Transculturalidad y envejecimiento. El rol del adulto mayor en el seno de la familia
Investigación y Desarrollo Volumen 9 2015 Julio - Diciembre 1 ISSN: 1390-5546
15
ISSN: 1390 - 5546
Investigación y Desarrollo • Revista de Divulgación Cientíca y Cultural • Volumen 9 • Diciembre 2015 • PP 15 - 22
• Dirección de Investigación y Desarrollo • U.T.A. • Ambato - Ecuador
RESUMEN
E
n esta investigación, el producto conocido en Ecuador como “tostado”, un tipo de «snack» aborigen, fue obtenido por calentamiento mi-
croondas del grano seco de maíz harinoso. Se adquirieron muestras del cultivar de maíz comercial, más utilizado para la elaboración de
tostado. Se equilibró el contenido de humedad del grano a 14 g agua /100g de muestra. Se trabajó en un horno microondas a 492 w de potencia
y se evaluó el efecto del tiempo de calentamiento (0; 78; 156; 234; 312 y 390 segundos) sobre la variación de la consistencia Bostwick (CB)
y la reducción del contenido de agua (CA) en el grano de maíz. Se estandarizaron los resultados con respecto a los valores iniciales, determi-
nados en grano crudo y se interpretó el grado de modicación del endospermo harinoso de los granos tostados con base a la variación de CB
y de CA. El análisis de varianza evidenció el efecto signicativo del tiempo de tostación sobre las dos variables de medición indicadas. Los
resultados del análisis multivariante y de regresión simple y múltiple revelaron la validez de los conceptos aplicados para el entendimiento y la
interpretación del grado de modicación producido al interior de los granos de maíz, así como, la importancia de generar mayor conocimiento
en el tema de grado de modicación del grano de maíz tostado con microondas
Palabras clave
Maíz tostado, microondas, contenido de agua, consistencia Bos-
twick.
ABSTRACT
I
n this research, the product known in Ecuador as “tostado” a type of indigenous snack, was obtained by microwave heating, using dry our
maize grain. Samples of commercial maize, most widely used for making toast were acquired. The moisture content of the grain was equi-
librated to 14 g water / 100g sample. The work was carried out in a microwave oven at 492 W power, and the effect of heating time (0; 78;
156; 234; 312 and 390 seconds) was evaluated on the change in Bostwick consistency (CB) and decreased content water (CA) in maize grain.
The results were standardized with respect to the initial values determined in raw grain. The degree of modication of oury endosperm of the
toasted grains are interpreted based on the variation of CB and CA. The analysis of variance showed the signicant effect of toasting time on
the two measurement variables indicated. The results of multivariate analysis and simple and multiple regression revealed the validity of the
concepts applied to the understanding and interpretation of the degree of modication produced inside the maize kernels, as well as the impor-
tance of generating greater awareness on the issue of degree of modication of toasted maize with microwave
Keywords
Toasted maize, microwaves, water content, Bostwick consistence
INTRODUCCIÓN
CONSISTENCIA BOSTWICK
Y DISMINUCIÓN DE AGUA EN GRANOS DE MAÍZ (Zea Mays Amilácea) TOSTADOS
CON MICROONDAS A DIFERENTES TIEMPOS
BOSTWICK CONSISTENCY
AND DECREASE OF WATER IN MAIZE (Zea mays starchy) TOASTED
BY MICROWAVE HEATING AT DIFFERENT TIMES
Nelly Lara
Facultad de Ciencias Agrícolas, Universidad Central del Ecuador, Quito Ecuador
A
nivel de hogares y a escala de pequeños negocios de la
región Andina (América del Sur), los granos de maíz
con endospermo completamente harinoso (Zea mays amila-
cea), alargados y de color amarillo son utilizados para la ela-
boración de un tipo de «snack» conocido como “tostado” o
“cancha” (Lim, 2013; Johson, 2000). Este tipo de producto es
consumido desde la época de las civilizaciones aborígenes y su
forma de preparación es considerada un arte que ha evolucio-
ARTÍCULO RECIBIDO: 06/02/15
ARTÍCULO ACEPTADO: 09/06/15
Nelly Lara
Investigación y Desarrollo • Volumen 9 • 2015 • Julio - Diciembre • Nº 1 • ISSN: 1390-5546
16
nado de generación en generación. En sus inicios, los granos
secos eran colocados sobre una supercie caliente y llevados
a tostación uniforme al revolver con la ayuda de algún tipo de
espátula. Se podría anotar que dicho producto fue una clase de
cereal para desayuno y «snack» aborigen. En la actualidad, la
tostación de los granos secos es una forma de freído en muy
poca grasa. De tal forma, el maíz tostado ha prevalecido y es
utilizado para acompañar las comidas típicas de los países de
la región Andina (Bechoff, 2003).
A más de la apariencia del maíz tostado o sus atributos de sabor
y textura (Bechoff, 2003), otro aspecto de calidad es el grado
de modicación del almidón debido al calor seco transmitido
desde una supercie caliente o por aplicación de microondas.
El calor seco causa la hidrólisis del almidón y contribuye a la
formación de cadenas más cortas de dextrinas en harina tosta-
da (Vaclavik, 2002).
Aun cuando, no se dispone de información publicada relativa
al uso de calor seco para la tostación de grano de maíz por
diversos medios, se estima que la modicación del almidón
en maíz tostado diere en algunos aspectos respecto al patrón
de gelatinización descrito por varios autores para las mezclas
almidón-agua tratadas térmicamente por diferentes métodos
(Zhang, Zhang, Xue, & Zhou, 2014; Wang, Li Wang, Liu, &
Adhikari, 2012; Xue, Fukuoka, & Sakai, 2010; Di Paola, Asis,
& Aldao, 2003). En humedad alta, los gránulos de almidón
absorben agua, se hinchan, pierden cristalinidad y liberan ami-
losa (Di Paola et al., 2003). En condiciones de baja humedad,
la gelatinización no es completa, no son posibles, tanto el hin-
chamiento, como la ruptura de los gránulos de almidón y la
pérdida de cristalinidad es parcial (Baks, Bruins, Janssen, &
Boom, 2008; Xue, Fukuoka, & Sakai, 2008). Análogo com-
portamiento se ha observado en el almidón de grano de arroz
por efecto del secado (Jaiboon, Prachayawarakorn, Devahas-
tin, Tungtrakul, & Soponronnarit, 2011). Sin embargo, tam-
bién se evidencia que depende del proceso, ya que, mediante
extrusión se reporta 100% de gelatinización para mezclas de
maíz y soya con 8 a 18% de humedad (Konstance, Onwulata,
Smith, Lu, Tunick, Strange, & Holsinger., 1998).
La reducción del contenido de agua en el grano tostado depen-
de del tiempo de calentamiento, la transformación del agua
interna en vapor, el ujo de éste hacia la supercie del grano
y la salida al exterior a través o por ruptura del pericarpio. En
función al tiempo de calentamiento y la reducción del conte-
nido de agua del grano de maíz por eliminación en forma de
vapor, la variación de la consistencia Bostwick es el producto
del grado de modicación del almidón. La consistencia Bos-
twick es un parámetro de control muy utilizado en la industria
de harinas precocida (Konstance et al., 1998; Pacheco de De-
lahaye, 1990), de alimentos para bebes a base de arroz precoci-
do (Hsich, & Luh, 1991) y otras fuentes amiláceas precocidas
(Mouquet, Greffeuille, & Treche, 2006).
Para las pequeñas empresas y asociaciones artesanales produc-
toras de tostado, la posibilidad de evaluar el grado de gelatini-
zación del almidón por métodos térmicos o espectrofotométri-
cos puede ser limitada. De ahí, la importancia de estandarizar
la reducción del contenido de agua y la variación de la con-
sistencia Bostwick en el grano tostado respecto a los valores
iniciales en grano crudo, lo cual es una valoración empírica
del grado de modicación del almidón. Los objeticos de este
estudio fueron: conocer la variación del contenido de agua y
la consistencia Bostwick en el grano de maíz por efecto de
la tostación con microondas a diferentes tiempos; estandarizar
la reducción del contenido de agua y la variación de la con-
sistencia Bostwick en el grano tostado respecto a los valores
iniciales en grano crudo; determinar correlaciones y establecer
modelos matemáticos para interpretar la variación de los pará-
metros de medición por inuencia del tiempo de tostación con
microondas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Grano de maíz y preparación de muestras
S
e utilizó grano de maíz de un cultivar harinoso (Carhuay)
proveniente del Perú, de preferencia alta en el mercado
ecuatoriano por su grano alargado, de color amarillo y endos-
permo muy suave. Con intervalo de 20 días, tres muestras di-
ferentes de dos kilogramos fueron adquiridas en el mercado
local de Quito, Ecuador, y acondicionadas a 14 % de humedad
(14 g de agua /100 g de muestra) en concordancia con lo repor-
tado por Sezer, Balkaya, Karaağaç, & Öner. (2011) y Coşkun,
Yalçın, & Özarslan., (2006). De cada muestra de grano acon-
dicionado, fueron tomadas 6 muestras de 150 gramos. Cada
muestra se colocó en un sobre de papel kraft de 17.5 por 24
cm, rotulado al azar en cada repetición. Los sobres completa-
mente cerrados fueron mantenidos en una cámara a temperatu-
ra ambiente hasta realizar la tostación del grano.
Tostación de los granos de maíz con microondas
U
no a uno, los sobres con el grano de maíz fueron colo-
cados sobre una placa de porcelana (placa de desecador)
para distribuir de manera uniforme la muestra en el interior
Consistencia Bostwick y disminución de agua en grano de maíz (zea mays amilácea) tostados
por calentamiento microondas a diferentes tiempos
Investigación y Desarrollo • Volumen 9 • 2015 • Julio - Diciembre • Nº 1 • ISSN: 1390-5546
17
del sobre. A continuación, con toda la placa se aplicó la tosta-
ción con microondas por los tiempos seleccionados de 0; 78,
156, 234, 312 y 390 segundos. Se utilizó un horno microondas
con control de tiempo digital (Panasonic, 1200w, 10 niveles
de potencia, China). Para todos los tratamientos se jó el nivel
de potencia en 492 w, y se continuó la tostación de los experi-
mentos individuales a los tiempos correspondientes. Cada 60
segundos, el funcionamiento del horno fue interrumpido para
agitar rápidamente la placa con la muestra y continuar con la
tostación hasta completar el tiempo preestablecido al inicio.
De esa forma se operó hasta completar el período de tostación
determinado para cada tratamiento. Al nal de la tostación se
abrió el sobre y se enfrió el grano a temperatura amiente por 20
minutos. El grano tostado se colecto individualmente en bote-
llas herméticas para continuar con la molienda de las muestras.
Molienda y tamizado de las muestras
L
as muestras de granos tostados de las tres réplicas fueron
molidas en un molino de martillos (marca Cuisinart, Spice
and nut grinder, USA). Con un tamiz de 630 µm de abertura se
vericó que el tamaño más grande de partículas de los granos
molidos fuera menor que 630 µm. Las muestras de grano mo-
lido fueron envasadas en los recipientes herméticos.
Contenido de agua y consistencia
Bostwick en muestras de grano molido
E
l contenido de agua de las muestras de todos los tratamien-
tos se determinó por diferencia de peso mediante secado
en estufa de vacío a 100°C y 100 mm Hg (AOAC, 1995). La
consistencia se determinó con base al desplazamiento alcan-
zado por la mezcla de grano molido-agua sobre la escala ho-
rizontal graduada del consistómetro Bostwick (Perona 2005;
Lucisano et al., 2010). Las mezclas de grano molido-agua de
los diferentes tiempos de tostación fueron preparadas al 73 %
de sólidos secos. Las suspensiones, después de un reposo de
10 minutos, fueron colocadas en el reservorio del consistóme-
tro Bostwick (marca CSC Scientic, modelo 458, USA), con
una escala horizontal graduada de 24 cm. Al levantar la com-
puerta del reservorio, la muestra se desplazó sobre la escala
graduada. La distancia recorrida fue registrada a los 30 s de
iniciado el desplazamiento de la muestra. Los resultados fue-
ron expresados en cm/s.
Estandarización de la reducción del
contenido de agua y la variación de la
consistencia Bostwick
Se aplicó la expresión que estandariza la entalpia ΔH de una
muestra gelatinizada (g) respecto de la entalpia de la muestra
cruda (r), determinadas por calorimetría diferencial de barrido,
DSC por sus siglas en inglés (Baks et al., 2007; Di Paola et al.,
2003), donde DG (%) es interpretado como grado de gelatini-
zación en porcentaje:
DG (%) = (1 – [ΔHg / ΔHr]) × 100
(1)
Con criterio similar, fueron estandarizados los resultados de
la reducción del contenido de agua (CA) y la variación de la
consistencia Bostwick (CB) de los granos tostados con mi-
croondas a los diferentes tiempos. Los valores estandarizados
(VE) fueron estimados desde las expresiones mostradas a con-
tinuación, donde los subíndices 0 y t fueron los resultados de
CA y CB, obtenidos en la muestra cruda y en las muestras a los
diferentes tiempos t, respectivamente:
VE (%) = (1 – [CAt / CA0]) × 100
(2)
VE (%) = (1 – [CBt / CB0]) × 100
(3)
Análisis estadístico
T
odo el trabajo fue replicado tres veces para los granos de
maíz del cultivar seleccionado. Los resultados de las me-
diciones físicas fueron sujetos de análisis de varianza de una
vía y las diferencias entre medias fueron determinadas al 5%
de probabilidad mediante la prueba Tukey HSD. Se aplicó la
correlación de Pearson para determinar signicancia entre pa-
rámetros evaluados y el tiempo de tostación. Regresión simple
y regresión múltiple fueron usadas para entender los fenóme-
nos físicos de reducción de agua e incremento de consistencia.
El software Statgraphics Centurion XV (STATGRAPHICS
Inc. USA) fue utilizado.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Variación del contenido de agua y la
consistencia Bostwick
E
l contenido inicial de agua de los granos de maíz, expre-
sado con base a los sólidos secos (g H2O/100g s.s.), dis-
minuyó signicativamente (p 0.05) por efecto del tiempo
de tostación con microondas. Todos los niveles de tiempo de
tostación resultaron ser estadísticamente diferentes. Para cada
tiempo de tostación fueron gracados los valores promedio
con sus respectivas desviaciones estándar (Fig. 1a). Se encon-
Nelly Lara
Investigación y Desarrollo • Volumen 9 • 2015 • Julio - Diciembre • Nº 1 • ISSN: 1390-5546
18
tró que la reducción del contenido de agua en el grano, por
liberación en forma de vapor al medio circundante, fue más
pronunciada de 0 a 78 s que de 78 a 390 s, lo cual causó el
inicio del inado de los sobres cerrados de papel kraft. La ob-
servación de dos tendencias más marcadas en la reducción del
contenido de agua del grano de maíz evidenció que la elimina-
ción del agua del grano se realizó principalmente en dos etapas
diferenciadas entre sí por el movimiento del agua líquida y su
evaporación en algún punto en el interior del grano, en concor-
dancia con el principio básico de secado de granos. Sin embar-
go, es importante señalar que el vapor de agua quedó reteni-
do dentro del sobre cerrado que contenía el grano, el cual fue
completamente liberado con la abertura del sobre al término de
cada tratamiento de tostación. Aparentemente, se podría esti-
mar que la interrupción momentánea de la tostación para agitar
los sobres fue similar para todos los tiempos aplicados, ya que
no se observó alteraciones irregulares en el conjunto de puntos
de reducción del agua contenida en el grano versus tiempo de
tostación. En adición, la desviación estándar se exhibe peque-
ña en todos los tiempos de tostación con microondas (Fig. 1a).
La Fig. 1b, muestra la consistencia Bostwick (cm/s) en función
del tiempo de tostación de los sistemas (mezclas) de multicom-
ponentes, grano molido-agua. El gradiente no lineal decreciente
demostró que las diferencias en desplazamiento de los sistemas
grano molido-agua entre los tiempos de tostación 0 s, 78 s y
156 s no fueron signicativas (p ≥ 0.05). La velocidad de des-
plazamiento fue signicante (p 0.5) desde el tiempo 234 s
en adelante y el valor más bajo fue a los 390 s de tostación
de los granos de maíz. Se observó que mientras más baja fue
la velocidad de desplazamiento, mayor fue el poder espesante
(consistencia Bostwick) debido a la absorción de agua de los
gránulos de almidón afectados parcialmente por el tratamiento
con microondas. Sin embargo, es importante anotar que a más
del almidón, la harina del grano tostado contiene proteína y
bra, los cuales según Uarrota, Amante, Demiate, Vieira, De-
ladillo., & Maraschin, (2013), pueden contribuir a una mayor
absorción de agua en un sistema de multicomponentes.
De la tendencia que mostró la curva de consistencia versus
tiempo se observó que a mayor tiempo de tostación fue menor
el recorrido que alcanzó la muestra sobre la escala del consis-
tómetro. De este modo se corroboró que la consistencia Bos-
twick es una medida empírica, que puede ser utilizada para
estimar el grado de modicación de productos amiláceos trata-
dos térmicamente (Mouquet, et al., 2006).
14
407
408
409
410
Figura 1. Efecto del tiempo de tostación con microondas sobre propiedades físicas 411
del grano entero seco de maíz harinoso: a) reducción del contenido de agua y b) 412
variación de la consistencia Bostwick. Letras diferentes por barra muestran 413
diferencias significativas entre tratamientos (p 0.05) 414
415
416
417
418
f
e
d
c
b
a
4
6
8
10
12
14
16
18
0 78 156 234 312 390
Contenido de agua (g H
2
O/100 g s. s.)
Maíz harinoso
d
d
d
c
b
a
0,36
0,46
0,56
0,66
0,76
0,86
0 78 156 234 312 390
Consistencia Bostwick (cm/s)
Tiempo de tostación (s)
Maíz harinoso
a)
b)
14
407
408
409
410
Figura 1. Efecto del tiempo de tostación con microondas sobre propiedades físicas 411
del grano entero seco de maíz harinoso: a) reducción del contenido de agua y b) 412
variación de la consistencia Bostwick. Letras diferentes por barra muestran 413
diferencias significativas entre tratamientos (p 0.05) 414
415
416
417
418
f
e
d
c
b
a
4
6
8
10
12
14
16
18
0 78 156 234 312 390
Contenido de agua (g H
2
O/100 g s. s.)
Maíz harinoso
d
d
d
c
b
a
0,36
0,46
0,56
0,66
0,76
0,86
0 78 156 234 312 390
Consistencia Bostwick (cm/s)
Tiempo de tostación (s)
Maíz harinoso
a)
b)
Figura 1. Efecto del tiempo de tostación con microondas sobre propiedades físicas del grano entero seco de
maíz harinoso: a) reducción del contenido de agua y b) variación de la consistencia Bostwick.
Letras diferentes por barra muestran diferencias signicativas entre tratamientos (p ≤ 0.05)
Consistencia Bostwick y disminución de agua en grano de maíz (zea mays amilácea) tostados
por calentamiento microondas a diferentes tiempos
Investigación y Desarrollo • Volumen 9 • 2015 • Julio - Diciembre • Nº 1 • ISSN: 1390-5546
19
Valores estandarizados de la variación de
contenido de agua y consistencia Bostwick
L
os cambios acumulados de CA y CB por efecto de los tiem-
pos de tostación crecientes fueron estandarizados mediante
las ecuaciones 2 y 3, respectivamente. La estandarización que
en la práctica signica la división para los respectivos valores
iniciales (t = 0) permite eliminar la inuencia de diferencias exis-
tentes entre valores iniciales y que pueden distorsionar el efecto a
determinar. Otro de los propósitos de la estandarización, aplicado
por varios autores es para cuanticar el grado de modicación de
parámetros especícos como el almidón debido a la aplicación
de algún tratamiento determinado (Baks et al., 2007; Di Paola et
al., 2003). Con este propósito, se estandarizó los cambios acu-
mulados de CA y CB en las muestras de maíz sometidas a los
tiempos de tostación con microondas, desde 0 a 390 s.
Al estandarizar el cambio de CA con respecto al contenido ini-
cial de agua en la muestra cruda, se cuanticó para cada tiem-
po de tostación la relación de comportamiento entre muestra
procesada y muestra cruda. En porcentaje estas relaciones de
cambio de CA y agua inicial variaron desde 0% a 70.35%.
Bajo similar criterio de estandarización, la relación de varia-
ción de CB fue calculada para los diferentes tiempos de tos-
tación microondas. El rango de variación de las relaciones de
CB se extendió desde 0 a 51.75%. La acción del calentamiento
con microondas se expande desde el centro hacia la supercie
del grano y el efecto de la migración del agua en forma de
vapor a través del endospermo harinoso fue interpretado con
base a las relaciones estandarizadas, tanto de CA, como de
CB. Por tanto, estas relaciones estandarizadas (%) determina-
das desde el tiempo 0 al tiempo 390 s fueron entendidas como
indicativos del grado de modicación de los multicomponen-
tes de los granos tostados. En adición, las entalpías de gelatini-
zación de granos molidos, tostados (2.78 ± 0.14 J/g al tiempo
390 s) y crudos (3.73 ± 0.04 al tiempo 0) fueron determinadas
por DSC para calcular el grado de gelatinización del almidón
en el grano tostado a 390 s. Utilizando la relación estandari-
zada de entalpías, reportada por Baks et al., (2007), el grado
de gelatinización de los granos molidos de las tres réplicas en
promedio fue 33.11 ± 2.62% para el tiempo de tostación con
microondas de 390 s, y fue signicativamente más bajo que los
grados de modicación por CA y CB, determinados para igual
tiempo de tostación. Los resultados encontrados revelaron la
validez de los conceptos aplicados y la necesidad de continuar
con futuras investigaciones en el tema de determinación del
grado de modicación en las propiedades del maíz por tostado
con microondas.
Correlación de Pearson
L
os resultados del análisis multivariante (n = 18) ejecuta-
do entre contenido de agua (CA), consistencia Bostwick
(CB), los valores estandarizados de éstos (VECA) y (VECB),
respectivamente y el tiempo de tostación con microondas exhi-
bieron coecientes de correlación superiores a 0.8 en valor ab-
soluto y alta signicancia (p ≤ 0.0001). El cambio en CA corre-
laciono positiva y signicativamente con la variación de CB,
negativa y signicativamente con los VECA, VECB y tiempo
de tostación con microondas. La correlación fue negativa y
signicativamente alta entre la variación de CB frente a los
VECA, VECB y el tiempo de microondas aplicado. El VECA
correlaciono positiva y de forma signicante con el VECB y
el tiempo. Finalmente, entre VECB y tiempo de tostación, la
correlación fue positiva y de signicancia alta (Tabla 1).
Los resultados de la correlación de Pearson evidenciaron la
pertinencia de establecer modelos matemáticos para explicar
los cambios ocurridos en los granos enteros tostados con mi-
croondas. La aplicación de regresión simple develó el nivel de
signicación entre variables, esto es entre los parámetros de
medición CA, CB, VECA, VECB y la variable independiente,
tiempo de tostación. Los parámetros estadísticos demostraron
la valides de los modelos establecidos (Tabla 2). Los coe-
cientes de correlación (r), en valor absoluto, fueron igual o
superiores a 0.98. Con valores desde 96.34% a 99.59%, (coe-
cientes de determinación R2), la variabilidad experimental fue
explicada con los modelos seleccionados. El error estándar de
los estimadores fue relativamente bajo. Los valores de proba-
bilidad del estadístico Durbin-Watson no fueron signicativos
(p ≥ 0.05) lo cual signica ausencia de auto correlación serial
en los residuos. En adicción, al gracar los datos experimen-
Nelly Lara
Investigación y Desarrollo • Volumen 9 • 2015 • Julio - Diciembre • Nº 1 • ISSN: 1390-5546
20
tales de Ca y CB versus los valores estimados con los modelos
correspondientes (Tabla 2) no se encontró puntos alejados de
la línea de tendencia, con lo cual se conrmó la validez de los
modelos y el buen ajuste alcanzado (Figs. 2a y 2b).
15
419
420
421
422
423
Figura 2. Valores experimentales y estimados con los modelos seleccionados: a) contenido de 424
humedad (Y = a + b*X
0.5
) y b) consistencia Bostwick (Y
2
= a + b*X
2
) 425
426
427
428
429
430
4
6
8
10
12
14
16
18
4 6 8 10 12 14 16 18
Contenido de agua (g H
2
O/100 g s. s)
Contenido de agua (g H
O/100 g s. s)
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Consistencia Bostwick (cm/s)
Consistencia Bostwick (cm/s)
15
419
420
421
422
423
Figura 2. Valores experimentales y estimados con los modelos seleccionados: a) contenido de 424
humedad (Y = a + b*X
0.5
) y b) consistencia Bostwick (Y
2
= a + b*X
2
) 425
426
427
428
429
430
4
6
8
10
12
14
16
18
4 6 8 10 12 14 16 18
Contenido de agua (g H
2
O/100 g s. s)
Contenido de agua (g H
2
O/100 g s. s)
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Consistencia Bostwick (cm/s)
Consistencia Bostwick (cm/s)
Figura 2. Valores experimentales y estimados con los modelos seleccionados: a) contenido
de humedad (Y = a + b*X0.5) y b) consistencia Bostwick (Y2 = a + b*X2)
Los valores estandarizados de CA y CB con sus respectivas
curvas de ajuste evidenciaron que los grados de cambio al-
canzados después de 390 s de tostación fueron del orden de
70.35% y 51.75%, respectivamente (Fig. 3). La comparación
entre los valores estandarizados y los estimados reveló que la
discrepancia más notoria se presentó en las curvas de CB a los
312 s, quizá debido al cambio decreciente signicativo detec-
tado entre los niveles de tiempo de tostación de 312 y 390s, ya
mostrados en la Fig. 1.
16
431
Figura 3. Interpretacn del grado de modificación del maíz por influencia del
432
tiempo de tostación sobre la cantidad de agua eliminada (CA) y la consistencia
433
Bostwick (CB). Letras diferentes en las curvas denotan diferencias significantes
434
entre niveles de tiempo (p 0.05)
435
436
437
Figura 4. Estimacn de la dependencia del valor estandarizado de consistencia Boswick sobre el 438
tiempo de tostación y el contenido de agua en el grano 439
a
b
c
d
e
f
a
a
a
b
c
d
0
10
20
30
40
50
60
70
0 100 200 300 400
Valor estandarizado (%)
Tiempo de tostación (s)
Valor estandarizado CA
Ajuste valor CA
Valor estandarizado CB
Ajuste valor CB
7.7
6.3
4.7
0
10
20
30
40
50
60
234 312 390
Valor estandarizado CB (%)
Tiempo (s)
50-60 40-50 30-40 20-30 10-20 0-10
Figura 3. Interpretación del grado de modicación del maíz por inuencia del tiempo de tostación sobre
la cantidad de agua eliminada (CA) y la consistencia Bostwick (CB). Letras diferentes en las
curvas denotan diferencias signicantes entre niveles de tiempo (p ≤ 0.05)
Consistencia Bostwick y disminución de agua en grano de maíz (zea mays amilácea) tostados
por calentamiento microondas a diferentes tiempos
Investigación y Desarrollo • Volumen 9 • 2015 • Julio - Diciembre • Nº 1 • ISSN: 1390-5546
21
Por regresión múltiple, el VECB fue estimado desde los va-
lores de tiempo de tostación y CA. La Fig. 4, muestra la su-
percie de respuesta de la dependencia de los VECB sobre
el tiempo y CA. La supercie de respuesta permitió la ubica-
ción visual del rango de niveles de tiempo y CA relativos a
los VECB concordantes a los obtenidos de forma experimental
estandarizada. Los parámetros estadísticos denotaron que la
valides de la regresión y la ausencia de auto correlación serial
en los residuos. El 91.11% (coeciente de determinación R2)
de la variabilidad de los datos experimentales fue explicada
con el modelo de regresión ejecutado. El error estándar del
estimador de los residuos fue de 5.89 y la probabilidad del
estadístico Durbin-Watson fue de 0.07 (≥ 0.05).
16
431
Figura 3. Interpretacn del grado de modificación del maíz por influencia del 432
tiempo de tostación sobre la cantidad de agua eliminada (CA) y la consistencia 433
Bostwick (CB). Letras diferentes en las curvas denotan diferencias significantes 434
entre niveles de tiempo (p 0.05) 435
436
437
Figura 4. Estimación de la dependencia del valor estandarizado de consistencia Boswick sobre el
438
tiempo de tostación y el contenido de agua en el grano
439
a
b
c
d
e
f
a
a
a
b
c
d
0
10
20
30
40
50
60
70
0 100 200 300 400
Valor estandarizado (%)
Tiempo de tostación (s)
Valor estandarizado CA
Ajuste valor CA
Valor estandarizado CB
Ajuste valor CB
7.7
6.3
4.7
0
10
20
30
40
50
60
234 312 390
Valor estandarizado CB (%)
Tiempo (s)
50-60 40-50 30-40 20-30 10-20 0-10
Figura 4. Estimación de la dependencia del valor estandarizado de consistencia
Boswick sobre el tiempo de tostación y el contenido de agua en el grano
CONCLUSIONES
D
ado que es un tema no investigado y de interés para el
Ecuador y su estrategia de cambios en la matriz produc-
tiva, este estudio aporta los primeros conocimientos sobre la
valoración del grado de modicación de multicomponentes
en granos de maíz harinoso tostados en horno microondas. A
los 390 s de tostación, los grados de modicación debidos a
la estandarización del contenido de agua y de la consistencia
Bostwick de los granos tostados fueron de 70.35% y 51.75%,
respectivamente. El grado de gelatinización del almidón esti-
mado por DSC fue de 33.11% para el tiempo 390 s de tostación
de los granos de maíz. Los resultados de la evaluación esta-
dística demostraron la validez de los conceptos aplicados y la
necesidad de continuar con futuras investigaciones en el tema
de determinación del grado de modicación del grano de maíz
harinoso tostado con microondas. La prueba de consistencia
Bostwick ofrece la posibilidad de evaluar las modicaciones
reológicas en granos tostados de forma económica y rápida.
AGRADECIMIENTOS
L
a autora desea reconocer la ayuda técnica de Susana Fuer-
tes y Elena Coyago, Analistas de Laboratorio del Departa-
mento de Ciencia y Biotecnología de los Alimentos de la EPN.
Este trabajo fue aprobado como Investigación I en el marco
del curso regular del Profesor Javier Enrione de la Universi-
dad de Santiago, Chile. En tal sentido la autora agradece el
reconocimiento a la calidad de un tema netamente ecuatoriano
realizado con el apoyo nanciero de SENESCYT.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AOAC (1995). Ofcial methods of analysis (16th ed.). Maryland: Association of Ofcial Analytical Chemists
Baks, T., Ngene, I., Soest, J., Janssen, A., & Boom, R. M. (2007). Comparison of methods to determinate the degree of gelatinization for both
high and low starch concentrations, Carbohydrate Polymers, 67 (4), 481-490
Nelly Lara
Investigación y Desarrollo • Volumen 9 • 2015 • Julio - Diciembre • Nº 1 • ISSN: 1390-5546
22
Baks, T., Bruins, M. E., Janssen, A. E. M., & Boom, R. M. (2008). Effect of pressure and temperature on the gelatinization of starch at various
starch concentrations. Biomacromolecules, 9, 296–304.
Bechoff, A. (2003). “Mesure de la dureté du mas frite équatorien: mise au point d’un test instrumental et corrélation á l’analyse sensorielle”,
M. Sc. Thesis, ENSEA, Montpellier, Francia.
Coşkun, M. B., Yalçın, I., & Özarslan, C. (2006). Physical properties of sweet corn seed (Zea mays saccharata Sturt). Journal of Food Engi-
neering, 74, 523–528
Di Paola, R.D., Asis, R., & Aldao, M. A.J. (2003). Evaluation of the Degree of Starch Gelatinization by a New Enzymatic Method. Starch/
Stärke, 55, 403–409.
Hsich, F., & Luh, B. S. (1991). Breakfast rice cereal and baby foods. In: Rice: utilization. Bor S. Luh (Ed.). AVI Book, NY, USA. Second
edition, 2, pp 177-194.
Jaiboon. P., Prachayawarakorn, S., Devahastin, P., Tungtrakul, P., & Soponronnarit, S., (2011). Effect of high-temperature uidized-bed drying
on cooking, textural and digestive properties of waxy rice. Journal of Food Engineering, 105, 89–97.
Johson, A. L. (2000). Corn: the mayor cereal of the Americas. In K. Kulp, & J. G. Ponte Jr. (eds.), Handbook of Cereal Science and Technology,
Second Edition Revised and Expanded (31-80) New York: Marcel Dekker, Inc.
Konstance, R.P., C. I. Onwulata, C.I., Smith, P.W., Lu, D., Tunick, M.H., Strange, E.D., & Holsinger, V. H. (1998). Nutrient-based Corn and
Soy Products by Twin-screw Extrusion. Journal of Food Science, 63, 1-5.
Lim, T. K. (2013). Edible medicinal and no-medicinal plants (Volume 5 Fruits). New York: Springer (pp 416-447).
Lucisano, M., Cappa, C., Fongaro, L., & Mariotti, M. (2010). Methods for the characterisation of breadcrumb, an important ingredient of stu-
ffed pasta. Journal of Cereal Science 51, 381e387
Mouquet, C., Greffeuille, V., & Treche S. (2006). Characterization of the consistency of gruels consumed by infants in developing countries:
assessment of the Bostwick consistometer and comparison with viscosity measurements and sensory perception. International Journal of
Food Science and Nutrition, 57, 459-469.
Pacheco de Delahaye, B., & Portillo, M., (1990). Enriquecimiento de harina precocida de maíz blanco (Zea mays) con harina de semilla de
amaranto (Amaranthus sp.). Archivos Latinoamericanos de Nutrición, 40, 360-368.
Perona, P. (2005). Bostwick degree and rheological properties: an up-to-date viewpoint. Applied rheology, 15, 218–229.
Sezer I., Balkaya, A., Karaağaç O., & Öner, F. (2011). Moisture dependent of some physical and morphological properties of dent corn (Zea
mays var. indentətə Sturt) seeds. African Journal of Biotechnology, 10, 2857-2866.
Vaclavik V. A. (2002). Fundamentos de Ciencia de los Alimentos. Acribia, S. A: Zaragoza, pp. 51-51.
Uarrota, V. G., Amante, E. R., Demiate, I. M., Vieira, F., Deladillo., & Maraschin, M. (2013). Physicochemical, thermal, and pasting properties
of ours and starches of eight Brazilian maize landraces (Zea mays L.). Food Hydrocolloids, 30, 614-624
Wang, B., Li a, D., Wang, L., Liu, Y., & Adhikari, B. (2012). Effect of high-pressure homogenization on microstructure and rheological proper-
ties of alkali-treated high-amylose maize starch. Journal of Food Engineering, 113, 61–68.
Xue, C., Fukuoka, M., Sakai, N. 2010. Prediction of the degree of starch gelatinization in wheat our dough during microwave heating. Journal
of Food Engineering, 97, 40–45.
Xue, C., Fukuoka, M., Sakai, N. 2008. Use of microwave heating to control the degree of starch gelatinization in noodles. Journal of Food
Engineering, 87, 357–362.
Zhang, H., Zhang, w., Xu, C., Zhou, X. 2014. Studies on the rheological and gelatinization characteristics of waxy wheat our. International
Journal of Biological Macromolecules, 64, 123-129.