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
Tortilla + 15 % linaza
44.10 0.32b
9.98 0.08c
11.60 0.32b,c
1.44 0.01a 76.98
Tortilla + 20 % linaza
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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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.