INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN CIENCIA APLICADA Y

TECNOLOGÍA AVANZADA

Estudio Nutricional Comparativo y Evaluación Biológica de Tortillas de Maíz

Elaboradas por Diferentes Métodos de Procesamiento.

TESIS

Que para obtener el grado de

Maestro en Ciencias en Tecnología Avanzada

Presenta

Biol. Susana García Méndez

Director

Dr. Héctor Eduardo Martínez Flores.

 DEDICATORIA

Ø A mi mamá por haberme inculcado el gusto por el estudio y

enseñarme a luchar por las metas propuestas.

Ø A Iván por demostrarme su amor apoyándome en todo para

alcanzar mis metas.

Ø Omar y Daniel, por su amor, su alegría y por ser el motor de mi vida.

Ø A mis hermanos Alejandro y Patricia.

Ø A mis sobrinos Yuneili, Adair, Yovani, Owen y Alan.

Ø A mi abuelita, tios y primos.

Ø A mis amigos del MFC por los ánimos que siempre me dieron.
 Agradecimientos

Quiero agradecer muy en especial al Dr. Héctor E. Martínez Flores por todo el
apoyo que recibí para la realización de la tesis, demostrando ser una excelente
persona y maestro.

Al comité de revisión Dr. Juan de Dios Figueroa, Dra. Myriam Leal, Dr, José Luis
Fernández y M.C Lombardo Gómez por las sugerencias dadas para el
mejoramiento del trabajo.

A la Asociación de ganaderos de estado de Querétaro en especial a la Dra Myriam

Leal, por las facilidades prestadas para la realización de los análisis
bromatológicos y a sus colaboradores: Maru, Felipe, Gustavo, Mario, Dolores,
José Luis.

CIVESTAV-IPN. Unidad Querétaro, en la realización de los análisis de Microscopia

Electrónica de barrido (Eleazar Urbina Álvarez) y Difracción de Rayos-X (Quím.
Martín Adelaido Hernández Landaverde).

José Juan Veles Medina. Laboratorio de Materiales Orgánicos.

Dr. Marcos Gallegos. Profesor de Universidad Autónoma de Querétaro.

Bioterio de la Escuela de Nutrición de la UAQ ( M. Vet. Verónica y laboratorista

Javier).

CICATAA-IPI. Legaria. Por proporcionar las harinas.

Proyecto con Clave CGPI 200135.

Estudios Nutricionales y Ensayos Biológicos en Harinas Instantáneas de Maíz
Elaboradas por un Método Alterno de Producción de Tortillas.

Al PIFI por haberme otorgado una beca durante la realización de mis estudios.
 INDICE
Pág.

INDICE i

RELACION DE TABLAS iv

RELACION DE FIGURAS v

GLOSARIO DE TERMINOS vi

RESUMEN 1

ABSTRACT 2

1.0 INTRODUCCIÓN 3

2.0 ANTECEDENTES 5

2.1 Generalidades 5

2.2 Importancia del maíz en México 6

2.3. Proceso de nixtamalización 8

2.4. Cambios nutricionales durante el proceso de nixtamalización 8

2.5 Pérdidas de nutrientes por efecto del procesamiento térmico-alcalino 10

2.6 Importancia del calcio en la dieta 10

2.6.1 Absorción y utilización 13

2.6.2 Factores que incrementan la absorción de calcio 13

2.6.3 Factores que disminuyen la absorción de calcio 14

2.7 Métodos alternativos de producción de Harinas instantáneas 14

3.0 JUSTIFICACION 19

4.0 OBJETIVOS 20

i
5.0 MATERIALES Y METODOS 21

5.1. Materiales. 21

5.1.1. Materia Prima. 21

5.1.2 Obtención de harina instantánea elaborada por el proceso 21

CICATA-IPN
5.1.3 Tortillas de maíz (método tradicional) 21

5.1.4 Elaboración de tortillas obtenidas con los diferentes procesos 22

5.2 Métodos 22

5.2.1 Humedad 22

5.2.2 Proteína 22

5.2.3 Cenizas 23

5.2.4 Extracto etéreo 23

5.2.5 Fibra cruda 23

5.2.6 Fibra detergente ácida y fibra neutro detergente 24

5.2.7 Determinación de calcio por absorción atómica 24

5.2.8 Determinación de fósforo 25

5.3 EXPERIMENTO BIOLÓGICO 25

5.3.1 Metodología 25

5.3.2 Medidas físicas de los fémures 26

5.3.3 Resistencia ala fractura 26

5.3.4 Grado de cristalinidad por difracción de rayos-X 27

5.3.5 Conversión alimenticia 27

5.3.6 Análisis estadístico 27

ii
6.0 DISCUSIÓN Y RESULTADOS 28

Ensayo biológico
Difracción de rayos X

7.0 CONCLUSIONES 44

8.0 BIBLIOGRAFIA 45

iii
 RELACION DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Composición química del maíz y tortilla (% en base seca) 11

Tabla 2. Análisis proximal de las harinas de maíz 32

Tabla 3. Análisis proximal de las tortillas de maíz 33

Tabla 4. Efecto del crecimiento de ratas de 21 días alimentadas con 35

Diferentes dietas a base de tortillas

Tabla 5. Medidas físicas de huesos 36

Tabla 6. Minerales (mg/g) presentes en hueso 38

iv
 RELACION DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Características principales de la estructura del hueso 12

Figura 2. Elaboración de harina por el proceso CICATA QRO 13

Figura 3. Patrón de difracción de rayos X de huesos de ratas 39

alimentadas con dietas de tortillas sin adición de calcio

Figura 4. Patrón de difracción de rayos X de huesos de ratas 41

alimentadas con dietas de tortillas con adición de calcio

v
 GLOSARIO DE TERMINOS

Nixtamalización: cocción alcalina del maíz.

Pericarpio: cascarilla que envuelve al grano de maíz.

Nejayote: agua de desecho del remojo de los granos del maíz del proceso de
nixtamalización.

Osteoporosis: fragilidad de los huesos por falta de calcio.

RDA: recomendación diaria recomendada de algún componente de la dieta.

Hidroxiapatita: forma del calcio presente en el hueso.

Fitatos: sales del ácido fítico.

Maíz integral: maíz con pericarpio.

PER: ganancia en peso en función de la calidad de la proteína consumida en la

dieta.

Conversión alimenticia: cuanto alimento se requiere comer para aumentar 1 g de

peso.

HCIC: harina elaborada por el método CICATA-IPN.

HMAS: harina instantánea Maseca.

HMIN: harina instantánea Minsa.

HM: harina de maíz sin procesar.

TCIC: Tortillas elaboradas por el método CICATA-IPN.

TMAS: Tortillas elaboradas con la harina instantánea Maseca.

TMIN: tortillas elaboradas con la harina instantánea Minsa.

TNIX: tortillas elaboradas por el método tradicional de nixtamalización.

DTNIX: dieta de tortillas de maiz nixtamalizado por el método tradicional.

DTCIC: dieta de tortillas elaboradas por el método CICATA-IPN.

vi
DTMAS: dieta de tortillas elaboradas con harina instantánea Maseca

DTMIS: dieta de tortillas elaboradas con harina instantánea Minsa.

DTNIXT-ca. dieta de tortillas de maíz nixtamalizado por el método tradicional

adicionadas con calcio.

DTCIC-ca: dieta de tortillas de maíz elaboradas por el método CICATA-IPN

adicionadas con calcio.

DTMAS-ca: dieta de tortillas preparadas con la harina instantánea Maseca

adicionadas con calcio.

DTMIN-ca: dieta de tortillas de maíz elaboradas con la harina instantánea Minsa

adicionadas con calcio.

vii
 Estudio Nutricional Comparativo y Evaluación Biológica de Tortillas de Maíz
Elaboradas por diferentes Métodos de Procesamiento

RESUMEN
El Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada del
Instituto Politécnico Nacional (CICATA- IPN) desarrolló un proceso de elaboración de
tortillas con ventajas tecnológicas y ambientales, al reducir el consumo de energía y
tiempo de proceso. Además, utiliza solamente el agua necesaria para su cocimiento,
por lo que no genera efluentes contaminantes. Este proceso presenta algunas
modificaciones con respecto al proceso tradicional de nixtamalización, en cuanto a la
cantidad reducida en agua, cal y tiempo utilizados para la cocción del maíz, que no
alteran las características físico-químicas, texturales y nutricionales del producto.
Este nuevo proceso utiliza el maíz entero. En el presente trabajo se realizo la
caracterización química y nutricional de la harina de maíz elaborada con el proceso
CICATA-IPN con la hipótesis de que las tortillas obtenidas presentarían mayor
cantidad de nutrientes. Además, por medio de un modelo experimental se realizaron
ensayos biológicos utilizando ratas wistar, donde se evaluó la ganancia en peso que
esta en función de calidad de la proteína ingerida proveniente de la dieta. Estos
resultados fueron comparados con tortillas elaboradas por el proceso tradicional de
nixtamalización y con las tortillas preparadas a partir de harinas de las marcas
comerciales Maseca y Minsa. Al final del ensayo biológico, le fueron extraídos los
fémures a las ratas y les fue evaluada su resistencia a la fractura y la cristalinidad de
los huesos, que a su vez estará dada en función del calcio absorbido. Así como el
análisis cualitativo de algunos minerales presentes en el hueso, tales como el calcio,
fósforo y magnesio. Los resultados obtenidos en este trabajo demuestran que a
pesar de las desventajas tecnológicas que presenta el proceso de nixtamalización,
éste sigue siendo la mejor opción en cuanto a calidad nutricional y sobre todo en
biodisponibilidad de calcio, aunque no se debe descartar la idea del uso de la harina
integral CICATA-IPN por las ventajas tecnológicas, ecológicas y nutricionales
comparadas con las tortillas obtenidas a partir de las harinas comerciales.

1
 ABSTRACT

The Centro de Investigacion en Ciencia Aplicada y Tecnologia Avanzada of the

Instituto Politecnico Nacional (CICATA-IPN) has developed a new process to
elaborate corn tortilla which has both technological and environmental advantages by
reducing both time and energy respect to the traditional method. The new process
differs from the traditional one, mainly because it uses the whole corn grain, requires
a reduced amount of water and lime, and a short period of time for cooking the corn,
all these, without altering the physicochemical, texture and nutritional characteristics
of quality of the product. The present paper, reports on the chemical and nutritional
characterization of the corn flour, elaborated with the CICATA-IPN’s process, from
which, tortillas with greater amount of nutrients are obtained. Biological tests were
performed by using an experimental model with Wistar rats, where its gain in weight
was evaluated, which is function of the quality of the ingested protein from the diet.
Results were compared against those obtained form the traditional method of
nixtamalization and, brand name commercially available: Maseca and Minsa. In the
last experimental test, femur bone was extracted from the rats and then crack
resistance and cristalinity measurements were carried out. Cristalinity is directly
related to the amount of calcium absorbed. A qualitative analysis of minerals such as
calcium, phosphorus and magnesium, contained in the bone was also performed.
Results obtained in this work show that in spite of the technological disadvantages
that the process of traditional nixtamalización presents, it continues being the best
option as far as nutritional quality and biodisponibility of calcium, although the idea of
the use of the integral flour CICATA-IPN with its technological , ecological and
nutritional advantages as compared to those tortillas obtained from the commercial
instantant corn flours.

2
 1.0 INTRODUCCIÓN

El maíz fue domesticado hace aproximadamente 3,500 años, en paralelo con

otros alimentos, como el frijol, el chile y la calabaza. Con la domesticación de estos
alimentos, se sentaron las bases de la actividad agrícola y con ello las grandes
culturas de Mesoamérica (FAO, 1973).

Por otra parte, la versatilidad del maíz hizo que se cultivase en todas las
regiones de nuestro País. Por ello buena parte de nuestro territorio se cubrió por su
cultivo y sus frutos sirvieron de base para la alimentación de diversos grupos que se
asentaron en él. Se comió de diversas formas, tanto líquido, como atoles y bebidas,
como cocido, o bien en su estado natural o nixtamalizado para hacer masa y
después tortillas, quesadillas, sopes, huaraches, tacos y otros productos. De tal
forma que el maíz y las tortillas y sus derivados representaron la base del desarrollo
y supervivencia de las culturas antiguas que habitaron nuestro territorio. Actualmente,
nuestro país sigue estrechamente vinculado al consumo de esos mismos productos
derivados del maíz (Bazúa, 1988).

En México, la industria de la tortilla y sus derivados representa la quinta

industria de mayor volumen de ventas (Figueroa y col., 1994). Los industriales de la
masa y la tortilla basan su proceso en modificaciones ligeras que le han realizado al
método tradicional de nixtamalización. El método de nixtamalización tradicional
consiste de la cocción alcalina del maíz (una parte) en agua (tres partes) utilizando
cal (1-3% p/p en relación al peso del maíz) durante 20 a 60 min., dependiendo de la
materia prima utilizada. Posteriormente, se realiza un reposo que puede variar de 12
a 16 hrs. Al término de ese tiempo, los granos de maíz son lavados; el maíz cocido,
reposado y lavado (llamado nixtamal) es molido hasta la obtención de masa, la cual
es formateada a unidades circulares y cocida en una superficie metálica calentada a
280-300 °C con gas, hasta la obtención de las tortillas. Las condiciones del proceso
dependen de las características del tipo de maíz. Este proceso emplea grandes
cantidades de agua que no es reutilizada, elevada concentración de calcio, consume
demasiado tiempo de proceso y su gasto energético también es alto al utilizar gas

3
para el cocimiento de los granos de maíz y cocimiento de la tortilla. Debido a lo
anterior, se ha propuesto el uso de nuevas tecnologías para la elaboración de
tortillas, tales como la de extrusión (Martínez-Bustos y col. 1996; Johnson y Williams,
1992; Serna-Saldívar y col., 1988; Bazúa y col., 1979), la de cocimiento por radiación
infrarroja (Bedolla, 1983) y proceso hidrotérmicos con cocimiento por presión (Molina
y col., 1977), sin que hasta el momento se este aplicando actualmente alguna de
ellas a escala industrial.

El Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada del

Instituto Politécnico Nacional (CICATA- IPN) desarrolló un proceso de elaboración
de tortillas con ventajas tecnológicas y ambientales que pueden ser de aplicación
industrial (U.S PAT. #6 265 013, 2001). Este proceso presenta algunas
modificaciones con respecto al proceso de nixtamalización, en cuanto a la cantidad
de agua, cal y tiempo utilizados para la cocción del maíz, que no alteran las
características propias de la calidad del producto, y utiliza el maíz entero.

Debido a lo anterior, el objetivo del presente trabajo es realizar un estudio de

composición química y valor nutricional de las tortillas de maíz elaboradas por el
proceso alternativo CICATA-IPN y compararlas con tortillas obtenidas a partir del
proceso tradicional de nixtamalización y de tortillas elaboradas con harinas de las
marcas comerciales Maseca y Minsa.

4
 2.0 ANTECEDENTES

2.1 Generalidades

El maíz (palabra de origen indio caribeño, significa literalmente «lo que

sustenta la vida»), que es junto con el trigo y el arroz uno de los cereales más
importantes del mundo; suministra elementos nutritivos a los seres humanos y a los
animales y es una materia prima básica de la industria de transformación, de la que
se obtienen diversos componentes como el almidón, aceite y proteínas, y a partir de
ellos se obtienen productos como las bebidas alcohólicas y edulcorantes alimenticios
(FAO, 1973).

El maíz (Zea mays) pertenece a la familia de las gramíneas y es una planta

anual alta dotada de un amplio sistema radicular fibroso, se trata de una especie que
se reproduce por polinización cruzada y la flor femenina (elote) y la masculina
(espiguilla) se hallan en distintos lugares de la planta. Las cuatro estructuras físicas
fundamentales del grano son: el pericarpio, que se caracteriza por un elevado
contenido de fibra cruda, aproximadamente el 87%, la que a su vez está formada
fundamentalmente por hemicelulosa (67%), celulosa (23%) y lignina (0.1%) (Burge y
Duensing, 1989). El pericarpio, se emplea fundamentalmente como alimento para
animales, aunque en los últimos años ha despertado interés como fuente de fibra
dietética en alimentación humana. El endospermo contiene 87% de almidón,
aproximadamente 8% de proteínas y un contenido de grasas crudas relativamente
bajo (0.8%). El germen o embrión; se caracteriza por un elevado contenido de grasas
crudas, el 33%, y contiene también un nivel relativamente alto de proteínas (próximo
al 20%) y minerales. La cuarta estructura es el pedicelo, que es la parte que une al
grano de maíz con el olote y representa menos del 0.5% del grano y se compone
básicamente de celulosa.
La distribución ponderal de las partes del grano, su composición química y su
valor nutritivo tienen gran importancia cuando se procesa el maíz para consumo; a
este respecto, hay dos cuestiones de importancia desde la perspectiva nutricional: el

5
contenido de ácidos grasos y el de proteínas. Se puede definir la planta del maíz
como un sistema metabólico cuyo producto final es almidón depositado en unas
estructurales especializadas: los gránulos.

La planta tierna es empleada como forraje; se ha utilizado con gran éxito en

las industrias lácteas y cárnicas y, tras la recolección del grano, las hojas secas y la
parte superior, incluidas las flores, aún se utilizan hoy en día como forraje de calidad
relativamente buena para alimentar a los rumiantes de muchos pequeños
agricultores de los países en desarrollo. También tienen importancia las aplicaciones
de los residuos de la planta de maíz, que se utilizan, entre otras cosas, como base
para extraer diversos productos químicos de las panojas, como por ejemplo, furfural y
xilosa. Estos residuos también tienen importancia como elementos para mejorar los
suelos.

Las variedades cultivadas fundamentalmente para alimentación comprenden

el maíz dulce y el reventador, aunque también se usan en buena medida el maíz
dentado, el harinoso y el cristalino. El maíz harinoso es un grano con endospermo
blando que se emplea como alimento en México.

2.2 Importancia del maíz en México

El maíz ha sido alimento, moneda y religión para el pueblo de México. Durante

siglos, la historia nacional y las condiciones de vida de los Mexicanos han estado
asociadas estrechamente a su cultivo (Salazar, 1985). El maíz era tan importante en
las sociedades mesoamericanas que muchas ceremonias se dedicaban a Centéotl,
dios azteca de maíz, o a Yum Kaak, dios del maíz y la vegetación en la cultura maya.
La representación de plantas de maíz, o partes de ella, en esculturas, códices y
cerámicas prehistóricas, así como estudios de fósiles, indican que México fue el
centro primario de su origen, domesticación y dispersión a otras regiones de América
del sur hace 5 o 6 millones de años (Reyes, 1990).

6
 En el México moderno, el maíz representa el componente más importante de
la producción agrícola, pues ocupa aproximadamente la mitad de la superficie
destinada a la agricultura. De los 14.4 millones de hectáreas cultivadas en el territorio
nacional en 1991, un total de 6.8 millones correspondieron al maíz (47.2%), lo cual
representa el 75.2 % del volumen de la producción agrícola. En México 2.6 millones
de persona se dedican al cultivo del maíz, cifra que equivale al 68% de la población
ocupada en todo el sector agropecuario, y contribuye en una cuarta parte del valor de
la producción total de los granos, significando la base de la dieta alimentaría de la
mayor parte de la población (aproximadamente para 15 millones de mexicanos es el
único medio de subsistencia). También su importancia radica en la gran diversidad
de usos a que es destinado y una amplia penetración y trayectoria por múltiples
encadenamientos agroindustriales alimentarios e industriales (INEGI, 1992 y Gordillo,
1990).

En México, la tradición de la tortilla se remonta al origen de nuestras raíces

indígenas y las etapas básicas de la preparación han permanecido inalteradas desde
esas épocas. La tortilla se emplea como producto básico para la elaboración de
innumerables alimentos tradicionales como son las botanas, totopos, tacos, tostadas,
enchiladas y nachos entre muchos otros (Bazúa, 1988). La tortilla forma parte de la
dieta de todos los estratos sociales de los mexicanos con un consumo per cápita de
325 g/ por día (Paredes-Lopez y Saharópulos, 1983). Las tortillas solas proveen
38.8% de las proteínas, 45.2% de las calorías y 49.1% del calcio de las necesidades
diarias de la dieta en México (Figueroa, 1994). Adicionalmente, el calcio imparte
propiedades funcionales deseables (color, sabor, textura y vida de anaquel) y juega
un papel esencial en la prevención de la osteoporosis (Bressani y Scrimshaw, 1958a;
Niewohner, 1988).

7
2.3. Proceso de nixtamalización

El maíz para consumo humano ha sido procesado en México siguiendo la

técnica precolombina conocida como nixtamalización (del náhuatl nextli, cal de
cenizas, y tamalli, masa cocida de maíz) (Cabrera, 1992). La técnica se basa en el
cocimiento de los granos de maíz (1 parte) en agua (2-3 partes) y cal (1-3% p/p de Ca
[OH]2) durante 30-60 min., con posterior reposo de 12 a 16 hr. Ocurre en seguida, un
lavado de los granos de maíz reposados para eliminar el exceso de cal y fragmentos
del pericarpio desprendidos. Los granos cocidos, reposados y lavados, denominados
nixtamal, son molidos en molino de piedras hasta obtener masa. Porciones de masa
de 20-25 g son moldeados en for00000000000000ma circular y cocidas en 3 tiempos
(primer lado ≈20 seg., segundo lado ≈30 seg., y primer lado nuevamente, hasta que
ocurra el inflado), en comal con temperatura de 280-300 °C. La masa cocida es
denominada tortilla.

2.4. Cambios nutricionales durante el proceso de nixtamalización

La tecnología de nixtamalización no solo sirve para suavizar al grano de maíz

sino que el cocimiento alcalino ha sido importante en el desarrollo de las culturas
Mesoamericanas, por los cambios nutricionales que en él ocurren. Los análisis
químicos han demostrado que durante el proceso de nixtamalización se pierden
nutrientes del maíz (Gómez- Aldapa y col., 1996; Pflugfelder y col., 1988; Bressani y
Scrimshaw, 1958a; Bressani y col., 1958b). Sin embargo, dicho proceso hace que las
tortillas tengan mayor calidad nutricional comparada con el maíz crudo, por los
cambios químicos de los nutrientes que en él ocurren.

El maíz como todos los cereales es deficiente en aminoácidos esenciales

(principalmente, en lisina, y en menor grado otros, como el triptofano y los azufrados,
Waliszewski y col., 2003; Figueroa, 1999). La nixtamalización es un proceso selectivo
de las proteínas del maíz, ya que durante el cocimiento, la zeína, proteína deficiente
en lisina y triptófano (Maner, 1990; Bazúa, 1988), y que es una proteína

8
nutricionalmente pobre, disminuye su solubilidad, mientras que la glutelina que tiene
un mayor valor nutricional aumenta su solubilidad y con ello la disponibilidad de los
aminoácidos esenciales (Martínez-Flores y col., 2002; Paredes-López y Saharópulos-
Paredes, 1983; Bressani y col., 1958b). Después de la nixtamalización, existe un
aumento de 2.8 veces de lisina, de triptofano y la relación de isoleucina a leucina se
incrementa 1.8 veces (Katz y col., 1974; Bressani y Scrimshaw (1958a). Lo anterior
indica que el proceso de nixtamalización incrementa el balance de aminoácidos
esenciales, agregándole más valor nutricional a las proteínas.

La enfermedad de la pelagra, conocida como la enfermedad de las tres D, al

causar dermatitis, demencia y diarrea, ocurre en poblaciones cuya dieta está basada
en el maíz procesado sin tratamiento térmico-alcalino. La pelagra se presenta debido
a deficiencias de niacina y triptofano en la dieta. El triptofano es el precursor de la
síntesis de niacina en el ser humano, y su equivalencia es de 60 mg de triptofano por
1 mg de niacina. Otro factor que influye en el desarrollo de la pelagra es la elevada
concentración de leucina en el maíz, que es de un 12 a un 15% de la proteína. Sin
embargo, el contenido de leucina en el maíz se reduce debido a su degradación
durante el tratamiento térmico-alcalino, lo que mejora el valor nutritivo de la proteína
(Badui, 1984). Además, la niacina en el maíz esta unida a otros constituyentes del
grano, de tal forma que el tratamiento térmico-alcalino la libera, al hidrolizar los
enlaces que la unen, haciéndola disponible (Badui, 1984). De esa forma la niacina
liberada, y ahora disponible, es un factor fundamental en la prevención de la pelagra
(Katz y col., 1974; Trejo-González y col., 1982).

El calcio desempeña un papel importante durante la nixtamalización del grano

de maíz. El tratamiento con cal facilita la remoción del pericarpio durante la cocción y
el reposo, controla la actividad microbiana, mejora el sabor, aroma, color, vida de
anaquel y el valor nutricional de las tortillas (Rooney, 1993). En relación al calcio,
Trejo-González y col. (1982) realizaron estudios enfocados a la absorción del calcio
después de someter el maíz al proceso de nixtamalización. Dichos autores indican
que el calcio se incorpora al grano de maíz durante la nixtamalización, enlazándose

9
con el almidón y aumentando aproximadamente tres veces la cantidad de calcio
unida al almidón en relación al calcio determinado en muestras sin nixtamalizar. La
alta disponibilidad de calcio en la tortilla es importante porque evita la osteoporosis,
que se manifiesta como fragilidad de los huesos por pérdida de masa del sistema
óseo (Vargas, 1992; Niewohner, 1988).

2.5 Pérdidas de nutrientes por efecto del procesamiento térmico-alcalino

Las desventajas que presenta el proceso de nixtamalización, desde el punto

de vista nutricional, es la pérdida de componentes químicos del grano, las cuales se
incrementan con el tiempo de cocimiento, altas concentraciones de cal y durante el
reposo. Fragmentos de pericarpio, almidón, proteína, germen y cal, constituyen la
mayor proporción de materia seca en el agua de cocimiento. Del germen se pierden
aproximadamente 41.5% de los lípidos y el 41.5% de los carbohidratos. Existen
pérdidas de tiamina, riboflavina y niacina del 60, 52 y 32%, respectivamente, en
relación al total del grano. Así como 44 y 46% de reducción de lípidos y fibra cruda
(Báez-Ramírez y Martínez-Borrego, 1990). A pesar de existir pérdidas de nutrientes,
el maíz nixtamalizado presenta mayor valor nutricional que el maíz crudo, ya que el
resultado de algunos estudios indican un aumento de lisina, de triptofano y la relación
leucina-isoleucina se incrementa en 1.8 veces (Bressani y col., 1958b; Katz y col.,
1974). En el Cuadro 1 se muestran diferentes datos reportados por varios
investigadores respecto a la composición química del maíz y tortilla.

2.6. Importancia del calcio en la dieta.

En México, las tortillas de maíz son la principal fuente primaria de energía y

proteína en la dieta de los Mexicanos. Además, éstas proveen aproximadamente el
22% del total de la Recomendación Diaria Permitida (RDA) para calcio y el 19% para
el fósforo (NAS, 1999).

10
 Tabla 1. Composición química del maíz y tortilla (% en base seca).
Producto Proteína Lípidos Carbohidratos Cenizas Fibra
(N x 6.25) cruda
Maíz (a) 9.6 5.1 84.0 1.3 1.5
Nixtamal 10.3 3.9 84.3 1.5 1.3
Tortilla 10.7 3.0 84.7 1.5 1.1
Nixtamal 11.1 4.6 -- 1.5 --
Tortilla 11.2 4.4 -- 1.6 --
Tortilla (b) 9.7 1.5 86.0 1.8 2.4
(a) Datos de Bressani y col. (1958b).
(b) Datos de Saldaña y Brown (1984).
Fuente: Serna-Saldivar y col. (1990).

Una adecuada ingesta de calcio durante la vida es importante para la

homeostasis del hueso y la prevención de varias enfermedades crónicas
(osteoporosis). Con la ingesta adecuada de alimentos ricos en calcio se cubren los
requerimientos de calcio (1100 mg/día) El calcio es el mineral más abundante en el
cuerpo, conforma cerca del 1.5% al 2% del peso corporal y 39% de los minerales
corporales totales. El 99% del calcio está en los huesos y los dientes. El restante 1%
está en la sangre y los líquidos extracelulares y dentro de las células de los tejidos
blandos, donde regula muchas funciones metabólicas importantes. Las dietas bajas
en calcio hacen que este se movilice desde el hueso para poder suplir los
requerimientos necesarios del organismo. La ingesta elevada de proteínas contribuye
a una pérdida acelerada de hueso, pues intensifican la excreción de calcio por el
riñón (Desantiago y col., 1999).

El esqueleto almacena calcio ionizado y fósforo (en forma de iones de fosfato)

de modo metabolicamente estable y estructuralmente utilizable. El calcio se presenta
en los huesos en forma de hidroxiapatita, una estructura cristalina que consiste de
fosfato de calcio que se arregla alrededor de una matriz orgánica de proteína
colagenosa para proporcionar fuerza y rigidez. Mediante la formación y resorción de

11
hueso, se cambian 1.000 mg/día de calcio entre el hueso y el líquido extracelular (un
1% de la reserva). La mayor parte del calcio del hueso no se difunde fácilmente al
compartimiento extracelular, sino que debe ser movilizado por la resorción ósea
mediada por células y regulación endocrina. Mediante el proceso de acoplamiento, la
formación de hueso aumenta y los osteoblastos son estimulados para que rellenen el
defecto de resorción. En la Figura 1 se muestran las características principales de los
componentes internos del hueso.

Figura 1. Características principales de la estructura del hueso

Fuente: www.laosteoporosis.com/profesionales/fisiol/hfis05.html.

12
2.6.1 Absorción y utilización

El calcio se absorbe principalmente en la parte del duodeno donde prevalece

un medio ácido; en consecuencia, la absorción se reduce en gran medida en la parte
más inferior del tracto intestinal donde los contenidos son alcalinos. Por lo general,
sólo se absorbe del 20 al 30% del calcio ingerido, y algunas veces tan solo el 10%
(Schedl y col. 1986).

2.6.2 Factores que incrementan la absorción de calcio

Diversos factores influyen de manera favorable en la absorción de calcio. En

general, a mayor necesidad y menor suministro por la dieta, mayor eficacia habrá en
la absorción. El aumento de las necesidades del calcio, que se ven reflejadas durante
el crecimiento, el embarazo, la lactancia, la deficiencia de calcio y los niveles de
ejercicio, resultan en un elevada densidad ósea que favorece la resorción de calcio.
Un sistema de transporte en el duodeno y el yeyuno proximal, es activo, saturable y
controlado mediante la acción de la vitamina D en su forma activa (1,25(OH)2D3).
Esta hormona aumenta la captación de calcio en el borde en forma de cepillo de la
célula de la mucosa intestinal al estimular la producción de una proteína que se une
al calcio (Schedl y col. 1986).

El calcio se absorbe mejor en un medio ácido; por lo tanto, el ácido clorhídrico

que se secreta en el estómago favorece la absorción de calcio mediante la
disminución del pH en el duodeno proximal. La vitamina D también estimula la
actividad de las enzimas, como la fosfatasa alcalina intestinal. Un segundo
mecanismo de transporte, pasivo, no saturable, e independiente de la vitamina D
ocurre a todo lo largo del intestino. La mayor parte del calcio se absorbe en el íleon y
también puede absorberse en el colon.

El calcio se absorbe solo si está en una forma hidrosoluble y no si se precipita

por otro constituyente de la dieta, como oxalatos. El calcio no absorbido se excreta
por las heces.

13
2.6.3 Factores que disminuyen la absorción de calcio

La carencia o una cantidad insuficiente de vitamina D en su forma activa,

inhibe la absorción del calcio. Se ha observado que el cociente óptimo de la relación
calcio:fósforo para la captación de calcio en la dieta es de 1:1 ó 1:2. La disposición
de calcio se ve afectada cuando el fósforo se presenta en la dieta en forma de fitatos
(Wyatt y col., 2000)

2.7 Métodos alternativos de producción de Harinas instantáneas

Cuando un método nuevo es propuesto para suplir un método previamente

establecido, es importante considerar que no haya cambios sustanciales en las
características particulares del producto. En el caso de la tortilla, al implementar un
método nuevo se busca que no se alteren las características de calidad (rolabilidad y
suavidad), así como de los atributos sensoriales (color, olor y sabor) del producto. Sin
embargo, un aspecto que a veces no se toma en cuenta y es trascendental en la
salud humana de la población consumidora del producto, es que no se altere la
calidad nutricional del producto.

Las primeras investigaciones científicas sobre aspectos físico-químicos y

nutricionales de la tortilla se iniciaron en los años 50’s, donde también se efectuaron
varios esfuerzos tendientes a mejorar el proceso tradicional de nixtamalización. Sin
embargo, éstos cubrieron aspectos básicos del proceso ya comercial, tales como
disminuir las relaciones de agua a maíz, la concentración de cal, la temperatura y el
tiempo de cocimiento y de reposo, sin considerar cambios significativos al proceso
tradicional de nixtamalización (Vaqueiro y Reyes, 1986).

Algunos investigadores han propuesto nuevos métodos de procesamiento de

tortillas, con la finalidad de reducir las desventajas ya mencionadas del proceso
tradicional.

14
 Desde el nixtamal, el metate y el comal hasta nuestros días el gran logro en
este campo ha sido la fabricación de harina instantánea nixtamalizada, debido a que
eliminan las labores cotidianas, intensivas y tediosas del proceso tradicional y se
pueden almacenar durante un cierto periodo de tiempo. El incremento de costos,
carencia de olor y textura apropiada son las principales desventajas de productos
preparados de masas deshidratadas. A continuación se mencionan algunos de los
métodos alternativos al proceso de nixtamalización propuestos para elaborar harinas
instantáneas para la elaboración de tortillas.
El procedimiento, descrito por Deschamps (1985), se basa en el método
utilizado tradicionalmente en las zonas rurales. El maíz es cocido con agua y cal,
convirtiéndolo en nixtamal, ya sea en tandas o mediante un procedimiento de
elaboración continua. Tras su cocción y macerado, el maíz tratado con agua y cal se
lava con agua a presión o pulverización y se tritura hasta que forme una masa que se
lleva a un secador y se convierte en harina. Dicha harina, formada por partículas de
todos los tamaños, se pasa por un tamiz que separa las partículas gruesas de las
finas. Las partículas gruesas regresan al molino para ser trituradas otra vez y las
finas, que constituyen el producto acabado, se envían a las instalaciones de
empaquetado, donde se empacan en bolsas de papel reforzado. El rendimiento
industrial de la harina de maíz cocido en agua de cal fluctúa entre el 86 y el 95%,
según el tipo del maíz, de los granos enteros y las condiciones en que se realiza el
tratamiento con cal. Cuando la harina tiene un contenido de humedad del 10 al 12%,
es estable frente a la contaminación microbiana. Si la humedad supera el 12% la
atacan con facilidad los mohos y las levaduras. Otra cuestión relacionada con la
estabilidad de la harina es la ranciedad, que normalmente no constituye un problema
salvo que se empaquete a altas temperaturas. El tiempo mínimo para que la harina
presente características de ranciedad es de cuatro a seis meses en invierno y de tres
meses en verano. Por lo general, se vende al consumidor dentro de los 15 días
siguientes a su venta a los comerciantes al por menor y al por mayor, mientras que
su período de conservación en los anaqueles es de un mes (Del Valle, 1972). La
manera tradicional de cocer el maíz en agua de cal para hacer tortillas en el medio
rural requiere mucho tiempo y trabajo. Las operaciones de cocción y remojado toman

15
entre el 70 y el 80 % del tiempo. En cambio, la harina instantánea para tortillas ofrece
muchas ventajas, como la comodidad, el menor trabajo requerido y un menor
consumo de energía, dando un producto de confianza y estable. A nivel industrial o
comercial, la molienda y la deshidratación son factores que influyen
considerablemente en el costo. El maíz cocido en agua de cal contiene
aproximadamente un 56 % de humedad, que debe disminuirse al 10-12% en la
harina.

Bressani y col. (1962) analizaron un procedimiento basado en la cocción bajo

presión de 0.35 y 1.05 Kg por cm2 en condiciones secas y húmedas, durante 15, 30 y
60 min., sin emplear cal. No existió ningún efecto por el tratamiento en la
composición química y digestibilidad real de las proteínas, pero sin embargo, se
disminuyó la solubilidad del nitrógeno. El método de cocción bajo presión sin cal no
redujo el contenido de fibra cruda, que es uno de los efectos concretos de la cal, y el
contenido de calcio fue notablemente inferior al de la masa seca elaborada según el
método tradicional.

Mendoza (1975) describe un método de cocimiento alcalino de harina de maíz

utilizando vapor. El aparato consta de una cámara que en la parte inferior esta
provista de un ventilador que permite tanto la circulación de aire como un movimiento
constante de la harina, previamente mezclada con cal; el calor y el agua son
suministrados de tal forma que el vapor de agua resultante permite humedecer la
mezcla harina-cal, llevándose a cabo de esta manera el cocimiento; posteriormente,
la harina se transfiere a una cámara de enfriamiento y finalmente es molida.

Molina y col. (1977), reportaron la elaboración de harinas instantáneas

cociendo y secando una mezcla de harina de maíz con agua (relación 1 a 3) y cal
(0.3% p/p) en un tambor doble rotatorio. Las condiciones del proceso fueron: presión
de 15, 20 y 25 psi, alcanzando con ello temperaturas de 93, 99 y 104°C,
respectivamente, a 2, 3 y 4 rpm. En dicho estudio la harina instantánea fue hidratada

16
y se elaboraron tortillas, encontrándose características fisicoquímicas y sensoriales
similares a las tortillas obtenidas por el método tradicional.

Johnson y col. (1980), propusieron un proceso de producción de harina

instantánea mediante la micronización, que es un método de procesamiento en seco
utilizando quemadores de gas infrarrojo. Este procedimiento consiste en mezclar los
granos de maíz pre-quebrados en solución diluida de calcio y posteriormente la
mezcla se somete a cocimiento por infrarrojo. El grano de maíz es cocido
rápidamente desde su parte más interna hacia el exterior e inmediatamente los
granos calientes son hojueleados en rodillos corrugados de acero, enfriados, y
molidos hasta obtener la harina instantánea. Las pruebas de textura y rolabilidad
efectuadas en dicho estudio en las tortillas preparadas por micronización fueron
comparables a las tortillas elaboradas a partir de una harina instantánea comercial.

Khan y col. (1982) compararon tres métodos: el tradicional, uno comercial y

uno de cocción bajo presión en laboratorio. Aplicando cada uno de los
procedimientos, se sometió el maíz a una sub-cocción, a una cocción óptima y a una
sobre cocción, a fin de medir algunos de los cambios físicos y químicos que podían
ocurrir. Aunque el método tradicional causó la mayor pérdida de materia seca del
grano, produjo las mejores tortillas por lo que se refiere a su textura, color y
aceptabilidad. El procedimiento de cocción bajo presión dió una masa pegajosa y
tortillas de aspecto desagradable. El método comercial resultó ser el que dio tortillas
de aspecto menos apetitoso.

El método de extrusión para elaborar masa fresca o harinas instantáneas de

maíz para preparación de tortillas fue reportado por diversos autores (Gómez-Aldapa
y col., 1999; Martínez-Flores y col., 1998; Martínez-Bustos y col., 1996; Johnson y
Williams, 1992; Serna-Saldivar y col., 1988; Bazúa y col., 1979; Guerra, 1978).

Todas las metodologías mencionadas han tenido éxito en lograr alguna o

algunas ventajas tecnológicas en relación al proceso tradicional, tal como disminuir el

17
tiempo de procesamiento, los contenidos de agua y cal, disminuir el costo de energía
o disminuir o eliminar por completo el agua de desecho, altamente contaminante.

Sin embargo, de los estudios anteriores, solamente los de extrusión hechos

por Figueroa y col. (2003), Martínez Flores y col. (2002), Figueroa y col. (2001),
Gómez-Aldapa y col. (1999), y Serna-Saldívar y col. (1988), realizaron estudios de
composición química y valor nutricional, mostrándose con ello poco interés en los
aspectos nutricionales del producto. Por lo anterior, en el presente estudio se plantea
realizar una extensa investigación, desde el punto de vista nutricional, en tortillas
elaboradas a partir de harinas instantáneas de maíz, elaboradas por un proceso
alterno al método tradicional de nixtamalización (Figura 2).

Figura 2. Elaboración de harina por el proceso CICATA.

18
 3.0 JUSTIFICACION

Existe una gran preocupación por algunos sectores Industriales y de la

comunidad científica Mexicana para mejorar desde el punto de vista tecnológico,
nutricional y ambiental, el proceso tradicional de nixtamalización para elaborar tortillas
de maíz.

El Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada del

Instituto Politécnico Nacional (CICATA-IPN), ha desarrollado una nueva metodología,
basada en modificaciones a algunas etapas del proceso tradicional de nixtamalización,
con el cual se ha logrado reducir tiempos de cocimiento, de reposo, de adición de
concentración de cal, lo que repercute en ahorro energético, y de tiempo. Aunado a
ello, se logró reducir al mínimo el uso de agua durante el proceso, por lo que no se
genera ningún efluente contaminante. La planta procesadora de harina para la
elaboración de tortillas de tortillas fue diseñada por investigadores del CICATA-IPN.

El proceso CICATA-IPN utiliza maíz integral, por lo que las tortillas obtenidas
presentarían, en teoría, mayor contenido de nutrientes, específicamente mayores
contenidos de proteína, de lípidos, vitaminas, minerales y fibra dietética, que son
eliminados parcialmente en las etapas de cocimiento y reposo del proceso tradicional
de nixtamalización. El propósito del presente trabajo es realizar un estudio nutricional
en las tortillas de maíz elaboradas por el proceso CICATA-IPN, comparándolas con
tortillas elaboradas por el proceso tradicional y con tortillas hechas de las marcas
comerciales Maseca y Minsa.

19
 4.0 OBJETIVOS

Realizar un estudio de la composición nutricional de tortillas de maíz elaboradas

por el proceso CICATA-IPN, así como de ensayos biológicos usando ratas como
modelo experimental para la evaluación de la relación de eficiencia proteica (ganancia
en peso en función de la calidad de la proteína consumida en la dieta), conversión
alimenticia, absorción y cuantificación de calcio y fósforo absorbidos en los huesos, y
en función de ello determinar la cristalinidad y resistencia a la fractura de los huesos.

20
 5.0 MATERIALES Y METODOS.

5.1 Materiales

5.1.1 Materia Prima

Para los experimentos del presente trabajo se utilizó el siguiente material:

1. Granos de maíz “Tabasco” proveniente de la planta CICATA-IPN (México,

D.F.).

2. Harina instantánea de maíz integral elaborada por el Proceso CICATA-IPN.

3. Harina de maíz de las marcas comerciales Maseca y Minsa.

El maíz en grano sin procesar se molió usando un molino eléctrico Thomas-Wiley,

modelo 3383-L10 para la obtención de harina.

5.1.2 Obtención de harina instantánea elaborada por el proceso CICATA-IPN.

La harina de maíz instantánea elaborada por el proceso CICATA-IPN se

obtuvo cociendo 1 parte de maíz, con 1/2 parte de agua y cal (0.25 % p/p en relación
al maíz) durante 5 min.; posteriormente, el agua fue escurrida y los granos fueron
molidos en un molino de martillos; en seguida, los granos de maíz molidos se
secaron en un secador tipo “flash” con aire caliente; finalmente la harina se empaco;
el tiempo aproximado de este proceso fue de 30 min.

5.1.3 Tortillas de maíz (método tradicional).

Para la elaboración de las tortillas de maíz nixtamalizado (proceso tradicional)

se utilizaron granos de maíz “Tabasco” procedentes de la planta CICATA-IPN

21
(México, D.F.) y se proceso de la siguiente manera: se coció 1 parte de maíz con 3
partes de agua y cal (1.5 % p/p en relación al maíz) a 98 oC por 20 min., dejando
reposar 16 hr; después se desecho el nejayote (que contenía agua con fragmentos
de pericarpio desprendidos y calcio) y los granos de maíz nixtamalizados se lavaron
3 veces con agua corriente y se molieron con un molino de piedras para la obtención
de la masa.

5.1.4 Elaboración de tortillas obtenidas con los diferentes procesos.

A partir de las harinas instantáneas elaboradas por el proceso CICATA-IPN, y

de las marcas comerciales Maseca y Minsa, así como de la masa nixtamalizada por
el método tradicional se elaboraron tortillas, usando una máquina tortilladora
comercial.

Las tortillas elaboradas por los diferentes procesos fueron secadas y molidas
para reducir su tamaño de partícula. Las muestras fueron guardadas en refrigeración
a temperatura de 4ºC hasta la realización de los análisis bromatológicos, los cuales
fueron hechos por triplicado.

5.2 Métodos.

5.2.1 Humedad. 44-15A, AACC (1995).

A la humedad se le considera como la pérdida de agua que sufre la muestra al

ser calentada. Se utilizaron 2 g de muestra, los cuales fueron calentados en una
estufa a 135 oC por 1 hr.

5.2.2 Proteína. 46-13, AACC (1995).

Se hizo una digestión de la muestra con ácido sulfúrico en presencia de un

catalizador. La solución ácida se alcalinizó con una solución de hidróxido de sodio. El

22
amoníaco fue destilado y recogido en una cantidad medida de ácido bórico,
titulándose con una solución valorada de ácido clorhídrico. El factor de conversión
utilizado fue de 6.25.

5.2.3 Cenizas 08-01 AACC (1995).

La cantidad de cenizas representa el contenido total de minerales en los

alimentos. Las cenizas contienen los elementos inorgánicos, mucho de los cuales
son de interés nutricional como es el caso del calcio y fósforo, entre otros. Para este
método se utilizaron 2 g de muestra que fueron incinerados en una mufla a 550o C
por 2 hr.

5.2.4 Extracto etéreo 30-10 AACC (1995).

Para determinar el contenido de grasa de un alimento se lleva a cabo por un

reflujo de solvente por calentamiento continuo; el solvente debe tener las siguientes
características: un alto poder disolvente para lípidos, que se evapore fácilmente, que
no deje residuos, tener un punto bajo de ebullición y que penetre fácilmente en las
partículas alimenticias. Las sustancias más usadas son éter de petróleo y éter etílico.

5.2.5 Fibra cruda 7.068 A.O.A.C. (1984).

Este método fue desarrollado para determinar carbohidratos indigeribles en

alimentos para animales y la fibra; la fibra cruda fue determinada por una digestión
secuencial de la muestra con H2SO4 al 1.25% y después con NaOH al 1.25%. El
residuo insoluble se obtuvo por filtración, luego fue secado y pesado. Allí se obtiene
el peso de la fibra junto al de los minerales. Para obtener el contenido de fibra es
necesario incinerar esta muestra, quedando solamente el residuo de las cenizas
constituido por los minerales. Por diferencia entre el peso anterior (antes de la
incineración) y el de las cenizas se obtuvo el de la fibra cruda; la cual es una medida
del contenido de celulosa y lignina en la muestra.

23
5.2.6 Fibra detergente ácida y fibra neutro detergente Van Soest (1963).

La técnica para la determinación de la fibra neutro detergente es usada para la

determinación de los constituyentes de la pared celular; es un método rápido que
permite separar la fracción fibrosa de la fracción soluble. Se fundamenta en la acción
de un detergente sobre la muestra que al final deja todos los componentes de la
pared celular: hemicelulosa, celulosa, lignina,

La fibra ácido detergente (FAD) es el paso previo para la determinación de

lignina y celulosa ya que ella está formada por el complejo ligno-celulósico de la
planta. Además, contiene una pequeña cantidad de proteína que queda unida a la
fibra y a los minerales insolubles como la sílice. La técnica se basa en la disolución
con un detergente en medio ácido de las proteínas, grasas, pigmentos y demás
compuestos que no sean ligno-celulósicos.

Para la determinación, se pesó la muestra y se colocó en una bolsita de papel,

la cual es sellada para después ponerla en la solución neutro detergente (EDTA,
sulfito sódico, amilasa y otros) a pH=7.0 y ebullición durante 1 hr. El material fue
secado y pesado. Con ello se obtuvo la fibra neutro detergente.

El residuo se trato con: solución ácido detergente (ácido sulfúrico 0.5M y

cetiltrimetil amonio) y ebullición durante 1hr. El residuo fue secado y pesado. Con ello
se obtuvo la fibra ácido detergente

5.2.7 Determinación de calcio por absorción atómica. AOAC 975.03 (1996).

La cuantificación del contenido de calcio en las muestras se realizó mediante

espectroscopia de absorción atómica utilizando un equipo Analyst 300 de Perking
Elmer. Esto se llevo a cabo reduciendo a cenizas las muestras de harinas,
calcinando en una mufla por 4hr a 550 0C, para después digerir dichas cenizas con
ácido clorhídrico. La espectroscopia atómica consiste en la medición de absorción de

24
radiación electromagnética producida por los átomos de calcio. Esta cuantificación de
calcio se lleva a cabo de acuerdo con la ley de Beer, cuando disminuye la intensidad
de la luz es por que se incrementa el contenido de átomos de calcio y aumenta la
intensidad de la luz cuando disminuye la concentración de átomos de calcio.

5.2.8 Determinación de fósforo AOAC 965.17 (1998)

Este método se utilizó para la determinación de fósforo por espectrofotometría

con azul de molibdeno. El fósforo reacciona con el ácido molíbdico para formar azul
de molibdeno susceptible que puede determinarse espectrofotometricamente a 690
nm. Se preparó una solución madre de fósforo de 400 m g/ml hasta un volumen final
de 100 ml; se preparó una solución hija de 100 m g/ml hasta un volumen final de 100
ml, que se utilizó para la preparación de la curva de calibración en el rango 50-400m
g/l. Se incineraron 2 gr de muestra durante 4 horas, las cenizas fueron utilizadas
para la elaboración de la solución prueba para determinar la cantidad de fósforo
contenida en las muestras. Se adicionó para el desarrollo del color, 4 ml de solución
ácida de molibdato de amonio y 0.25 ml de solución de cloruro estañoso.

5.3 EXPERIMENTO BIOLÓGICO

5.3.1 Metodología

Se utilizaron 32 ratas wistar macho recién destetadas, de 21 días de nacidas.

Se estudiaron dietas elaboradas con las tortillas elaboradas por los siguientes
procesos: 1) Tortillas de maíz elaboradas por el método tradicional, 2) Tortillas de
maíz elaboradas por el proceso CICATA-IPN. 3) Tortillas de la marca Maseca y, 4)
Tortillas de la marca Minsa. A partir de esas tortillas se prepararon 8 dietas. Todas
las dietas fueron elaboradas de acuerdo con lo recomendado por Reeves (1993) para
roedores en crecimiento. Las dietas se codificaron de la siguiente manera: 1) TNIX,

25
2) TCIC, 3) TMAS, 4) TMIN, 5) TNIX-Ca, 6) TCIC-Ca, 7) TMAS-CA, 8) TMIN-Ca. Las
primeras 4 dietas se elaboraron sin adición de calcio exógeno. Las otras 4 dietas
fueron las mismas pero preparadas adicionándoles 0.6244g/100gr de fosfato de
calcio.

El experimento se realizó en la Escuela de Nutrición de la Universidad

Autónoma de Querétaro. Los animales fueron colocados en un local acondicionado
propio para este tipo de estudios. Para el experimento, se utilizaron 4 animales por
cada tipo de dieta. Al inicio del experimento los animales fueron pesados y
distribuidos al azar, colocándose posteriormente en jaulas de acero inoxidable. El
peso inicial promedio de los animales por lote fue de 43.35-43.7 g. La duración del
experimento fue de 4 semanas. Cada tercer día se repuso el alimento y se les
cambió el agua (el agua utilizada fue desionizada) y se recolectaba el alimento tirado,
el cual era pesado para poder así determinar el alimento consumido; el animal
también fue pesado cada semana. A la cuarta semana los animales fueron
sacrificados y se les extrajeron los fémures.

5.3.2 Medidas físicas de los fémures

Los fémures fueron perfectamente limpiados de todo excedente de carne y se

pusieron a secar en una estufa a 45oC por 24 hr. Una vez secos se procedió a
medirlos con un vernier. Las mediciones fueron: peso, longitud, diámetro medio,
diámetro de la articulación femoral con la pelvis, diámetro de la articulación femoral
con la rodilla.

5.3.3 Resistencia a la fractura

La fuerza al rompimiento del fémur es una medida de la resistencia que tiene el

hueso a la fractura; esto se encuentra directamente relacionado con la cantidad de
calcio presente en el hueso y fue evaluado utilizando el Texture Analyzer TA-XT2. La
resistencia a la fractura se determinó usando la fuerza de deformación en una curva

26
durante la compresión de cada uno de los fémures. La sonda y las condiciones
utilizadas fueron: un cilindro con 0.203 cm de diámetro a una velocidad de 10 mm/s y
una distancia de 10 mm.

5.3.4 Grado de cristalinidad por difracción de rayos-X

La cristalinidad de los huesos va a estar dada por la formación de

hidroxiapatita (Ca10(PO4)6(OH)2. Las mediciones de rayos-X se efectuaron usando
un difractómetro Rigaku, operando a 35 kV, 15 mA con la radiación incidente λ =
1.5406 Å de CuKα. Los difractogramas se obtuvieron en un rango de 2 a 30º en una
escala de 2θ. Los datos se reportaron en valores de distancias interplanares
expresadas en Å, utilizando la ley de Bragg. El mismo equipo tenía el software
necesario para poder distinguir los picos de difracción y la radiación no coherente, de
tal forma que permitió realizar estimaciones de los porcentajes de cristalinidad a
través de un patrón de referencia.

5.3.5 Conversión alimenticia.

Esta medida indica cuanto alimento requiere comer un animal para aumentar 1
g de peso y esto va a estar relacionado directamente con la calidad de la proteína
contenida en la dieta

5.3.6 Análisis estadístico.

El análisis estadístico fue realizado usando el Software SAS (Statistical

Analysis System, 1995). Los datos fueron analizados usando el modelo lineal general
y las comparaciones entre las medias serán realizadas a través de la prueba de
Duncan, con nivel de significancia de 5%.

27
 6.0 DISCUSIÓN Y RESULTADOS

Como la industria de las tortillas en México ha tenido un considerable

incremento en sus ventas, se han buscado alternativas en como reducir la cantidad
de agua usada en el proceso y por lo tanto eliminar al máximo el agua de desecho
(nejayote) del proceso de nixtamalización; además de no perder tantos nutrientes en
el nejayote para que las tortillas obtenidas sean de mejor calidad nutricional, ya que
como es sabido la tortilla es un elemento insustituible en la dieta de todos los
estratos sociales de la población mexicana (Figueroa, 1994).

En el presente trabajo se realizó primero el análisis proximal a las harinas

nixtamalizadas y a las tortillas. Posteriormente, se hizo un estudio biológico usando
ratas wistar como modelo experimental para conocer la calidad nutricional de las
diferentes tortillas.

En la Tabla 2 se observa el análisis proximal de las siguientes harinas:

CICATA-IPN (HCIC), harina maseca (HMAS), harina minsa (HMIN) y harina de maíz
sin procesar (HM), así como de las siguientes tortillas: Tortillas CICATA-IPN, (TCIC),
Tortillas maseca (TMAS), tortillas minsa (TMIN) y tortillas elaboradas por el método
tradicional (TNIX). La cantidad de humedad contenida en las diferentes harinas se
encuentra dentro de lo reportado en la bibliografía (FAO, 1993); la HM fue la que
presentó mayor porcentaje de humedad (11.35 %) debido a que es un material fresco
que no ha pasado por ningún proceso de secado y todavía tiene agua retenida. En
las tortillas, el contenido de humedad disminuyo debido al mismo proceso de
elaboración, en donde se aplicaron diferentes procesos de secado, como fue el
tratamiento térmico aplicado para cocerlas y después secadas para poder
procesarlas y obtener la harina de tortilla correspondiente.

En cuanto a la cantidad de cenizas contenidas en las muestras, se observó un

incremento en las tortillas, comparadas con las harinas. La HM tuvo 1.67% de
cenizas, mientras que para TNIX el contenido aumento hasta 1.75%, y esto fue

28
debido al procedimiento de nixtamalización tradicional, en donde le fue agregada
mayor cantidad de hidróxido de calcio, lo que repercutió en un mayor contenido de
cenizas obtenidas. Estos resultados fueron comparables a los obtenidos por Bressani
y col. (1958b) y Saldaña y Brown (1984).

La fibra neutro detergente (FND) y la fibra ácido detergente (FAD) representan

los componentes de la pared celular de la capa externa del maíz. Los componentes
de la FND y de la FAD son hemicelulosa, celulosa y lignina. En general, los valores
de FND y FAD fueron menores en las tortillas con respecto a las harinas
nixtamalizadas. La HM tuvo valores de FND y FAD de 9.50 % y 2.54% y no fueron
significativamente diferentes (P < 0.05) con respecto a los valores de FND y FAD de
la HCIC, los cuales fueron de 9.32% y 2.45%, respectivamente. En relación a la
HCIC, ésta se proceso con el maíz integral y con la cantidad de agua necesaria para
hidratarse y producir los cambios texturales requeridos, por lo que no se perdió el
pericarpio; a diferencia de las harinas comerciales HMAS (5.10% y 2.73%, valores de
FND y FAD, respectivamente) y HMIN (5.43% y 2.28%, valores de FND y FAD,
respectivamente), donde el proceso de elaboración que ellos utilizan si se pierde
parcialmente el pericarpio. En relación a las TNIX, estas perdieron una gran cantidad
de pericarpio debido a que presentaron bajos valores de FND y FAD, los cuales
fueron de 1.75% y 4.32%, respectivamente. Esta disminución en los valores de FAD
y en la FND, fue debida a la pérdida de pericarpio durante el tiempo de cocimiento, el
tiempo de reposo y el lavado del maíz, tal como lo menciona en su estudio Serna-
Saldivar y col. (1990).

La cantidad de lípidos (extracto etéreo) en la HM y en la HCIC, fue mayor

(5.22% y 5.11%, respectivamente) en relación a las harinas de las marcas
comerciales. El contenido de lípidos entre la HM y la HCIC no fue diferente
estadísticamente (P < 0.05), y si lo fueron en relación a las tortillas de las marcas
comerciales Maseca y Minsa. Cabe mencionar que en el proceso CICATA-IPN no
existen pérdidas en el contenido del germen, que es en donde se encuentran
principalmente los lípidos, en comparación con los procesos usados por Maseca y

29
Minsa; en relación a las tortillas, se observo una clara disminución de los lípidos,
aunque esto se puede atribuir a la pérdida parcial del germen y partes del grano que
contienen sustancias extraíbles con éter, no dejando de considerar también la
saponificación de éstas sustancias con el hidróxido de calcio adicionado durante la
cocción de los granos de maíz, y en la aplicación del calor usado en el cocimiento de
las tortillas.

En cuanto a la cantidad de fibra cruda presente se vio que el maíz crudo

presentó casi el doble de estos componentes, en comparación con las diferentes
harinas instantáneas. Existió variación significativa (P < 0.05) en la HM comparada
con las HCIC, HMAS y HMIN. Entre estas últimas no hubo diferencias estadísticas.
La fibra cruda es una medición que cuantifica principalmente celulosa y algunos tipos
de hemicelulosas. En relación a las tortillas, las TCIC tuvieron el mayor valor (2.44%)
y las TMIN (2.19%) el menor valor.

La proteína presente en todas las muestras depende del tipo de maíz utilizado,
además del proceso a que fueron sometidos (FAO, 1973; Khan y col., 1982). El
contenido de proteína del maíz utilizado en la presente investigación fue de 8.54% y
es similar al reportado por Martinez-Flores y col. (2002), Paredes-Lopez y
Saharópulos-Paredes (1983) y Bressani y col. (1958). El contenido de proteínas fue
mayor en las tortillas comparadas con las harinas nixtamalizadas. Durante las etapas
de cocimiento y reposo de los granos de maíz se perdieron algunos componentes
como el pericarpio que representan alrededor del 5% del total del grano y contiene
los diferentes componentes de la fibra dietaria y de la pérdida parcial del germen que
contiene lípidos y algunos azúcares, lo que probablemente contribuyo a concentrar y
aumentar el porcentaje de proteína en las tortillas comparadas con las harinas
nixtamalizadas.

El contenido de calcio no fue detectado en la HM, debido a que la sensibilidad

del equipo no era muy alta, y solamente detectaba valores mayores a 5 mg/100 g.
Por lo que se asume que el contenido de calcio en la HM fue menor a 5 mg/100g.

30
Sin embargo, se observa que el equipo si detecto valores en las harinas instantáneas
HCIC, HMAS y MIN, los cuales fueron de 93 mg/100g, 60 mg/100 g y 17 mg/100 g,
respectivamente. Por lo que se observa el contenido de calcio en la HCIC fue
superior al de las harinas de las marcas comerciales Maseca y Minsa. Para las
tortillas, el contenido de calcio en las TNIX fue estadísticamente mayor (P < 0.05) al
de las demás tortillas, presentando un valor de 240 mg/100 g de muestra. El
contenido de calcio en las muestras HCIC, HMAS y HMIN se mantuvo constante al
transformarse a tortillas. Estos datos, de incremento de calcio en las tortillas, al ser
procesado el maíz por el tratamiento térmico alcalino, son de gran importancia debido
al alto consumo de tortilla en México, que es la fuente principal de calcio para la clase
social mas pobre de la población (González-Hernández y col., 1997). Además, la
presencia de calcio en el proceso de nixtamalización hidroliza la pared del pericarpio,
lo cual facilita la penetración del calcio al interior del grano de maíz y es así como se
incrementa este compuesto en las tortillas. La cantidad de calcio presente en las
tortillas va a estar determinado por la concentración utilizada en el proceso térmico-
alcalino, además del tiempo de reposo y de las características del maíz,
particularmente en cuanto a dureza del grano (Niewohnner, 1988; Deschamps, 1985;
Bressani y Scrimshaw, 1958a). La absorción de calcio en los huesos de las ratas va
a estar determinada por varios factores entre ellos, la calidad de la proteína de las
tortillas, además de la cantidad de fósforo; como es conocido, los huesos contienen
la mayor cantidad de calcio, fósforo y magnesio del organismo. El fósforo tuvo un
comportamiento similar al del calcio cuando las harinas fueron transformadas a
tortillas. Los valores de fósforo en la HM, TCIC, TMAS, TMIN y TNIX fue de 0.27
mg/100 g, 0.19 mg/100 g, 0.17 mg/100g, 0.16 mg/100 g y 0.18 mg/100 g,
respectivamente.

31
 Tabla 2. Composición química de las harinas de maíz.

Harinas

Componentes Maíz sin procesar CICATA Maseca Minsa F

Humedad (%) 11.35a 11.11b 10.8c 9.62d 112.71

Cenizas (%) 1.67a 1.53a 1.47a 1.59a 1.85

Fibra neutra detergente (%) 9.50a 9.32a 6.47b 6.17b 101.09

Fibra ácida detergente (%) 2.54a 2.45ab 1.96c 2.40b 40.01

Proteína cruda (%) 8.54b 7.91c 8.45b 9.07a 16.59

Grasa (5) 5.22a 5.11a 4.44b 4.56b 27

Fibra cruda (%) 4.05a 2.41b 2.10b 2.28b 50

Calcio (mg/100 g) nd 9.3a 6.0c 1.7b 6009.8

Fósforo (mg/100 g) 2.7a 1.9b 1.7c 1.5d 192.44

F
Medias con la misma letra en la misma fila no son significativamente diferentes (P < 0.05).
nd. No detectado

32
 Tabla 3. Composición química de las tortillas de maíz.

Tortillas
Componente Maíz nixtamalizado CICATA Maseca Minsa F

Humedad (%) 8.98c 9.01c 9.24b 10.09a 188.87

Cenizas (%) 1.75a 1.56bc 1.53c 1.66ab 6.93

Fibra neutro detergente (%) 4.32c 5.86a 5.10b 5.43b 9.53

Fibra ácido detergente (%) 1.75c 1.96bc 2.73ab 2.28a 7.25

Proteína cruda (%) 9.21a 8.99a 9.36a 9.80a 1.71

Grasa (% 1.62b 1.73a 1.49c 1.53c 42

Fibra cruda (%) 2.35a 2.44a 2.42a 2.19a 1.37

Calcio (mg/100 g) 240a 94c 91c 18b 835.04

Fósforo (mg/100 g) 180b 190a 170a 160c 74.48

Medias con la misma letra en la misma fila no son significativamente diferentes (P < 0.05)

ENSAYO BIOLÓGIC0

En el ensayo biológico, se evaluó la ganancia en peso y la conversión alimenticia

(cantidad requerida de alimento para aumentar 1 g de peso) que va estar
directamente relacionada con la calidad de la proteína presente en la dieta. Las
dietas utilizadas fueron basadas en las siguientes tortillas: elaboradas por el método
tradicional (DTNIX), por el método CICATA (DTCIC), usando las harinas Maseca
(DTMAS) y Minsa (DTMIN). Estos mismos tratamientos, pero con la adición de
fosfato de calcio (0.6244g/100g de muestra de acuerdo con la formulación de dietas
AIN-93G para roedores en crecimiento) fueron preparados. Las dietas adicionadas
con calcio fueron las siguientes: tortillas de maíz nixtamalizado con calcio (DTNIX-
ca), tortillas de maíz CICATA-IPN con calcio (DTCIC-ca), tortilla Maseca con calcio
(DTMAS-ca) y tortillas de maíz Minsa con calcio (DTMIN-ca).

33
En la Tabla 4 se observa que el consumo de alimento por los diferentes grupos de
ratas no fue estadísticamente diferente (P < 0.05). Sin embargo, se puede observar
que las ratas que mas alimento consumieron fueron las que se alimentaron con la
DTMAS (71.53 g) y la DTMIN (70.85 g) y las que menos consumieron fueron las que
se alimentaron con las DTNIXT (54.21 g) y la DTMIN-ca (56.34 g). Otro dato
importante es el de ganancia de peso en función del consumo de la dieta, y para este
parámetro medido, se tuvo que también las ratas alimentadas con las DMAS fueron
las que ganaron más peso (37.90 g), siendo estadísticamente diferente (P < 0.05) a
todas las demás. Entre los demás valores de ganancia en peso no existieron
diferencias significativas (P < 0.05). El término conversión alimenticia esta
directamente relacionada con la eficiencia del alimento consumido con la ganancia
de un gramo de peso. Este valor nos indica la cantidad de alimento que el animal
necesita consumir para ganar un gramo de peso. Entre menor sea el valor mas eficaz
es para realizar la conversión. Las ratas que presentaron mejor valor de conversión
alimenticia fueron las que se alimentaron con la DTMAS, siendo el valor de 1.93,
aunque la diferencia estadística fue solamente parcial cuando fueron comparadas
con las dietas TMIN-ca (2.30), TNIX (2.45), TMAS-ca (2.51) TMIN (2.66) y TCIC-ca
(2.74). Cabe mencionar que el promedio de eficiencia en la conversión alimenticia de
las ratas alimentadas con las dietas sin adición de calcio exógeno fue de 2.48 y el de
las ratas alimentadas con las dietas adicionadas con calcio fue de 2.65, es decir, se
observo una diferencia mejor (del 6.41%) en la conversión alimenticia de las primeras
comparadas contra las segundas.

34
Tabla 4. Efecto de crecimiento de ratas de 21 días alimentadas con diferentes
dietas a base de tortillas.

Dietas Alimento Peso Peso Ganancia Conversión

consumido Inicial final en peso alimenticia
(g) (g) (g) (g) (g)

DTNIX 54.21a 43.35a 66.15b 22.80b 2.45ab

DTCIC 66.95a 43.62a 66.82b 23.20b 2.90a
DTMAS 71.53a 43.70a 81.60a 37.90a 1.93b
DTMIN 70.85a 43.67a 70.02b 26.35b 2.66ab
DTNIX-ca 69.36a 43.60a 66.60b 23.00b 3.08a
DTCIC-ca 64.39a 43.55a 68.00b 24.45b 2.74ab
DTMAS-ca 65.09a 43.47a 69.32b 25.85b 2.51ab
DTMIN-ca 56.34a 43.75a 68.30b 24.55b 2.30ab
F
Medias con la misma letra en la misma columna no son significativamente diferentes (P < 0.05).

Las mediciones físicas de los fémures extraídos a las ratas así como el valor
de resistencia en la fractura del fémur, que va a estar dada por la fuerza requerida
para romper el hueso se pueden observar en la Tabla 5. No existieron diferencias
significativas (P < 0.05) entre los valores requeridos en gramos para fracturar los
fémures en los 8 tratamientos. Sin embargo, se puede apreciar que las ratas
alimentadas con el calcio exógeno adicionado a las dietas presentaron mayores
valores de fuerza requerida para fracturar los huesos. La dieta que mejoró
sustancialmente el valor de resistencia a la fractura del fémur, una vez que le fue
adicionado el calcio, fue la DTMIN-ca presentando un valor de 4,396.8 kg requeridos
para fracturar el fémur, comparado contra el valor de 3731.8 pero sin la adición de
calcio (DTMIN). En promedio, el valor requerido para fractura los huesos de las ratas
alimentadas con las dietas con adición de calcio fue de 3,958.8 kg, mientras que el
valor para las que se alimentaron con dietas sin adición de calcio exógeno fue de
3,682.25 kg. Es decir, el calcio exógeno aumento en un 7% la resistencia a la fractura

35
de los fémures de ratas alimentadas con dietas adicionadas con calcio exógeno,
haciéndolo mas resistente a los impactos. Las ratas alimentadas con la dieta DTMAS
presentaron los mayores valores y fueron estadísticamente diferentes (P<0.05) de los
demás tratamientos en las medidas de largo (Lar), ancho de la unión del fémur con la
rodilla (Ancr) y Peso de los huesos. En los datos de ancho de la unión del fémur con
la cadera (Ancc) y del diámetro del fémur en su parte frontal (Diam1) no existieron
diferencias significativas (P < 0.05) entre los 8 tratamientos. El peso del hueso esta
directamente relacionado con la cantidad que creció en animal que fue con la dieta
Mas.
Tabla 5. Medidas físicas de huesos.

Dietas Frac Lar Ancc Ancr Diam2 PesI Diam1

(kgf) (mm) (mm) (mm) (mm) (g) (mm)

TMNS 3918.4a 2.29b 0.53 0.54c 0.27ab 0.17b 0.23a

TCIS 3112.8a 2.33ab 0.56a 0.5abc 0.26ab 0.17b 0.23a

TMAS 3966.0a 2.43a 0.56a 0.58a 0.29a 0.20a 0.24a

TMIS 3731.8a 2.31b 0.54a 0.547bc 0.26ab 0.17b 0.23a

TMNC 4002.5a 2.29b 0.55a 0.57abc 0.26ab 0.16b 0.22a

TCIC 3557.3a 2.27b 0.54a 0.577ab 0.25b 0.16b 0.23a

TMAC 3878.6a 2.32b 0.53a 0.57abc 0.26ab 0.16b 0.22a

TMIC 4396.8a 2.31b 0.54a 0.572abc 0.28ab 0.16b 0.24ª

F 0.60 1.79 1.44 2.14 1.16 2.37 1.28
Medias con la misma letra en la misma columna no son significativamente diferentes (P < 0.05).
Frac. Kilogramos requeridos para fracturar el fémur.

36
Lar. Longitud del fémur.
Ancc. Ancho de la conexión de la cabeza del fémur con la pelvis.
Ancr. Ancho de la conexión de la cabeza del fémur con la rotula.
Diam1. Diámetro medio de la parte frontal del fémur.
Peso. Peso de fémur.
Diam2. Diámetro medio de la parte lateral del fémur.

Los huesos contienen la mayor cantidad de calcio, fósforo y magnesio del

organismo. En la Tabla 6 se observa el contenido de esos minerales presentes en los
huesos de las ratas alimentadas con las diferentes dietas. En las dietas con adición
de calcio hubo más absorción de calcio en el fémur; el poco calcio que se consuma
será utilizado por el organismo para cubrir los requerimientos celulares del mismo y
por lo tanto habrá poca presencia de calcio en la matriz ósea y por consiguiente se
puede presentar osteoporosis (NAS, 1999, Desantiago y col., 1999). Sin embargo, la
dieta preparada con el método tradicional (DTNIX) aún sin adición de calcio tuvo una
buena asimilación del calcio en el hueso. Como se sabe la relación calcio:fósforo es
importante para la formación de hueso; esta debe de ser de 1:1 o de 1:1.2 (Wyatt y
col., 2000). En el análisis biológico la relación calcio:fósforo es mejor con el método
tradicional, ya sea con o sin adición de calcio exógeno. Esto último es debido a que
el tiempo de reposo que se lleva a cabo en el proceso tradicional es importante para
lograr una mayor difusión y absorción del calcio al interior del grano de maíz y por lo
tanto esto se vera reflejado en una mayor biodisponibilidad del mismo.

37
 Tabla 6. Minerales (mg/g) presentes en hueso.
_________________________________________________________

Dietas Calcio Fósforo Magnesio

____________________________________________________
TMNS 23.69ab 11.54a 0.61a
TCIS 12.72c 2.86b 0.28cd
TMAS 14.28bc 3.73b 0.26d
TMIS 2.17d 1.14b 0.62a
TMNC 29.04a 11.68a 0.48ab
TCIC 23.06ab 10.65a 0.51ab
TMAC 18.69bc 9.15a 0.50ab
TMIC 22.03abc 9.41a 0.42c
F 9.63 29.15 8.33
_________________________________________________
Medias con la misma letra en la misma columna no son significativamente
diferentes (P < 0.05).

Difracción de rayos X

En la Figura 3 se ilustra el difractograma de las dietas que no tienen calcio

adicionado y se observa que el pico de la hidroxiapatita se encuentra en el mismo
ángulo que en el control (que proviene de un hueso con los requerimientos
necesarios de calcio en la dieta).
El grado de intensidad fue diferente en las distintas dietas evaluadas en este
experimento, en relación a los huesos de ratas que fueron alimentadas con las dietas
sin adición de calcio y como se observó anteriormente poseen diferente cantidad de
calcio. El mayor porcentaje de cristalinidad lo presentaron los huesos de las ratas
alimentadas con la dieta DTMAS con un valor de 60.85% de cristalinidad y el menor
lo presentó la dieta DTMIN, con un valor de 55.00% de cristalinidad. Valores
intermedios fueron presentados en los huesos de las ratas alimentadas con las dietas
DTNIX y DTCIC, presentando los siguientes porcentajes de cristalinidad, 57.52% y
56.66%, respectivamente. Por otro lado, existió menor variación en la intensidad de

38
los picos de hidroxiapatita en los huesos de ratas alimentadas con dietas con adición
de calcio (Figura 4); la mayor intensidad se encontró en la dieta DTNIX-ca con un
valor de 62.63% de cristalinidad, siguiéndole en intensidad la dieta DTMIN-ca con un
valor de 58.44% y los menores valores los presentaron los huesos de las ratas
alimentadas con las dietas DTMAS-ca y DTCIC-ca con los siguientes valores de
cristalinidad, 55.45% y 52.95%, respectivamente

Figura 3. Patrón de difracción de rayos X de huesos de ratas alimentadas con

dietas de tortillas sin adición de calcio exógeno.

Dieta maiz nixtamalizado sin calcio (DTNIX)

700
57.52%
600

500
Intensidad (U.R)

400

300

200

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Ángulo theta

39
 Dieta proceso CICATA sin calcio (DTCIC)

700
56.66%
600

500
Intensidad (U.R)

400

300

200

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Ángulo Theta

Dieta de tortilla maseca sin calcio (DTMAS)

500
60.85%
400
Intensidad (U.R)

300

200

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Ángulo theta

40
 Dieta de tortilla minsa sin calcio (DTMIN)
700

55.00%
600

500
Intensidad (U.R)

400

300

200

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Ángulo theta

Figura 4. Patrón de difracción de rayos X de huesos de ratas alimentadas con

dietas de tortillas con adición de calcio exógeno.

Dieta de tortillas maíz nixtamalizado +ca (DTNIX-ca)

700

600
62.63%

500
Intensidad (U.R)

400

300

200

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Ángulo theta

41
 Dieta de tortilla proceso CICATA +ca (DTCIC-ca)
600

52.95%
500

400
Intensidad (U.R)

300

200

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Ángulo theta

Dieta de tortilla maseca +ca (DTMAS-ca)

600
55.45%
500

400
Intensidad(U.R)

300

200

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Ángulo theta

42
 Dieta de tortilla minsa +ca (DTMIN-ca)

600
58.44%

500
Intansidad (U.R)

400

300

200

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Ángulo theta

43
 7.0 CONCLUSIONES

1.- A pesar del transcurso del tiempo, la técnica precolombina de nixtamalización

sigue siendo hoy en día el proceso mas efectivo para tener una tortilla de mejor
calidad nutricional y en cuanto a biodisponibilidad de calcio; esto último es de gran
importancia para la población de México, ya que la tortilla forma parte de la dieta de
todos los estratos sociales de la población, aunque el proceso presente desventajas
tecnológicas y ecológicas.

2.- El proceso térmico alcalino y el reposo que se lleva a cabo en la nixtamalización

tradicional es lo que ayuda a la hidrólisis de la pared celular y permite la difusión del
calcio, y de ello va a depender la cantidad de calcio presente en la tortilla. La falta de
este reposo en el proceso CICATA-IPN, así como la cantidad menor de calcio
adicionada se ve reflejado en la cantidad de calcio presente en la tortilla y por lo tanto
la biodisponibilidad de calcio no es tan alta como en el caso de la tortilla elaborada
por el método tradicional.

3.- El consumo de las tortillas obtenidas por el proceso CICATA-IPN, permite que los
fémures de las ratas alimentadas con ellas presenten un contenido de calcio mayor al
de las alimentadas con la dieta basada en las tortillas de la marca comercial Minsa y
similar al de las tortillas elaboradas con la harina comercial Maseca. Sin embargo,
cuando se les adiciona el calcio exógeno, esa asimilación aumenta con la dieta
elaborada con las tortillas hechas en el CICATA-IPN, comparadas contra las de las
marcas comerciales.

4.- Por las diferentes ventajas tecnológicas, ecológicas, y de disminución en el

tiempo de procesamiento que presenta el proceso CICATA-IPN, es importante tomar
en cuenta que si se le adiciona mayor cantidad de calcio durante el proceso de
obtención de la harina instantánea, se puede llegar a mejorar no solo la cantidad sino
también la biodisponibilidad del calcio.

44
 8.0 BIBLIOGRAFIA

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