INFORME FINAL - Instituto Politécnico...

Tortilla de maíz preparada con linaza… SIP - 20080392

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INFORME FINAL

“TORTILLA DE MAÍZ PREPARADA CON LINAZA:

COMPOSICIÓN QUÍMICA Y NUTRICIONAL”.

SIP - 20080392

RESUMEN

El maíz es el alimento básico de la población mexicana; la semilla de maíz es usada

principalmente para la elaboración de tortillas, después de su nixtamalización. La

semilla de linaza es rica en varios nutrientes tales como ácido alfa-linoleíco, lignanos

y fibra dietaria que han sido sugeridos por producir efectos benéficos como anti-

hipercolesterolémicos, anti-carcinogénico y disminución de glucosa en sangre. El

objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la adición de semilla molida de

linaza en tortilla de Harina de Maíz Nixtamalizado (HMN) con semilla de linaza

molida sobre la digestibilidad in vitro del almidón. HMN fue mezclada con la linaza

molida en proporciones de 90:10, 85:15 y 80:20; p/p. Las tortillas fueron cocidas y

liofilizadas y se les analizó en contenido de Almidón Total (AT), Almidón Disponible

(AD) y Digestibilidad del almidón. Las tortillas elaboradas sólo con HMN fueron

usadas como muestra control. Los valores de AT y AD disminuyeron cuando

aumentó la cantidad de linaza molida en la tortilla. El AT mostró una diferencia de

15.25 % entre la muestra control y la tortilla con 20 % de linaza. Un patrón fue similar

en el contenido de AD, pero la diferencia fue de 12.65 % con respecto a esta misma

tortilla. La tortilla control mostró la hidrólisis enzimática más alta seguida por las

muestras que contienen 10 y 20 % de semilla molida de linaza. A los 15 minutos de

reacción la tortilla control presentó una hidrólisis de 70 %, mientras que la tortilla con

20 % presentó un 38 % de hidrólisis. Posteriormente se observó un ligero

incremento en la hidrólisis; sin embargo a los 45 minutos todas las muestras

presentan el mismo comportamiento, presentando diferencias estadísticas

significativas (p < 0.05). Las tortillas con linaza pueden ser utilizadas para

incrementar el consumo de ácido alfa-linoleíco en la dieta diaria así como importante

para personas que requieran dietas especiales.


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1.- INTRODUCCIÓN

La linaza (Linum usitatissimum L.) es una semilla que ha sido cultivada

generalmente para la elaboración de fibras o para la obtención de aceite,

comúnmente llamado aceite de linaza. La fibra de la linaza ha sido tradicionalmente

procesada en el sector industrial, mientras que el aceite de linaza ha sido utilizado

con un producto nutricional y en la medicina tradicional (Tolkachev & Zhuchenko,

2000).

La semilla de linaza puede ser utilizada en forma completa o molida, además como

un aceite procesado, en diferentes tipos de alimentos. Estos productos han sido

propuestos o evaluados como aditivos nutricionales en la preparación de alimentos

tales como cereales, pan, panquecitos, spaghetti y aderezos para ensaladas (Chen

et. al., 1994; Wanasundara & Shahidi, 1998; Malcolmson et. al., 2000; Manthey et.

al., 2000).

La semilla de linaza contiene elementos con alto valor nutricional y efectos benéficos

tales como ácido alfa-linoléico (ALA), lignanos y fibra dietaria (Thompson et. al.,

1996; Rickard et. al., 1998; Cui, 2001; Daun et. al., 2003). ALA es un ácido graso

omega-3 que ha sido reportado por ser de gran utilidad en la prevención y

tratamiento de enfermedades coronarias, hipertensión y diabetes tipo 2 (Goodnight,

1993; Pszczola, 1998; Simopoulos, 1999; Oomah, 2001).

Los beneficios saludables de los lignanos de la semilla de linaza, han sido

investigados en trabajos como los de Dabrosin et al. (2002), en donde se ha

reportado que los suplementos alimenticios con semilla de linaza pueden reducir el

crecimiento y metástasis de tumores de pecho. El consumo de la semilla de linaza

también ha sido reportada que baja los niveles de lipoproteínas de baja densidad


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(LDL) asociadas con el colesterol en sangre, un efecto que puede ser atribuido a los

altos contenidos del ácido α-linoleíco, lignanos y otros componentes de la fibra

presente en las semillas (Arjmandi et. al., 1998; Prasad et. al., 1998; Jenkins et. al.,

1999; Lucas et. al., 2002).

En México la semilla de linaza no es consumida como parte de la dieta regular; sin

embargo, la tortilla por otra parte es un alimento popular que forma parte de la dieta

básica de la población lo que la vuelve un alimento importante y con alto potencial

para aumentar su valor nutritivo por medio de la adición de ingredientes

nutraceúticos. La tortilla es preparada por medio de masa nixtamalizada usando una

tecnología antigua desarrollada por la cultura mesoamericana. El principal

componente de la tortilla son los carbohidratos (60–75%, en base seca) de los

cuales el almidón y los polisacáridos no almidonosos (fibra dietaria) son los mayores

constituyentes. El conocimiento actual sobre las tendencias nutricionales del almidón

indica que la digestibilidad de los polisacáridos en alimentos puede variar

ampliamente (Björck et. al., 1994; Tovar, 2001).

Aunque la semilla de linaza puede tener aplicaciones en la industria de alimentos

(Stewart & Mazza, 1999; Lee et. al., 2004; Ramcharitar et. al., 2005; Goh et. al.,

2006), no existen reportes sobre las propiedades fisicoquímicas y nutricionales de la

tortilla adicionada con semilla de linaza.

2.- MATERIALES Y MÉTODOS

Preparación de Tortillas

Se utilizó una harina de maíz nixtamalizado (MASECA®) y una semilla molida de

linaza con las cuales se prepararon las tortillas. La harina de maíz fue hidratada


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usando 100g de harina en 140mL de agua destilada para obtener una masa. Las

tortillas de harina de maíz con linaza fueron preparadas mezclando la harina de maíz

con la semilla molida de linaza en diferentes proporciones, como son: 95:5, 85:15 y

80:20 (peso/peso), seguido de la adición de agua para formar la masa. La masa fue

moldeada utilizando una tortilladora casera para obtener tortillas que presentaron en

promedio un grosor de 2 mm. Éstas fueron cocinadas en un comal durante un

minuto por cada lado a una temperatura de 250 ± 50C. Una vez que se enfriaron a

temperatura ambiente, fueron congeladas con nitrógeno líquido y liofilizadas para su

posterior análisis.

Análisis de Laboratorio

2.3.- Composición química

El contenido de humedad fue determinado gravimétricamente (130 ± 20C por 2

horas) usando de 2 a 3 gramos de muestra. Los contenidos de ceniza, proteína y

grasa fueron analizados de acuerdo a los métodos oficiales 08-01, 46-13 y 30-25 de

la AACC (AACC International, 2000). El contenido de carbohidratos totales fue

calculado por diferencia.

Pruebas de digestibilidad in vitro

Almidón total.- Fue determinado siguiendo la metodología propuesta por Goñi et

al. (1997), en donde se uso una muestra de 50 mg la cual se dispersó durante 30

minutos en 3 mL de KOH 2M pH 4.75 para hidrolizar el almidón. Se agregó la

enzima amiloglucosidasa (Roché No. 102 857) y posteriormente la muestra fue

incubada durante 45 minutos en un baño de agua con temperatura controlada de


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600C. El contenido de glucosa se determinó utilizando el método de glucosa

oxidasa/peroxidasa (GOD/PAD) de la marca SERA-PAK® Plus.

En tubos de cultivo que contenían 1 mL de reactivo GOD/PAP, se depositaron 50 µL

de muestra, se agitaron con un vortex y posteriormente se incubaron los tubos a

370C por 10 min. Se vació la muestra en celdas de espectrofotómetro y se leyó sus

densidades ópticas a 500 nm. Las lecturas obtenidas son utilizadas en la siguiente

formula para determinar el % de almidón total en la muestra problema:

)1000(

)9.0)(100)()()(/(cos%

muestramg

diluciónvolumenmlgagluAT

Donde:

0.9 = factor de transformación de glucosa a glucano

100 = factor de dilución

Almidón disponible.- Fue medido siguiendo el protocolo multienzimático propuesto

por Holm et al. (1986) utilizando la enzima termoestable Termamyl® (Novo A/S,

Copenhagen) y amiloglucosidasa (Boehringer, Mannheim). Una muestra de 30 mg

en base seca, fue suspendida en 20 mL de agua destilada e incubada con α-amilasa

(Termamyl®) en un baño de agua hirviendo durante 20 minutos. Esta mezcla fue

entonces aforada a 100 mL con agua destilada. Se tomó una muestra de 0.5 mL de

la suspensión y se le agregó la enzima amiloglucosisada y 1.0 mL del regulador de

acetato de sodio 0.1 M pH 4.75. Esta mezcla fue incubada por 30 minutos a 600C,

se aforó a 10 mL con agua destilada. De la solución anterior se tomó una alícuota de

50 L y se le determinó la cantidad de glucosa liberada por digestión enzimática,


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mediante el método de glucosa/oxidasa peroxidasa. Se leyeron las densidades

ópticas a 510 nm. Los valores resultantes de la lectura se utilizaron en la solución

de la siguiente formula:

Hx

mg

FGAAD

muestra %100

100)3600)((%

Donde:

A = Absorbancia

H = Humedad

3600 = Factor de conversión

FG = Factor de glucosa

Hidrólisis enzimática in vitro.- La hidrólisis (amilólisis) se determinó siguiendo el

método de Holm et al. (1985), el cual se basa en estimar el poder reductor de la

maltosa liberada por la acción de la enzima -amilasa pancreática porcina a través

del ácido 3,5-dinitrosalicílico (DNS).

Se pesaron 500 mg de almidón o su equivalente en un matraz Erlenmeyer de 125

mL y se le agregaron 50 mL del amortiguador de fosfato. La muestra se colocó en un

baño a 37 0C con agitación constante. Se preparó la suspensión de enzima -

amilasa pancreática porcina (Sigma-Aldrich®) (56 µL de enzima en 16 mL de

amortiguador de fosfato). Se prepararon los tubos de ensaye agregando a cada tubo

800 L de agua destilada + 1 mL de DNS. Después de que se tomó la muestra a

tiempo cero, se adicionó 1 mL de la solución de la enzima a cada matraz. Se tomó

200 µL de muestra a los siguientes tiempos: 0, 15, 30, 45, 60, 75 y 90 minutos,


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respectivamente. Se preparó una curva estándar de maltosa y se agregó 1 mL de

DNS. Al final de los 90 minutos se colocaron los tubos que contienen las muestras

junto con la curva de maltosa, durante 10 minutos en baño a ebullición. Se sacaron y

se dejó enfriar a temperatura ambiente, y se les adicionó 15 mL de agua destilada a

cada tubo, se mezclaron y se leyeron las densidades ópticas a 530 nm.

Se hizo un análisis de regresión lineal, para obtener los mg de maltosa contenidos

en las muestras. El porcentaje de la hidrólisis se calculó utilizando la siguiente

formula:

1002.0

95.050% x

xmg

xxmgHIDRÓLISIS

muestra

maltosa

Donde:

50 = Factor de dilución

0.95 = Factor de conversión

Análisis estadístico

Los resultados fueron expresados como la media ± error estándar de tres

determinaciones. La comparación de las medias fue llevada a cabo por medio de un

análisis de varianza seguido por una prueba de Tukey cuando se encontraron

diferencias significativas. Los análisis estadísticos fueron llevados a cabo usando el

software SPSS Version 6.0 (SPSS Institute Inc., Cary, NC, USA).


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3.- RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Composición química

En el cuadro 1 se muestra la composición química de la tortilla que contiene

diferentes niveles de semilla de linaza molida. El valor de la humedad varío de 44.13

a 47.60 % y se puede observar que la adición de la linaza disminuye ligeramente

este parámetro. No se observan diferencias estadísticas significativas (p > 0.05)

entre las tortillas adicionadas con los diferentes niveles de linaza, debido

probablemente al carácter hidrofílico que es impartido por el aceite presente en la

semilla de linaza. De acuerdo con los trabajos de Agama-Acevedo et al. (2004;

2005), el contenido de humedad en tortillas varía entre 35 y 50 %, dependiendo de

las condiciones que se hayan seguido en el proceso de nixtamalización. La variedad

de maíz también puede ser un factor que influya en la humedad de la tortilla, así se

puede observar en el bajo contenido que presentan las tortillas de maíz azul con

valores de 34.7 % mientras que las tortillas de maíz blanco presentan 38.3 %

siguiendo condiciones similares de nixtamalización (Hernández-Uribe et al., 2007).

El contenido de grasa, como era de esperarse se incrementó cuando la proporción

de semilla de linaza se aumentó en la mezcla. Esta situación se muestra importante

debido principalmente al tipo de ácido graso suministrado por la semilla de linaza,

principalmente por la posibilidad de que se incremente la formación de complejos

amilosa-lípido, un proceso que disminuye la retrogradación de la tortilla y que puede

resultar en obtener una mejor textura en la tortilla adicionada con linaza.


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Cuadro 1.- Composición química (%) de tortilla que contiene diferente niveles de

semilla de linaza molida.

Muestra Humedad Grasa1

Proteína1,2

Ceniza1

Carbohidratos totales

3

Control 47.60 0.34a

4.27 0.03a

9.10 0.12a

1.31 0.01a 85.32

Tortilla + 10 % linaza

43.80 0.58b

8.23 0.01b

10.87 0.03b

1.54 0.01a 79.36


44.10 0.32b

9.98 0.08c

11.60 0.32b,c

1.44 0.01a 76.98


44.13 0.32b

12.00 0.16d

12.93 0.03d

1.64 0.03a 73.43

Los resultados son medias de tres réplicas ± EE. Las medias con la misma letra dentro de las columnas no son significativamente diferentes (P < 0.05). EE: Error estándar (n = 9). 1Expresada en base seca

2N × 5.85.

3Calculado por diferencia.

En tortillas elaboradas con harina de maíz nixtamalizado los contenidos de lípidos

varió entre 2.8 y 4.1 %, de acuerdo con Agama-Acevedo et al. (2004), y aquellas

elaboradas con masa comercial presentan valores de 3.2 - 4.0% (Agama-Acevedo

et. al., 2005), mientras que en tortilla de maíz azul se presentó un valor más alto en

este parámetro, 4.5 %, en comparación con tortilla de maíz blanco, 2.6 %

(Hernández-Uribe et. al., 2007).

Otra importante observación en este estudio fue el incremento en el contenido de

proteína; la muestra con el nivel más alto de linaza presentó un 42 % más de

proteína que la tortilla control (Cuadro 1).

El contenido de proteína de las tortilla con linaza es más alto que el valor que

presentan las tortillas de maíz azul (9.6%) (Hernández-Uribe et. al., 2007). En otros

estudios donde se usó harina de maíz nixtamalizado y masa comercial para elaborar


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tortillas, se encontraron valores de proteína de entre 7.5 y 9.6 % (Rendón-Villalobos

et. al., 2002; Agama-Acevedo et. al., 2004; 2005).

El aumento en la proteína presente en las tortilla de linaza puede ser de importancia

no sólo desde el punto de vista nutricional sino también por las interacciones que

pueden ocurrir entre la proteína y el almidón, permitiendo por un lado reducir el

fenómeno de retrogradación y mejorar las propiedades de textura en una tortilla

(Román-Brito et. al., 2007).

El contenido de ceniza no presentó diferencias estadísticas significativas (p > 0.05)

entre las tortillas control y las adicionadas con linaza (Cuadro 1), por lo que se puede

suponer que los niveles de linaza empleados no fueron los suficientes para que

altere el contenido de mineral en productos cocinados. Una conclusión similar fue

señalada para tortillas adicionadas con harina de amaranto (1.4% en tortilla control y

1.5 % para tortilla adicionada con amaranto) (Islas-Hernández et. al., 2007).

El contenido de carbohidratos totales disminuyó conforme se aumentó el nivel de

linaza en la tortilla. Si embargo, más importante fue el incremento en el nivel de los

polisacáridos no-almidonosos (calculado como la diferencia entre carbohidratos

totales – almidón total), y el cual corresponde a una fracción consistente de celulosa,

hemicelulosa a y lignina de la semilla de linaza e incluida en la fibra dietaria insoluble

(Vergara-Valencia et. al., 2007).

Pruebas de digestibilidad in vitro

Los valores de almidón total (AT) en las tortillas disminuyeron cuando se

aumentaron los niveles de semilla de linaza (Cuadro 2).


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Cuadro 2.- Contenido de almidón Total(AT), almidón disponible (AD) y almidón

resistente (AR) en tortilla elaboradas con diferentes niveles de semilla de

linaza molida.

Muestras AT (%) AD (%) AR (%)

Control

Tortilla + 10 % linaza Tortilla + 15 % linaza Tortilla + 20 % linaza

75.49 0.56a

67.53 0.38b

65.51 0.46c

60.24 0.46d

68.57 0. 28a

61.66 0.83b

58.17 0.70c

55.92 1.25c,d

1.92 0.032a

2.77 0.054b

3.25 0.210c

5.08 0.230d

Los resultados son medias de tres réplicas ± EE. Las medias con la misma letra dentro de las columnas no son significativamente diferentes (P < 0.05). EE: Error estándar (n = 9).

Este efecto es debido al bajo contenido de almidón presente en la semilla de linaza,

que resulta en una dilución del almidón en la tortilla. Los valores obtenidos en este

estudio fueron similares a los determinados en tortilla de maíz blanco (74.9%),

aunque más bajos que los que se presentaron en tortilla de maíz azul (68.5%)

(Hernández-Uribe et. al., 2007). En otros estudios sobre tortilla elaboradas en

laboratorio, Agama-Acevedo et al. (2004; 2005) reportaron niveles que oscilaron

entre 72 y 80%.

El contenido de almidón disponible (AD) estuvo en concordancia con los contenidos

de AT, dado que ambos presentaron el mismo patrón al disminuir a mediada que se

aumentó el nivel de linaza. El valor de AD en tortilla de linaza fue más bajo que los

determinados en tortillas elaboradas con harina de maíz (66 a 76%) (Agama-

Acevedo et. al., 2004) y con masa nixtamalizada (67 a 76%) (Agama-Acevedo et. al.,

2005).


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Los valores de AD son importantes debido a la habilidad para suministrar glucosa en

la sangre después de ingerir alimentos. El consumo de tortilla adicionada con linaza

puede contribuir para reducir el consumo de carbohidratos y consecuentemente ser

recomendado para grupos de personas con diabetes o con problemas de sobrepeso.

En este sentido, la tortilla adicionada con linaza puede ser considerada como un

alimento nutraceútico. Tortillas preparadas con linaza presentaron valores de AD de

73.3 % que es más bajo que los determinados en tortilla de maíz blanco (76.2%)

(Islas-Hernández et. al., 2007).

En los porcentajes de hidrólisis, la tortilla control presentó los valores más altos de

hidrólisis enzimática seguida de las muestras que contienen 10, 15 y 20% de harina

de linaza (Figura 1).

0

20

40

60

80

0 15 30 45 60 75 90

Tiempo (min)

Hid

rólis

is (

%)

Control 10% 15% 20%

Figura1.- Hidrólisis in vitro de tortilla control (□); con 10 % (◊), 15 % (∆) y 20 % de

linaza (○). Las barras de error representan el error estándar (n= 9).


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A los 15 minutos de reacción la tortilla control presentó un 70 % de hidrólisis,

mientras que la tortilla que contiene 20 % de linaza mostró solamente un porcentaje

de hidrólisis de 38 %. Posteriormente se presentó un ligero incremento en el

transcurso del tiempo experimental, pero después de los 45 minutos la tasa de

hidrólisis permaneció constante hasta el final del experimento (90 minutos).

Un patrón similar al de la tortilla control de este estudio fue encontrado en tortillas

adicionadas con amaranto, las cuales mostraron valores que fluctuaron entre 75 y 80

% (Islas-Hernández et. al., 2007). Valores máximos en hidrólisis entre 72 y 80 %

fueron obtenidos en tortillas elaboradas con harina de maíz nixtamalizado y masa

comercial (Agama-Acevedo et. al., 2004; 2005).

4. - CONCLUSIONES

Contenidos altos de proteína y grasa fueron registrados en las tortillas adicionadas

con semilla de linaza molida. Un patrón inverso fue encontrado cuando se evalúo el

contenido de carbohidratos totales y el almidón total. Sin embargo, los polisacáridos

no-almidonosos incrementaron cuando se aumentó el nivel de linaza molida que se

adicionó a las tortillas de maíz. La digestibilidad del almidón disminuyó en las tortillas

adicionadas con semilla de linaza, debido principalmente a la disminución del

contenido del almidón disponible y el aumento en el contenido de almidón resistente.

5.- IMPACTO

La información que se obtuvo proporciona la base para incidir en el uso y su

atención en el rol de la semilla de linaza en la prevención y curación de numerosas

enfermedades degenerativas. Históricamente la linaza ha sido valorada por su


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abundancia de grasas, la cual provee una mezcla única de ácidos grasos, los cuales

son componentes orgánicos que se encuentran en prácticamente todos los

alimentos y en el caso de las tortillas que fueron adicionadas con semilla de linaza,

estos estuvieron presentaron una alta cantidad de ácidos grasos insaturados, 26.32 -

30.08% (ácido oleico).

El contenido de fibra alto en frutas, verduras y granos enteros es necesario para que

el sistema digestivo pueda trabajar eficazmente. Lo que hace la linaza destacarse

encima de otros granos enteros es su mezcla de fibra. La semilla de linaza contiene

tanto fibra soluble como insoluble. Se ha conocido que la fibra tiene efectos positivos

en la disminución de colesterol. Finalmente el presentar las tortillas de linaza una

baja digestibilidad, convierte a esta tipo de alimento en atractivo para personas que

requieran seguir un régimen particular de nutrición.

6. - BIBLIOGRAFÍA

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Food. F. Shahidi, ed. Plenum Press:New York.


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SUBPRODUCTOS

3.2.- Conferencias.

1. Participación en 13th ICC Cereal & Bread Congress-Cerworld 21st. “Cereals

worldwide in the 21st Century: Present and Future”. Celebrado del 15 al 18 de

junio del 2008 en Madrid, España. Presentación del trabajo: “Starch

digestibility of flaxseed-added corn tortilla”


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2. Participación en “3er. Congreso Internacional de Nixtamalización: del maíz a

la tortilla”, celebrado del 19 al 22 de octubre del 2008 en Querétaro, Qro.

Presentación del trabajo: “Effect of addition of flaxseed meal to tortilla on in

vitro digestibility and predicted glycemic index”.


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3.3.- Artículos Científicos.

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