Contenido

Resumen ..................................... 2

Abstract ...................................... 4

Introducción ............................... 5

Valor nutritivo del sorgo ............. 8

Reventado de Semillas ................ 11

Prototipo..................................... 13

Materiales y Métodos ................. 14

Resultados y Discusión ................ 17

Conclusiones y Recomendacio-nes….21

Puntos de intere s especial

Método prehispánico

Método Tradicional

TECNOLOGÍAS MÁS LIMPIAS APLICADAS AL APROVECHAMIENTO INTEGRAL DE LOS CULTIVOS AGRÍCOLAS: AUMENTO AL VALOR

AGREGADO DE SEMILLAS DE SORGO (Sorghum bicolor) USANDO UNA TECNOLOGÍA PREHISPÁNICA

CLEANER TECHNOLOGIES APPLIED TO AGRICULTURAL PROD-

UCTS: INCREASE OF ADDED VALUE TO SORGHUM (Sorghum bi-color) SEEDS USING A PRE-COLUMBIAN TECHNOLOGY

.

Revista Latinoamericana

el Ambiente y las

Ciencias

Cruz – Vázquez et. al. /Revista

Latinoamericana el Ambiente y las Ciencias,

3 (6):1- 25 (2012)

RLAC

Izquitl, palabra azteca que significa

grano de maíz tostado, de icequi,

tostar al comal. Como en México se

ha perdido casi completamente el

idioma náhuatl en las grandes ciuda-

des, se usa de manera errónea este

nombre para el maíz tierno hervido

en “tequesquite” (que es una sal

natural de bicarbonatos de sodio y

calcio y cloruro de sodio, que aparece

en forma de eflorescencia al evapo-

rarse el agua de lagos salobres, otra

palabra náhuatl que viene de tetl,

piedra, quisquitl, que brota o brinca

espontáneamente, como ízquitl) con

una hierba muy apreciada, el

“epazote” (planta quenopodiácea,

Chenopodium incisum, Ch. foetidum,

etc.), otra palabra náhuatl de épatl,

zorrillo, zotl o tzotl, residuo (Cabrera,

2002)

El sorgo es un cereal perteneciente al género Sorghum, el cual posee

características nutricias y organolépticas muy similares al maíz (Zea

mays). México es el tercer productor de sorgo a nivel mundial y repre-

senta el segundo grano a nivel nacional en toneladas cosechadas. El

mayor inconveniente de este grano es la presencia de taninos y polife-

noles en algunas variedades, los cuales provocan colores y sabores

indeseables en los productos elaborados con estos granos, así como la

pérdida de su valor nutritivo en los animales monogástricos que lo

ingieren. Este grano es usado esencialmente para consumo pecuario y

no humano. Por ello, buscando incrementar la disponibilidad de gra-

nos para los seres humanos disminuyendo costos y tiempos de pro-

ducción, se buscan técnicas alternativas de elaboración y procesa-

miento de alimentos, que puedan sustituir a las tradicionales mante-

niendo las características organolépticas y nutritivas de los productos.

En esta investigación se estudió la pertinencia de usar una tecnología

precolombina, el reventado de granos, usado para preparar

“palomitas” (o esquites, que era su nombre náhuatl), sin grasa. Se

comparó con el método usado después de la conquista española (con

grasa), a una temperatura aproximada de 250ºC. Se usaron como va-

riables de control algunos de los compuestos químicos, como los tani-

En México se buscan cultivos alternos para reducir la importación de granos bási-cos

Autores

Resumen

Adriana Cruz-Vázquez, José Miguel Rangel-Silva1, Zoila

Nieto-Villalobos, Rolando Sal-vador García-Gómez, Carmen

Durán-de-Bazúa*

Facultad de Química, UNAM Laboratorios 301, 302 y 303 de In-geniería Química Ambiental y de

Química Ambiental, Departamento

de Ingeniería Química, Facultad de Química, UNAM

Circuito de la Investigación Científi-ca s/n, Ciudad Universitaria, 04510

México D.F. Tels. 5622-5300 al 04. Fax 5622-

5303. *Correo-e: mcdu-ran@unam.mx

1Carrera de Diseño Industrial, Escuela Nacio-

nal de Estudios Profesionales Aragón, UNAM

2

nos y polifenoles, que demeritan el valor nutritivo de este cereal. El reventa-

do se realizó en un equipo a escala de laboratorio con base en una patente de

la UNAM. Los productos reventados fueron probados organolépticamente

dando resultados equiparables. Las pruebas químicas realizadas que incluye-

ron análisis químicos de cenizas, humedad, fibra, grasa, proteína cruda e hi-

dratos de carbono (carbohidratos), de acuerdo con los procedimientos esta-

blecidos por el AOAC, de los granos de sorgos reventados con menor y mayor

contenido de taninos y polifenoles, no mostraron diferencias significativas

con un 95% de confianza entre ellos. Se recomienda realizar pruebas quími-

cas para corroborar la posible bondad del reventado de las semillas cuantifi-

cando los taninos presentes en el grano de sorgo crudo y reventado evitando

la interferencia de los almidones sobre su determinación. Asimismo, será per-

tinente realizar un estudio electroforético de las proteínas y de sus cambios

químicos en la presencia de los taninos y polifenoles que traen los granos de

sorgo con respecto a factores externos como el calor, el pH, etc. Finalmente,

se recomienda realizar un ensayo in vitro de estos compuestos presentes en

el sorgo con proteínas aisladas del mismo grano para corroborar lo que po-

dría ocurrir en el estómago de un monogástrico.

3

Título que describe la imagen o el gráfico

Palabras clave: Valor nutricio, sorgo (Sorghum bicolor), reventado, presencia de aceite

Mexico, due to its Aztec or Nahuatl name), without any fat. It was compared with the now common process using fat, introduced by the Spaniards. Temperature used was around 250ºC. Control variables were some chemical compounds, such as tannins and polyphenols, that give a negative value to this cereal. Popping was carried out in a lab scale equipment based on a UNAM patented procedure. Popped products were organoleptically tested, giving equivalent results as fat popped grains. Chemical analysis included moisture contents, crude ash, crude fiber, crude proteína, and carbohydrates by difference, according to AOAC procedures, as well as tannins and polyphenols contents. Results did not show statistically differences with either method (p<0.05). It is recommended to continue the comparison with chemical analyses quantifying tannins in raw and popped sor-ghum avoiding the interference of starches in the analysis. Also, it would be important to study the proteins by electrophoresis consid-ering the presence of tannins and polyphenols considering the pro-cessing conditions such as heat applied, pH, etc. Finally, it is recom-mended to carry out an in vitro essay with sorghum proteína isolates to corroborate the occurring reactions in a stomach of a monogastric being.

Key Words: Nutritive value, sorghum (Sorghum bicolor), popping, oil presence

Abstract

4

Sorghum is a cereal pertaining to Sorghum genus. Its nutricional and or-ganoleptic characteristics are similar to those of maize (Zea mays). Mexi-co is the third country producing it at world level andi t represents the second grain to be harvested at nacional level considering its amount in tons per year. The main problem associated with this grain is the pres-ence of tannins and polyphenols in some varieties, giving undesirable col-or and flavor to the products made with it, as well as a loss of nutritional value for monogastric animals and consumers. This grain is essentially used in Mexico as a feed and not for human consumption. For this rea-son, as it is important to increase the availability of grains for the human population reducing its costs and production lapses, alternative tech-niques are being considered to use it for food rather than feeds substi-tuting the traditional processing technologies to improve its organoleptic and nutritional characteristics of its products. This research was directed towards the use of a pre-Columbian technology, the grain popping, very Commonly used for popping corn and amaranth (known as esquites, in

INTRODUCCIÓN En México se presenta el problema de desabasto de granos bási-cos debido al aumento de la población y a la reducción de los apoyos estatales al campo, razones por las cuales se realizan me-didas buscando cultivos alternos para reducir la importación de granos básicos. Tal es el caso del sorgo (Sorghum bicolor), del que la variedad más ampliamente cultivada es el sorgo no saca-rino denominado Kaffir, ya que es la variedad que mejor se adapta a las condiciones climáticas y edafológicas de las regiones donde se siembra, además de que su cultivo puede sustituir en ciertas condiciones al maíz, dando mejores rendimientos agro-nómicos. La producción nacional de sorgo grano no sacarino, es más relevante en el ciclo primavera-verano, ya que de éste se obtiene un poco más del 70% de la producción total y el resto, aproximadamente el 30 por ciento, se produce en el ciclo otoño-invierno (ASERCA, 1999). De entre los principales estados pro-ductores de esta gramínea, en el ciclo otoño-invierno está Ta-maulipas, principal productor, seguido con menor producción por Michoacán, Sinaloa, Jalisco, Nayarit, Nuevo León y, por últi-mo, están, Morelos, San Luis Potosí, y Veracruz, estados cuya mínima producción se destina principalmente al autoconsumo. El Cuadro 1 presenta el avance de siembra y cosecha de sorgo a nivel nacional en los últimos cinco años.

5

Plantación de sorgo

Los avances de las siembras y cosechas reportados por la entonces Secre-taría de Agricultura, Ganadería y Desarrollo Rural, señalaban que, para algunos granos básicos, se había registrado una reducción en todos sus aspectos con respecto de los años anteriores. Para el caso del arroz, se presentaba una disminución del 2.41%, pero existieron otros que mostra-ron un crecimiento en la producción, como fue el maíz con un 5.06%, el sorgo con un 13.36%, para el caso del frijol con un 99% con respecto al año inmediato anterior (ASERCA, 1999). Diez años después, la situación no es muy halagüeña. La actual Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación tiene cifras solamente hasta 2010 y éstas señalan datos alarmantes de dependencia alimentaria con ventas de petróleo crudo para importar granos básicos (Cruz-Delgado y col., 2009). Las importaciones de cereales básicos han ido en aumento, debido a varios problemas, entre ellos la falta de financiamiento para su cultivo, siendo la importación la única alternativa para abastecer a la población mexicana en continuo crecimiento. Existen algunos factores, como son el clima adverso en algunas zonas productoras, que han provocado disminu-ciones en sus áreas cultivadas. Tal es el caso del trigo y maíz que se han visto afectadas por inundaciones o por sequías, dependiendo del área de México. Dichos excesos o faltas de agua han provocado, por un lado, que la calidad de los productos se vea deteriorada y, por otro lado, que los rendimientos en algunos productos se vean mermados.

*Maíz en ese año, 23,301,879 toneladas (207.5 kg/hab año) (3.26 Ton/ha). N.e. = No existía en México. N.d. = No disponible

Cuadro 1. Siembra y cosecha de sorgo en los últimos años en México (ASERCA, 1999; INEGI, 2012; SIAP, 2012)

6

Debido a las continuas devaluaciones sufridas, así como a las altas tasas de interés bancario, las condiciones económicas se ven afectadas, caracterizándose por escasez y encarecimiento del crédito para los campesinos, así como aumento de los costos de los productores, ya que el ingreso neto depende de los costos de producción. Dicha inflación interna hace más difícil el cultivo de la tierra, trayendo como consecuencia una insuficiencia en la producción de granos y oleaginosas. La problemática de depen-dencia también se ve afectada por el sistema de comercializa-ción agropecuaria que está constituido por la estructura y el fun-cionamiento del sistema financiero y crediticio. Estos mecanis-mos deben ser suficientes, oportunos y competitivos en el mer-cado de una economía abierta y de precios liberados para las cadenas productivas, ya que atienden a las necesidades de los productores rurales, debida a que no existe la liberación del uso del suelo, porque se perdería el apoyo que se presta a los cam-pesinos para el cultivo de la tierra. Consecuentemente, el campo que está destinado a la ganadería, difícilmente puede ser em-pleado para la siembra de granos, existiendo una reducción en la producción de granos. Conjuntamente con lo anterior, el país es insuficiente en la producción de granos y oleaginosas para cubrir las necesidades de una población que está en constante creci-miento, siendo la única solución al corto plazo la de su importa-ción.

7

Plantación de sorgo

Valor nutritivo del sorgo El sorgo, hablando a grandes rasgos, es teóricamente intercambiable con el maíz en la dieta. La Tabla 1 compara el valor nutritivo desde el punto de vista de composición química (vitaminas del complejo B) del sorgo y del maíz blanco. Los datos presentados sólo son una composi-ción aproximada porque la influencia ambiental y de cultivo afectan

Hoy, en medio de la crisis eco-nómica, se debe aprovechar la elevada potencialidad que tiene el cultivo del grano de sorgo en México, el cual posee caracterís-ticas organolépticas muy simila-res a las del maíz (Figura 1). Ade-más, crece en zonas áridas y se-miáridas y no requiere de fertili-zantes ni sistemas de riego sofis-ticados, como es el caso del es-tado de Tamaulipas que presen-tó la mayor producción de dicho grano (Betanzos, 1976; Cejudo, 1978; Durán, 1977; Durán-de-Bazúa y Venado, 1977; Ibar, 1984; Nieto y col., 1986; Wall y Ross, 1975). En este panorama general se deben buscar alterna-

tivas de proceso y elaboración de nuevos productos a base de sorgo, para obtener alimentos destinados para consumo hu-mano, como es el caso de los granos reventados.

8

Planta de sorgo

las propiedades físicas y químicas de ambos granos y, por lo tanto, de sus productos (Rooney, 1974; Virupksha y Sastry, 1968).

El sorgo tiene más proteínas y menos grasa que el maíz, pero la com-posición de sus aminoácidos es muy similar (Tabla 2). El aminoácido limitante para los animales monogástricos que ingieren cereales es la lisina, lo cual es común en todos los granos y esta limitación es segui-da por la deficiencia en treonina, triptófano y metionina. General-mente, una alta productividad agronómica del grano varía en propor-ción inversa al contenido de estos aminoácidos (Rooney, 1974).

“Para llamar la atención del lector, coloque aquí una frase interesante o una cita del artículo.”

El maíz amarillo presenta más carotenos y menos almidón que el

sorgo. Por otro lado, el sorgo se compara al maíz en su conteni-

do de vitaminas y minerales aunque presenta mayor contenido

de ceras (0.1 a 0.3%), siendo 50 veces más rico que el maíz. Los

gránulos de almidón del sorgo son ligeramente más largos y pre-

sentan una temperatura de gelatinización ligeramente mayor

que la del maíz (67-77ºC contra 62-72ºC del maíz). Algunas va-

riedades de sorgo contienen 20-30% de amilosa y 70-80% de

amilopectina. El contenido de taninos y almidón en el grano de

sorgo está relacionado íntimamente, ya que las variedades de

sorgo con alta concentración de taninos y polifenoles,

contiene menos almidón, por

lo que esto podría ser una cau-

sa de un valor energético me-

nor, ocasionando una depre-

sión en el crecimiento de los

animales, aunque el consumo

de alimento sea igual, así co-

mo un baja disponibilidad de

las proteínas para la digestión

y absorción, por la formación

del complejo tanino-proteína

(Salgado, 1983; Suárez, 1977).

9

Figura 1. Planta de sorgo (Sorghum bicolor)

Tabla 1. Contenido de vitaminas en mg por cada 100g de grano (Anónimo, 1971)

Tabla 2. Perfil de aminoá-cidos esenciales en gra-

nos de sorgo y maíz com-parados con el de la pro-teína de alta calidad (mg/g de proteína) (Anónimo,

1971)

* Deficiencia ** Gran deficiencia

experimentales y, cuando es necesario, en humanos. La mayoría de los métodos comunes de bioensayo para determinar la calidad de una proteína, se basan en mediciones directas o indirectas de la re-tención de nitrógeno en el organismo de un animal modelo que, a su vez, pueden agruparse en dos categorías:

1) Métodos de crecimiento, como son: Relación de eficiencia protei-ca (REP), relación neta de proteína (RNP) y valor proteico relativo (VPR):

2) Métodos de balance de nitrógeno: Digestibilidad aparente (DA), digestibilidad verdadera (DV), utilización neta de proteína-aparente (UNP) y valor biológico (VB).

Los lípidos contenidos en el sor-go tienen importancia nutrimen-tal e influencian el sabor y acep-tabilidad de los productos deri-vados. La composición del aceite de sorgo es similar al del maíz, teniendo los mismos usos (Ramírez-Enciso y Durán-de-Bazúa, 1987). Los efectos anti-nutrimentales negativos de los taninos pueden ser eliminados por medio de tratamientos quí-micos con formaldehído, amo-níaco, álcalis y otras combinacio-nes, así como por medios físicos como la decorticación (Laso y Núñez, 1982). Este último, sin embargo, al eliminar también la capa de aleurona decrementa

considerablemente el valor nu-tricio global del endospermo limpio de sorgo (Saldaña, 1987).

La evaluación general de la pro-teína de un alimento, compren-de la realización de pruebas bio-lógicas, primero en animales

10

Granos de sorgo

La determinación de la REP o PER, como se le conoce por sus siglas en inglés (Protein Efficiency Ratio) (Campbell, 1963), fue propuesto por Osborne (1924) y Osborne y col. (1919) y está definido como el méto-do que determina la ganancia en masa corporal del animal modelo por gramo de proteína consumida. Se ha encontrado que la edad ini-cial del animal, el nivel de proteína de la dieta, el tiempo de experi-mentación, la raza de los animales, el sexo y su estado general de sa-lud influyen en los resultados. El método parte del hecho de que la porción de proteína ingerida es sólo para el crecimiento. Por ello, las pruebas se realizan con un nivel de proteína del 10%, para asegurarse de que parte de la proteína no se destine a otro uso, que no sea en la producción de tejidos.

Uno de los problemas asociados al uso del sorgo para consumo humano y, en general, para consumo pecuario es el de la problemática creada por los taninos que posee.

Uno de los problemas asociados al uso del sorgo para consumo humano y, en general, para consumo pecuario es el de la proble-mática creada por los taninos que posee y que le dan la colora-ción bronceada a su testa (Figura 1). Estos taninos forman com-plejos con las proteínas e impiden su asimilación en el aparato digestivo de los animales monogástricos (Figura 2). Por ello es importante evaluar esta problemática.

En el México pre-hispánico, una forma de procesar los granos muy pequeños o muy duros era el uso de una tecnología conocida como reventado y a sus productos se les conocía como “ezquites”, del náhuatl ízquitl, grano de maíz tosta-do, del cual a su vez viene el voca-blo quízquitl, brotante, que brinca espontáneamente, referido a la piedra eflorescente encontrada en el Lago de Texcoco, compuesta de “sesquicarbonato de sosa y cloruro de sodio”, según el Diccionario de Luis Cabrera, que aparece en forma de eflorescencias al evaporarse el agua de este lago salobre en sus riberas y denominada tequesquite, de tetl, piedra y quízquitl, brotante (Cabrera, 2002). Actualmente, con la desaparición gradual del habla náhuatl, las personas de manera errónea llaman ezquites a los gra-nos de maíz dulce cocidos y sazona-

dos, que debieran tener un nombre relacionado con los vocablos zintli maíz crudo fresco y xcalli o izcalli, cocido o hervido, como sería el caso de tlaxcalli, la tortilla (de tlaolli, maíz desgranado, curado y seco y xcalli o izcalli, cocido o hervido).

Dentro del contexto de este proyec-to, la medición de la calidad del grano de sorgo reventado en forma de las llamadas “palomitas” en Mé-xico o “rosetas” en otros países hispanohablantes o “popcorn” en los anglohablantes, con respecto a su contraparte cruda, representa el objetivo general del presente estu-dio, especialmente considerando que el proceso desarrollado sería más limpio al no tener grasas sus-ceptibles de enranciarse. El reven-tado tradicional se hacía en coma-

les, de comalli, disco de barro coci-11

Reventado de semillas

Figura 2. Formación del complejo tanino-proteína (González, 1987)

pediculatus, Var. Leucocarpus, Saff., A. hypochondriacus, A. cruentus, A. caudutus), hoy amaranto o alegría (de huautli, bledo2), además del maíz toluqueño o “palomero”, por el nombre dado a los ezquites ac-tualmente, palomitas.

En una investigación previa, que culminó con una patente (Durán-de-Bazúa y Rangel-Silva, 1995; Rangel-Silva, 1995), se diseñó y construyó una serie de máquinas conectadas para procesar semillas por reven-

do, de aproximadamente 0.5 m de diámetro, ligeramente cónca-vo, colocado sobre los tena-maxtles del tlecuil (tenamatzin, tres piedras volcánicas ásperas colocadas en triángulo para so-portar el comal, de tetl, piedra y namictli, casado, marido o mujer casada y tlecuil, de tlecuilli, ho-gar, donde se retuerce el fuego, de tletl, fuego y cuitzilli, torcido).

El objetivo de esta fase del pro-yecto es reventar al sorgo usan-do el proceso pre-colombino y ver el efecto de este tratamien-to térmico sobre sus taninos.

Este método tradicional se ha modificado para hacerlo más eficiente e industrializar sus pro-ductos, especialmente los deri-vados del huautli (Amaranthus

12

tado. La planta prototipo que sería construida consta de las siguientes operaciones unitarias (con los equipos requeridos para cada opera-ción): (a) Limpieza (criba limpiadora), (b) Acondicionamiento de los granos (molinos para premolienda, tolvas, sistema generador de va-por, sistema rehidratador, transportadores), (c) Procesamiento (tolvas, reventador, extrusor, transportadores, amasadora, tortillado-ra, confitadora, laminadora) y (d) Empaque (tolvas, embolsadora para presentación a granel, mesa para envoltura manual individual).

Se emplearán para su construcción materiales metálicos durables para evitar costos de mantenimiento y reparación (acero inoxidable de alta calidad). Se buscarán motores, ventiladores, sopladores, que-madores, etc., de producción nacional para que puedan tener mante-nimiento y cambio de refacciones sin problemas. Se enviarán los dise-

2 Bledo, del latín blitum, planta anual de la familia de las Que-nopodiáceas, de tallos rastre-ros, de unos tres decímetros de largo, hojas triangulares de color verde oscuro y flores rojas, muy pequeñas y en raci-mos axilares (DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA - Vigé-sima segunda edición, http://www.rae.es)

Pesos mexicanos (la tasa de cambio a diciembre de 2012 con respecto del dólar esta-dounidense o del euro, USD: 1 USD=$13, 1 € = $17)

“Prototipo para reventado de granos”

ños para su construcción a talleres nacionales especializados en la construcción de equipos para la industria alimentaria. Se construyó un equipo modelo que puede procesar hasta 1 kg de semillas por ho-ra. Se ha probado con maíz (Zea mays), sorgo (Sorghum bicolor), arroz (Oryza sativa) y amaranto (Amaranthus hypochondriacus, A. cruentus). La inversión total para este proyecto sería de $ 1,810,000 (pesos mexicanos) que incluye equipos procesadores, equipo de con-trol de calidad (laboratorio), montaje de un taller de mantenimiento y reparación, equipo de cómputo y misceláneos. La Figura 3 presenta una maqueta del sistema y fotografías de los prototipos probados hasta alcanzar el mejor equipo modelo.

A continuación se detallan los objetivos particulares de este trabajo:

Reventar el grano de sorgo colorido en forma de palomitas me-diante el método precolombino (comal de barro sin la utilización

de grasas) y tradicional moderno con y sin la adición de grasa usando un sistema de re-ventado patentado por la UNAM (Durán y col., 1995; Durán-de-Bazúa y Rangel-Silva, 1995).

Cuantificar la cantidad de taninos y polife-noles presentes en el grano de sorgo crudo y reventado evaluando el efecto de ambos métodos de reventado sobre estos com-puestos químicos.

Medir la calidad nutricia de dos variedades (con menor y mayor contenido de taninos y polifenoles) de sorgo reventadas por ambos métodos, empleando ratas Wistar, para la determinación de la relación de eficiencia proteica (REP o PER, por sus siglas en in-glés).

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Figura 3. Maqueta del sistema y fotografías de los prototipos

probados hasta alcanzar el mejor equipo modelo para probar

la tecnología patentada © (Durán y col., 1995; Durán-de-

Bazúa y Rangel-Silva, 1995; Rangel-Silva, 1995)

Material y Me todos

Para esta caracterización se homogeneizaron manualmente los gra-nos de sorgo seleccionados con menor (X-954) y mayor (D-68), canti-dad de taninos y polifenoles, mezclando 10 kg de cada variedad em-pleada. De ella, se extrajo una muestra representativa para realizar los análisis químicos.

Análisis químicos De las harinas obtenidas de los grano de sorgo seleccionados, X-954 y D-68, sin tratamiento y procesadas, se les cuantificaron los principa-les grupos de nutrimentos que componen al alimento, aplicando los siguientes métodos: Humedad - Método 7.002 y 7.003 del AOAC (1984), cenizas - Método 7.009 del AOAC (1984), proteína cruda - Mé-

Muestras Los granos empleados, fueron los sorgos X-954, D-65 y D-68, donados por el Dr. Andrés Encinas, colabora-dor del Instituto de Semillas Híbri-das de México y cultivados en los campos experimentales de Sinaloa, dentro del ciclo agrícola correspon-diente abril-octubre de l996. Las determinaciones realizadas se des-criben brevemente a continuación. Pruebas químicas Determinación de taninos La cuantificación de taninos en gra-nos crudos y reventados se hizo por el método del sulfato férrico amo-

niacal (Cruz-Vázquez, 2000). Se realizó en las tres variedades de sorgo. Para los granos crudos esta cuantificación sirvió para seleccio-nar dos variedades de sorgos, uno con menor y mayor contenido de taninos y polifenoles (González, 1987). Para los sorgos reventados, se realizó una filtración previa, a fin de evitar que los almidones y la grasa empleada en el reventado tradicional y moderno, interfirieran en la determinación. La Figura 4 presenta el diagrama de bloques. Caracterización de los granos de sorgo variedades X-954 y D-68

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todo 2.057 y 7.015 del AOAC (1984), extracto etéreo - Método 7.061 y 7.062 del AOAC (1984), hidratos de carbono, conocidos coloquial-mente con el barbarismo carbohidratos, calculados por diferencia.

Digestibilidad “in vitro” de harinas de sorgo (crudo) sin tratamiento y procesadas La digestibilidad “in vitro” de las variedades de sorgo crudo X-954 y D-68 y sus productos se determinó usando pepsina y HCl al 10% (Akbson y Stahmann, 1964) midiendo el contenido de proteína pre-sente por macrokjeldahl (AOAC, 1984). Procesamiento Reventado del sorgo, método precolombino sin grasa

“Figura 4. Diagrama general de la investigación

El reventado del sorgo por el método precolombino se realizó mediante el empleo de un comal de barro. El sorgo se encontraba con una humedad relativa inicial del 14% y a una temperatura de 8ºC (previamente refrigerado). Estas condiciones promueven la expansión del endospermo del grano de sorgo modificando así la estructura de los almidones, por la formación de vapor de agua en su interior debido al calentamiento, ya que la temperatura aproximada del comal de barro es de 250 a 300ºC. El tiempo de reventado fue de 30 s y sin la adición de aceites o grasas. Esta metodología fue aplicada a las dos variedades de sorgo elegidas.

15

Reventado del sorgo

grasas (Rangel-Silva, 1995). Esta metodología fue aplicada a las dos variedades de sorgo elegidas.

Reventado del sorgo, método patentado ® con grasa El reventado del sorgo por el método patentado se realizó mediante el empleo del mismo prototipo (Figura 4). El sorgo se encontraba a las mismas condiciones que para el proceso precolombino y actual arte-sanal (humedad relativa inicial de 14% y temperatura de 8ºC, previa-

Reventado del sorgo por el mé-

todo tradicional con grasa

Ambos sorgos se reventaron empleando 10 mL de aceite ve-getal comestible para 200g de sorgo con una humedad relativa del 14% y a una temperatura de 8ºC (previamente refrigerado), para tal efecto se utilizó un reci-piente de peltre con tapadera, para evitar pérdidas de calor que alteraran la expansión ade-cuada de los almidones del grano de sorgo, y a fuego direc-to con un tiempo de reventado de 1.5 min.

Reventado del sorgo, método patentado ® sin grasa El reventado del sorgo por el método patentado se realizó mediante el empleo de un prototipo. El sorgo se encontra-ba a las mismas condiciones que para el proceso precolombino y actual artesanal (humedad rela-tiva inicial de 14% y temperatura de 8ºC, previamente refrigera-do). El tiempo de reventado fue de 30 s sin adición de aceites o

16

mente refrigerado) y fue premezclado con aceite vegetal comercial comestible a tener una película de 0.01 mm sobre cada grano. El tiempo de reventado fue de 30 s (Rangel-Silva, 1995). Esta metodolo-gía fue aplicada a las dos variedades de sorgo elegidas.

Análisis estadísticos de los resultados Los resultados obtenidos fueron tratados estadísticamente realizando el análisis de varianza y la prueba T a nivel de significancia del 5% pa-ra determinar si hay diferencia significativa entre ambos procesos (Daniels, 1985; Statgraphics, 1997). Para mejor compresión de los resultados se hará mención de las harinas en estudio de acuerdo con las siguientes claves:

Resultados y discusión

Sorgo blanco crudo = SBC Sorgo rojo crudo = SRC Sorgo blanco reventado sin grasa = SBsg Sorgo rojo reventado sin grasa = SRsg Sorgo blanco reventado con grasa = SBcg Sorgo rojo reventado con grasa = SBcg Una ventaja de utilizar su boletín como herramienta promocional es

que puede reutilizar contenidos de otros materiales de marketing, co-

mo notas de prensa, estudios de mercado o informes.

En la Tabla 3 se presentan los resultados del contenido de taninos y polifenoles en los granos de sorgo en estudio, para lo cual, se realizó una cur-va patrón de ácido tánico. Se observó que la cantidad de ta-ninos presentes en el sorgo con clave X-954 fue de 1.2 mg de ácido tánico/mL, para el D-65 de 1.37 mg ácido tánico/mL y para el D-68 de 1.95 mg de áci-do tánico/mL. Por lo anterior, se tomaron el sorgo con la cla-ve X-954, que se llamará sorgo blanco, por tener el menor contenido de taninos y polife-noles y el sorgo con la clave D-68, que se llamará sorgo rojo, por tener el mayor contenido de taninos y polifenoles. Estos dos tipos de granos fueron em-

pleados para evaluar los dos métodos de reventado pro-puestos, con grasa y sin grasa.

En la Tabla 4 se presenta la compo-sición química de los granos de sor-go en estu-dio; los resulta-dos se repor-tan en g/100g de muestra en base seca (b.s.) y cada valor es el promedio de dos determina-ciones, para ambos métodos de reventado.

17

Tabla 3. Valores de ácido tánico de

los sorgos estudiados

*Epectrofotómetro Spectronic 21, Mod. UVD de haz simple

Tabla 4. Resultados del análisis proximal de las variedades de sorgos con varieda-des y tratamientos estudiados (base se-ca)

Tí tulo del artí culo interno

das sin grasa. Esto puede deberse a reacciones entre la grasa contenida en la capa externa del grano, con proteínas e hidra-tos de carbono que impiden su extracción por el proceso tradi-cional. En los sorgos sin tratamiento se presenta un porcentaje ligeramente mayor que las reventadas sin grasa, debido proba-blemente a la misma razón. Para el caso de las variedades de sorgo reventadas con grasa su porcentaje se eleva, debido a la adición de grasa o aceite comestible que se requirió en el pro-ceso.

Como se observa en la tabla an-terior, el porcentaje de cenizas es menor en las variedades re-ventadas por ambos métodos, que en las variedades crudas (sin tratamiento). Esto podría deberse a que gran parte de la capa exterior, formada por testa y pericarpio, puede haberse mo-dificado químicamente durante

el reventado y, en algunos

casos, eliminado parcialmen-te, bajando el porcentaje de cenizas, en comparación con las variedades sin tratamien-to, en los cuales el grano de sorgo se encuentra intacto. Con respecto al porcentaje de grasa cruda, es menor en las variedades de sorgo reventa-

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En lo que a proteína se refiere, la variedad que presenta menor contenido es la del sorgo blanco sin tratamiento con un 13.77%. Para el caso del sorgo rojo, es mayor el contenido de proteínas en crudo y reventadas sin grasa, demostrando que las uniones taninos-proteínas son muy fuertes y estables ya que no se ven afectadas por el calor. Para el caso de ambas variedades reven-tadas con y sin grasa, las variaciones de porcentaje entre ellas no son significativas, con excepción de la variedad de sorgo ro-jo, donde el contenido de proteína es menor. Esto pudiera ser debido a la manipulación de las muestras durante la determina-ción.

En la Tabla 5 se presenta el contenido de taninos en sorgos reventados por ambos métodos. Debido a la turbidez y opa-cidad que presentaron las “suspensiones” tuvieron que ser filtradas para minimizar el efecto provocado por la gelatini-zación de los almidones del grano de sorgo reventado durante la ebullición en el proceso de extracción, obteniéndose resultados poco confiables debido a que dicha turbiedad aumenta la absorbancia, pues el haz de luz no pasa directo; por el impedimento de los almidones y grasa. En el caso de las variedades de sorgo reventadas con grasa aumentó la turbidez debido a la formación de una nata. Para reducir el efecto se filtró al vacío con papel Whatman No. 50. Como se observa, las absorbancias no bajaron considerablemente ya que no se logró eliminar una parte importante de los almi-dones y una parte de la grasa que conformaba la solución turbia, sin embargo, se obtuvo una solución menos turbia; pero no tan clara y nítida, que permitiera obtener resultados relativamente confiables. Aunque estos resultados no son muy confiables, puede considerarse que hubo una ligera reducción de los compuestos coloridos en el sorgo rojo des-pués de ser reventados los granos. En el sorgo blanco no se observa reducción.

Los carbohidratos se calculan solamente

Para el caso de fibra cruda es menor en los sorgos blancos y para la variedad roja solamente se presenta elevado en el grano crudo, lo que podría indicar que parte de la cascarilla se pierde durante el proceso de reventado.

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La Figura 5 presenta los granos sin reventar y reventados y el equipo de laboratorio en funcionamiento.

Figura 4. Reventado de se-

millas de sorgo sin aceite

con el método patentado

con una eficiencia de 97%

de reventado

En la Tabla 5 se presenta el contenido de taninos en sorgos reventados por ambos métodos. Debido a la turbidez y opa-cidad que presentaron las “suspensiones” tuvieron que ser filtradas para minimizar el efecto provocado por la gelatini-zación de los almidones del grano de sorgo reventado durante la ebullición en el proceso de extracción, obteniéndose resultados poco confiables debido a que dicha turbiedad aumenta la absorbancia, pues el haz de luz no pasa directo; por el impedimento de los almidones y grasa. En el caso de las variedades de sorgo reventadas con grasa aumentó la turbidez debido a la formación de una nata. Para reducir el efecto se filtró al vacío con papel Whatman No. 50. Como se observa, las absorbancias no bajaron considerablemente ya que no se logró eliminar una parte importante de los almi-dones y una parte de la grasa que conformaba la solución turbia, sin embargo, se obtuvo una solución menos turbia; pero no tan clara y nítida, que permitiera obtener resultados relativamente confiables. Aunque estos resultados no son muy confiables, puede considerarse que hubo una ligera reducción de los compuestos coloridos en el sorgo rojo des-pués de ser reventados los granos. En el sorgo blanco no se observa reducción.

Por lo anterior, se realizó una nueva determina-ción para conocer la con-centración de taninos y polifenoles presentes en los granos de sorgos en estudio. Se reventaron los granos y, manual-mente, se separaron las cascarillas y se realizó la extracción de estas, evi-tándose así la turbidez causada por los almido-nes y obteniéndose un sobrenadante traslúcido (Tabla 6).

Tabla 5. Contenido de taninos en los sorgos reventados por ambos métodos

Como se puede observar, aunque existe una reducción en el contenido de taninos, no se puede considera como un valor confiable todavía, ya que la determinación se realizó solamente en parte de la cascarilla (la que se pudo desprender manual-mente, dejando una cierta cantidad de cascarilla pegada a la palomita). Será necesario implementar alguna técnica que de-termine la presencia real de taninos y polifenoles en sorgos re-ventados, donde no exista interferencia de los almidones en el líquido sobrenadante de la extracción y sin que exista pérdida de taninos. Esto es ya objeto de otra investigación.

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Realizando el análisis estadístico al 95% de confianza, se encon-traron diferencias significativas entre tratamientos y entre va-riedades, pero no existió diferencia significativa entre las varie-dades crudas versus reventadas con grasa o sin grasa, para am-bos tipos de granos.

*Sobrenadante turbios

Tabla 6. Determinación ácido tánico en la cascarilla de sorgo reventado en forma de palomita

Una vez estudiados estos factores podría procederse a evaluar las dietas con animales de prueba

Con base en este estudio sobre la evaluación nutricia del grano de sorgo reventa-do en forma de PALOMITA con y sin grasa para uso en la alimentación de animales monogástricos se puede concluir lo siguiente: El análisis químico realizado, en las variedades de sorgo reventadas con y sin grasa a una temperatura de aproximadamente 250ºC no demuestra diferencias signifi-cativas entre ellas, ya que se obtuvieron porcentajes similares de los componen-tes. Desde este punto de vista podría ser un proceso interesante para incrementar el uso de este cereal, actualmente usado sólo para dietas de animales de engorda. La proteína presente en el grano de sorgo X-954 (que fue el grano con menor contenido de taninos y polifenoles 1.2mg/mL de ácido tánico) y de sorgo D-68 (con mayor contenido de taninos y polifenoles 1.95 mg/mL de ácido tánico) no presenta la misma digestibilidad

in vitro (94.13 sin tratamiento y 89.9 y 92.08 para os granos blancos reventados versus 67.17 sin tratamiento y 63.18 y 63.32 para los granos rojos reventados). Será necesario hacer estudios químicos más profundos para evaluar las causas. De acuerdo con este último párrafo resulta importante buscar nuevas técnicas para la cuantificación de los taninos presentes en el grano de sorgo reventado en forma de palomi-tas, para evitar la interferencia de los almido-nes sobre su determinación Debe hacerse un estudio electroforético de las proteínas presentes en los granos y de sus cambios químicos en la presencia de los tani-nos y polifenoles que se encuentran presentes en presencia de agentes externos como calor, pH, etc.

Deben hacerse pruebas con los extractos de estos compuestos presentes en el sorgo con proteínas aisladas para corroborar lo que po-dría ocurrir en el estómago de un monogástri-co. Una vez estudiados estos factores podría pro-cederse a evaluar las dietas con animales de prueba. Finalmente, se recomienda continuar con la línea de elaboración de harinas precocidas por el método de extrusión (Alarcón, 1985; Alarcón y col., 1985; Durán, 1978; Durán y Guerra, 1977; Pérez y Rodríguez, 1988) y probar de la misma manera su inocuidad como se reco-mienda en los párrafos anteriores.

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Nomenclatura

Los autores agradecen al personal de los Laboratorios de Tecno-logías más Limpias por su valioso apoyo en la realización de esta investigación.

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Reconocimientos

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