la Figura 22, se puede apreciar como el esfuerzo de corte disminuye conforme aumenta la velocidad de deformación, comportamiento típico para un fluido
reofluidizante (Bagley y Christianson, 1982).
En el Cuadro 10, se muestran los valores de los parámetros reol
de Ley de la potencia para un fluido No-new
curvas de flujo de las muestras de HMN y HMNH a 40ºC. El valor de R2 y R fue de
0.999 a 1, se puede observar que en todos los casos, el coeficiente de consistencia (κ)
H
se debe que la presencia del hidrocoloide en sistema forma una estructura más suave
lo cual se lo cuan se refleja en los valores de κ al momento de aplicar el esfuerzo de
0.1
1
10
100
10 100 1000
Velocidad de deformacion (γ)
Esfu
rzo
de c
orte
( τ)
70
Figura 21. Curvas de flujo de harinas de maíz nixtamalizado a 10% (p/p) de sólidos
totales, con y sin adición de hidrocoloides a 40 ºC.
0.01
0.1
1
10 100 1000
Velocidad de deformación (1/s)
Visc
osid
ad (P
a.s)
Figura 22. Variación de la viscosidad de las muestras de harinas de maíz nixtamaliza o
on y sin adición de hidrocoloides al 10% (p/p) de sólidos totales, en función de la
d
c
velocidad de deformación, evaluada a 40ºC.
71
72
uadro 10. Parámetros reológicos obtenidos del modelo matemático de Ley de la
otencia, aplicado a las suspensiones de harinas de maíz nixtamalizado con y sin
adición de hidrocoloides al 10% (p/v) de sólidos totales, evaluados a 40ºC.
R
Cp
Suspensión κ (Pa. sn) n R2
Control 5.7 0.507 0.999 0.999
Xantana 0.2% 4.6 0.535 0.999 0.999
Xantana 0.5% 4.1 0.545 1 1
CMC 0.2% 4.4 0.531 1 1
CMC 0.5% 3.6 0.555 0.999 0.999
Por otro lado, al realizar la compa n entre los s de κ las HM n
antana y CMC al 0.2 y 0.5% (p/p) sólidos, se puede observar que κ disminuye
conforme aumenta la concentración del hidrocoloide en el sistema, comportamiento
H,
alo de 0.507 a 0.555. Se ha reportado que los valores de k
n pueden variar dependendiendo del tipo de almidón, concentración y temperatura
ració valore entre NH co
x
similar en ambos hidrocoloides. Sin embargo, al comparar los valores de n se
detectaron diferencias únicamente para el control y las HMN a las dos
concentraciones utilizadas.
Los valores de n indican que el comportamiento de las muestras es reofluidizante
( n < 1), estando en un interv
y
(Evans y Haisman, 1979; Bhattacharya y Bhattacharya, 1996). Lo anterior es
consistente con los resultados obtenidos, pues se observó que el comportamiento del
sistema no es el mismo a la temperaturas de 25 y 40ºC.
73
s mayor al reportado en el
uadro 8, esto se debe de la formulación de la suspensión, la concentración del
comportamiento no-Newtoniano. Por otra
arte Wang y col., (2001), también reportaron que la xantana exhibe un comportamiento
7.4 Evaluación reológica de la viscoelasticidad Se realizó un barrido de amplitud de la deformación a las suspensiones de la HMN y
iscoelástica lineal (RVL) de cada muestra, durante las tres etapas de la prueba (1ª
ales sin
untos de inflexión, que indiquen destrucción del sistema en ese punto. Se observó en
Mali y col (2003), obtuvieron valores de κ = 8.14 Pa.sn y n = 0.414 para una solución
de CMC al 1.5% (p/v) de sólidos totales, el valor de κ e
C
hidrocoloide es tres veces mayor a la utilizada en esta investigación, lo cual contribuye
a incrementar el valor de κ, sin embargo, el valor de n es similar al obtenido, cuyo
comportamiento también fue reofluidizante.
Gurkin (2002) y Dickinson (2003), reportaron que la goma CMC es un polímero aniónico
lineal, que en soluciones acuosas exhibe un
p
no-Newtoniano en suspensión acuosa durante un proceso de calentamiento.
las HMNH al 10% (p/v) de sólidos totales, para determinar los límites de la región
v
etapa 25 ºC, 2ª etapa 90 ºC y 3ª etapa 25 ºC). En la Figura 23 se muestra el
comportamiento de las HMN con y sin adición de hidrocoloides, al aplicar un barrido de
amplitud a lo largo de toda la cinética (calentamiento, cocción y enfriamiento).
El comportamiento de ambos módulos G’ (módulo elástico) y G’’ (módulo viscoso) a lo
largo de las tres etapas fue similar, todas las graficas son esencialmente line
p
todos los casos, un aumento en el valor de los módulos al avanzar a la segunda y
tercera etapa de la cinética, esto se debe a que el comportamiento de las HMN y HMNH
no es el mismo al incrementar la temperatura, el sistema pasa de una suspensión (1ª
etapa) a formar una pasta (2ª etapa), para finalmente conformar el gel (3ª etapa).
74
). De la RVL que se muestra en la Figura, 23 se eligió el valor de
eformación 0.3% en la 1ª etapa y 0.5% para la 2ª y 3ª etapa, los cuales fueron
En las tres etapas se notó que G’>G’’, usual en geles viscoelásticos, sin embargo, el
valor de tan δ estuvo en el intervalo de 0.1 a 0.6 típico en geles viscoelásticos débiles
(Ferry, 1980
d
utilizados para realizar los barridos de frecuencia.
10.00.010 0.10 1.0
% Deformación
1.000E5
1.000
10.00
100.0
1000
10000
1ª Etapa a 25 ºC
2ª Etapa a 90 ºC
3ª Etapa a 25 ºC
G’
G’’
Mód
ulos
din
ámic
os G
’y
10.00.010 0.10 1.0
% Deformación
1.000E5
’(Pa
) G
’
1.000
10.00
100.0
1000
10000
1ª Etapa a 25 ºC
2ª Etapa a 90 ºC
3ª Etapa a 25 ºC
G’
G’’
Mód
ulos
din
ámic
os G
’y
Figura 23. Barrido de amplitud correspondiente a la cinética de calentamiento-cocción-
enfriamiento para las harina de maíz nixtamalizado con y sin adición de hidrocoloides al
0% (p/v) de sólidos totales, a una frecuencia de 1Hz.
’(Pa
) G
’
1
75
n la Figura 24 se muestran gráficas típicas de los barridos de frecuencia para una
MN al 10% (p/v) de sólidos totales, se puede observar que el comportamiento de la
uestra fue lineal a lo largo de las tres etapas, este comportamiento fue muy similar en
das las muestras (HMN y HMNH), notando que en las tres etapas G’ > G’’.
rridos de
ecuencia. Se aplicó ANDEVA a los resultados de G’ durante las tres etapas de
etapa (3ª a
5 ºC). Estos valores son de gran importancia, ya que el valor de tan δ puede
E
H
m
to
Dado que esta tendencia (G’>G’’), fue la misma en todos los casos tanto para HMN
como para las HMNH, se decidió efectuar el análisis estadístico solamente con los
valores del módulo de almacenamiento ó módulo elástico (G’), para los ba
fr
calentamiento-cocción-enfriamiento, para todas las muestras y al encontrar diferencias
significativas entre las muestras, se aplicó la prueba de Tukey (α = 0.05).
Como se puede observar en la Figura 24, se muestran también los valores de tan δ a lo
largo de toda la cinética. tan δ presentó un valor de 0.1 en la 1ª etapa (25 ºC), un valor
0.18 en la 2ª etapa (90ºC) y cambiando hasta un valor de 0.3 en la última
2
proporcionar información muy valiosa acerca de la naturaleza del sistema. Los
materiales se pueden clasificar de manera muy general según el valor de tan δ, de aquí
que los valores obtenidos durante la 1ª y 2ª etapa correspondan a polímeros vítreos y
cristalinos (próximos a 0.1), mientras que en la 3ª etapa, el valor de tan δ corresponde
al de un polímero amorfo (0.2-0.3) (Ferry 1980). Por consiguiente, el método reológico
dinámico detectó el cambio de un sistema vítreo ó cristalino a uno amorfo.
Figu
ra 2
4. B
arrid
o típ
ico
de fr
ecue
ncia
cor
resp
ondi
ente
a la
cin
étic
a de
cal
enta
mie
nto-
cocc
ión-
enfri
amie
nto
para
una
harin
a de
maí
z ni
xtam
aliz
ada
al 1
0% (p
/v) d
e só
lidos
tota
les,
apl
ican
do u
n va
lor d
e de
def
orm
ació
n de
0.3
%
en 1
ª y 0
.5%
en
la 2
ª y 3
ª eta
pas.
76
77
En la Figura 25, se muestra el comportamiento reológico (G’, barrido de frecuencia) de
todas las muestras, durante la 1ª etapa (25 ºC). El valor de G’ (modulo elástico) fue
más bajo para las HMNH comparado con el de la HMN (control), observándose que al
incrementar la concentración (0.2% a 0.5% p/p) del hidrocoloide en el sistema, el valor
de G’ disminuyó. Al comparar las HMNH al 0.2 y 0.5%, se detectaron diferencias
significativas (α = 0.05) por efecto de la concentración del hidrocoloide, esto se debe a
que el hidrocoloide en solución acuosa tiende a disociarse parcialmente en el s ma.
Durante este proceso, los grupos carboxilo del hidrocoloide forman iones rga
negativa, los cuales interaccionan directamente con el agua y favorecen las uniones
físicas de sus moléculas, este efecto se acentúa al incrementar la concentrac
Sin embargo, no se encontraron diferencias significativas (α = 0.05) al comparar entre si
las HMNH al 0.5% (p/p) de sólidos, esto se debe a que probablemente durante esta
etapa, los componentes de la HMNH_xantana y HMNH_CMC se encuentran en
suspensión con la misma proporción de sólidos, sin interactuar significativam
En la Figura 26 se muestran los resultados del barrido de frecuencia obtenidos durante
la 2ª etapa (90 ºC), el comportamiento fue similar al de la 1ª etapa, en todos los casos
se observó que la adición del hidrocoloide, disminuye el valor del módulo de
almacenamiento G’. Sin embargo, a diferencia de la 1ª etapa, los valores ca de
magnitud pasando de una escala de 1-100 a 100-10000 Pa, en la 2ª etapa, esto puede
deberse a que en esta temperatura, los componentes del almidón (amilosa) están
siendo solubilizados hacia el medio acuso, durante este proceso de calentamiento se
suscita la interacción entre la amilosa y el hidrocolide, aumenta la captación
el sistema (almidón-hidrocoloide) por lo cual incrementa la viscosidad y los
los módulos (G’) incrementan (Rojas y col., 1999; Shi y Bemiller, 2002).
iste
con ca
ión.
ente.
mbiaron
de agua en
valores de
100
Pa
)
10
Mód
ulo
G´ (
10.1 1 10
Frecuencia (Hz)
Figura 25. Barrido de frecuencia de las de harinas de maíz nixtamalizado con y sin
adición de hidrocoloides a 25ºC (1ª etapa), durante la cinética de calentamiento-
enfriamiento (0.3% de deformación).
78
100
1000
10000
0.1 1 10
Frecuencia (Hz)
Mod
ulo
G´ (
Pa)
Figura 26. Barrido de frecuencia de las de harinas de maíz nixtamalizado con y sin
adición de hidrocoloides a 90ºC (2ª etapa), durante la cinética de calentamiento-
enfriamiento (0.3% de deformación).
79
80
os resultados mostraron diferencias significativas entre los valores obtenidos para el
ódulo de almacenamiento (G’), para todas las HMNH, el valor de G´ fue menor al
control. Por otra parte, al comparar entre las misma muestras de HMNH al 0.2 y 0.5%
/p) de sólidos, se puede observar que conforme aumenta la concentración del
idrocoloide en el sistema, G´ disminuyó en todos los casos, esto puede deberse a que
adición del hidrocolide en esta etapa, forma un gel cuya consistencia es más suave
que la del control, observándose más acentuado el efecto al incrementar la
concentración del hidrocoloide.
Ferrero y col., (1994) y Phillips y Williams, (2000), reportaron que la suspensión de
almidón-xantana, ofrece menor resistencia a la deformación comparada con otros
hidrocoloides a la misma concentración (0.5% (p/p) de sólidos), durante un proceso de
calentamiento de 30 a 80°C. Este comportamiento es similar al obtenido en este
trabajo, el valor de de G’ fue menor para la HMNH_xantana 0.5% (p/p) de sólidos,
mostrando la menor resistencia a la deformación comparada con todas las otras
muestras.
Doublier y Choplin (1989), reportaron valores de G´ > G’’ para almidones de maíz de
tipo normal y valores más bajos para G´ para almidones de maíz ceroso, pero con la
misma tendencia (G´ > G’’), sin embargo, ellos sugieren que la cantidad de amilosa y
tamaño de los gránulos del almidón, son dos factores importantes que se deben
considerar, ya que esto tiende a provocar cambios en ambos módulos (G’ y G”). En la
Figura 27, se muestra el comportamiento de las HMN y HMNH durante el barrido de
debe a que los hidrocoloides forman un sistema
ás elástico, disminuyendo la movilidad molecular durante la conformación del gel
hristanson y col., 1981). Sin embargo, el valor de G’ para las HMNH a 0.2% de
sólidos, fue mayor comparado con el control, sugiriendo que a esta concentración, la
ad molecular está mas restringida, con aumento en la rigidez, ocasionando un
umento en los valores de G´.
L
m
(p
h
la
frecuencia durante la 3ª etapa (enfriamiento a 25 ºC), como se puede observar, los
valores de G’, incrementaron en el intervalo de 100-10000 Pa en la 2ª etapa a 1000-
10000 Pa en esta 3ª etapa, esto se
m
(C
movilid
a
10000
81
1000
Mod
ulo
G´
0.1 1 10
( Pa
)
Frecuencia (Hz)
Figura 27. Barrido de frecuencia de las de harinas de maíz nixtamalizado con y sin
adición de hidrocoloides a 25ºC (3ª etapa), durante la cinética de calentamiento-
enfriamiento (0.5% de deformación).
82
sto sugiere que los valores G’ más altos observados en las HMNH al 0.2% durante la
tapa de formación del gel, se deben probablemente a que la formulación utilizada
forma una estructura más compacta comparada con el control, debido probablemente a
ue la malla formada por el hidrocolide y los componentes del almidón presenta una
estructura mas “aglomerada” (Gimeno y col., 2004).
Lo anterior puede corroborase en la prueba de viscoamilografía (Figura 15), donde se
observó que los valores de viscosidad (UB) correspondientes a la etapa de
reasociación, fueron “bajos”, para el caso de las HMNH a concentración de 0.2% (p/p)
de sólidos, debido al efecto de la concentración de hidrocolide en el sistema, por lo
cual, no se detectaron diferencias significativas al comparar CMC y xantana a la
concentración de 0.2%(p/p) de sólidos.
Sin embargo, las HMNH al 0.5% (p/p) de sólidos, muestran valores más bajos de G’,
debido probablemente a que las moléculas de agua y componentes de la HMNH
atrapadas (fase continua) en el sistema, forman un gel con estructura más suave, lo
cual repercute en los valores de G’.
En éstas HMNH a concentraciones de 0.5% (p/p) de sólidos, el sistema mantuvo la
tendencia de los resultados obtenidos en la 1ª y 2ª etapa, los valores de G’ de las
uestras fueron asimismo, menores en comparación con el control y las HMNH 0.2%
/p) de sólidos, esto se debe probablemente a que durante la conformación del gel, la
puede observar que el valor de G´ es menor para
HMNH_xantana que el de la HMNH-CMC. Esto probablemente se debe a que, durante
formación del gel, en la estructura química de la xantana, las cadenas de ésta, se
ncuentran interaccionando con los componentes de la HMN, por medio de enlaces por
uente de hidrogeno, enlaces iónicos y entrecruzamientos moleculares, lo cual
ontribuye que el gel tenga más flexibilidad. Para la CMC, este tipo de interacciones
mbién se presentan, sin embargo, los enlaces o uniones que mantiene la estructura
el gel permiten menos movilidad del sistema (Wang y col., 2001).
E
e
q
m
(p
formulación de HMNH al 0.5% (p/p) de sólidos, presentó consistentemente menor
resistencia a la deformación, respecto a las demás muestras. Al comparar ambas
muestras al 0.5% (p/p) de sólidos, se
la
la
e
p
c
ta
d
VIII. CONCLUSIONES
83
•
alores menores de ∆H también con
al que en las etapas de disociación y reasociación
molecular.
Los resultados del análisis térmico, determinaron que el tiempo de
almacenamiento y la adición de los hidrocoloides xantana y CMC, afectan la
temperatura de gelatinización y retrogradación de la masa nixtamalizada. Este
efecto se muestra más acentuado con xantana al 0.5% (p/p) de sólidos. La
entalpía de gelatinización y retrogradación disminuyen con la incorporación de
los hidrocoloides, observándose los v
xantana a la misma concentración.
• Según el viscoamilograma obtenido, las HMNH presentaron valores más altos de
viscosidad máxima (UB), al igu
• Los valores de capacidad de retención de agua (CRA) y solubilidad de las
harinas con hidrocoloide, incrementaron por la adición de este. De manera
general, xantana al 0.5% (p/p) de sólidos, fue la que modificó en mayor grado
éstos parámetros.
• De acuerdo a los resultados de las curvas de flujo, se concluye que en el
intervalo de velocidades deformación aplicadas, las suspensiones HMN y HMNH
a 25, se comportan como fluidos Newtonianos, presentándose como un fluido
reofluidizante cuando se evaluaron a una temperatura de 40 ºC, efecto causado
por la interacción del hidrocoloide con las componentes del almidón al aumentar
la temperatura.
84
• Respecto a las pruebas dinámicas, todas las muestras se comportaron como
sistemas (geles) viscoelásticos “débiles”, con G’>G’’, durante las tres etapas de
calentamiento-cocción-e ve fue el de HMNH_xantana
al 0.5% (p/p) de sólidos. En relación a lo valores de tan δ, se concluye que los
geles formados con HMN y HMNH, manifiestan el cambio de un sistema vítreo a
•
ciones pudieran ser de utilidad en las
industrias de harinas nixtamalizadas y fábricas de tortillas, para mejorar la
calidad de sus productos.
nfriamiento. El gel más sua
s
un sistema amorfo durante la cinética de calentamiento-enfriamiento aplicado.
Los resultados obtenidos de este trabajo de investigación, muestran que
efectivamente los hidrocolides podrían utilizarse para retardar el efecto del
endurecimiento causado por la retrogradación y así mejorar las propiedades
reológicas de las masas. Estas formula
85
IX. PERSPECTIVAS
De acu
concen
valore
de ma r sus características y asimismo, optimar el efecto en
s propiedades térmicas, reológicas y funcionales de estas harinas. Por otro lado, se
onsidera conveniente elaborar tortillas a partir de las formulaciones estudiadas y
fectuar pruebas de control de calidad, vida de anaquel y textura, resaltando las
iferencias en los efectos causados por los hidrocoloides.
erdo a los resultados obtenidos, sería pertinente realizar este estudio con otras
traciones de los hidrocoloides involucrados, para determinar los límites de los
s de concentración de CMC y xantana, que pudieran adicionarse a las harinas
íz nixtamalizado, sin afecta
la
c
e
d
86
X. BIBLIOGRAFIA Alloncle, M. and Doublier J. L. 1991. Viscoelastic properties of maize starch/hydrocolloid
pastes and gels. Food Hydrocolloids. 5 (5): 455-467.
Almeida-Domínguez, H. D. and Rooney, L. W. 1996. Simposium. Asociación Americana
de Soya México, D.F., Septiembre. 24-25.
Almeida-Domínguez, H.D. Cepeda, M., and Rooney, L. 1996. Propierties of commercial
nixtamalized corn flours. 24-630.
merican Association Cereal Chemists. 2000. Approved Methods of the American
Association of Cereal Chemists. Volume II. 10th Ed. USA.
capacity of starch and its
relationship to suspension viscosity – Effect of cooking time, temperature and
concentration. Journal of Texture Studies. 13: 115-126.
Bartolini, R. 1990. El Maíz, Ediciones Mundi Prensa, España.
ello-Pérez, L. A., Osorio-Díaz, P., Agama-Acevedo, E., Núñez-Santiago, M. C. y
Paredes-López, O. 2002. Propiedades químicas, fisicoquímicas y reológicas de
masas y harinas de maíz nixtamalizado. Agrociencia 36: 319-328.
hattacharya, S. and Bhattacharya, S. 1996. Rheology of cooked debranned maize flour
suspension. Journal of Food Engineering. 27: 97-105.
iliaderis, C. G., Page, C. M., Maurice, T. J. and Juliano B. O. 1986. Thermal
characterization of rice starches: A polymeric approach to phase transition of
granular starch. Journal of Agriculture and Food Chemistry. 34: 6-14.
Cereal Foods World. 41: 6
A
Andrew, C. H. 2004. Hydrocolloids: Practical guides for the food industry. Ed. Edgan
Press Hanbook. St. Paul, Minnesota, USA.
Atwell, W. A., Hood, L. F., Lineback, D. R., Varriano, M. E. and Zobel, H. F. 1988. The
terminology and methodology associated with basic starch phenomena. Cereal
Foods World. 33 (3): 306-311.
Autio, K. 1990. Rheological and micro-structure changes of oat and barley starches
during heating and cooling. Food Structure. 9: 297-304.
Bagley, E. B. and Christianson, D. D. 1982. Swelling
B
B
B
87
Biliaderis, C. G. and Zawistows behavior of aging starch gels:
centration, temperature, and starch hydrolisates on network
Biliade rch with food constituents.
Biliade ffect of polyhydroxy compounds on
Campus-Baypoli, O. N., Rosas-Burgos, E. C., Torres-Chávez, P. I., Ramirez-Wong, B.
W. 1981. Gelatinization of
Curá, strictly linear.
Czuch ates and pure starch from
Dickin
onovan, J. W. 1979. Phase transitions of starch-water system. Biopolymers. 18: 263-
275.
ki, J. 1990. Viscoelastic
Effects of con
properties. Cereal Chemistry. 67: 240-246.
ris C. G. 1991. The structure and interactions of sta
Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 69: 60-78.
ris, C. G. and Prokopowich, D. J. 1994. E
structure formation in waxy maize starch gels. A calorimetric study. Carbohydrate
Polymers. 23: 193-2002.
Borwankar, P. R. 1992. Food Texture and Rheology: A tutorial review. Journal of Food
Engineering. 16: 1-16.
Bourne, C. M. 2002. Food Texture and Viscosity. Concept and Measurement. Academic
Press, New York/ London.
Buléon, A., Colonna, P. et Leloup, V. 1990. Les amidons et leurs dérivés dan des
céréales. Industries alimentaires et agro-industrielles. Juin. 515-532.
and Serna-Saldívar, S. O. 1999. Physicochemical changes of starch during maize
tortilla production. Starch/Stärke. 51: 173-177.
Christianson, D. D. 1982. Hydrocolloid interactions with starch. In: Lineback D. R. and
Inglett G. E. (Eds), Food Carbohydrates. IFT Basic Symposium Series. Westport,
Connecticut: AVI Publishing Company, Inc. Christianson, D. D., Hodge, J. E., Osborne, D. and Detroit, R.
wheat starch as modified by xanthan gum, guar gum, and cellulose gum. Cereal
Chemistry. 58: 513-517.
J. A., Jansson, P. E. and Krisman, C. R. 1995. Amylose is not
Starch/Stäerke 47:207-209.
ajowska, Z. and Pomeranz, Y. 1998. Protein concentr
wheat flours. Cereal Cemistry. 64: 21-26.
son, E. 2003. Hydrocolloids at interfaces and the influence on the properties of
dispersed systems. Food Hydrocolloids.
D
Doublier, J. L., Colona, P. and Mercier, C. 1986. Extrusion cooking and drum drying of
wheat starch. II. Rheological characterization of starch pastes. Cereal Chemistry.
63: 240-247.
88
lytical Chemistry.
Evans
. 10: 347-370.
e Enero 2004.
emistry. 46: 4060-4065.
gelatinized
Ferry,
Freitas, R. A., Paula, R. C., Feitosa, J. P. A., Rocha, S. and Sierakowski, M.-R. 2004.
sava (Manihot utilissima) starches. Carbohydrate
Gilbert determination of amylose. In: Methods
Dubois, M., Gilles, K. A., Hamilton, J. K., Robers, P. A. and Smith, F. 1956. Colorimetric
method for determination of sugars and related substances. Ana
28: 350-356.
, I. D. and Haisman, D. R. 1979. Rheology of gelatinised starch suspensions.
Journal of Texture Studies
Food and Agriculture Ornanization of the Unted Nation 1993. [En línea] disponible:
http://www.fao.org, 20 d
Fasihuddin, B. A. and Peter, A. W. 1998. Rheological properties of sago starch. Journal
of Agricultural and Food Ch
Ferrero, C., Martino, M. N. and Zaritzky, N. E. 1994. Corn starch-xanthan gum
interaction and its effect on the stability during storage of frozen
suspensions. Starch/Starke. 56 (8): 300-308.
J. R. 1980. Viscoelastic properties of polymers, 3rd Ed. John Wiley & Sons.
New York.
Flores-Farias R., Martínez-Bustos F., Salinas-Moreno Y. y Ríos E. 2002.
Caracterización de harinas comerciales de maíz nixtamalizado. Agrociencia,
36:557-567.
Fox, E., Shotton, K. and Ulrich, C. 1995. Sigma-Stat: Manual del usuario, versión 2.1 for
Windows 95, NT and 3.1. Editorial Jandel Scientific Co. USA.
Amylose contents, rheological properties and gelatinization kinetics of yam
(Dioscorea alata) and cas
Polymers. 55: 3-8.
, G. A. and Spragg, S. P. 1964. Iodimetric
in Carbohydrate Chemistry. Vol. IV. Ed. Whistler, R. L. Academic Press, Orlando,
FL. pp.168-169.
89
(1): 100-107.
Glicks
Boca Raton, FL: CRC Press.
n and tortilla baking. Journal of Food
Góme . and Pflufugfelder, R. L. 1987. Dry corn
Gonzá
chlech. & Cham). Starch. Carbohydrate Polymers. 52: 297-310.
Gurkin, S. 2002. Hydrocolloids-ingredients that add flexibility to tortillas processing.
Guzmá es and products
Hizuku
ydrate Research. 147: 342-347
Gimeno, E., Moraru, C. I. and Kokini, J. L. 2004. Effect of xanthan gum and CMC on the
structure and texture of corn flour pellets expanded by microwave heating. Cereal
Chemistry. 81
Glicksman, M. 1969. Gum technology in the food industry, Academic Press, England.
man, M. 1982. Origins and classification of hydrocolloids. (Eds). In Food
Hydrocolloid.
Gómez, M. H., McDonough, C. M., Rooney, L. W. and Waniska, R. D. 1989. Changes in
corn and sorghum during nixtamalizatio
Science. 53: 330-336.
z, M. H., Rooney, R. W., Waniska R. D
masa flours tortillas and snack food production. Cereal Foods World. 32: 372-
377.
Gómez, M. H., Waniska R. D. and Rooney L. W. 1991. Starch characterization of
nixtamalized corn flour. Cereal Chemistry. 32: 372-377.
lez-Reyes, E., Méndez-Montealvo, G., Solorza-Feria, J., Toro-Vazquez, J. F. and
Bello-Pérez, L. A. 2002. Rheological and thermal characterization of okenia
hypogaea (S
Guilbot, A. and Mercier, C. 1985. Starch. In: the Polysaccharides, (eds.). Aspinall, O.
Academic Press, New York.
Cereal Foods World. 47 (2): 41-43.
n-Maldonado, H. and Paredes-López, O. 1995. Amylolytic enzym
derived form starch: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 35:
373-403.
ri, S. 1986. Polymodal distribution of the chain lengths of amylopectin, and its
significance. Carboh
Hoseney, R. C., Zeleznak, K. J. and Yost, D. A. 1986. A note on the gelatinization of
starch. Starch/Stärke. 38: 407-409.
90
(Ed.) The AVI publishing, Co. Inc. West Port
Interna . 1999. [En línea] Disponible: http://www. International
Kuliec
lation of viscoelastic characteristic of waxy rice starch in mixtures with
Lai, L. rheological properties of
Lineba
real
Luallen cteristics, and uses of some typical carbohydrate
Lund, D. 1984. Influence of time, temperature, moisture, ingredients and processing
McGrane, S. J., Mainwaring, D. E., Cornell H. J. and Rix C. J. 2003 The Role of
MacAl rom starch. Advances in
USA, pp.
acosko, W. C. 1994. Rheology. Principles, Measurements and Applications. Wiley-
VCH. New York.
Inglett, G. E. 1970. Kernel structure, composition, and quality. Chap. 7. In: Corn:
Culture, Processing Products. Mayor Feed and Food Crops in Agriculture and
Food Series. Inglett, G. E.
Conecticut, USA.
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI) 1993. Censo México,
D.F.
Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI) 1998.
Censo México, D.F.
tional Starch Institute
Starch Institute.com, 27 de Enero de 2003.
ke, W., Eidam, D., Kath, F., Kix, M. and Kull, A. 1996. Hydrocolloids and rheology:
Regu
galactomannans. Starch/Stärke. 48 (3): 105-104.
S. and Kokini, J. L. 1991. Physicochemical changes and
starch during extrusion (a review). Biotechnology Progress, 7: 251-266.
ck, D. R. and Rasper, V. F. 1988. Wheat carbohydrates, chemistry and
technology. Vol. 1. In: Y. Pomeranz (Ed.), American Association of Ce
Chemists, Minnesota, USA.
, T. E. 1988. Structure, chara
food ingredients. Cereal Foods World. 33: 924-927.
conditions on starch gelatinization. Critical Reviews in Food Science and
Nutrition. 20: 249-273.
Hydrogen Bonding in Amylose Gelation. Starch/Stärke. 56: 122-131.
lister, R. V. 1979. Nutritive sweeteners made f
Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, Vol. 36. In: S. Tipson and D. Horton
(Eds.), Academics Press, New York,
M
91
Mali, S
ility. Lebesmittel-Wissenchaft und Technology-Food Science
McPherson, A. E. and Jane, J. 1999. Comparison of waxy other root and tuber starches.
Mezger, T. 1991. A little course in rheology, ver. 1.0 E, copyright by Paar Physica, 4-15.
Norma Oficial Mexicana NOM-147-SSA1.1996. [En línea] disponible:
Nuñez a-Feria. J. 2001. Introducción
Ortega
dad proteínica. Compendio de las ponencias presentadas
Parede ng electron
Parede 1983. Maize. A review of tortilla
Paredes-López, O., Bello-Pérez, L. A. and López, M. G. 1994. Amylopectin: structural,
gelatinization and retrogradation studies. Food Chemistry. 50: 411-418.
., Ferrero, C., Redigonda, V., Belia, A. P., Grossmann, M. V. E. and Zaritzky, N.
E. 2003. Influence of pH and hydrocolloids addition on yam (Discorea alata)
starch pastes stab
and Technology. 36: 475-481.
Carbohydrate Polymers. 40: 57-70.
Mitchell, J. R. 1980. Review paper. The rheology of gels. Journal of Texture Studies. 11:
315-337.
Moore, C. O., TuschHoff, J. V., Hastings, C. W. and Schanefelt, R. V. 1984. Aplications
of starches in foods. In: Starch: Chemistry and Technology, ed. R.L. Whistler.
Academic Press, Inc. New York.
Muller, H. G. 1973. Introducción a la Reología de los Alimentos. Editorial Acribia.
Zaragoza. España.
Nissinovisch, A. 1997. Hydrocolloid applications: Gums Technology in the Food and
Other Industries. Blackie Academic & Professional, London.
http://www.salud.gob.mx/unidades/cdi/nom/147ssa16.html. Agosto 2004.
-Santiago. M. C., Mendez-Montealvo. M. G. y Solorz
a la Reología. Ed. Instituto Politécnico Nacional. México D. F.
, A. 1991. Interacciones enfermedad-insecto del maíz de alta calidad proteínica,
en: El maíz de alta cali
en el simposio internacional CIMMYT/Purdue, Ed. Limusa.
s-López., O. and Saharópulos-Paredes, M. E. 1982. Scanni
microscopy studies of limed corn kernels for tortilla making. Journal of Food
Technology. 17: 691-697.
s-López O. and Saharópulos-Paredes, M. E.
productions technology. Bakers Digest. Sep. 13, 16-25.
92
aredes-López, O., Serna-Saldivar, S. O. and Guzmán-Maldonado, H. S. 2000. Los
Pflugfe
on. Cereal Chemistry. 65: 262-266.
rown in the same location during the same season. Part II. Crystallinity
Raemy
ry. 71(1): 273-278.
orage time on in vitro digestibility and resistant starch content
Reyes ición. México D.F.
acional.
Rojas, of different wheat
Roone
, 44: 466-470.
Serna- L. W. and Waniska, R. D. 1988. Wheat flour tortillas
P
alimentos mágicos de a cultura indígena de México-El caso de la tortilla. Colegio
de Sinaloa Ed. Culiacán, Sin.
lder, R. L., Rooney, L. W. and Waniska, R. D. 1988. Dry matter losses in
commercial corn masa producti
Phillips, G. O. and Williams, P.A. 2000. Handbook of hydrocolloids. CRC Press.
Washington, DC.
Qi, X., Tester, R. F., Snape, C. E., Yuryev, V., Wasserman, L. A. and Ansell R. 2004.
Molecular basis of the gelatinization and swelling characteristics of waxy barley
starches g
and gelatinization characteristics. Journal Cereal of Food Science. 39: 57-66.
, A. 2003. Behavior of foods studied by thermal analysis, an introduction. Journal
of Thermal Analysis and Calorimet
Rendón-Villalobos, R., Bello-Pérez, L. A., Osorio-Díaz, P., Tovar J. and Paredes-López,
O. 2002. Effect of st
of nixtamal, masa and tortilla. Cereal Chemistry. 79 (3): 340-344.
, C. P. 1990. El maíz y su cultivo. Edit. AGT Editor S.A., 1ª. Ed
Robles, De la Torre, R. R. 1986. Cambios fisicoquímicos del almidón durante la
nixtamalización del maíz. Tesis de Maestría. Instituto Politécnico N
Escuela Nacional de Ciencias Biológicas. Mexico, D.F.
J. A., Rosell, C. M. and Barber, C. B. 1998. Pasting properties
flour-hydrocolloid systems. Food Hydrocolloids. 13: 27-33.
y, R. D. and Suhendro, E. L. 1999. Perspectives on nixtamalization (alkaline
cooking) of maize for tortillas and snack. Cereal Foods World
Schoch, T. J. and French, D. 1947. Studies on staling. I. The role of starch. Cereal
Chemistry. 24: 231-236.
Saldívar, S. O., Rooney,
production. Cereal Foos World. 33: 855.
93
l. X. Ed. Y. Pomeranz. American Association of
Shang of waxy and
Shi, X . and Bemiller, J. N. 2002. Effect of food gums on viscosities of starch suspension
Singh,
t botanical sources. Food
Slade,
carbohydrate-
.
Steffe,
drate
Theba Rheology of Starch Pastes
-Food Science and Technology. 31 (4):
354-360.
Serna-Saldívar, S. O., Gómez, M. H. and Rooney, L. W. 1990. Technology, chemistry
and nutritional value of alkaline-cooked corn products. In: Advances in Cereal
Science and Technology, Vo
Cereal Chemists, St. Paul, MN. pp. 243.
-Ho, Y. and Jay-Lin, J. 2002. Structural and physical characteristics
other wheat starches. Carbohydrate Plymers. 49: 297-305
during pasting. Carbohydrate Polymers. 50(1): 7-17.
J., Singh N., Sharma T. R. and Saxena, S. R. 2003a. Physicochemical,
rheological and cookie making properties of corn and potato flours. Food
Chemistry. 83: 387-393.
Singh, N. Singh, J. Kaur, L. Sodhi, N. S. and Gill, B. S. 2003b. Morphological, thermal
and rheological properties of starches from differen
Chemistry. 81: 219-231.
L. and Levine, H. 1991. “A food polymer science approach to structure property
relationships in aqueous food systems: non-equilibrium behavior of
water system”. En: Water relationships in foods, ed. H. Levine and L. Slade
Plenum Press, New York.
J. F. 1992. Rheological Methods in the Food Process Engineering. Freeman
Press: East Lancing.
Thermal Analysis and Rheology: RheoManuals. 1996. Lunkens Drive. New Castle, D. E.
19720.
Tecante, A. and Doublier, J. L. 1999. Steady flow and viscoelastic behaviour of
crosslinked waxy corn starch-k-carrageenan pastes and gels. Carbohy
Polymers. 40: 221-231.
udin, J. Y., Lefebvre, A. C A. and Doublier, J. L. 1998.
from Starches of Different Origins: Applications to Starch-based Sauces.
Lebesmittel-Swissenchaft und Technology
94
Thorn,
Thurn geneity in branching of amylopectin.
Twillm s on the textural shelf
Verwim r, J. A. 2004. Isolation and
Walpo
e-Hall Hispanoamericana. S. A. Mexico. pp. 688-699.
Ward, . 2002. Hydrocolloids as Film Formers, Adhesives, and
Watso
A. y Ramstad, P.E. (Eds.) AACC, Inc. St. Paul
Whistler, R.L. and BeMiller, J.N. Starch. In: Whistler, R.L.; BeMiller, J.N. Carbohydrate
Whistler. R. L. and Daniel, J. R. 1984. Molecular structure of starch. In: Starch:
Whitcomb, P. J. and Makosko, C. W. 1978. Rheology of xanthan gum. Journal of
Yuan,
gelatinization and retrogradation behavior of maize starches from three
wx-containing genotypes in two inbred lines. Cereal Chemistry. 44: 2970-2976.
Thomas, D. J. and Atwell, W. A. 1999. Starches. Eagan Press Hanbook. USA. 1-11.
W. and Mohazzeb, S. 1990. Molecular weights, lengths, and distribution of side-
chains in α-D-polyglucanes. Starch/Stärke. 42: 373-376.
, A. and Burchard, W. 1985. Hetero
Carbohydrate Polymers. 5: 441-460.
an, T. J. and White, P. J. 1988. Influence of monoglyceride
life and dough rheology of corn tortillas. Cereal Chemistry, 65: 253-257.
p, T., Vandeputte, G. E., Marrant, K. A. and Delcou
characterisation of rye starch. Journal of Cereal Science. 39: 85-90.
le, E. R., Myes, H. R. and Myes L. S. 1991. Probabilidad y Estadística para
Ingenieros. 6ª Ed. Prentic
Wang, F., Sun, Z. and Wang, Y. J. 2001. Study of xanthan gum/waxy corn starch
interaction by viscometry. Food Hydrocolloids. 15: 575-581.
F. M. and Andon, S. A
Gelling Agents for Bakery and Cereal Products. Cereal Food World. 47 (2): 52-
55.
n, S. A. 1987. Structure and composition, Cap. 3. En “Corn: Chemistry and
Technology”. Watson, S.
Minnesota, USA.
chemistry for food scientists. Saint Paul: AACC, 1997. pp.117-151.
Chemistry and Technology. Whistler. R. L, Bemiller, J. N. and Phaschall, E. F
(Eds). Academic Press, Inc. New York. pp.
Rheology. Yau, J. C., Waniska, D. and Rooney, L. W. 1994. Effects of food
additives on storage stability of corn tortillas. Cereal Foods World. 39: 396-402.
R. C., Thompson, D. B. and Boyer, C. D. 1993. Fine structure of amylopectin in
relation to
95
w. Zobel, H. F. 1988. Molecules to granules: a comprehensive starch revie
Starch/Stärke. 40: 44-50.
top related