COMPOSICIÓN FÍSICA, QUÍMICA Y NUTRICIONAL DEL MAÍZ

INTRODUCCIÓN

Los alimentos a lo largo de la historia han sido objeto de estudio ya que desde el principio se buscó conservarlos y alargar su vida útil mediante diversos métodos que el hombre ha ido perfeccionando a medida que las necesidades lo exigen. Dichos esfuerzos no cesan y aparecen nuevos métodos que pretenden mejorar los ya existentes e innovar en la industria de los alimentos.

En el presente trabajo se describen dos productos, uno de origen vegetal y otro de origen animal, y se establecen métodos de conservación adecuados, según investigación acerca de estas nuevas tendencias en cuanto a conservación de alimentos. Para su escogencia se tuvo en cuenta la naturaleza de los alimentos en cuestión y las necesidades que presentan para su conservación. Escogido el método se hace un comparativo en cuanto a ventajas y desventajas sobre los métodos tradicionales y qué beneficios traería su eventual utilización, sin desconocer que son métodos en estudio y que aún se desconocen las implicaciones de algunos de ellos en los mismos alimentos y en la salud de sus consumidores.

1. COMPOSICIÓN FÍSICA, QUÍMICA Y NUTRICIONAL DEL MAÍZ

No todas las partes del grano de maíz poseen la misma composición química. El pericarpio o cubierta seminal tiene un elevado contenido de fibra cruda que representa el 87%. A su vez este contenido de fibra cruda esta formado por hemicelulosa en un 67%, celulosa en un 23% y lignina en un 0,1%. Por su parte el endospermo contiene un nivel elevado de almidón que represente un 87%, 8% de proteínas y en un porcentaje bajo contiene grasas crudas.

En cuanto al germen, se caracteriza por su elevado contenido de grasas crudas que representan un 33% y con un relativamente elevado nivel proteico del 20% junto con minerales, llamados cenizas. La aleurona por su parte presenta un alto contenido de proteína representado en un 19% junto con fibra cruda.

Se colige de lo anterior que el contenido de hidratos de carbono y proteínas de los granos de maíz depende en gran medida del endospermo, las grasas crudas, proteínas y minerales están presentes en el germen y la fibra se encuentra fundamentalmente en la cubierta seminal.

Componente químico Pericarpio Endospermo Germen

Proteínas 3,7 8,0 18,4

Extracto etéreo 1,0 0,8 33,2

Fibra cruda 86,7 2,7 8,8

Cenizas 0,8 0,3 10,5

Almidón 7,3 87,6 8,3

Azúcar 0,34 0,62 10,8

1.1. Principales componentes del grano de maíz

• Almidón

Componente químico principal del grano de maíz, presente en un 72-73 % del peso del grano. Otros hidratos de carbono son azúcares sencillos en forma de glucosa, sacarosa y fructosa, en cantidades que varian del 1 al 3 % del grano. El almidón está formado por dos polímeras de glucosa: amilosa y amilopectina. La amilosa es una molécula esencialmente lineal de unidades de glucosa, que constituye hasta el 25-30 por ciento del almidón. El polímero amilopectina también consiste de unidades de glucosa, pero en forma ramificada y constituye hasta el 70-75 por ciento del almidón. Cabe anotar que la composición del almidón viene determinada genéticamente.

• Proteínas

Por orden de importancia se ubican después de los almidones. En las variedades comunes, el contenido de proteínas puede oscilar entre el 8 y el 11 % del peso del grano, y en su mayor parte se encuentran en el endospermo. Según Landry y Moureaux (1970; 1982), están formadas por lo menos por cinco fracciones distintas: las albúminas, las globulinas y el nitrógeno no proteico totalizan aproximadamente el 18 por ciento del total de nitrógeno, con proporciones del 7 %, 5 % y 6 %, respectivamente. La fracción de prolamina soluble en isopropanol al 55 % y de isopropanol con mercaptoetanol (ME), constituye el 52 % del nitrógeno del grano; de éstas la prolamina I o zeína I soluble en isopropanol al 55 % representa aproximadamente el 42 %, y el restante 10 % es prolamina 2 o zaina 2. Una solución alcalina con pH 10 y con 0,6 por ciento de ME, extrae la fracción de glutelina 2 en cantidades de aproximadamente el 8 %, en tanto que la glutelina 3 es extraida con la misma solución retardante que antes, con dodecilsulfato de sodio al O,5 %, en cantidades del 17 % dando un contenido total de globulina del 25 % de las proteínas del grano. Normalmente, una porción reducida, cerca del 5 %, está constituida por nitrógeno residual.

• Aceite y ácidos grasos

Presentes fundamentalmente en el germen y viene determinado genéticamente, con valores que van del 3 al 18 %. Dichos valores difieren en alguna medida, y cabe suponer que los aceites de distintas variedades tengan composiciones diferentes. El aceite de maíz tiene un bajo nivel de ácidos grasos saturados: ácido palmítico y esteárico, con valores medios del 11 % y el 2 %, respectivamente. En cambio, contiene niveles relativamente elevados de ácidos grasos poliinsaturados, fundamentalmente ácido linoleico, con un valor medio de cerca del 24 %. Sólo se han encontrado cantidades reducidísimas de ácidos linolénico y araquidónico. Además, el aceite de maíz es relativamente estable, por contener únicamente pequeñas cantidades de ácido linolénico (0,7 por ciento) y niveles elevados de antioxidantes naturales. El aceite de maíz goza de gran reputación a causa de la distribución de sus ácidos grasos, fundamentalmente ácidos oleico y linoleico.

• Fibra dietética

Presente en el grano de maíz en cantidades considerables, obviamente situado después de los hidratos de carbono, proteínas y grasas. Sandstead ( I 978) y Van Soest, Fadel y Sniffen (1979), hallaron que el salvado de maíz está formado por un 75 por ciento de hemicelulosa, un 25 por ciento de celulosa y 0,1 por ciento de lignina, en peso en seco.

• Hidratos de carbono

El grano maduro contiene pequeñas cantidades de otros hidratos de carbono, además de almidón. El total de azúcares del grano varía entre el 1 y el 3 %, y la sucrosa, el elemento más importante, se halla esencialmente en el germen. En los granos en vías de maduración hay niveles más elevados de monosacáridos, disacáridos y trisacáridos.

• Minerales

Representados en 1,3 %, sólo ligeramente menor que el contenido de fibra cruda. Los factores ambientales influyen probablemente en dicho contenido. El germen es relativamente rico en minerales, con un valor medio del 11 %, frente a menos del 1 % en el endospermo. El germen proporciona cerca del 78 % de todos los minerales del grano. El mineral que más abunda es el fósforo, en forma de fitato de potasio y magnesio, encontrándose en su totalidad en el embrión con valores de aproximadamente 0,90 % en el maíz común. Como sucede con la mayoría de los granos de cereal, el maíz tiene un bajo contenido de Ca y de oligoelementos.

Tabla de composición mineral de un grano de maíz (promedio)

Mineral Concentración (mg/100 g) g)

P 299,6 ± 57,8

K 324,8 ± 33,9

Ca 48,3 ±12,3

Mg 107,9 ± 9,4

Na 59,2 ± 4,1

Fe 4,8 ± 1,9

Cu 1,3 ± 0,2

Mn 1,0 ± 0,2

Zn 4,6 ± 1,2

• Vitaminas liposolubles

En su composición, el grano de maíz posee dos vitaminas solubles en grasa que son: provitamina A o carotenoide y la vitamina E. Las primeras se hallan mas en maíz amarillo. La mayoría de los carotenoides se hallan en el endospermo duro del grano y en pequeñas cantidades en el germen. El beta-caroteno, presente en el maíz amarillo, es una fuente importante de vitamina A pero es poco aprovechada por el ser humano dado su bajo consumo ya que se consume mas el blanco.

La otra vitamina liposoluble, la vitamina E, que es objeto de cierta regulación genética, se halla principalmente en el germen. La fuente de la vitamina E son cuatro tocoferoles; el más activo biológicamente es el tocoferol-alfa; aunque el tocoferol-gamma es probablemente más activo como antioxidante.

• Vitaminas hidrosolubles

Presente de manera importante en la capa de aleurona del grano y en menor medida en el germen y el endospermo. La vitamina soluble en agua a la cual se han dedicado más investigaciones es el ácido nicotínico, a causa de su asociación con la deficiencia de niacina, o pelagra, fenómeno muy difundido en las poblaciones que consumen grandes cantidades de maíz. La asociación de la ingesta de maíz con la pelagra se debe a los bajos niveles de niacina del grano, aunque se ha demostrado experimentalmente que también son importantes los desequilibrios de aminoácidos, por ejemplo la proporción entre la leucina y la isoleucina, y la cantidad de triptofano asimilable (Gopalan y Rao, 1975; Patterson et al., 1980).

La vitamina B-12 está ausente del maíz y el ácido ascórbico se encuentra en muy pequeñas proporciones. Otras vitaminas, como la colina, el ácido fólico y el ácido pantoténico, se encuentran en concentraciones pequeñísimas.

Valor nutritivo del maíz

Los cereales constituyen un alimento de gran importancia en la vida de muchas culturas y su importancia tiene reconocimiento colectivo. Su ingesta no solo es fuente de energía sino suministro de proteínas en cantidades notables. Un hecho mucho menos conocido es que algunos cereales contienen un exceso de ciertos aminoácidos esenciales que influye en la eficiencia de la asimilación de las proteínas. Ejemplo clásico de ello es el maíz, pues otros cereales presentan limitaciones iguales, pero menos evidentes. Se ha analizado la baja calidad de las proteínas del maíz y se consiguieron mejoras

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