Estudio de cambios estructurales y en algunos compuestos fenólicos durante la elaboración de tesgüino de maíz azul (Zea mays)

Abstract

ABSTRACT: The fermented foods production is one of the food-processing technologies oldest, nevertheless, it still applies because it is from these products which are obtained not only with sensory characteristics highly valued, but with features such as nutritional often located at these foods in the group of probiotics in this context, the grains are considered good sources of nutrients for the growth of probiotic microorganisms by themselves is also considered as prebiotics. In this paper we studied the process of producing a fermented maize called Mexican Tesgüino whose development includes the stages of germination of the grain, milling and baking and fermentation of atole, identified variations in anthocyanins, total phenolics, activity of sequestration of free radicals (DPPH and ABTS), structure (for germination) and color throughout the process as well as microbial growth, production of lactic acid and ethanol during fermentation. The corn was developed tesgüino blue. Identified the most suitable conditions for germination were: 24 h of soaking, water 200g / 100g grain, T = 25 º C for 96h and total germination. As structural changes were analyzed using the methodology of image analysis shows that, under experimental conditions, the magnitudes of moisture, area and Feret diameter progresses increase the germination time by presenting the same trends, the fractal dimension of the area grain with respect to time, presents a behavior characterized by the appearance of three peaks, the first corresponding to the rapid absorption of water and the third time of radicle emergence in which the germination of the grain is perceived visually, while The second peak, so attempt it at the beginning of the formation of the radicle in the grain and it is therefore proposed that the grain has germinated when its fractal dimension has a maximum between 72 and 76 hours of the process. With regard to the amount of phenolic compounds increases during germination decreases significantly in the firing and increases in the fermentation produces an overall increase of 101% while the amount of anthocyanins increased slightly during the germination of corn and decrease during the cooking to keep constant during the fermentation, the total loss of these pigments is 43%. The activity of free radicals hijacking is directly related to the amount of total phenolic compounds, in aggregate form, showed a loss of 20% compared to raw corn. We found significant changes in color depending on the stage of production, however, although it is possible instrumental record, not necessarily human sensory perception. It was possible to adjust the logistic growth model for L. plantarum and S. cerevisiae MRS and YM media, respectively. Both microorganisms grew simultaneously in the fermenting wort, having produced representative quantities of ethanol and lactic acid. Sensory characteristics of the tesgüino developed in the laboratory are similar to those of tejuino produced and marketed by the mestizo population in parts of Mexico. The tesgüino produced in the laboratory, to be produced with blue corn, can bring additional benefits to the acquisition of essential nutrients (carbohydrates, proteins, fats, vitamins and minerals), protecting the human body from oxidative damage caused by environmental factors of stress.

RESUMEN: La producción de alimentos fermentados es una de las tecnologías de procesamiento de alimentos más antiguas, a pesar de ello, aún sigue vigente pues es a partir de estos procesos que se obtienen productos no solo con características sensoriales muy apreciadas sino, con características nutricionales tales que en muchos casos ubican a estos alimentos dentro del grupo de lo probióticos, en este contexto, los cereales son consideradas buenas fuentes de nutrientes para el crecimiento de microorganismos probióticos siendo además por si mismos considerados como prebióticos. En este trabajo se estudió el proceso de producción de un fermentado de maíz de origen mexicano denominado Tesgüino cuya elaboración incluye las etapas de germinación del grano, molienda y cocción del atole y fermentación; se determinaron las variaciones en antocianinas, compuestos fenólicos totales, actividad de secuestro de radicales libres (DPPH y ABTS) , estructura (durante la germinación) y color a lo largo del proceso así como crecimiento microbiano, producción de ácido láctico y etanol durante la fermentación. El tesgüino fue elaborado con maíz azul. Se determinaron las condiciones de germinación más adecuadas que fueron: 24 h de remojo, 200g agua/ 100g de grano, T=25 ºC y 96h de totales de germinación. En cuanto los cambios estructurales, fueron analizados usando la metodología de análisis de imagen encontrándose que bajo las condiciones de experimentación, las magnitudes de humedad, área y diámetro de Feret aumentan conforme avanza el tiempo de germinación presentando las mismas tendencias, la dimensión fractal del área del grano con respecto al tiempo, presenta un comportamiento caracterizado por la aparición de tres picos, el primero correspondiente a la absorción rápida de agua y el tercero al surgimiento de la radícula momento en el cuál, la germinación del grano es percibida visualmente, en tanto, el segundo pico, de forma tentativa, corresponde al comienzo de la formación de la radícula en el interior del grano por lo que se propone que, el grano ha germinado cuando su dimensión fractal tiene un máximo entre las 72 y 76 horas del proceso. Con respecto a la cantidad de compuestos fenólicos aumenta durante la etapa de germinación, disminuye considerablemente en la cocción y aumenta en la fermentación obteniéndose un incremento global de 101% mientras que la cantidad de antocianinas aumenta ligeramente durante la germinación del maíz y disminuye drásticamente durante la cocción para mantenerse constante en la fermentación, la pérdida global de estos pigmentos es de 43%. La actividad de secuestro de radicales libres está relacionada directamente a la cantidad de compuestos fenólicos totales, en forma global, se obtuvo una pérdida de 20% con respecto al maíz sin procesar. Se encontraron cambios importantes en el color dependiendo de la etapa de producción, sin embargo, aunque es posible registrarlos instrumentalmente, no coinciden necesariamente con la percepción sensorial humana. Fue posible ajustar al modelo logístico el crecimiento de L. plantarum y S. cerevisiae en medios MRS y YM respectivamente. Ambos microorganismos crecieron de forma simultánea en el mosto de fermentación, habiendo producido cantidades representativas de etanol y ácido láctico. Las características sensoriales del tesgüino elaborado en el laboratorio, son similares a las del tejuino producido y comercializado por la población mestiza de algunas zonas de México. El tesgüino producido en el laboratorio, al ser elaborado con maíz azul, puede aportar beneficios adicionales a la adquisición de nutrientes esenciales (carbohidratos, proteínas, grasas, vitaminas y minerales), protegiendo al cuerpo humano del daño oxidativo producido por los factores ambientales de estrés.