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Estabilidad química y organoléptica y biodisponibilidad del hierro suplementario en harinas nixtamalizadas de
maíz durante su almacenamiento
Dr. Ricardo Bressani Centro de Ciencia y Tecnología de Alimentos
Instituto de Investigaciones Universidad del Valle de Guatemala
Informe Final Proyecto 68-98 CONCYT
Noviembre 2000
El presente trabajo de Investigación se llevó a cabo con la participación de:
Lic. Juan Carlos Turcios Licda. Patricia Loarca de España
Licda. Patricia Palacios de Palomo Licda. Ana Silvia Colmenares de Ruiz
El trabajo de investigación que se presenta en este documento se llevó a cabo en el tiempo
comprendido entre el 15 de Mayo de 1999 al 15 de Abril del 2000 (1 1 meses). Debido a una serie
de contratiempos como fueron cambios en el personal, retrasos en la adquisición de animales
experimentales y en el proceso analítico fue necesario solicitar una extensión de 2 meses, solicitud
hecha el 1 de Febrero del año 2000. A pesar de haber logrado el período de prorroga de dos
meses no fue posible terminar el proyecto. La parte analítica y el segundo ensayo biológico se
finalizaron hasta el 15 de Agosto. La tabulación de datos, los análisis estadísticos y la preparación
del Informe Final terminó el 08 de Noviembre 2000.
lndice
Contenido
.................................................................. Resumen
............................................................... Introducción
............................................................. Antecedentes
................................................................ Resultados
................................................................. Discusión
............................................................. Conclusiones
...................................................... Recomendaciones
............................................................... Bibliografía
Resumen
Las anemias por deficiencia de hierro constituyen uno de los principales problemas de
nutrición a nivel mundial. Su prevaiencia es máxima en los países en desarrollo, en donde
predominan patrones alimenticios deficientes, factores ambientales adversos que facilitan procesos
infecciosos y situaciones socioeconómicos adversos.
En Guatemala, el problema es relativamente serio. Afecta en orden descendente a las
mujeres embarazadas, niños pre escolares, niños de bajo peso al nacer, mujeres en edad de
concebir, ancianas, niños de edad escolar y adultos hombres. Como una medida para combatir las
deficiencias de hierro se ha utilizado la fortificación de los alimentos de alto consumo en cantidad y
frecuencia que para Guatemala podría ser la tortilla de maiz.
En Guatemala, así como en otros países, el maíz se convierte a tortilla a travBs del proceso
de nixtamalización, proceso que utiliza hidróxido de calcio en agua para cocinarlo. Este proceso
elimina la cáscara del grano de maíz reduciendo la fibra dietética y parte del ácido fitico, aumenta
la biodisponibilidad de la niacina razón por la cual las poblaciones que consumen tortilla no
desarrollan pelagra; la tortilla constituye una fuente excelente de calcio sobre todo para
poblaciones que no consumen otros alimentos ricos en Bste nutnente. Se ha sugerido que ésta
ingesta de calcio favorece la presión sanguínea; sin embargo, se ha informado que altos niveles de
calcio pueden interferir en la utilización del hierro.
Durante los últimos anos, el mercado de alimentos procesados cuenta con la presencia de
harinas nixtamalizadas de maíz, que por su conveniencia, disponibilidad y calidad están siendo
más y más aceptadas por la población. Como el consumo de maíz es alto y frecuente, parece
lógico que estas harinas sean vehículo de un micronutriente tan importante como el hierro.
Las harinas disponibles en el mercado no son homogéneas en composición química, ya
que pueden contener diversos niveles de calcio y diferente pH. En un estudio reciente se informó
niveles de calcio que van de 64 a 150 mg%, con pH's de 5.4 a 7.5 y niveles de ácido fitico de 0.632
a 0.903 g%. Todos estos factores pueden influenciar la eficiencia de la fortificación de estas
harinas con sales de hierro, particularmente la biodisponibilidad del nutriente.
En el presente estudio se planificó identificar las bases para la fortificación de las harinas
industriales nixtamalizadas de maiz con sales de hierro. Específicamente se trato de establecer la
importancia del pH y la adición de 4 diferentes sales de hierro sobre estabilidad química y
organoléptica de la harina durante el almacenamiento. Estas sales fueron el Fumarato Ferroso,
Bisglicina de Hierro y EDTA NaFe usando como control el Sulfato Ferroso. El proyecto trató de
evaluar la disponibilidad del hierro in vitro y la biodisponibilidad en la harina y en la tortilla en
ensayos con ratas. De lo anterior se esperaba poder seleccionar la sal de hierro más apta para la
harina nixtamalizada de maiz.
Un lote de 100 kg de harina de maíz nixtamalizada procedente de una industria fue tratada
con ácido cítrico o hidróxido de calcio para ajustar el pH de la harinas a 5 y a 7. Una vez logrado
esto se procedió a fortificar las harinas con hierro de suifato ferroso, fumarato ferroso, bisglicina de
hierro y EDTA NaFe. Se adicionaron 3 niveles provenientes de cada sal de hierro equivalente al
40, 50 y 60% de la excreci6n diaria de hierro de 1.6gldia. Estas muestras fueron usadas para
pruebas sensoriales de atol, tamalito y tortilla elaborados a partir de harina de maíz nixtamalizada
con 15 individuos adultos familiarizados con éstos alimentos de harina nixtamalizada de maiz.
Estos mismos alimentos se ofrecieron de una harina de maiz nixtamalizado sin el agregado de
hierro.
Las pruebas sensoriales indicaron que los panelistas no podían detectar niveles de 3.7 mg
Fe11 009 harina de fumarato ferroso o sulfato ferroso, 0.92 g Fe por 1009 de harina de bisglicina de
hierro y 1.94 g de hierro de EDTA NaFe tanto en atol, tamalito o tortilla. Estos niveles
corresponden al 40% de la excreción diaria de hierro de 1.6 mg. En base a esos resultados se
procedió a ejecutar la segunda parte del estudio. Este consisti6 en agregar los contenidos de
hierro de las diferentes sales indicados arriba a 3 repeticiones de 1 kg de harina. Parte fue
almacenada a 18°C (Guatemala) y una parte igual a 32°C (Patulul). Las muestras fueron
obtenidas a los 0, 2, 4, y 6 meses de almacenamiento para los siguientes análisis: pH, humedad,
índice de absorción de agua, índice de sólidos solubles, peróxidos, acidez de las grasas, hierro
total y hierro soluble. Además en cada tiempo de muestre0 se procedi6 a realizar una prueba
sensorial de cada harina en la forma de tamalito, ato1 y tortilla.
Las pruebas sensoriales de las muestras a 0, 2 ,4 y 6 meses de almacenamiento a las dos
temperaturas y a los dos pH's (5 y 7) mostraron que no hubo efectos estadísticamente
significativos, ni por pH ni'por tiempo o condiciones de almacenamiento. Sin embargo, las harinas
a pH 5 ya tenían larvas en muestras de 6 meses por lo cual no se evaluaron.
El pH de las harinas no fue afectado por tiempo y ni por condiciones de almacenamiento.
Con respecto a la humedad de las harinas almacenadas a 18"C, éstas no cambiaron en su
contenido de humedad, no así las almacenadas a 32"C, en las cuales aumentó a los 2 meses para
permanecer constante hasta los 6 meses.
Con respecto al indice de absorción de agua (WAI), los datos fueron relativamente
constantes a través del tiempo de almacenamiento a los dos pH's (5 y 7) y a las dos temperaturas
(18" y 32" C). Análisis estadístico entre los valores a O y 6 meses no dieron diferencias
significativas, sin embargo, se observaron valores bajos a los 2 meses a pH5 y pH 7 y a 32°C.
Este índice es de inter6s por ser indicador del numero de tortillas a producir de la masa. Ya que
los valores a 6 meses son similares a los de O meses se puede inferir que el número de tortillas sea
igual.
Los sólidos solubles variaron significativamente con el tiempo de almacenamiento a los 2
pH's y a las dos temperaturas. Los valores del índice de sólidos solubles fue mayor a O meses y se
redujo a los 6 meses. Esto puede ser debido a que se perdió la solubilidad de compuestos
orgánicos como almidones y proteínas. Estos Últimos pierden sus características de solubilidad
con respecto al tiempo de almacenamiento.
Las muestras almacenadas fueron evaluadas por el desarrollo de deterioro de la grasa en
las harinas a través de 2 tipos de evaluación. Una fue la acidez de las grasas y la otra el índice de
peróxidos. En las dos cosas la respuesta que se esperaba era un aumento progresivo de O a 6
meses, lo cual no ocurrió. El comportamiento no se puede explicar a menos que este asociado al
ajuste del pH de las harinas a 5 con ácido cítrico y a 7 con hidróxido de calcio, lo que interfiere
tanto con esta evaluación (acidez de las grasas) como de la de peróxidos.
El contenido de hierro en las harinas durante el almacenamiento no se esperaba que
cambiara. Es importante mencionar para futuros estudios mejorar el sistema de mezclado de una
pequeña cantidad de sal de hierro a una alta cantidad de harina. En promedio las harinas con
sulfato y fumarato contenían entre 5.21 a 5.08 mg de Fe11 OOg, los de bisglicina fue de 3.08 a 3.36
mg% y los de EDTA de 3.81 a 4.25 mg1100g de harina. Los valores de hierro soluble a pH 7.5 son
altos posiblemente debido a que la determinación por absorción atómica no puede discriminar el
hierro ionizable del soluble a ese pH.
Con respecto a la biodisponibilidad del hierro suplementario, se determinó en ratas la
eficiencia de regeneración de hemoglobina. Los índices para las harinas con sulfato fue de 0.59 a
pH 5 y 0.55 a pH 7. En el caso de fumarato estas cifras fueron 0.44 y 0.50. La harina con EDTA
dieron índices de 0.73 y 0.73 a pH 5 y pH 7 respectivamente, mientras que para Bisglicina los
valores correspondientes fueron 0.82 y 0.81. Las cifran indicadas fueron similares a las
correspondientes en la tortilla. El método utilizado para este análisis es adecuado sin embargo,
muy delicado por posible contaminación con hierro. La otra evaluación del hierro disponible se hizo
a través de balances metabólicos de hierro. En general los índices de absorción fueron mayores
para las harinas con fumarato y sulfato variando entre 0.75 a 0.85-que para EDTA y Bisglicina que
variaron entre 0.51 a 0.70. No se observó un efecto claro debido a pH y tampoco de la conversión
de harina a tortilla.
Introducción
Es un hecho bien documentado que el maiz representa el principal alimento para
la mayor parte de la población de Guatemala, aportando cantidades significativas de
calorías, proteínas y otros macru- y micru-nutrientes (1,2).
Para su consumo, el maíz es procesado por medio de la nixtamalización, proceso
que requiere el uso de cal y agua para cocinar el maíz en un medio alcalino y luego ser
transformado en un masa de la cual se prepara la tortilla, la forma más común de
consumo del maiz, pero también bebidas como el atol, y alimentos como los tamales y
tamalitos. La masa también se deshidrata para dar origen a las harinas nixtamalízadas de
maíz cuyo mercado está creciendo en Guatemala y otros países centroamericanos.
El proceso de nixtamalización ha sido objeto de estudio por varios investigadores y
se dispone en la actualidad de varias revisiones bibliográficas bastante completas (3,4,5),
que detallan efectos del proceso, cambios físico-químicos y calidad nutricional del
producto. Desde el punto de vista nutricional se ha notado sólo pequeiíos cambios en el
contenido de macro-nutrientes, que no afectan su valor nutriiivo en comparación con el
maiz crudo (4,6). Sin embargo, se ha informado de pérdidas significativas en las
vitaminas del complejo B, tiamina, riboflavina y niacina y de carotenos cuando el maíz es
amarillo, debido principalmente a la cocción alcalina del grano (4,6). Por el otro lado, sin
embargo, ocurre un incremento significativo en el contenido de calcio (3,4,6), el cual es
prácticamente todo biodisponible, lo cual tiene implicaciones interesantes, ya que la tortilla
es la fuente principal de este nutriente (calcio) para esas poblaciones que consumen sólo
pequeiias cantidades de productos lácteos y proteína animal. Sin embargo se ha
demostrado que el calc o afecta la absorción de hierro, lo cual se ha comprobado
depende de la concentración de calcio (1 6, 20).
También se ha informado de otros cambios en el contenido mineral y en el
presente caso se hará mención del contenido de hierro. Varios investigadores han
informado sobre los niveles de hierro (3,4,6), y Krause y col (7) presentaron una
variabilidad de 2.5 a 3.8 mg/lOO g peso seco. Valores tan altos como 7.0 mg % han sido
informados (6). La variabilidad se debe posiblemente a las variables del proceso, como
son la calidad de la cal usada en la cocción, los equipas utilizados para la cocción y la
molienda y otras fuentes de contaminación. En todo caso, el maiz crudo contiene
pequeiias cantidades que varían entre 1.7 a 4.8 mg %. La absorción del hierro del maiz
es en general más baja que la de otros cereales (8), y la absorción del hierro del maíz
completo en forma de varias preparaciones culinarinas ha demostrado ser baja, menos
del 2% en individuos sanos y menos del 5% en personas con deficiencia de hierro (9).
Deficiencia de hierro
Las anemias por deficiencia de hierro constituyen uno de los principales problemas
de salud pública a nivel mundial, ateniendo su prevalencia máxima en los países en
desarrollo, en donde predominan patrones alimentarios/nutricionales deficientes, factores
ambientales adversos que proporcionan elevadas prevalencias de procesos infecciosos y
parasitarios y situaciones económico-sociales deficientes.
En Guatemala el problema es relativamente serio, que afecta en orden
descendente a las mujeres embarazadas, nifios pre-escolares, nifios de bajo peso al
nacer, mujeres en edad de concebir, ancianas, nifíos de edad escolar y adultos hombres.
Las consecuencias de la deficiencia de hierro incluye un crecimiento inadecuado,
pobre desarrollo mental en los nifíos, alta mortalidad y baja productividad en adultos (1 0).
Como una medida para combatir las deficiencias de hierro se ha utilizado la
fortificación de los alimentos de alto consumo en cantidad y presencia que podría.ser la
tortilla de maíz (6,ll).
Antecedentes
La fortificación de los alimentos derivados de los cereales con vitaminas y
minerales fue factible a fines de los años 30, y en 1941 se inauguró el programa de
fortificación mandatorio de harinas degerminadas de maiz para los estados del Sur-Este
de Estados Unidos (1 2).
No existen muchas otras experiencias de la fortificación de harinas de maiz con
vitaminas y hierro. En Venezuela, ChAvez (1 3) ha descrito el programa que desarrollaron
para fortificar con vitaminas y hierro las harinas industriales de maíz para la preparación
de arepa. Los estudios de campo que realizaron indicaron una buena efectividad en
reducir la deficiencia de hierro en la población de Caracas.
Con respecto a la fortificación de harinas nixtamalizadas de maiz, ha sido
demostrado a nivel experimental un efecto positivo sobre el valor nutritivo del maíz
cuando éste fue suplementado con proteína, vitaminas y minerales solos o en conjunto (6)
lo que di6 origen a la formulación de un suplemento proteico-vitaminico-mineral, que al ser
adicionado a la harina de maiz nixtamalizada a un nivel de 8% mejoraba el valor nutritivo
del producto evaluado en niAos (6). Un estudio similar ha sido informado de México, en
donde se indicó una aceptación del producto fortificado con un impacto nutricionalmente
importante (14).
Factores que afectan biodisponibilidad del hierro
Los factores en el maíz que pueden interferir con la biodisponibilidad de micro-
nutrientes en particular hierro y zinc, no son diferentes a los factores presentes en otros
cereales, factores como fibra dietética y frtatos. Sin embargo, en el caso de la harina
nixtamalizada de maíz, dos factores adicionaler podrían ser importantes. Uno el hecho
de que la nixtamalización es un proceso alcalincr que da origen a productos con un pH de
7.0. El otro factor es la significativa acumulación de calcio en la harina como
consecuencia de la cocción alcalina en hidr6xido de calcio (4, 6, 15).
Con respecto a la fibra dietética (4,6), algunos autores han demostrado que la
fracción de fibra neutro-detergente en la tortilla puede ligar 0.3 mg de hierro por gramo de
NFD a un pH de 6.45. Por consiguiente la reducción de fibra dietética total que ocurre de
maiz crudo a la harina de maiz nixtamalizado es de mucha importancia (4).
Los frtatos también son sustancias que tienden a secuestrar los iones de calcio,
zinc, hierro y otros, reduciendo su biodisponibilidad. La destrucción del Cicido fítico
durante la nixtamalizacibn es por consiguiente importante (4,6 ).
El proceso de cocción con cal da una harina nixtamalizada de maíz con un pH de
alrededor de 7. Este pH alto puede afectar la biodisponibilidad del hierro, ya que el pH
afecta la solubilidad del hierro en el alimento o el hierro que ha sido adicionado. El pH se
debe reducir a 2 - 3 en el estómago y luego entrar al intestino, en donde el pH sube a 7 - 8. Por lo tanto, la biodisponibilidad del hierro estará determinada por la solubilidad que
tenga y por la afinidad que exista entre el hierro y las sustancias que reaccionan con el.
Por consiguiente, el pH puede ser un factor importante a ser evaluado (1 5).
Finalmente, está la posibilidad del contenido alto de calcio en la harina
nixtamalizada que afecta la biodisponibilidad del hierro, ya que existe alguna evidencia
que esto puede ocurrir (16, 20).
En situaciones prácticas de alimentación, varios alimentos podrían reducir la
absorción del hierro como los taninos de las harinas de frijol, el ácido fitico, oxalatos de
verduras, fibra dietética de dietas vegetales. Sin embargo, también podría ocurrir un
aumento por el consumo de ácido ascórbico y de productos de origen animal ricos en
hierro hemínico (17). Las sales de hierro utilizadas en fortificación de cereales, pueden
causar efectos organolépticos adversos, como de sabor, olor y color. Sin embargo
algunos de ellos como el NaFe EDTA es químicamente bastante estable y apropiado para
alimentos que requieren un almacenamiento prolongado.
O bietivos
Generales
Identificar las bases para la fortificación de las harinas industriales nixtamalizadas
de maíz con sales de hierro.
Específicos
1. Deteminar la incidencia del pH de las harina NM sobre su estabilidad química
sin y con tres diferentes sales suplementarias de hierro durante el
almacenamiento.
2. Evaluar la inocuidad de 3 sales de hierro como fuente de este nutriente sobre
las características organolépticas de la harina nixtamalizadas de maíz
almacenadas.
3. Evaluar la disponibilidad in vitro del hierro de 3 fuentes de hierro adicionado a
la HNM durante el almacenamiento y transformación en tortilla, ato1 y tamalito.
4. Evaluar la biodisponibilidad del hierro de harina fresca fortificada y harina
almacenada fortificada después de 6 meses de almacenamiento.
5. Cualificar con la información recabada, cuál puede ser la mejor fuente de hierro
suplementario para las harinas NM.
Metodolos ía
Materiales. Se obtuvo una harina nixtamalizada de maíz de origen industrial de la
misma marca comercial con el fin de reducir al máximo la variabilidad química, física y
funcional que pueda existir.
Además se adquirió la cantidad suficiente de cada uno: Fumarato Ferroso, EDTA
NaFe y Bisglicina de hierro, que se usarán como fuente de hierro. Los contenidos de
hierro en estos compuestos son: 33, 13 y 20%, respectivamente.
Metodos - preparación muestras.
a) ajuste en pH
A la mitad del peso de la harina nixtamalizada se le ajustó el pH con hidróxido
de calcio a 7.0 y a la otra mitad el pH se llevó a 5.4 a través de la adición de ácido
cítrico. Una vez se demostró seguridad de un pH estable se procedió a la adición
de las sales de hierro.
b) agregado de sales de h iem
Para fines del agregado de las sales de hierro, se efectub de tal manera que la
cantidad de hierro absorbido (tebricamente) sea el mismo de las 3 fuentes. El
consumo de 100 g de harina daría 1.24 mg de Fe absorbidos, cantidad que es
equivalente a la que se pierde cada día, en promedio. Estas cantidades de
sales se adicionaron a las respectivas harinas puestas en una mezcladora por
el período del tiempo necesario para una distribucibn homogénea de la fuente
de hierro, que se demostró por medio de análisis de Fe e? las harinas (ver
Cuadro No. 1).
Cuadro No. 1 Cantidad de sales de hierro a ser adicionadas a la H.N.M. para dar la
misma cantidad de hierro disponible
1 Sal de hierro 1 %Fe 1 X absorción 1 100 g de HNM 1 biodbponibie 1 Cantidad para Hierro
Fumarato ferroso
1 EDTA NaFe 1 1 1 1
1 13 1 9.5 100 mg 1.23 1 I I I I I J
HNM = Harina Nixtamalizada de Masa
33
1.23 Bisglicina de hierro 1 20 ( 20 1 31 mg
5 75 mg
mg1100 g
1.24
c) selección de nivel de fortificación
Con el fin de asegurar que el nivel de adición de las sales de hierro
seleccionado no afecte la calidad sensorial de la harina de maíz nixtamalizado
en forma de tortilla, ato1 y tamalito, se llevaron a cabo estudios sensoriales con
harina nixtamalizada de maíz con los niveles de adición de las sales como se
describe en el Cuadro 2.
Cuadro 2. Niveles de adición de las 3 sales de hierro a la harina nixtamalizada de
maíz en mg1100 g de harina l
Los niveles son 5 66.6% el nivel del Cuadro 1. Las harinas fortificadas fueron
evaluadas sensorialmente como tortilla, tamalito y atol.
d) envasado
Una vez la sal de hierro se ha incorporado en forma homogénea en la harina,
se procedid a envasar en lotes de 500 g cada bolsa de polietileno sellhndola
sin dejar espacio vacío.
e) almacenamiento
El material fue almacenado en dos ambientes, siendo uno el altiplano (ciudad
de Guatemala) y el segundo en la costa, por un período total de 6 mese s. Se
llevarán datos de humedad relativa y temperatura en cada uno de los
ambientes. Se tomaron muestras cada 60 días, principiando a los O días
hasta llegar a los 6 meses de almacenamiento (ver el Cuadro 3). Para cada
tiempo de muestre0 se toman dos repeticiones de cada tratamiento (sales de
hierro) para análisis de humedad, pH, absorción de agua, sólidos solubles,
hierro total y hierro soluble, estabilidad de la harina (rancidez), y análisis
sensorial de la harina convertida en tortilla, tamalito y atol, que representa 3
formas distintas de cocción. Estos productos también fueron analizados por
hierro total y soluble, para conocer si hubo cambios en biodisponibilidad por
reacciones que pudieran ocurrir durante la preparacidn de los 3 alimentos. La
evaluacidn sensorial se llevó a cabo con 15 sujetos para evaluar color, olor,
Fumarato Ferroso Bisglicina de hierro EDTA NaFe
sabor y aceptabilidad total de la harina, así como también de un atol, un
tamalito y una tortilla. Se utilizó una escala hedónica de 5 puntos (1 no gusta y
5 gusta)
f) métodos químicos
La estabilidad de las harinas (acidez titulable) se evaluó por el método de la
AOAC (18). El hierro total y el hierro soluble por los métodos de absorción
atómica antes y después de hidrólisis con pepsina de cada muestra de harina
(AOAC) (18). Humedad, pH por los métodos de la AOAC (18). absorción de
agua y sólidos solubles por el método de Anderson y col. (14).
g) m6todos bioldgicos
Un total de 12 harinas (6 de harina fresca y 6 de harina almacenada, con sus
respectivos suplementos de hierro) fueron evaluadas por la biodisponibilidad
biológica del hierro usando el método de Repleción de Hemoglobina en Ratas,
método de AOAC (18). Así mismo, estas harinas fueron evaluadas por
balances metabólicos de hierro a través del hierro ingerido corregido por el
hierro excretado en las materias fecales.
Cuadro No. 3 Muestreo
1 1 Meses almacenamiento 1 l
I I I I
Control 1
Control 2
Fumarato 1
Funiarato 2
O 2
I I l I
O
O
O
Bisglicina 1
Bisglicina 2
EDTA 1
1 I I * Localidad 1 y Localidad 2
4
I I I I
6
2
2
2
O
O
O
EDTA 2
4
4
4
2
2
2
O
6
6
6
4
4
4
2
6
6
6
4 6
Resultados
1. Características químicas Y fisicas de la harina industrial nixtamalizada de maíz.
Para la realización del presente proyecto se adquirió suficiente harina nixtamalizada
de maíz de origen industrial la cual se sometió a un análisis de composición química
proximal y de algunas características físicas. Los resultados se resumen en la Tabla 1.
El contenido de macronutrientes en la harina es similar al contenido generalmente
informado por varios autores para este producto, aunque el contenido de proteína está un
poco bajo. La harina contenía 637 mg11OOg de ácido fítico, un compuesto importante
referente a la biodisponibilidad del hierro. La harina reportó un contenido de 3.08 mg de
Fe por 100 g de harina.
Tabla 1 Composición Química y Características Físicas de la Harina
Industrializada de Maú
Los pargmetros físicos como son el índice de absorción de agua y el índice de
sólidos solubles, son similares a otras harinas nixtamalizadas de maíz, así como también
el pH.
Componente
Humedad, g Proteína (N x 6.25), g
Grasa, g Ceniza, g
Acido Fítico, g Hierro total, mg
pH lndice de absorción de agua
lndice de sólidos solubles Densidad
2. Selección del nivel de hierro suplementario de cuatro fuentes para la harina
Por 1 OOg
9.95 7.71 2.51 1.33
0.637 3.08
6.42 + 0.02 2.95 + 0.02 g gellg harina
1.88 + 0.20 g/lOOg 0.56 glml
nixtamalizada de maíz
De acuerdo a la NRC (10". Edición 1989 (')), el hierro perdido por el hombre es en
promedio de 1.6 mgldía. (1.3 mgldía para el hombre y 1.8 mgldía para la mujer) Para
estar en balance ésta cantidad es la que debe ser absorbida diariamente a través de la
dieta y del hierro suplementario. En base a lo anterior, del porcentaje de Fe en las sales a
estudiar, y de la absorción del hierro de esas sales se realizó el cálculo presentado en la
Tabla 2: l. National Research Council. Recommended Dietary Allowances. 10th. Ed. National Academy of Sciences, Washington, D.C. 1989.
Tabla 2 Citlculo de la Cantidad de Sales de Hierro a Suplementar
( Sal de Hierro 1 % Fe en / % Absorción en 1 Cantidad de Sal de 1 Mg de Fe* 1 1 1 la sal 1 el organismo 1 hierro que da 1.6 mg de 1 - 1
Fumarato Ferroso
Bisglicina de
33
-
hierro EDTA
Un individuo consume un promedio de 350 g de harina nixtamalizada de maíz,
20
FeNa Sulfato Ferroso
cantidad que sería suplementada con 98 mg de Fumarato, 40 mg de bisglicina, 130 mg de
humano 5
13
EDTA y 98 mg de Suifato ferroso. Sin embargo, es común en proyectos de fortificación
20
33
proporcionar un porcentaje del nutriente, que en el presente caso se estableció que fueran
40, 50 y 60% del hierro perdido por día, es decir 0.64, 0.80 y 0.96 mgldia, adicionado
Fe absorbido * 98
9.5
como sales en 350 g de harina.
32.3
40
5
1. Las cantidades a agregar se presentan en la siguiente Tabla 3:
8.0
1 30
Tabla 3 Cantidades de Sales a Suplementar a la Harinas Nixtamalizada de Maíz
16.9
98 32.2
Sal
( Ferroso 1 50 1 0.80 1 48 ( 137 1 4.5 1 Fumarato
% de 1.6mg
1 Hierro 1 50 ( 0.80 1 20 1 57 1 1.14 1
por día 40
60 1 , 0.96 Bisglicina de 40 1 0.64
Cantidad de Fe, mg por
1 FeNa 1 50 1 0.80 1 65 1 186 1 2.42 /
día 0.64*
1 58 16
EDTA
Cantidad de Sal de Fe
Se ajustó el pH de la harina a valores de 5.5 con ácido cítrico (4.2mglg de harina)
mg1350g 39
166 46
60 40
Sulfato Ferroso
y 7.0 con hidróxido de calcio (0.67mglkg de harina) y luego se agregó las sales de hierro
Cantidad de Sal de Fe
5.5 0.92
en las cantidades que se muestran en el cuadro anterior utilizando una mezcladora tipo
Mg Fe1 1 OOg
mglkg . 111
0.96 0.64
60
Patterson Kelly por un tiempo de 10 minutos. En este proceso se preparó primero una
harina 3.7
24 52
0.96 40 0.64 5 0 1 0.80
68 149
78 223 ' l
1.36 1.94
2.90 3.7 4.5
39 48
11 1 1 37
premezcla de 1 kg para favorecer la uniformidad del mezclado. Además se hizo un control
de calidad en las muestras tanto en el pH como de contenido de hierro. La recuperación
del hierro en general fue adecuada así como el ajuste del pH deseado en las harinas.
Las harinas enriquecidas con las 4 diferentes sales de hierro a los 3 niveles y dos
pH's se sometieron a un análisis sensorial, con el objeto de conocer si la calidad de la
harina de maíz nixtamalizada en forma de tortilla, ato1 y tamalito es afectado por la adición
de las sales, concentraciones y pH's.
El análisis sensorial se llevo a cabo a través de una prueba triangular cuyo objetivo
fue establecer si los panelistas (No.=15) podían discriminar entre una harina enriquecida y
una harina control.
Los resultados se analizaron por un test estadístico de Ji cuadrado a un nivel de
significancia de p=O.lO y l grado de libertad, y se presentan en la Figura l.
Los resultados se resumen a continuación:
Fumarato Femso
pH5: Unicamente el nivel 3 (60%) (1 66mg de saiikg 6 55mg Feikg) fue detectado en atol.
pH7: Todos los niveles fueron detectados en tortilla y tamal y el nivel 1 en atol.
EDTA NaFe
pH5: Solamente el nivel 2 y 3 fueron detectados en el tamal.
pH7: Se detectó la presencia de la sal en todos los productos a todos los niveles.
Bisglicina de Hiem
pH5: No se detectó en ningún nivel, en ningún producto.
PH7: Solamente se detectó el tercer nivel en tortilla y en tamal.
Sulfato Fenoso
a pH5: Se detectó el nivel 1 en tortilla y el nivel 2 y 3 en atol.
pH7: Todos los niveles y en todos los productos fue detectados por los panelistas.
La diferencia encontrada en el análisis sensorial se debe principalmente al pH de la
harina, aunque puede ser que la falta de homogeneización de la sal de hierro en la harina
haya contribuido en algún grado. El pH 5.0 es el pH que mejor enmascara la presencia
de las sales, y entre las sales las mejores son el EDTA NaFe y Bisglicina de Hiem y
luego el Fumarato. El ato1 es el producto que por su comportamiento mejor enmascara la
presencia de hierro a los diferentes niveles y pH's. No tenemos explicación de éste
comportamiento que requiere ser evaluado y que podrá estar asociado a las condiaories
de procesamiento que se usan para preparar estos productos.
En base a los resultados anteriores, los niveles que se recomendaron de las sales
a ser adicionadas a las harinas, tanto a las de pH5 como a las de pH7 se encuentran en la
Tabla 4:
Tabla 4 Niveles de Adición de Sales Recomendado de este Estudio
Estos valores corresponden al 40% del valor de 1.6mg Fe excretado diariamente
Fumarato Ferroso
Bisglicina de Hierro
EDTA FeNa
Sulfato Ferroso
por el individuo.
11 1 mglkg harina 3.7mg Fe11 OOg harina 46 mglkg harina 0.92 mg Fe/100 g harina 149 mglkg harina 1.94 mg Fe11 00 g harina 11 1 mglkg harina 3.7 mg Fe1100 g harina
Figura 1 Análisis Sensorial de Harinas Nixtamalizadas de Maíz de Diferente pH y Forüficadas
con 4 Diferentes Sales de Hierro
ANALlSlS SENSORIAL PH5 Fumarato Ferroso Mgl1000 g Harina Tortilla Tamal Atol Sal Fe
6 7 12 Nivel 1 111 37 9 7 5 Nivel 2 137 45 9 8 12 Nivel 3 166 55
ANALlSlS SENSORIAL d ~ 7 Fumarato Fenvso Mgl1000 g Harina Tortilla Tamal Atol Sal Fe
13 13 10 Nivel 1 111 37 14 15 8 Nivel 2 137 45 15 15 8 Nivel 3 166 55
ANALlSlS SENSORIAL PH5 EDTA . Mgl1000 g Harina Tortilla Tamal Atol Sal Fe
7 5 9 Nivel 1 149 19.4 9 1 O 12 Nivel2 186 24.2 9 10 6 Nivel 3 223 29.0
15
10 m Taml
5
o
15
10 Tamal
5
O Nivel 1 Niel 2 N W 3
T0rtiI-a
Taml
Atol
ANALlSlS SENSORIAL N 7 EDTA Mgí1000 g Harina Tortilla Tamal Atol Sal Fe
12 8 9 Nivel 1 149 19.4 7 12 11 Nivel2 186 24.2 11 10 7 Nivel 3 223 29.0 l Mvel 1 Mvel2 Nvel3
ANALISIS SENSORIAL pH7 Bisglicina PH7 15 BISGLI MgJ1000 g Harina
-7 10 Tortilla Tamal Atol Sal Fe
8 7 3 Nivel 1 46 9.2 5 Tamal
9 8 8 Nivel 2 57 11.4 12 11 9 Nivel 3 68 13.6 O
ANALlSlS SENSORIAL PH5 BlSGLl MgJ1000 g Harina Tortilla Tamal Atol Sal Fe
7 4 6 Nivel 1 46 9.2 8 7 7 Nivel 2 57 11.4
ANALlSlS SENSORIAL
15
10
5
o 8 9 9 Nivel 3 68 13.6 , Mvell Mvel2 Me13
ANALlSlS SENSORIAL pH7 SULFA TO Mgi1000 g Harina Tortilla Tamal Atol Sal Fe
15 14 15 Nivel 1 111 37 15 15 15 Nivel2 137 45
pH5 SULFA TO Mgil OOO g Harina Tortilla Tamal Atol Sal Fe
13 7 6 Nivel 1 111 37 7 5 11 Nivel2 137 45 8 8 11 Nivel3 166 55
15 Tortilla
Tarml 5
O
pm sulfmo l5
10
5
O Mvel' Nvel2 me13
15 15 15 Nivel3 166 Nvel 1 m e 1 2 m e 1 3 1 Efecto del Almacenamiento Sobre la Calidad Sensorial de las Harinas Fortificadas
con Diferentes Sales de Hierro, a dos pHms
Los datos resumidos de las evaluaciones sensoriales llevadas a cabo a los 0, 2, 4,
y 6 meses se describen en la Tabla 5. Para el atol, el tamalito y la tortilla a pH5 o pH7 los
puntajes fueron aceptados para todos las sales, y no hay un efecto de tiempo ni de
temperatura de almacenamiento. Lo mismo se puede decir cuando las harinas se
someten a evaluación sensorial en la forma de tamalito y en forma de tortilla.
Los datos muestran en forma cualitativa que no parece existir un deterioro en la
calidad sensorial en los productos a pH5 ó pH7 con el tiempo de almacenamiento en
ninguno de los alimentos. Por el otro lado en las harinas a pH5 a los 6 meses se encontró
presencia de larvas, que son comunes en harinas de maíz. Esta información sugiere que
las harinas de maíz deben tener una vida de anaquel de no más de 4 meses y su pH debe
ser entre 57.
Para evaluar globalmente el análisis sensorial de los productos se Ilevó a cabo un
análisis discriminativo usando como variables sal de hierro, pH, tiempo y lugar
(condiciones de humedad relativa y temperatura) de almacenamiento, tanto para tortilla,
tamal y atol. De los resuitados se obtiene que no es posible predecir un modelo para ésta
matriz. Es decir que para atol, tamal y tortilla, los panelistas no pudieron detectar las
sales de hierro en ninguno de los casos. Esto era de esperarse debido a que en la
primera fase del proyecto se escogieron los niveles de sales de hierro en las muestras,
que fueran imperceptibles por los panelistas. Esto es debido a que no se quiere cambiar
las características sensoriales de un producto tan convencional (popular) como lo son la
tortilla, tamal y atol.
Así mismo se Ilevó a cabo una regresión logística, para encontrar un modelo que
explicara el comportamiento de la respuesta de los panelistas. Sin embargo no fue
posible obtenerlo.
Tabla 5 Evaluación Sensorial de Harinas Nixtamalizadas de Maíz Suplementadadas con
Sales ,Te Hierro y Almacenadas por 0,2,4 y 6 Meses
Forma Atol
Sal de Hierro Fumarato Ferroso EDTA NaFe Bisglicina de Hierro Sulfato Ferroso
pH 5 pH 7 O m 4*
4
8
6
Om 4*
11
11
8
2 m (1)**6 (2) 8 (1) 7 (2) 4 (1) 6 (2) 5 (1) 5 (2) 5
4 m 8 4 6 11 6 6 7 5
2 m (1)**5 (2) 8 (1) 6 (2) 8 (1) 5 (2) 6 (1 )8 (2) 7
6 m - -
l
-
4 m 4 8 7 6 6 8 4 9
6 m 9 8 7 9 7 8 8 9
Forma Tamalito
1 Sal de Hierro
Ferroso EDTA NaFe Bisglicina de
Forma Torülla
erros so Sulfato Ferroso
pH 5
6
7
pH 7
9
Sal de Hierro
Om 4
O m 1 Fumarato 1 8*
.(2) 5 (1) 3 (2) 3 (1) 6
Ferroso EDTA
4 m 6
2 m W (1)** 4
NaFe Bisglicina de
Ferroso 1 ( 2 j 4 1 4 ( (2) 7 1 4 1 10 1 * Número de panelistas que pudieron identificar la presencia de la sal de hierro de un total
6 m -
5 9 7 7
(2) 9 ' 8
pH 5
6
Ferroso Sulfato
de 15 que hicieron la prueba. " (1) Localidad Guatemala (Templado)
(2) Localidad Patulul (Tropical)
6 m 7
2 m (1) 10
- (1) 4 (2) 5
O m Fumarato 1 7*
pH 7
6
Efecto del Almacenamiento sobre el pH, humedad, WAI, WSI y Contenido de Hierro Total y Hierro Soluble en Harinas Nixtamalizadas de Maíz
4 m 10
-
-
4 2
(2) 5 (1) 4
5
El DH de las Harinas:
7
2 m (1)"6
Om 8
. .
(2) 3 (1) 7
La Tabla 6 resume los valo es de pH de las diversas harinas almacenadas hasta
por 6 meses a dos temperaturas (18 y 32°C). No se observó un efecto de tiempo de
almacenamiento tanto a pH de 5 como pH de 7, como tampoco por localidad (HR y T").
Estas observaciones fueron iguales para la harina control (sin ninguna sal de hierro) como
para la harina fortificada con las 4 diferentes sales de hierro. El análisis estadístico de los
datos no muestra efecto significativos dentro de cada pH.
La Humedad de las Harina
Los datos del contenido de humedad de las harinas se presenta en la Tabla 7.
Cuando la temperatura de almacenamiento fue de 18", la humedad de las harinas
permaneció relativamente constante tanto en harinas a pH 5 como en harinas a pH 7,
durante los 6 meses de almacenamiento. Sin embargo, a los 2 meses de
almacenamiento a la temperatura de 32" se notó un incremento en humedad del 12-14%
11
10
2 m ' ( 1 )3
4 m 5
6 7
(2) 7 (1) 4
4 m 5
6 m 9
8 7
(2) 10 (1) 7 (2) 5 (1) 8
8 9 9
(2) 5 (1) 8 (2) 9
6 m -
-
8 6
7 6 7
-
9 O 8 8
12
-
7 8 7 6
7
(2) 7 (1) 9
12
(2j 6 (1 )7
6 9
(2) 9 (1) 10
9 9
6 4
9 8
8 7
6 10
que permaneció relativamente constante hasta los 6 meses. El análisis estadístico de los
valores de contenido de humedad entre O meses a 6 meses no muestra significancia
estadística, excepto en la temperatura de 32°C. Este incremento se esperaba dado que
la HR fue mayor a 32°C que a 18°C.
lndice de Absorción de Aqua
La Tabla 8 resume los datos del índice de absorción de agua de O a 6 meses de
almacenamiento, a 18 y 32°C pH5 y pH7, y suplementados con 4 diferentes sales de
hierro.
Los datos son relativamente constantes a través del tiempo de almacenamiento, a
los 2 pH's y 2 T. Las diferencias no fueron estadísticamente significativas entre O y 6
meses. En algunos casos los valores fueron bajos (2 meses, pH 5, 32°C) y (2 meses,
pH7, 32°C) pero la comparación entre O y 6 meses no muestra diferencia estadística. No
hay explicación por los valores bajos, excepto por un error experimental. Este índice es
importante ya que es un buen indicador del número de tortillas a producir.
lndice de Sólidos Solubles
La Tabla 9 resume los resultados de los sólidos en las harinas fortificadas con
diferentes sales de hierro y almacenadas a dos temperaturas por 0, 2, 4 y 6 meses. Se
nota menos sólidos solubles a los 6 meses que a O meses a los dos pH's en las harinas
en un almacenamiento de 18°C. La diferencia fue del 10% menos a los 6 meses que a O
meses. Lo mismo se observó cuando se almacenó a 32"C, tanto para la harina a pH 5
como para pH 7, con una reducción del 20% en sólidos solubles. Entre las sales, los
datos indican que las muestras que contiene EDTA NaFe y Bisglicina de hierro presentan
menores valores en sólidos solubles que I?s otras sales. Las diferencias fueron
estadísticamente significativas.
De acuerdo a los datos, la reducción en sólidos solubles a los 6 meses fue mayor
a pH 5 y pH 7 en las harinas fortificadas con sales de Fe de Bisglicina y de EDTA NaFe
que en las fortificadas con Suifato y Fumarato y la harina control y más a 32°C que a
18°C. Se ha informado que la solubilidad de la proteína (parte de los sólidos) disminuye
en harina nixtamalizadas almacenadas más a 32°C que a menor T" y HR. (o. P a r a ~ d p . 2 6
R. Mora Escobedo. 1983. lnfluence of storage on the quality of rnaize rneel for tortilla making T. Food Tech. 18 53-6OJ
Tabla 6 pH de las Harinas Nixtamalizadas de Maíz Fortificadas con Sales de hierro y
almacenadas por 6 Meses a 2 Temperaturas
( Suifato (7)(32) 6.7 + 0.1 6.8 + 0.2 6.6 + 0.7 6.4 + 0.5 (PH) (T°C)
Harina Control (5)(18)* Fumarato (5)(18) Bisglicina (5)(18) EDTA (5)(18)
O Meses 5.2 + 0.3 5.4 + 0.4 5.3 + 0.3 5.1 + 0.3
2 Meses 5.1 + 0.1 5.0 + O
5.0 + 0.1 5.1 + 0
4 Meses 4.9 + 0.2 5.0 + O
5.1 + 0.2 4.9 + 0.3
6 Meses 5.2 + 0.1 5.3 + 0.2 5.2 + 0.1 5.2 + 0.2
Tabla 7 Contenido de Humedad en Harinas Nixtamalizadas de Maíz Fortificadas con Sales
de hierro y Almacenadas por 6 Meses a 2 Temperaturas
* pH de la harina y "C de almacenamiento
Tabla 8 Efecto del Tiempo y Temperatura de Almacenamiento y de la Sal de Hierro
Suplementario a Harinas de Maíz Nixtamalizado Sobre el lndice de Absorción de Agua (WAI)
1 EDTA (5)(32) 3.74 + 0.09 2.75 + 0.05 3.37 + 0.32 3.58 + 0.227
WAI g qel/g harina 1
[ Fumarato (7)(18) 1 2.80 + 0.4 3.94 + 0.09 3.50 + 0.15 3.57 + 0 . 1 6 1
6 Meses 3.32 + 0.35 3.50 + 0.40 3.69 + 0.40
SuFato (5)(32)
* pH de la harina y "C de almacenamiento
Harina Control (5)(18)* Fumarato (5)(18) Bis g licina ( 5 )( 18 )
O Meses 3.68 + 0.2 3.90 + 0.02 3.46 + 0.04
2 Meses 3.36 + 0.18 3.59 2 0.03 3.58 + 0.10
3.80 + 0.09
4 Meses 3.53 + 0.31 3.42 + 0.29 3.29 + 0.32
2.58 + 0.33
Control (7)(18)* 3.82 + 0.23 3.00 + 0.7
3.60 + 0.55 3.31 + 0.25
3.29 + 0.22 3.43 + 0.32
Tabla 9 Efecto del Tiempo y Temperatura de Almacenamiento y de la Sal de Hierro
Suplementario a Harinas de Maíz Nixtamalizado Sobre el lndice de Sólidos Solubles WSI)
Acidez de las Grasa v Peróxidos
Fumarato (7)(32) Bisglicina (7)(32) EDTA (7)(32) Sulfato (7)(32)
Los datos referente al desarrollo de la acidez de la grasa se describen en la Tabla
I ( / para las harinas de pH 5 y de pH7, a las dos temperaturas por 6 mases de
almacenamiento.
Los resultados no fueron los esperados ya que estos deberían de aumentar con
respecto al tiempo sobre todo a 35°C y a mayor humedad relativa. Los valores son un
poco más bajos en harinas de pH 7 que en las harinas de una pH 5. Esto se esperaba
por el ajuste del pH que se efectud en las harinas. En el caso de las harinas a pH5, se
observo un aumento a los 2 meses y luego decrecid a los 4 meses. Por el contrario en las
harinas a pH7 la acidez disminuyo con respecto al tiempo a los 18"C, pero aumento a
32°C. Haciendo uso de los valores disponibles (de O a 4 meses), estos se analizaron
estadísticamente a través de un análisis factorial A.B.C en arreglo tfiactorial con bloques
al azar. Factor A es igual a tratamientos (sales de Fe) factor B es pH de la harina y factor
C meses de almacenamiento. La acidez de la grasa fue afectada según el análisis
* pH de la harina y "C de almacenamiento
6.69 + 0.61 6.66 + 1.77 6.18 + 0.66 5.72 + 0.29
4.50 + 0.27 4.1 O + 0.53 5.1 3 + 0.20 6.07 + 1.18
4.75 + 0.23 4.58 + 0.31 4.33 + 1.16 4.82 + 0.28
4.61 2 0.35 4.72 + 0.14 4.49 + 0.51 4.59 + 0.24
estadístico por los tratamientos, por el pH, por el tiempo de almacenamiento y por las
interacciones. Debido a la gran variabilidad entre análisis dentro del mismo lote y al
comportamiento errático se considera que este parámetro no es aceptable para evaluar la
estabilidad de las harinas nixtamalizadas de maíz al deterioro oxidativo de la grasa que el
producto puede contener. Como ya se indico, el comportamiento pudo haber sido por las
sales que se emplearon para ajustar el pH.
La Tabla 11 resume algunos datos sobre el contenido de peróxidos en las harinas.
Debido a lo irregular de la información obtenida que parece de poco valor y al costo del
análisis, esta evaluación se descontinuo. Es necesario buscar algún método que permita
evaluar la estabilidad de las harinas nixtamalizadas de maiz al almacenamiento ya sea
que las harinas estén o no fotiicados con nutrientes como en el presente caso. Otros
autores han encontrado resultados sirriilares en harinas nixtamalizadas de maíz en lo que
se refiere a peróxidos y a la acidez de las grasas.' (Paredes Lbpez, O. & R. Mora Escobedo, 1983.
lnfluence of storage on the qualjty of maize m a l for tortilla making. J. Food Tech. 18:53-60)
Contenido de Hierro
La Tabla 12 resume el contenido de hierro total en las harinas nixtamalizadas de
maiz con suplementos de diferentes sales de hierro y almacenadas hasta por 6 meses en
dos ambientes (Temperatura de 18 y de 32°C). El hierro total no es afectado por el
tiempo de almacenamiento ni por el lugar de almacenamiento, aunque si existen
diferencias en el contenido de hierro entre harinas, situación que está determinada por la
sal de Fe utilizada en la fortificación. Esta cantidad tomó en consideración el contenido de
hierro en la sal y su disponibilidad por lo que se espera diferentes contenidos entre
harinas. Sin vbargo, se encontró mucha variación entre muestras de harinas fortificadas
con la misma sal, lo cual puede ser debido en parte al error analítico experimental pero
más importante a la eficiencia de mezclado de una pequeíía cantidad de sal de hierro a un
alta cantidad de harina. Tomando esto en consideración la ultima columna de la Tabla 12
presenta el promedio de los análisis por Fe de cada muestra. Las harinas fortificadas con
fumarato dieron valores de 5.21, 5.48, 5.47 y 5.40 mg1100g y son similares al contenido
de hierro en las harinas suplementadas con sulfato de hierro (5.41, 5.60, 5.68 y 5.49
mgFe1100g) ya que el fumarato y el suifato contienen 33% de Fe y 5% de a b s d n de
hierro. El EDTA NaFe contiene solamente 13% de Fe con una posible absorción de 9.5%,
así es que en la harina el hierro debe estar por debajo de las harinas con suiíato y
fumarato, siendo así en realidad (3.86, 4.16, 4.25 y 3.81 mgFe1100g) y finalmente con
bisglicina se obtuvieron valores de 3.30, 3.25, 3.17 y 3.08 mgFeI100g de harina. Los
promedios de todas las muestras con la misma sal de hierro fueron: fumarato 5.39, suifato
5.56, bisglicinato 3.20 y 4.02 mgFe por 1009 para el EDTA NaFe.
Tabla 10 Efecto de Tiempo y Temperatura de Almacenamiento y de la Sal de Hierro Suplementario a Harina de Maíz Nixtamalizada Sobre la Acidez de la Grasa
(mg KOH)
pH de la harina y "C de almacenamiento
l EDTA (2)(32) 1 Sulfato (7)(32)
7.78 + 0.04 8.88 + 3.1 7
- 56.90 + O
31.30 + O 61.10 + 0
-- -
Tabla 11 Contenido de Peróxidos en Harinas Nixtamalizadas de Maíz Fortificadas con
Diferentes Sales de Hierro Eq. Peróxiddl OOg grasa
) Bisglicina (7)(18) 4.5
Harina Control (5)(18)* Fumarato (5)(18) Bisglicina (5)(18)
- EDTA (5)(18)
2 Meses 2.3 2.7 3.9 2.7
O Meses 6.91 4.40 4.54 4.83
EDTA (7)(18)
Control (7)(32)* Fumarato (7)(32) Bisglicina (7)(32) EDTA (7\(32\
4 Meses -- --- - --
4.8
1 Sulfato (7)(32) 3.2 6.6 -
6 Meses 3.7 4.3 4.0 5.2
Sulfato (7\118\ 4.8 5.7 7.5 6.0
- 1
4.6
* pH de la harina y "C de almacenamiento
3.9 2.4 1 .O 2.5 1 ~ 6
- - 4.4 -
- - -
-- - -- -
- -
Tabla 12 Contenido de Hierro Total en Harinas de Maíz Nixtamalizadas Sumplementadas con
Diferentes Sales de Hierro y Almacenadas por 6 Meses en Dos Ambientes Mgll00g
Harina O Meses 2 Meses 4 Meses I , 6 Meses 1 Promedio i l
pH de la harina y "C de almacenamiento
Control (5)(18)* F umarato (5)(18) Bisglicina (5)(18) EDTA (5)(18)
En el presente estudio se determinó el contenido de hierro soluble a pH7.5
después de una hidrólisis enzimática in vitro. La razón es que este hierro esta muy
2.70 + 0.3 5.11 + 0.74 2.43 + 0.22 3.59 + 0.54
asociado a la biodisponibilidad del mismo, lo cual podría servir para discriminar cual de las
sales usadas para proporcionar hierro es supt?rioí. (B. S. N. Rao & T. Prabhavathi. An in vitro
--- 4.30 + 1.18 3.78 2 1.84 3.29 + 0.43
method for predicting ' the bioabailability of iron in foods. Amur - J. Clin Nutr. 31: 169-1 75, 1978).
Para estos propósitos se hicieron varias modificaciones al método de hidrólisis enzimática
--m
5.53 + 0.1 2 3.04 + 0.18 4.17 + 0.22
con pepsina a pH 2. La muestra fue luego ajustada a pH 7.5 y congelada, lo cual dió un
precipitado que fue descartado. El sobrenadante a pH 2 y a pH 7.5 fue analizado por
- 5.91 + 0.14 3.97 2 0.95 4.42 + 0.57
hierro por absorción atómica.
- 5.21 3.30 3.86
Los datos se presentan en la Tabla 13 para las harinas a pH 5 y pH 7 a los O
meses y a los 6 meses de almacenamiento, estas últimas a las temperaturas de 18 y
32°C. El cuadro presenta el porcentaje de hierro soluble a pH 2 y pH 7.5 de hierro total.
Se puede ver que los valores a pH 2 con altos y se reducen significativamente en las
muestras a pH 7.5. Estos últimos son sin embargo más indicativos de biodisponibilidad
que los valores a pH 2, aunque seria necesario demostrarlo.
Tabla 13 Hierro Soluble a pH 2 y pH 7.5 en Harinas de Maíz Nixtamalizado Suplementado con
Diversas Sales de Hierro
O Meses
Muestra
Control Fumarato Bisglicina EDTA NaFe Sulfato Control Fumarato
Sulfato 7 5.53 3.07 + 2.34 55.0 0.46 + 0.16 8.2 6 Meses (18°C)
Control 1 5 1 2.70 1 0.97 + 0.08 1 35.9 1 0.65 + 0.19 1 24.1
Hierro
Harina pH 5 5 5
( 5
Hierro Total mg/100 2.70 5.34 3.27 4.01
Soluble pH 2 Mgll O0 g
0.48 + 0.03 1.49 + 0.13 0.93 + 0.17
12.48 + 0.02 1.22 + 0.1 1 0.60 + 0.1 O 1.26 + 0.16
Soluble pH 7.5 %
17.8 27.9 28.4 61.8 22.1 22.2 23.2
Mg1100 g
0.47 + 0.19 0.72 + 0.06 0.39 + 0.02
11.89 + 0.09 5 7 7
%
17.4 13.5 11.9 47.1
5.53 2.70 5.34
0.61 + 0.16 0.46 + 0.1 8 0.59+ 0.11
11.0 17.0 10.9
Biodisponibilidad del hierro de sales adicionadas a la harina nixtamalizada de maíz
y a la tortilla
El Tabla 14 resume los datos disponibles del primer ensayo de biodisponibilidad
del hierro. El cuadro muestra el promedio del aumento en peso entre el final de la etapa
de depleción y repleción. También presenta el promedio del aumento del hierro en
sangre de los animales al recibir la dieta de repleción, el alimento consumido y la
eficiencia alimentaria. También incluye datos de la ingestión de Fe estimado del
contenido de Fe de las harinas y la ingestión de dieta. Finalmente presenta el índice de
eficiencia de regeneración de la Hemoglobina. Este indice se calculó usando la siguiente
formula ERHb= peso rata(g) x ml sangrelg peso(0.067) x g Hblml x mg Felg Mb (3.35mg);
Hb final - Hb iniciallmg Fe ingerido.
Los datos indican que bisglicina de Fe se utilizó mejor entre las 4 sales, seguido
del EDTA y con Sulfato y Fumarato al mismo nivel de utilización.
Tabla 14 Resultados preliminares de la biodisponibilidad del hierro en harina y tortilla
fortificadas con 4 sales de hierro
No parece haber un efecto de pH en las harinas para ninguna de las sales, aunque
a pH7 el fumarato dio una eficiencia de regeneración de Hb inferior que a pH5. Tampoco
se noto un efecto de procesamiento, de harina a tortilla, en lo referente a la e f i n á a de
regeneración de Hb. Los análisis estadísticos (Amglo Factorial, Bloques al Azar, AxSxC)
indicaron diferencias significativas en regeneración de hemoglobina para sales de hierro.
Como se indico la bisglicina de Fe en promedio dio un IERHB de 0.80, el EDTA
NaFe de 0.73, el fumarato de 0.49-y el sulfato de 0.51.
Resultados Segundo Experimento Biológico Absorción Aparente de Hierro
Para este ensayo un total de 10 ratas machos de un peso de alrededor de 1209
fueron puestos en jaulas individuales con el fondo levantado de tela metálica con el fin de
obtener las materias fecales. Las ratas fueron alimentadas con las dietas experimentales
ya descritas con un contenido de 76.3% de harina de maíz o harina de tortilla fortificada
con sulfato ferroso, fumarato ferroso, EDTA de hierro y bisglicina de hierro, además del
control sin agregado de hierro. En un período de 7 días, tres fueron dedicadas a
adaptación y cuatro a recolocación de heces cada 24 horas de 8 a.m. - 8 a.m. Durante el
primer período de 7 días, los tratamientos de la serie de pH5 se sometieron a estudio y en
el siguiente período de 7 días se evaluó las dietas de la serie de pH7. Las dietas se
ofrecieron adlibitum pesando el sobrante cada día para tener la cantidad ingerida. Las
heces fueron deshidratadas, molidas y pesadas para su analisis del contenido de hierro,
así como también en las harinas. El contenido de hemoglobina al inicio y al finalizar el
balance se estableció en las ratas, ya que esto podría influir en las respuestas.
La absorción aparente de hierro se calculó de la siguiente manera:
Fe inqerido (mal - Fe fecal (m&
Fe ingerido (mg)
y los datos se presentan en la Tabla 15. En los materiales a un pH 5 la absorción
aparente del hierro fue bastante similar entre las fuentes de hierro y en general las
absorciones fueron ligeramente superior para el sulfato y el fumarato, que para la sal de
hierro del EDTA y de bisglicina No existe diferencia entre la harina y la tortilla a un
mismo pH ni tampoco entre el pH de las harinas. Si hubo diferencias debido a sales de
hierro. Aunque esta metodología de evaluación es aceptable, la regeneración de la
hemoglobina es preferida.
Los datos de regeneración de hemoglobina (Tabla 14) se correlacionaron con los
de absorción aparente de hierro, dando una correlación negativa (r= -0.53) significativa al
5% o sea que donde hubo mayor absorción de hierro ocumó menos regeneración de
hemoglobina. Esto podría ser a que en la regeneración de hemoglobina las ratas estaban
deficientes en hierro lo cual no fue así en el estudio de absorción.
Tabla 15 Absorcidn Aparente de Hierro en Harinas Nixtamalizadas de Maiz Suplementadas
con Diferentes Sales de Hierro.
Serie pH S
Sal Control Sulfato Fumarato EDTA NaFe Bisglicina
Tortilla Harina Promedio 0.32
Rí 0.29
Promedio 0.57 0.83 0.85 0.80 0.72
R2 0.35
R l 0.57 1 0.82 0.84 0.78 0.70
R2 0.58 0.84 0.86 0.82 0.73
0.80 0.74 0.66 -
0.84 0.75 0.67 0.76
0.82 0.75 0.67 0.76
Discusión
Los resultados de las evaluaciones sensoriales en la fase inicial del presente
estudio respaldan la idea de usar un nivel de fortificación con sales de hierro en base a
una funci6n metabólica como lo es ingerir y absorber una cantidad de hierro que sustituya
una porción del hierro excretado diariamente por el individuo que es alrededor de 1.6
mgldía. Las evaluaciones sensoriales indicaron que esa porción fue del 40%, nivel que
permitió que los panelistas no detectaran en forma significativa el sabor de la sal de hierro
y el color que ésta podría impartir al alimento. Otro aspecto de interés fue que las
pruebas sensoriales se hayan efectuado en 3 alimentos preparados de la harina
nixtamalizada de maíz ya que los 3 se comportaron un poco diferente, siendo el ato1
(harina nixtamalizada diluida y calentada en agua) el alimento que mejor enmascaró la
presencia de hierro a los diferentes niveles y pH's en comparación con la tortilla (masa
calentada en superficie caliente) y el tamal (masa gelatinizada con agua hirviendo).
Este comportamiento es de interés y ameda ser estudiado en mayor detalle. Así mismo,
un pH 5 enmascara mejor la presencia de las sales de hierro que a un pH 7. Desde este
punto evaluativo, las sales de EDTA NaFe y Bisglicina de Fe fueron superiores al
Fumarato y Sulfato Ferroso.
El método sensorial también fue utilizado para evaluar el efecto del
almacenamiento a dos temperaturas de las harinas fortificadas con las diversas sales de
hierro. La evaluación sensorial fue efectuada en 3 productos preparadas de las harinas
respectivas como fuera indicado en el párrafo anterior.
Lo interesante de los resultados fue que la calidad sensorial no fue aiterada y no
hubo deterioro con respecto a tiempo, hasta los 6 mesrs de almacenamiento. El Único
deterioro fue que en las harinas a pH 5 se desarrolaron larvas de los 4 meses en
adelante, lo cual ocurre en cierto grado en esta clase de alimentos sobre todo cuando el
espacio de cabeza es muy amplio. Un aspecto que vale la pena mencionar es que en
estas pruebas, la muestra control (sin sales de hierro) pasó el mismo tiempo de
almacenamiento y bajo las mismas condiciones que las muestra con sales de hierro, de
tal manera que si hubo algún cambio, éste fue igual para todos las muestras. Un mejor
control tal vez hubiera sido una muestra fresca preparada a los 0, 2, 4 y 6 meses aún
comendo el riesgo de algún cambio en las condiciones de procesamiento del maíz que
afecte la harina fresca, que pudiera alterar su aceptabilidad sensorial.
Es bien aceptado que con muchos productos procesados, sobre todo en harinas
las condiciones de almacenamiento y el tiempo de almacenamiento afectan las
características químicas y funcionales del producto. En base a esto, se esperaba que
durante los 6 meses ocurrieran cambios que fueran de interés en la aceptabilidad de las
harinas desde el punto de vista de funcionalidad.
Un factor que se evaluó fue el pH de las harinas, el cual permaneció relativamente
constante entre O y 6 meses a cualquier de las dos temperaturas 18 y 32°C. Por el
contrario la humedad de las harinas a la temperatura de 32°C aumentó con respecto al
tiempo, aumento que se atribuyó a la humedad relativa alta (75-80%) a los 32°C. Esto sin
embargo, puede ser controlado usando empaques impermeables a la humedad. En todo
caso, el aumento en humedad no afecto los datos sensonales.
Los dos índices de funcionalidad evaluados fueron el de absorción de agua y el de
sólidos solubles. El primero es un buen indicador del número de tortillas que se producen
de una cantidad fija de harina. Este índice no cambió con respecto al tiempo de
almacenamiento, ni por temperatura de almacenamiento en harinas con las diferentes
sales de hierro. Sin embargo, se debe indicar que las personas a cargo de la preparación
de tortillas, ato1 y tamalito para las pruebas sensonales notaron cambios físicos en la
masa y productos, cambios que no se evaluaron en esta ocasión. Estos cambios pueden
estar asociados a la reducción de sólidos solubles con respecto al tiempo de
almacenamiento, con diferencias estadísticamente significativas. Esta reducción en
sólidos solubles que incluye la reducción de solubilidad de las proteínas puede influir
sobre la textura de las tortillas, y de otros productos preparados de la harina nixtamalizada
de maiz.
Para evaluar los efectos de almacenamiento en las diferentes harinas también se
utilizó el índice de acidez de las grasas. Generalmente en hariné.3 nixtamalizadas de
maiz, éste parámetro aumenta significativamente después de un período variable de
inducción, asociado al nivel de cal usado para la nixtamalización. En el presente caso no
ocurrió la respuesta indicada que posiblemente sea debido a que en un caso el pH de 5
se ajustó con ácido cítrico y el de pH 7 con hidróxido de calcio. El método consiste en
titular la acidez que se desarrolla con una solución de hidróxido de potasio. Los valores
de titulación fueron altos cuando el pH fue de 5 y bajos cuando el pH fue de 7. Es difícil
poder explicar lo que pudo haber ocurrido durante el almacenamiento. Un mejor indicador
de deterioro en la oxidación de la grasa hubiera sido la evaluación por hexanal.
Las harinas a través del tiempo se evaluaron por su contenido de hierro, no porque
se esperaba algún cambio sino para tener alguna idea de la homogeneidad de la
distribución del hierro en la harina. El estudio fue de mucho interés pues demuestra que
existía alta variabilidad en el contenido de hierro de una harina fortificada con la misma sal
de hierro. Es importante por cqnsiguiente encontrar métodos más efectivos para el
mezclado de una pequeiia cantidad de sal de hierro a una cantidad atta de harina.
Finalmente, el estudio biológico de biodisponibilidad de hierro expresado con la
eficiencia de la regeneración de la hemoglobina mostró que el quelado de hierro con
bisglicina es aparentemente un poco mejor que el quelado del Fe con el EDTA NaFe,
posiblemente debido a la absorción del hierro que es mejor con la bisglicina. Sin
embargo, si se comparan los valor del aumento de Fe en hemoglobina y se expresa como
porcentaje del sulfato, el orden parece ser EDTA NaFe, Fumarato y Bisglicina. La
evaluación de absorción aparente dió valores más attos (0.80) para las harinas con sulfato
y luego el fumarato (0.79), luego bisglicina (0.70) y finalmente el EDTA NaFe con (0.65).
Estos valores se correlacionaron con los valores de regeneración de hemoglobina
con una correlación negativa estadísticamente significativa, o sea que a mayor absorción
aparentemente menor fue la regeneración de hemoglobina. En los dos casos de
evaluación o sea la eficiencia de regeneración de Hb y en la absorción aparente se utiliza
la ingestión del hierro para el cálculo por consiguiente pareciera que hace faita alguna
condición para transformar el mayor hierro absorbido en hierro convertido en
hemoglobina. Este es un aspecto que amerita ser estudiado con mayor detalle en el
futuro. Tomando los datos de recuperación de hemoglobina y los de absorción aparente
en conjunto, el orden de efectividad en cuanto a utilizaci6n del hierro se refiere podría ser
Bisglicina, EDTA NaFe, Sulfato y Fumarato.
Conclusiones
1. La adición de sales de hierro" a la harina nixtamalizada de maíz no es percibida
sensorialmente por panelistas cuando estas sales suplen el 40% de la perdida diaria
de hierro por el hombre.
2. Las cantidades de sales de hierro que corresponden al 40% de la perdida diaria de
hierro son en mg de sallkg de harina: 11 1 para Fumarato, 46 para Bisglicina de hierro,
149 para EDTA NaFe y 11 1 para Sulfato Ferroso.
3. Las diferencias en las pruebas sensoriales se atribuyeron al pH de las harinas, siendo
el pH 5 el que mejor enmascara la presencia de las sales. Esto sugirió que las
mejores fueron en orden descendente el EDTA NaFe, Bisglicina, y Fumarato.
4. Las pruebas sensoriales en 3 preparaciones (atol, tamalito y tortilla) de harina
nixtamalizada de maíz es de interés prActico en programas de fortificacibn de este
alimento ya que permite discriminar mejor entre tratamientos.
5. Los suplementos de hierro no afectaron la aceptabilidad de la harina y productos a
través del tiempo (hasta 6 meses) de almacenamiento a 2 temperaturas (1 8 y 32°C).
6. Las sales de hierro, el pH de las harinas, el tiempo y localidad de almacenamiento no
afectaron el índice de absorción de agua. Los sólidos solubles disminuyeron con
respecto al tiempo de almacenamiento y más a 32°C que a 18°C. El contenido de
humedad aumentó alrededor del 20% en harinas almacenadas a 32°C.
7. Los índices de acidez de las grasa y de peróxidos fueron erráticos y no buenos
indicadores del posible deterioro de la calidad sensorial de las harinas fortificadas con
sales de hierro.
8 En pruebas biológicas de regeneración de hemoglobina las 4 sales fueron efectivas,
sin embargo este parámetro indicó que la bisglicina es un poco mejor que el EDTA
NaFe (0.73 vrs 0.81) y luego el fumarato y suifato.
9. La absorción aparente de hierro de las harinas no fue mejor indicador de la
bioutilización del hierro que el índice de regeneración de hemoglobina.
10. No se observó diferencias en regeneración de hemoglobina y en absorción aparente
de hierro entre harina y tortilla.
Recomendaciones
1. Mejorar la metodología a utilizar en los análisis sensorial con panelistas entrenados.
2. Aplicar mejores métodos analíticos para evaluar la calidad tecnológica de las harinas
durante el almacenamiento.
3. Mejorar los métodos del proceso de fortificación (mezclado) para lograr harinas con
contenidos de hierro más homogéneos.
4. Estudiar más a fondo el método analítico de hierro soluble e ionizable como
indicadores de biodisponibilidad del hierro in vivo.
5. Mejorar la metodología biológica para medir la biodisponibilidad del hierro tanto en
harinas crudas como productos procesados (tortilla, atol, tamalito).
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