RESUMEN: La susceptibilidad a las reacciones de oxidación de los ácidos grasos (AG) del maíz durante el proceso térmico-alcalino (nixtamalización) está en función del grado de insaturación de los AG. En la oxidación se forman hidroperóxidos que originan aldehídos, cetonas, alcoholes, lactonas, e hidrocarburos. Para definir las condiciones del proceso térmico-alcalino en función del menor deterioro por oxidación de los AG del maíz, es necesario analizar los AG de interés y los productos de su deterioro, además de caracterizar el proceso con un sistema que identifique la etapa del proceso en la que se están efectuando dichas transformaciones. El objetivo de la presente tesis fue evaluar el efecto del tratamiento térmico-alcalino en relación a los cambios estructurales y bioquímicos de los lípidos del maíz, usando técnicas ópticas y fisicoquímicas. Se realizó el monitoreo en tiempo real de la nixtamalización a través de la caracterización del nejayote mediante la técnica óptica luz láser esparcida multiángulo (MALLS). Se efectuó la determinación del grado de oxidación del aceite de las harinas de maíz nixtamalizadas usando un diseño central compuesto, los factores de estudio fueron hidróxido de calcio (0.75, 1.5, 2.25 %) y tiempo de reposo (8, 12 y 16 h). El aceite se obtuvo por extracción directa con hexano. Las variables de respuesta se clasificaron en: a) Métodos indirectos: índices de, peróxidos (IP), saponificación (IS), yodo (IY), acidez (IA), y b) Métodos directos: coeficientes de extinción específica (K232 y K270), espectroscopía infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), ácidos grasos metil esterificados (FAMES) y resonancia magnética nuclear ( 1HRMN). Los resultados obtenidos por MALLS identificaron que la etapa crítica en la nixtamalización es la cocción, el reposo no muestra un cambio sustancial en los parámetros ópticos; sin embargo, no se descarta que se lleve a cabo una modificación en los componentes físicos y químicos del grano, entre ellos los AG. En la evaluación de la oxidación, los parámetros analizados sugieren que el proceso térmico-alcalino induce un deterioro oxidativo, particularmente a tiempos de reposo prolongados. La variable de mayor evidencia de que la estabilidad oxidativa del aceite de harinas de maíz nixtamalizado por el proceso térmico-alcalino es afectada fue el IP confirmado por K270, FTIR y 1HRMN. En conclusión, el uso de Ca(OH)2 a concentraciones menores o iguales a 0.75 % y tiempos de reposo inferiores a 12 h son indicadas para conseguir una mayor estabilidad oxidativa en el aceite de maíz cuando es expuesto al proceso térmico-alcalino.
Palabras clave: Nixtamalización, ácidos grasos, estabilidad oxidativa, MALLS, nejayote.
ABSTRACT: Susceptibility to the oxidation reactions of the fatty acids (FA) of maize during the thermal-alkaline process (nixtamalization) is defined by the degree of unsaturation of the FA. In the oxidation, hydroperoxides are formed which give rise to aldehydes, ketones, alcohols, lactones and hydrocarbons. In order to define nixtamalization conditions conducive to the lowest extent of oxidative FA damage, it is necessary to assay for the FA and their degradation products, and to characterize the process through a system that identifies the stage of the process in which these transformations occur. The purpose of this work was to evaluate the effect of the thermal-alkaline treatment in terms of the structural and biochemical changes in the maize lipids using physicochemical and optical techniques. We monitored the nixtamalization process in real time by characterizing the nejayote by multiangle laser light scattering (MALLS). The determination of the degree of oxidation of the nixtamalized corn flour oil was studied applying a central composite design. The study factors were calcium hydroxide (0.75, 1.5, 2.25 %) and steep time (8, 12 y 16 h). The oil was obtained by direct hexane extraction. The response variables were classified in: a) Indirect methods: peroxides index (PI), saponification index (SI), acid index (AI), iodine value (IV), and b) Direct methods: extinction coefficients at 232 nm and 270 nm (K232 y K270), infrared spectroscopy fourier transform (FTIR), esterified fatty acid methyl (FAMES) and nuclear magnetic resonance ( 1H-RMN). The results obtained by MALLS on nejayote identified that the critical stage in the nixtamalization process was the cooking, while the steep time did not denote any significant changes in the optical parameters, however, it is possible that at this stage changes in the physical and chemical components, including the FA, may originate. Regarding the oxidation analysis, the results indicate that the parameters analyzed in the corn oil suggest that the thermal-alkaline process induces an oxidative degradation, especially with prolonged steep times. The variable that showed most clearly that the oxidative stability of nixtamalized corn-oil flour was affected by the thermal-alkaline process was PI, as confirmed by K270, FTIR y 1H-RMN. In conclusion, the use of Ca(OH)2 at concentrations less than or equal to 0.75 % and steep time less than 12 hrs are indicated to achieve greater stability in corn oil when exposed to nixtamalization.
Key words: Nixtamalization, fatty acids, oxidative stability, MALLS, nejayote.
