Unidad 3 Maiz Bien

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TECNOLOGÍA DE CEREALES Y OLEAGINOSAS

UNIDAD IIITECNOLOGÍA DE ARROZ Y MAÍZ

TECNOLOGÍA DEL MAÍZCATEDRÁTICO:

M.C.AyB MAGBIS AZGAD AGUILAR GARCIA

PRESENTA:CRISANTO MENDOZA ANEL YADIRA.

GUDIÑO ANDRADE LETICIA.HERNÁNDEZ MUÑOZ KARLA ESTEFFNI.

ROMERO CASTILLO ELVI ADRIANA.SALOMÓN MARTINEZ ANA KAREN.

GRUPO: 701-A

TIERRA BLANCA, VER, 26 DE OCTUBRE DE 2015

INDICE

1. INTRODUCCIÓN...............................................................................5

1.1 MAÍZ..............................................................................................5

2. MARCO TEORICO............................................................................6

2.1 EL CENTRO DE ORIGEN DEL MAÍZ.....................................................62.2 MORFOLOGÍA Y COMPOSICIÓN DEL GRANO DE MAÍZ..........................7

2.2.1 La planta de maíz..................................................................82.2.2 El grano de maíz....................................................................9

2.3 PRODUCCIÓN DEL MAÍZ.................................................................142.3.1 Producción en Mundial.......................................................142.3.2 Producción en México........................................................15

2.4 TIPOS DE MAÍZ Y GENÉTICAMENTE MODIFICADOS..........................182.4.1 Clasificación del Maíz por la Estructura de su Endospermo.................................................................................182.4.2 Maíz Genéticamente Modificado........................................19

2.4.2.1 Maíz resistente a insectos.........................................................................192.4.2.2 Maíz tolerante a herbicida.........................................................................21

2.5 PROCESOS Y USOS DEL MAÍZ........................................................222.5.1 Producción de Maíz por Variedad en México...................242.5.2 Procesos del Maíz...............................................................25

2.5.2.1 Proceso de nixtamalización tradicional...................................................25

2.6 INOCUIDAD ALIMENTARIA...............................................................282.6.1 Norma del CODEX para el maíz.........................................28

2.7 ADITIVOS......................................................................................31

3. CONCLUSIÓN.................................................................................37

4. BIBLIOGRAFIA...............................................................................38

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GRUPO: 701-A


INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Composición química proximal de las partes anatómicas principales de los granos de maíz en base seca………………………………………………………11

Tabla 2. Producción mundial del maíz por país..…………………………………….14

Tabla 3. Producción de maíz en México………………………………………………17

Tabla 4. Producción Nacional de maíz por entidad en 2012……………………….17

Tabla 5. Clasificación del maíz de acuerdo con la estructura y composición del endospermo………………………………………………………………………………18

Tabla 6. Utilizaciones del maíz a nivel mundial………………………………………22

Tabla 7. Alimentos en los que aparece el maíz......................................................23

Tabla 8. Variedades y usos del maíz en México……………………………………..23

Tabla 9. Principales aditivos utilizados en el maíz y sus subproductos…………...31

Tabla 10. Acentuadores de sabor……………………………………………………..32

Tabla 11. Antioxidantes…………………………………………………………………33

Tabla 12. Colorantes…………………………………………………………………….33

Tabla 13. Humectantes…………………………………………………………………34

Tabla 14. Reguladores de pH………………………………………………………….35

Tabla 15. Conservadores……………………………………………………………….36

Tabla 16. Acondicionadores de masa…………………………………………………36

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GRUPO: 701-A


INDICE DE FIGURAS

Figura 1. Localización de los centros de origen/ domesticación de las plantas cultivadas, según Vavilov…………………………………………………………………7

Figura 2. Secuencia morfológica de la posible evolución de la mazorca del teocintle y el maíz…………………………………………………………………………8

Figura 3. Morfología de la planta de maíz (izquierda)………………………………..9

Figura 4. Estructura del grano de maíz: corte longitudinal………………………….12

Figura 5. Superficie y valor de producción……………………………………………15

Figura 6. Estados productores de maíz en 2012…………………………………….16

Figura 7. Volumen de producción, importaciones y rendimiento...........................15

Figura 8. Proceso de nixtamalización tradicional……………………………………27

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1. INTRODUCCIÓN

1.1 Maíz

El maíz es el cereal de los pueblos y culturas del continente americano. Las más

antiguas civilizaciones de América –desde los olmecas y teotihuacanos en

Mesoamérica, hasta los incas y quechuas en la región andina de Sudamérica–

estuvieron acompañadas en su desarrollo por esta planta. Esta asociación entre

cultura y agricultura del maíz ha motivado a científicos y humanistas a

preguntarse: ¿Cuál es el origen de este cereal? ¿Cómo fue su evolución, una vez

que los diferentes grupos humanos lo adoptaron y cultivaron para su provecho?

Estas preguntas los han llevado a explorar el pasado y en la actualidad, junto al

desarrollo científico y tecnológico, han podido descifrar varios de los enigmas que

rodean la domesticación de este cultivo. El ancestro directo del maíz es el

teocintle.

El maíz es el cereal que más importancia ha tenido en varios sectores de la

economía a escala mundial durante el siglo XX y en los inicios del XXI. En los

países industrializados, el maíz se utiliza principalmente como forraje, materia

prima para la producción de alimentos procesados y, recientemente, para la

producción de etanol. Por el contrario, en algunos países de América Latina y,

cada vez más en países africanos, un gran porcentaje del maíz que se produce o

importa se destina al consumo humano. En este sentido, el maíz ha sido y sigue

siendo un factor de sobrevivencia para los campesinos e indígenas que habitan en

la mayoría de los países del continente americano (Serratos, 2009).

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2. MARCO TEORICO

2.1 El centro de origen del maíz

Uno de los más grandes genetistas del siglo XX y estudioso de las plantas

cultivadas, Nikolai Vavilov (1887–1943, consolidó el concepto de centro de origen.

Es gracias a sus estudios que se conocen y exploran las ocho grandes regiones

del mundo en las que se originaron las plantas cultivadas. Se ha definido como

“centro de origen” de plantas cultivadas a una zona geográfica en donde se

encuentra un máximo de diversidad del cultivo y en el que coexisten o coexistieron

sus parientes silvestres (Figura 1). En particular, Vavilov toma en cuenta varios

aspectos para definir a los centros de origen de los cultivos agrícolas: 1) se trata

de áreas geográficas en las que éstos se siguen cultivando; 2) se asocian a

grandes extensiones de territorio y; 3) “los focos primarios del origen de los

cultivos se encuentran en las regiones montañosas”. Según las observaciones de

Vavilov, el origen del maíz junto con aproximadamente 49 especies más, está en

el Centro Primario VII (Figura 1) que se localiza desde el centro-sur de México,

hasta la mitad del territorio de Centroamérica. Desde sus primeras exploraciones

en México, para Vavilov fue evidente que Euchlaena, género en el que

antiguamente se clasificó al teocintle, era el pariente silvestre más cercano del

maíz.

Junto con el maíz, el teocintle se describió desde tiempos de la Colonia en México

y Francisco Hernández Boncalo (1515/1517- 1578) es el primer informante de

esta planta hacia 1570.

6

Figura 1. Localización de los centros de origen/domesticación de las plantas

cultivadas, según Vavilov. (Serratos, 2009).

2.2 Morfología y composición del grano de maíz

Los estudios pioneros de la taxonomía del teocintle los realiza Schrader (1833)

quien lo clasifica como Euchlaena mexicana. Según George Beadle , en 1875 el

botánico Ascherson ya considera que Euchlaena es en realidad el género Zea

pero le parecía muy difícil explicar cómo “una simple espiga de teocintle pudo dar

origen y evolucionar en la monstruosa mazorca de maíz, aún con la poderosa

influencia de la selección humana”. Otros estudios sobre el origen del maíz fueron

realizados por Harshberger (1893) y en ellos sugiere que el maíz es un producto

de la hibridación del teocintle con otro pasto, quizá extinto.

El origen del maíz no ha sido sencillo de rastrear. La mazorca es única entre los

cereales y de ahí que la dilucidación de su origen haya sido un gran desafío

científico. Por otra parte, el registro fósil de los restos más antiguos del maíz,

encontrados en diversas partes de México, demuestran un gran cambio

morfológico desde la pequeña espiga femenina (“mazorquita”) del teocintle, con

unos cuantos granos de fácil dispersión, y la espiga femenina (mazorca) del maíz

con una gran cantidad de granos fuertemente adheridos al “olote” (raquis).

7

Aunque hay una evidente discontinuidad entre la morfología de la espiga

femenina del teocintle y el maíz, el análisis de estructuras intermedias (Figura 2)

que se producen en su progenie, sugieren diferentes interpretaciones del origen

del maíz.

Figura 2. Secuencia morfológica de la posible evolución de la mazorca del

teocintle y el maíz (Serratos, 2009).

Es interesante notar que la palabra teocintle, como se usa en la actualidad, es una

versión invertida de la palabra cinteotl, que entre los mexicas designaba el templo

en el cual se realizaba el culto de la diosa del maíz, Xilonen.

2.2.1 La planta de maíz

Botánicamente, el maíz es perteneciente a las gramíneas, por lo tanto, es una

planta monoica; es anual, dotada de un amplio sistema radicular fibroso. Sus

inflorescencias masculinas (espiguillas) y femeninas (elote, mazorca, espiga) se

encuentran en la misma planta pero situadas en distinto lugar. Si bien la planta es

anual, su rápido crecimiento le permite alcanzar hasta los 2,5m de altura, con un

8

tallo erguido, rígido y sólido; algunas variedades silvestres alcanzan los 7m de

altura, ver (Figura 3).

En las panojas es dónde se desarrolla el grano, en un número variable de hileras

(12 – 16), produciendo de 300 a 1000 granos, que pesan entre 190 y 300 g por

cada 1000 granos. El peso depende de las distintas prácticas genéticas,

ambientales y de cultivo pero la relación entre el peso del grano y el peso total de

la planta es, en la mayoría de las variedades de maíz, de aproximadamente 0,52.

El grano constituye aproximadamente el 42% del peso en seco de la planta

(Carlson, 1988). De 100 kg de panojas se obtienen alrededor de 18 kg de granos

(FAO, 1993).

Figura 3. Morfología de la planta de maíz (izquierda) (Doebley 2003).

2.2.2 El grano de maíz

El grano de maíz se denomina cariópside o cariopsis; cada grano contiene el

revestimiento de la semilla, o cubierta seminal, y la semilla, conformada a la vez

por el endospermo y el germen. Al endospermo, la parte de mayor tamaño,

corresponde cerca del 83% del peso del grano, en tanto que el germen equivale

en promedio al 11% y el pericarpio al 5%. El resto está constituido por la pilorriza,

9

estructura cónica que junto con el pedicelo une el grano a la espiga (Serna-

Saldivar, 1996).

Respecto al endospermo, este está conformado de dos tipos: el translúcido o

vítreo donde los gránulos de almidón tienen forma cúbica y están compactos, no

existiendo aire o espacio entre gránulos y el endospermo opaco o harinoso, donde

los gránulos de almidón son esféricos, están cubiertos por una matriz proteica y

existen muchos espacios de aire entre gránulos (Wolf, et. al.., 1952).

Químicamente, las diferentes partes anatómicas del grano difieren en su

composición, (Tabla 1). El pericarpio contiene aproximadamente 87% de fibra

cruda, constituida por hemicelulosa (67%), celulosa (23%) y lignina (0.1%). El

endospermo, en cambio, presenta un nivel elevado de almidón (87%),

aproximadamente 8% de proteína y un contenido de lípidos relativamente bajo. El

germen se caracteriza por su elevado contenido de lípidos crudos (33% en

promedio), además de un nivel de proteína alrededor al 20% y minerales (Serna-

Saldivar, 1996).

El componente principal del grano de maíz es el almidón, al que corresponde

hasta el 73% del peso del grano, conteniendo otros carbohidratos como glucosa,

sacarosa y fructosa en cantidades que van del 1 al 3% del grano, según la

variedad.

Después del almidón, las proteínas constituyen el siguiente componente químico

del grano por orden de importancia, principalmente se encuentran en el

endospermo, formando la capa de aleurona. Pueden variar entre un 8 y 11% del

peso del grano, según la variedad de maíz (Amaya-Guerra, 2003). Las proteínas

del grano de maíz, zeínas, han sido ampliamente estudiadas, de dónde se ha

concluido que hay al menos 5 fracciones proteicas (α,β,δ y γ zeína,

principalmente), las cuales, cabe mencionar que desde el punto de vista de

10

balance de aminoácidos, son muy bajas en lisina y triptófano (Graham et.

al.,1990).

Estas proteínas se encuentran principalmente en el endospermo, las cuales

representan el 60% de la proteína total, siendo glutelinas (26%), albúminas y

globulinas (6%) el resto (Wilson, 1987).

Las zeínas se consideran prolaminas pero la clasificación moderna las incluyen

dentro de las prolaminas y proteínas que son solubles en una mezcla de agua y

alcohol como agente reductor.

Tabla 1. Composición química proximal de las partes anatómicas principales

de los granos de maíz en base seca.

(Watson, 1989).

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Componente

químico

Pericarpio (%) Endospermo (%) Germen (%)

Proteína 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

Figura 4. Estructura del grano de maíz: corte longitudinal (FAO, 2008).

El aceite de grano de maíz está fundamentalmente en el germen y viene

determinado genéticamente, con valores que van del 3 al 18%. Este aceite

contiene niveles relativamente elevados de ácidos grasos poliinsaturados,

fundamentalmente ácido linoleico, con un valor medio de 24%. Este aceite es

relativamente estable por contener únicamente pequeñas cantidades de ácido

linolénico (0.7%) y niveles elevados de antioxidantes naturales.

La fibra en el grano de maíz se encuentra principalmente en el pericarpio y la capa

terminal; el restante está en las paredes celulares del endospermo y en menor

medida, en las del germen (ver figura 4). El salvado de maíz está formado por un

12

75% de hemicelulosa, 24.9% de celulosa y 0.1% de lignina en base seca (Serna-

Saldivar, 1996).

La concentración de cenizas dentro del grano es aproximadamente de 1.3%,

ligeramente menor que el contenido de fibra cruda, del cual, el 78% es

proporcionado por el germen, siendo el Fósforo y el Magnesio los minerales más

abundantes. Como es común en los cereales, el maíz presenta una baja

concentración de Calcio y oligoelementos (Bressani et.al., 1989).

Además de estos nutrientes, el grano de maíz presenta vitaminas, tanto

liposolubles, como provitamina A, vitamina E y vitaminas del complejo B. La

provitamina A puede variar según la genética del grano del maíz, ya que está en

forma de carotenoides, siendo el maíz amarillo el más rico en esta vitamina. La

vitamina E está principalmente en el germen. Las vitaminas hidrosolubles están

mayormente almacenadas en la capa de aleurona y en menor medida en el

germen y en el endospermo. Se han encontrado cantidades considerables de

tiamina, riboflavina y niacina, siendo ésta la más estudiada debido a la asociación

con la deficiencia de niacina (pelagra), fenómeno altamente difundido en

poblaciones que consumen gran cantidad de maíz (Serna-Saldivar, 1996). Este

padecimiento puede evitarse con el cocimiento alcalino, ya que la niacina está

ligada y durante este proceso se libera, pero aun así, el hecho de que se presente

pelagra en una población también está asociado al desequilibrio de aminoácidos

(Bressani et. al., 1990; Serna-Saldivar, 1996).

2.3 Producción del maíz

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2.3.1 Producción Mundial

Proyección Octubre 2015

Este mes el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) estima que la Producción Mundial de Maíz 2015/2016 será de 972.6 millones de toneladas, cerca de 5.5 millones de toneladas menos de lo estimado el mes pasado.

La Producción Mundial de Maíz del año pasado fue de 1008.68 millones de toneladas. Los 972.6 millones de toneladas estimados este año podrían significar un incremento de 36.07 millones de toneladas o un 3.58% en la producción de maíz alrededor del mundo (Tabla 2).

Tabla 2. Producción Mundial de Maíz por País

País Valores en toneladas métricasEstados Unidos 344,311,000China 225,000,000Otros 94,095,000Brasil 80,000,000Unión Europea 57,996,000Ucrania 25,000,000Argentina 24,000,000México 23,500,000India 23,000,000Rusia 13,500,000Sudáfrica 13,500,000Canadá 12,300,000Indonesia 9,600,000Filipinas 7,800,000Nigeria 7,000,000Egipto 6,000,000Etiopía 6,000,000

La próxima actualización será el 10 de Noviembre, 2015.

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2.3.2 Producción en México

El maíz es el principal cultivo en México, participa con el 18% del valor de producción del sector agrícola (88 mil mdp en 2012 y 78 mil en 2013) y concentra el 33% de la superficie sembrada en el territorio nacional (7.5 millones de hectáreas). El volumen de producción de maíz en 2012 alcanzó 22.1 millones de toneladas y se estima que para 2013 se alcanzaron 22.7 millones. Mientras que la superficie de temporal ocupa el 74% de la superficie, aporta únicamente el 40% del valor generado (como se muestra en la Figura 4 y Tabla 3).

Figura 5. Superficie y Valor de la Producción

Fuente: SIAP- SAGARPA. /p Cifras preliminares.

Todas las entidades del país presentan algún nivel de producción de maíz, sin embargo, siete entidades concentran el 64.5% del volumen de producción nacional. Sinaloa es el principal productor al concentrar el 16.5% del total. Le siguen en importancia Jalisco, Michoacán, Estado de México, Chiapas, Guerrero y Veracruz (ver Figura 6 y Tabla 4).

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Figura 6. Estados Productores de Maiz en 2012.

Fuente: SIAP-SAGARPA.

El rendimiento nacional alcanza en promedio las 3.2 ton/ha, siendo el rendimiento de temporal de 2.2 ton/ha y el de riego de 7.5 ton/ha.

El 8% de la producción nacional corresponde a maíz amarillo, del cual México es deficitario e importa entre 7 y 10 millones de toneladas. Nuestro país ocupa el 2° lugar con el mayor volumen de importaciones del grano internacionalmente, lo cual lo vuelve vulnerable ante cualquier alteración de la oferta mundial (Figura 7).

Figura 7. Volumen de Producción, Importaciones y Rendimiento.

Fuente: SIAP- SAGARPA. / p Cifras preliminares.

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ANEXO ESTADISTICO

Tabla 3. Producción de Maíz en México

Superficie (miles ha) Volumen de Rendimiento Precio Valor de

Añoproducción

(ton/ ha)medio rural producción

Sembrada Cosechada (miles ton) ($/ ton) (mdp)2000 8444.8 7131.2 17556.9 2.5 1507.8 26471.92001 8396.9 7810.8 20134.3 2.6 1451.1 29216.42002 8270.9 7118.9 19297.8 2.7 1500.6 28957.52003 8126.8 7520.9 20701.4 2.8 1618 33495.12004 8403.6 7696.4 21685.8 2.8 1678.6 30515.12005 7978.6 6605.5 19338.7 2.9 1577.9 36515.12006 7807.3 7294.8 21893.2 3 2010.6 44017.42007 8117.4 7333.3 23512.8 3.2 2442 57417.92008 7942.3 7344.3 24410.3 3.3 2817 68764.92009 7726.1 6223 20142.8 3.2 2802.1 56441.22010 7860.7 7148 23301.9 3.3 2816.5 65629.42011 7750.3 6069.1 17635.4 2.9 4077.8 71913.92012 7372.2 6923.9 22069.3 3.2 4009.6 88489.6

2013 p 7503.7 7104.2 23042 3.2 3385.2 780012014 e 7468.5 7071.9 22630 3.2 N/D N/ D

Fuente: SIAP- SAGARPA. /p Cifras preliminares / e Cifras estimadas.

Tabla 4. Producción Nacional de Maiz por Entidad en 2012

Volumen ValorEstados Miles de Participación mdp Participación

ToneladasSinaloa 3646.9 16.50% 14726.8 16.60%Jalisco 3235.2 14.70% 12144.5 13.70%

Michoacán 1802 8.20% 7015.8 7.90%México 1575.3 7.10% 7141.3 8.10%Chiapas 1404.7 6.40% 5536.7 6.30%Guerrero 1304.1 5.90% 4954.3 5.60%Veracruz 1275.3 5.80% 5224.3 5.90%

Resto del país 7825.8 35.50% 31745.7 35.90%Total

Nacional 22069.3 100% 88489.6 100%Fuente: SIAP- SAGARPA

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2.4 Tipos de Maíz y Genéticamente Modificados.

2.4.1 Clasificación del Maíz por la Estructura de su Endospermo.

El maíz ha sido clasificado en varios grupos de acuerdo con la estructura y

composición del endospermo Tabla 5. Las variaciones en los tipos de endospermo

confieren al maíz diferentes maneras de preparación culinaria y definición del uso.

Tabla 5. Clasificación del maíz de acuerdo con la estructura y composición

del endospermo.

Grupo Nombre Común DescripciónZ. mays indentata

Maíz dentado Grano de textura dentada. Constituye, 75% de la producción mundial, principalmente en países desarrollados.

Z. mays indurada

Maíz duro Endospermo extremadamente duro, que no forma depresión dentaba a la madurez. Constituye, 15% de la producción mundial y es usado principalmente para la producción de harinas.

Z. mays amylaces

Maíz harinoso Grano grande blando apto para procesamiento. Muy común en países en desarrollo, molido manualmente y consumido como alimento. Representa entre 10 a 12% de la producción mundial.

Z. mays ceritina

Maíz ceroso El endospermo contiene solo amilopectina dándole una consistencia cerosa. De importancia limitada.

Z. mays everata

Maíz reventón (pop corn)

Semillas de cubierta gruesa, con endospermo reventón que al calentarlas revientan de dentro hacia afuera. Se siembra en países desarrollados conpropósito industrial. Ocupa menos del 1% del área mundial.

Z. mays saccharata

Maíz dulce El endospermo es totalmente dulce, por la carencia de la enzima que convierte el azúcar en almidón. Importancia menor, ocupa menos de 1% del área mundial.

Z. mays Maíz tunicado Los granos están encerrados dentro de

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tunicata vainas. No tiene aplicación agrícola pero es importante dentro de los progenitores ancestrales del maíz.

Fuente. Mink & Dorosh, 1987.

2.4.2 Maíz Genéticamente Modificado.

El desarrollo de las técnicas de ingeniería genética a partir de los años setenta y

su incorporación al fito mejoramiento posibilitó la obtención de cultivos

genéticamente modificados. El maíz genéticamente modificado es aquel al cual se

le han realizado cambios genéticos, insertando uno o varios genes con

características de interés, mediante el uso de tecnología de genes o de ADN

recombinante. Los genes introducidos en los maíces genéticamente modificados

pueden proceder de especies no relacionadas con el maíz, es decir, a través de la

tecnología de ADN recombinante es posible introducir genes de bacterias, plantas

y animales en plantas de interés. Esto se debe a que todos los organismos vivos

están constituidos por ADN, están definidos por la misma molécula de la vida

(Silva, 2005).

2.4.2.1 Maíz resistente a insectos.

El maíz Bt es una planta modificada genéticamente mediante biotecnología

moderna para defenderse a sí misma del ataque de insectos lepidópteros.

Utilizando la tecnología de ADN recombinante se modificó el maíz, insertando un

gen de la bacteria Bacillus thuringensis, Bt, de tal modo, que sus hojas, tallo y

polen expresaran la proteína Bt de la bacteria. El maíz Bt constituye una

importante y nueva herramienta para el control de los daños y pérdidas causadas

por plagas de insectos (James, 2004).

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Bacillus thuringiensis

Es una bacteria del suelo que en condiciones naturales produce la proteína

cristalina Bt. Esta proteína es el ingrediente activo que ha sido utilizado por los

agricultores y jardineros durante 40 años en la agricultura tradicional y orgánica.

Las diferentes subespecies de Bt producen diferentes proteínas llamadas

proteínas “Cr y”, existiendo más de 200 tipos que son clasificadas según su

estructura y los insectos que controlan (Metz, 2003).

Las proteínas Bt tipo Cry, controlan algunas de las plagas del maíz, entre ellas, el

barreneador del tallo o taladro, nombre común con que se designa en Europa a

Ostrinia nubilialis, uno de los insectos más destructivos y por consiguiente una de

las plagas con mayor impacto económico en la producción de maíz. Se ha

establecido adicionalmente la capacidad de controlar otros insectos lepidópteros

plaga tales como: el gusano barrenador del Suroeste (Diatraea grandiosella),el

gusano cortador negro (Agrotis ipsilon) y gusano cogollero (Spodoptera sp),

así como al cucarrón de las raíces, coleóptero del género Diabrótica

(Chrysomelidae), (AGBIOS, 2002). El mecanismos de acción de las proteínas Cry

es tan especifico que a pesar de ser muy efectivo contra algunas de estas plagas

del maíz, no genera efecto sobre otros insectos no objetivo y es seguro tanto para

el hombre como para los animales (pájaros, peces, ganado, entre otros). En el

caso de los mamíferos no existen receptores para la toxina Bt en la superficie de

las células intestinales de mamíferos, por lo cual, los humanos y el ganado, entre

otros, no son susceptibles a estas proteínas (Metz, 2003).

Beneficios:

Efectividad en la protección del cultivo contra las plagas objetivo.

Preservación de los agentes de control natural y biológico de plagas del cultivo.

Reducción del uso de agro tóxicos evitando la exposición de los trabajadores de la

finca y la contaminación del medio ambiente.

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Útil y adecuada herramienta dentro del manejo integrado de plagas, acorde con el

enfoque de sistemas agrícolas sostenibles.

Reducción de los niveles de micotoxinas y fumosinas en los granos de maíz.

Reducción del empleo de maquinaria agrícola o jornales en labores de aplicación

de agroquímicos para control de las plagas, propiciando economía de tiempo y

disminución de los costos de producción del cultivo (Metz, 2003).

2.4.2.2 Maíz tolerante a herbicida.

Son diversos los factores que afecta la producción eficiente de maíz, entre ellos,

que el cultivo pueda crecer libre de la competencia de malezas. El control de

plantas no deseadas o malezas en la gran mayoría de los casos, se logra con la

aplicación oportuna de herbicidas autorizados.

Los herbicidas son sustancias químicas empleadas para el control de las malezas,

práctica esencial para todo tipo de agricultura. Sin embargo, la aplicación de

herbicidas para el control de malezas puede afectar el cultivo si el producto no es

bien tolerado por la planta.

El maíz tolerante a herbicidas es un maíz que ha sido mejorado mediante el uso

de tecnología de ADN recombinante para tolerar la aplicación de cierto tipo de

herbicidas. Con el empleo de estas tecnologías ha sido posible desactivar o

reemplazar la secuencia de susceptibilidad por otra que confiera resistencia y que

permita a la planta de cultivo tolerar la aplicación del herbicida.

En el caso del maíz se han desarrollado líneas tolerantes a tres herbicidas,

glifosato, glufosinato de amonio e imidazolinonas. Los genes de tolerancia

empleados para generar la resistencia a estos herbicidas, en los dos primeros

eventos, provienen de bacterias que naturalmente presentan esta característica

(Silva, 2005).

21

Beneficios:

El maíz tolerante a herbicidas ofrece a los agricultores una herramienta adicional

para el control de las malezas. Sus beneficios incluyen:

Control de un amplio espectro de malezas.

Seguridad para el cultivo.

Facilidad de rotación de cultivos.

Mínimo impacto al ambiente.

Flexibilidad para controlar las malezas.

Compatibilidad con las prácticas de control integrado de plagas y

con las técnicas de conservación del suelo (Silva, 2005).

2.5 Procesos y usos del Maíz.

El maíz es esencial para la alimentación humana y animal y fuente de materias

primas para la industria. Es usado para producir forraje así como base para la

fabricación de una gran cantidad de alimentos y de productos farmacéuticos e

industriales, entre ellos, concentrado animal, papel, refrescos, caramelos, tintas,

pegamentos, plástico biodegradable, productos de panificación, productos lácteos,

salsas, sopas, pinturas, helados, alcohol, aceite comestible, cosméticos, sabores,

y una lista casi interminable de productos (ver Tabla 6 y 7). El almidón extraído del

maíz es de gran pureza, cerca del 25% se comercializa como tal y más del 75% se

convierte en edulcorantes y productos de fermentación como el jarabe de maíz

con alto contenido de fructosa y etanol. A partir del germen se elabora el aceite de

maíz que ocupa el 9% de la producción mundial de aceite vegetal. Aunque es una

fuente importante de energía la población mundial consume poco maíz en grano o

maíz procesado directamente, si se compara con el consumo de ingredientes

alimenticios que tiene como base el maíz. El consumo animal, en los países

desarrollados, es el principal uso del maíz, destinándose a la producción de

piensos para vacunos, porcinos y avicultura. Por su alto contenido de almidón y

baja presencia de fibra el maíz es de fácil consumo por el ganado,

constituyéndose en una de las fuentes de energía más concentradas, con alto

22

contenido de nutrientes digestibles totales en relación con otros piensos de grano

(Monsanto Agricultura España, 2002).

Tabla 6. Utilizaciones del maíz a nivel mundial.

Uso %

Alimentación animal 78.0

Edulcorante 10.1

Alcohol 6.4

Almidón 3.1

Productos Alimenticios 2.4

(Novartis seed, 1997).

Tabla 7: Alimentos en los que aparece el maíz.

Aceite Almidón Edulcorantes Alcohol Seco molido

Aceite de mesa

Productos para panificación y pastelería

Productos para panificación y pastelería

Bebidas alcohólicas

Harina

Margarina Chicle Bebidas Comidas a base de maíz.

Mayonesa Bebidas de chocolate

Cereales

Aderezo para ensaladas

Bombones Bebidas de frutas

Salsas Baños de azúcar HeladosSopas Salsas de asados

Relleno de pasteles

(Silva, 2005)

23

2.5.1 Producción de Maíz por Variedad en México.

El cultivo de maíz en México se caracteriza por la producción de una amplia gama

de variedades, por lo que es posible generar una gran cantidad de productos

finales: tortillas, forraje para animales, almidones, glucosa, fructosa, dextrosa,

aceites, botanas, etanol para bebidas o como insumo en la producción de

biocombustible, etcétera. En México se encuentran las siguientes (Tabla 8):

Tabla 8. Variedades y Usos del Maíz en México.

Nombre de la variedad Usos

Maíz cerero o ceroso Se utiliza en la elaboración de

adhesivos y gomas.

Maíz cristalino Como alimentos.

Maíz dulce Como alimento para enlatados.

Maíz dentado Como alimento en la industria.

Maíz palomero Como alimentos.

Maíz semidentado Como alimento para mejoramiento

genético

Maíz truncado Para mejoramiento genético del maíz

en general.

Fuente: Centro de Investigación para el Mejoramiento de

Maíz y Trigo (CIMMYT).

Por lo general, en nuestro país se hace mención principalmente de dos variedades

de maíz: blanco y amarillo o forrajero. El maíz blanco se produce exclusivamente

para el consumo humano, en virtud de su alto contenido nutricional; en tanto que

el maíz amarillo se destina al procesamiento industrial y a la alimentación animal.

En México se producen diversas variedades, sin embargo la más importante es la

del maíz blanco, cuya participación en la producción total de maíz fue de 94.6% en

2004 y 92.9% durante 2005, lo que representa un volumen de producción

24

promedio anual de 19.2 millones de toneladas. Por lo que respecta al maíz

amarillo, su participación en el total representó el 5.9% en promedio durante 2004-

2005.

Los principales estados productores de maíz blanco son: Sinaloa, que aporta el

23% del total; Jalisco, 13%; Michoacán, Chiapas y Guerrero contribuyen con el 7%

cada uno; en conjunto, estas entidades aportaron el 57% de la producción total de

2005. Otros importantes estados en la producción de este grano son Estado de

México y Guanajuato con 6% en cada caso; Veracruz, 5% y Puebla con 4%.

En cuanto a la producción de maíz amarillo, cuatro entidades contribuyen con el

94% de la producción total: Chihuahua (35%), Jalisco (25%), Tamaulipas (21%) y

Chiapas (13%).

2.5.2 Procesos del Maíz.

2.5.2.1 Proceso de nixtamalización tradicional.

La nixtamalización es un proceso antiguo que data de la época prehispánica, que

consistía en el cocimiento de este cereal en cenizas de leña, y que al mezclar con

el agua se convertía en una lejía alcalina que modificaba las propiedades físicas,

químicas y sensoriales del grano cocido (Amador, 1999).

Actualmente este proceso continua siendo utilizado, a nivel artesanal o industrial,

sustituyendo las cenizas de leña por la cal apagada o Ca (OH)2. Este proceso,

consiste en el cocimiento del grano de maíz en una solución alcalina a

temperaturas que oscilan de 80-100 °C por 30-45 minutos, para posteriormente

dejar en reposo el grano en soluciones acuosas de hidróxido de calcio Ca (OH)2,

por tiempos largos de 8-24 horas (Figura 8). La solución de cocción o nejayote es

drenada y el grano es lavado, posteriormente el grano nixtamalizado es sometido

a una molienda y secado para la producción de harina para la elaboración de

tortilla y productos derivados como frituras, totopos, tostadas, etc. (Serna et. al..

1993).

25

A partir de este proceso, se pueden obtener una amplia gama de productos, según

la variedad y el empleo del grano utilizado para el proceso, así como variaciones

en el proceso. Dentro de los productos más comunes podemos mencionar la

harina, masa y tortilla de maíz nixtamalizado.

Harina. La harina de maíz, se puede obtener de diferentes procesos, su

obtención se basa en el secado del producto de la molienda del grano, el

material seco es separado por el tamaño de partículas. Esta se formula

para los diferentes productos que se deseen obtener, y es menos cohesiva

que la masa fresca (Lobeira et. al. 1998).

Masa. La masa es el producto obtenido a partir de la molienda del grano de

maíz cocido, mediante molinos de piedra u molinos de martillos a nivel

industrial, para la obtención de harinas o la masa directamente con la

adición de agua (625 mL agua / kg maíz) durante la molienda y el posterior

amasado de 2–3 min, para obtener una masa con características reológicas

adecuadas. Este producto es la base para la preparación de harinas

instantáneas, tortillas y productos derivados (Khan et. al. 1982).

Tortilla. Este producto es el de mayor consumo a nivel nacional, además

de ser el más popular. Comercialmente, puede variar mucho en cuanto a

calidad, debido a que no hay un proceso estandarizado a nivel mediana o

pequeña empresa. Actualmente la industria de la tortilla utiliza aditivos

(conservadores, blanqueadores, entre otros) que afectan las propiedades

sensoriales (sabor, color y olor principalmente) de este producto.

26

27

MAIZ

LIMPIEZA

COCCIÓN CON CAL

REPOSO

CRENADO

LAVADO

MOLIENDA

PREPARACIÓN DE PRODUCTOS

SECADO TORTILLAS BOTANAS

HARINA

Figura 8. Proceso de nixtamalización tradicional (Serna et. al., 1993).

2.6 Inocuidad Alimentaria.

2.6.1 Norma del CODEX para el maíz.

Ámbito de aplicación

La presente Norma se aplica al maíz para el consumo humano, es decir, listo para

ser utilizado como alimento humano, presentado en forma envasada o vendido

suelto directamente del envase al consumidor. En esta Norma se especifican los

requisitos para el maíz en grano entero desgranado de tipo dentado, Zea mays

indentata L., y/o el maíz desgranado de grano duro, Zea mays indurata L., o para

sus híbridos. No se aplica al maíz elaborado (CODEX STAN 153-1985).

Definición del producto

Por maíz se entienden los granos desgranados de las especies definidas en el

ámbito de aplicación (CODEX STAN 153-1985).

Factores de calidad – generales

El maíz deberá ser inocuo y apropiado para el consumo humano.

El maíz deberá estar exento de sabores y olores extraños y de insectos vivos.

El maíz deberá estar exento de suciedad en cantidades que puedan representar

un peligro para la salud humana (CODEX STAN 153-1985).

Factores de calidad – específicos

Contenido de humedad 15,5 % m/m máximo.

Para determinados destinos, por razones de clima, duración del transporte y

almacenamiento, deberían requerirse límites de humedad más bajos. Se pide a los

gobiernos que acepten esta Norma que indiquen y justifiquen los requisitos

vigentes en su país

Materias extrañas son los componentes orgánicos e inorgánicos que no sean

maíz; granos rotos, otros granos y suciedad.

Suciedad son las impurezas de origen animal (incluidos insectos muertos) 0,1 %

m/m máximo.

28

Semillas tóxicas o nocivas

Los productos regulados por las disposiciones de esta Norma estarán exentos de

las siguientes semillas tóxicas o nocivas, en cantidades que puedan representar

un peligro para la salud humana. – La crotalaria (Crotalaria spp.), la neguilla

(Agrostemma githago L.), el ricino (Ricinus communis L.), el estramonio (Datura

spp.) y otras semillas, son comúnmente reconocidas como nocivas para la salud.

Otras materias orgánicas extrañas que se definen como componentes

orgánicos que no sean granos de cereales comestibles (semillas extrañas, tallos,

etc.) (1,5 % m/m máx.).

Materias inorgánicas extrañas que se definen como componentes inorgánicos

(piedras, polvo, etc.) (0,5 % m/m máx.) (CODEX STAN 153-1985).

Contaminantes

Metales pesados

El maíz deberá estar exento de metales pesados en cantidades que puedan

representar un peligro para la salud humana.

Residuos de plaguicidas

El maíz deberá ajustarse a los límites máximos para residuos establecidos

por la Comisión del Codex Alimentarius para este producto.

Micotoxinas

El maíz deberá ajustarse a los límites máximos para micotoxinas

establecidos por la Comisión del Codex Alimentarius para este producto.

(CODEX STAN 153-1985).

Higiene

Se recomienda que el producto regulado por las disposiciones de esta Norma se

prepare y manipule de conformidad con las secciones apropiadas del Código

Internacional de Prácticas Recomendado – Principios Generales de Higiene de los

Alimentos (CAC/RCP 1-1969) y otros códigos de prácticas recomendados por la

Comisión del Codex Alimentarius que sean pertinentes para este producto.

29

En la medida de lo posible, con arreglo a las buenas prácticas de fabricación, el

producto estará exento de materias objetables.

Cuando se analice mediante métodos apropiados de muestreo y análisis, el

producto:

– deberá estar exento de microorganismos en cantidades que puedan representar

un peligro para la salud;

– deberá estar exento de parásitos que puedan representar un peligro para la

salud;

– no deberá contener ninguna sustancia procedente de microorganismos en

cantidades que puedan representar un peligro para la salud (CODEX STAN 153-

1985).

Envasado

El maíz deberá envasarse en recipientes que salvaguarden las cualidades

higiénicas, nutritivas, tecnológicas y organolépticas del producto.

Los recipientes, incluido el material de envasado, deberán estar fabricados con

sustancias que sean inocuas y adecuadas para el uso al que se destinan. No

deberán transmitir al producto ninguna sustancia tóxica ni olores o sabores

desagradables.

Cuando el producto se envase en sacos, éstos deberán estar limpios, ser

resistentes, y estar bien cosidos o sellados (CODEX STAN 153-1985).

Etiquetado

Además de los requisitos de la Norma General del Codex para el Etiquetado de

Alimentos Preenvasados (CODEX STAN 1-1985) deberán aplicarse las siguientes

disposiciones específicas:

Nombre del producto

El nombre del producto que deberá aparecer en la etiqueta será “maíz”.

Etiquetado de envases no destinados a la venta al por menor

La información relativa a los envases no destinados a la venta al por menor

deberá figurar en el envase o en los documentos que lo acompañen, salvo

30

que el nombre del producto, la identificación del lote y el nombre y la

dirección del fabricante o envasador deberán aparecer en el envase. No

obstante, la identificación del lote y el nombre y la dirección del fabricante o

envasador podrán ser sustituidos por una marca de identificación, siempre

que tal marca sea claramente identificable con los documentos que

acompañen al envase.

2.7 AditivosSon sustancias o mezcla de sustancias añadidas a los alimentos, generalmente en

pequeñas cantidades, en el momento de su producción, procesamiento,

almacenamiento, empaquetado o preparación para el consumo, con objeto de

modificar las propiedades de los mismos (apariencia, sabor, textura o

conservación).

Principales aditivos utilizados en el maíz y sus subproductos son los siguientes

(ver Tabla 9).

Tabla 9: Principales aditivos utilizados en el maíz y sus subproductos.

ENMASCARANTES Disminuyen considerablemente sabores y aromas no deseados en la

tortilla debido a los conservadores u otros ingredientes.

ADITIVOS PARA

MAÍZ

Disminuyen el quiebre de la tortilla, ayudando a que el producto final sea

más resistente, principalmente después del proceso de congelamiento.

SABOR PARA

TORTILLAS

Sabor tortilla, perfil característico, resalta el perfil y aroma naturales de

la tortilla. Sabor nixtamal, hay varios perfiles los cuales infieren sabor y

aroma característicos del maíz nixtamalizado. Sabor elote perfil

característico a elote tierno

SABORES PARA

TAMALES

Sabor queso, sabor chile cascabel, sabor guayaba, sabor mango, sabor

nata, sabor canela, sabor mora, sabor fresas con crema

SABORES PARA

ATOLE

Sabor guayaba, fresa, chocolate, champurrado, durazno, canela

SABORES PARA

EXTRUIDOS

Sabor nachos con jalapeño, sabor cheese hot, sabor elote, sabor

nixtamal y sazonadores

En la elaboración de los alimentos a base de cereales, de semillas comestibles, harinas, sémolas o semolinas o sus mezclas, se permite el empleo de los

31

(RICAP, S.A. de C.V.)

siguientes aditivos y coadyuvantes (ver Tablas 10,11, 12, 13, 14, 15,16). (NOM-247-SSA1-2008)

Tabla 10. Acentuadores de sabor.

(NOM-247-SSA1-2008)

Tabla 11. Antioxidantes.

32

Aditivos Límite máximo mg/kg de producto

5´´ guanilato de calcio BPF

5´´ guanilato dipotásico BPF

5´´ guanilato disódico BPF

5´´ inosinato de calcio BPF

5´´ inosinato de potasio BPF

5´´ inosinato disódico BPF

Acido 5´ guanílico BPF

Acido L glutámico BPF

Acido inosínico BPF

Cloruro de sodio BPF

Dextrinas BPF

Glutamato monosódico BPF

Glutamato de calcio BPF

Glutamato de magnesio BPF

Glutamato monoamónico BPF

Glutamato monopotásico BPF

Aditivos Límite máximomg/kg

Acido isoascórbico BPF

Acido L-ascórbico BPF

Acido palmitil-6-L-ascórbico (palmitato de ascorbilo)

200 de grasa*

Alfa tocoferol 85

Ascorbato de potasio BPF

Butilhidroquinona terciaria (TBHQ) 200 de grasa

Butilhidroxianisol (BHA) 50

Butilhidroxitolueno (BHT) 50

Galato de propilo 100

Gluconato de potasio BPF

Isoascorbato de sodio BPF

L-ascorbato cálcico BPF

L-ascorbato sódico BPF

Tocoferoles mezclados BPF

(NOM-247-SSA1-2008)

*La cantidad máxima de uso como antioxidante, será independiente de la cantidad utilizada como nutrimento.

Tabla 12. Colorantes.


Amarillo 2GAmarillo alimentos 5No. C.I. 18965

100 *

Amarillo ocaso FCFAmarillo alimentos 3No. C.I. 15985

300 *

Amarillo alimentos 4TartrazinaNo. C.I. 19140

100 *

Antocianinas BPF

Azorrubina y sus lacas 200

33

Rojo alimentos 3 y sus lacasCarmoisinaNo. C.I. 14720

Azul brillante FCFAzul alimentos 2 y sus lacasNo. C.I. 42090

100

Beta-apo 8'carotenalAnaranjado alimentos 6No. C.I. 40820

30

Beta carotenoAnaranjado alimentos 5No. C.I. 40800

BPF

(NOM-247-SSA1-2008)

* La suma de estos colorantes artificiales no debe exceder de 500 mg/kg de producto.1 Sólo para cereales para el desayuno² Mezclas para rebozar3 Postres a base de cereales y almidón4 Cereales par desayuno, pasta y fideos, mezclas para rebozar y postres

Tabla 13. Humectantes.

Aditivos Límite máximo g/kg de producto

Glicerina BPF

Sorbitol 120 *

Triacetina BPF

(NOM-247-SSA1-2008)

* Su uso está limitado a dicha concentración tanto como humectante como edulcorante.

Tabla 14. Reguladores de pH.

34


Acetato de amonio BPF

Acetato de calcio BPF

Acetato de potasio BPF

Acetato de sodio 0,07

Ácido acético glacial BPF

Ácido cítrico BPF

Ácido clorhídrico BPF

Ácido fumárico BPF

Ácido láctico BPF

Acido málico BPF

Carbonato ácido de sodio BPF

Carbonato ácido de amonio

BPF

Carbonato ácido de potasio

BPF

Carbonato amónico BPF

Carbonato cálcico BPF

Carbonato magnésico BPF

Carbonato potásico BPF

Carbonato sódico BPF

Citrato trisódico BPF

Citrato dipotásico BPF

Citrato triamónico BPF

Citrato tricálcico BPF

Citrato tripotásico BPF

D-L-ácido tartárico BPF

(NOM-247-SSA1-2008)

35

Tabla 15. Conservadores.


Ácido propiónico BPF

Propionato de calcio BPF

Propionato de potasio BPF

Propionato de sodio BPF

(NOM-247-SSA1-2008)

Tabla 16. Acondicionadores de masa.


Acido ascórbico y sus sales desodio y calcio

BPF

Carbonato de calcio BPF

Cloruro de amonio BPF

Dióxido de silicio BPF

Fumararo de calcio BPF

Fumarato de potasio BPF

Fumarato de sodio BPF

Lactato de sodio o calcio BPF

Metabisulfito de sodio 50

Mono y diglicéridos de ácidosgrasos

BPF

Oxido de calcio BPF

Sulfato de calcio 13

Triacetina BPF

(NOM-247-SSA1-2008)

3. CONCLUSIÓN

36

El maíz es la base de la alimentación de los mexicanos, por representar la mitad

del volumen total de alimentos que se consumen cada año y proporcionar a la

población cerca de la mitad de las calorías requeridas. El cultivo del maíz se

extiende a lo largo y ancho del territorio nacional, por lo que se constituye en el de

mayor peso social y económico. Ya que México produce el 2.7% del maíz en el

mundo (23.5 millones de toneladas en 2015), siendo el 7º productor a nivel global,

detrás de Estados Unidos, China, Brasil, Ucrania y Argentina. Nuestro rendimiento

promedio por hectárea es de 3.2 toneladas (lugar 78 de 164 países que producen

este grano en el mundo). El promedio mundial es de 5.2 ton/ha. México es el

mercado más grande de maíz en el mundo, representando el 11% del consumo

mundial. Cada mexicano consume, en promedio, 123kg de maíz anualmente, cifra

muy superior al promedio mundial (16.8 kg per cápita).

Siendo un cultivo estratégico tanto para la producción como la alimentación de los

mexicanos, es preciso dar seguimiento a los diversos indicadores de producción y

eficiencia (entendida como rendimiento por hectárea) en las distintas regiones del

país.

4. BIBLIOGRAFIA

37

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México 1996-2012. México.

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Unidad 3 Maiz Bien

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