Estudio de la estabilidad de las características químicas, microbiológicas y sensoriales de mazorcas refrigeradas de híbridos de maíz super dulce

Candelario Camacho, Braunnier Alfonzo, Ligia Ortiz de Bertorelli y Frank De Venanzi

Instituto de Química y Tecnología, Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela, Maracay, Venezuela

RESUMEN.

El objetivo de esta investigación fue establecer un esquema para la comercialización del maíz super dulce como producto fresco y estudiar la estabilidad de las características químicas, microbiológicas y sensoriales de las mazorcas durante el almacenamiento refrigerado. A tal fin fueron sembrados los híbridos de maíz super dulce del grupo genético sh2, Krispy king, Victor y 324 en una parcela agrícola de San Joaquín, estado Carabobo. Se seleccionaron 100 mazorcas por híbrido, las cuales fueron empacadas, colocando cuatro unidades por bandeja cubierta con polietileno y almacenadas a 4±1ºC por 28 días. A las mazorcas refrigeradas se les realizaron evaluaciones de las características a los 0, 7, 14, 21 y 28 días de almacenamiento. El esquema aplicado para procesar el maíz super dulce, como producto refrigerado, se adaptó satisfactoriamente, permitiendo una buena estabilidad durante los 28 días de almacenamiento. El contenido de humedad de las mazorcas se mantuvo prácticamente constante, demostrando que el material usado en el empaque y la cubierta de los granos con las primeras hojas evitó las pérdidas de humedad durante el almacenamiento. Los sólidos solubles, los azúcares totales y el pH disminuyeron. La acidez y la carga microbiana aumentaron. Las características sensoriales se mantuvieron estables en los híbridos Krispy king y Victor, los cuales presentaron las mejores características químicas y sensoriales, demostrando una adecuada adaptabilidad al proceso, en cambio el híbrido 324 mostró el menor contenido de humedad, los más altos niveles de microorganismos y la más baja calidad sensorial.

Palabras claves: Maíz sh2, refrigeración, características.

SUMMARY.

Suitability study for super sweet corn on the ears hybrids under refrigerated conditions, evaluating chemicals microbiologicals and sensorials characteristics. Krispy King, Víctor and 324, super sweet hybrids (sh2) were cultivated in San Joaquín, estado Carabobo, Venezuela. The scheme was stablished to produce refrigerated fresch ears to be commercialized. The chemistry, microbiology and sensorial characteristics were evaluated at 0; 7; 14; 21 and 28 days of storage. One hundred ears of each hybrid were picked at the ripe fresh stage and packed in polystyrene trays covered with polyethylene. The storage temperature was 4ºC ± 1ºC. The scheme used was well adapted, allowing a good stability of the ears until 28 days of storing. The plastic cover avoid the lost of humidity. The soluble solids, total sugars and pH went down during the storage. The acidity and the microorganisms increased as expected. The sensorial variables kept the same for Krispy king and Víctor, while the hybrid 324 shown the lowest humidity content, the highest count of microorganisms and the poorest sensorial quality.

Key words: Corn sh2, refrigeration, characteristics.

 

Recibido:27-11-1999

Aceptado:25-05-2001

 

INTRODUCCION

La diferencia genética básica entre el maíz dulce y el normal, es la presencia del gen recesivo su en el cromosoma 4, el cual en estado homocigota da lugar a la condición dulce. Este gen causa una disminución del almidón y un aumento de los azúcares del endospermo, los cuales se duplican en relación con el genotipo normal, ocasionando un incremento de los polisacáridos solubles en agua, principalmente los fitoglicógenos, que proporcionan una textura cremosa y agradable a los granos (1, 2).

Dentro de los maíces dulces existen cultivares super dulces, que presentan el gen sh2 localizado en el cromosoma 3L. Este gen fue descubierto en la Universidad de Michigan, USA en 1948 y el nuevo maíz fue denominado Shrunken-2. El gen mutante sh2 ocasiona la conversión del azúcar en un proceso mas lento que en el maíz normal (3), causa acumulación de azúcares a expensas del almidón y una gran disminución del contenido de carbohidratos totales en el estado de semilla, de manera que estos maíces poseen cuatro a ocho veces más azúcares que los híbridos no mutantes. Además, el gen no sintetiza la enzima ADP-glucosa fosforilasa, clave en la síntesis del almidón, causando una acumulación de sacarosa y lípidos en lugar de polisacáridos solubles y almidón (2, 4).

En comparación con el maíz dulce su1, el maíz super dulce presenta mejores características; entre ellas: un contenido mas alto de azúcares en la madurez con dos a tres veces mas cantidad de sacarosa (5), un período más largo de cosecha por retener mayor cantidad de azúcar y por perder humedad más lentamente (6), posee una textura suave y crujiente, no requiere adición de azúcar al procesarlo y es excelente como producto refrigerado y congelado (3). Además los híbridos sh2 presentan rendimientos comparables al de los cultivares su1 (7), siendo por lo tanto, muy cotizado en varios países. Por otra parte, estudios sobre el almacenamiento refrigerado del maíz super dulce han demostrado que este maíz conserva mayor contenido de sacarosa y de azúcares totales que el maíz dulce, así como mejores características sensoriales que durante 5 a 10 días a temperaturas entre 4 y 7ºC (8-10).

En Venezuela, el mercado de vegetales frescos ha aumentado en los últimos años, debido a que a muchos productos hortícolas se les ha incrementado su valor agregado mediante prácticas de selección, clasificación empaque y almacenamiento, lo cual aunado a las características de los maíces super dulces, fue un gran estimulo para la ejecución de esta investigación. El establecimiento de un esquema para la comercialización, como producto fresco y el estudio de la estabilidad de las mazorcas durante el almacenamiento refrigerado del maíz super dulce del grupo sh2, reviste gran interés a nivel nacional, puesto que en la actualidad, este tipo de maíz dulce está siendo introducido en el país con amplias expectativas en la búsqueda de nuevas alternativas tanto para la industria como para los productos agrícolas.

El objetivo de esta investigación consistió en establecer un esquema para la comercialización de híbridos de maíz super dulce del grupo genético sh2, como producto fresco y en estudiar la estabilidad de las características químicas, micobiológicas y sensoriales de las mazorcas durante el almacenamiento refrigerado.

 

MATERIALES Y METODOS

Selección del material

Fueron seleccionados los híbridos de maíz super dulce del grupo genético sh2: Krispy King, Victor y 324, cuyas semillas fueron trídas de los EEUU, de las casas comerciales Asgrow, Ferry Morse y Rogers.

Siembra, práctica agronómicas y cosecha

La siembra se llevó a cabo en una parcela agrícola de San Joaquín, estado Carabobo, en un área de ensayo de 1250 m² . Se sembraron 2,5 hileras para cada híbrido, separadas 0,7m con 5 plantas por metro. La polinización fue natural y sin problemas de entrecruzamiento entre los híbridos, ya que los lotes estuvieron suficientemente separados. La cosecha fue hecha manualmente una vez culminado el ciclo del cultivo, entre 76 a 80 días, estando el grano lechoso. El muestreo fue realizado al azar y los híbridos fueron trasladados a una planta piloto para su procesamiento.

Procesamiento del maíz super dulce

El esquema aplicados para el producto refrigerado comprendió las siguientes etapas:

Selección: fueron seleccionadas manualmente 100 mazorcas de cada híbrido, escogiendo las mazorcas sanas, sin daños mecánicos, físicos u ocasionados por insectos, hongos etc.

Desojado: Manualmente fueron eliminadas las hojas de las mazorcas, dejándole solamente las dos primeras, de forma que los granos quedaran visibles.

Acondicionamiento: A las mazorcas se les eliminó la punta, aproximadamente 5 cm, con el fin de mejorar la apariencia del producto.

Empacado: fue realizado en forma manual, colocando 4 mazorcas en una bandeja de anime (poliestireno), la cual fue recubierta con polietileno de 100 micras de espesor.

Sellado: Esta operación fue hecha de modo semimecanizado en una selladora de polietileno, en la cual las bandejas fueron pasadas por un túnel de calor (80-90ºC) que termo encoge el polietileno, adhiriéndolo a las mazorcas.

Almacenamiento: Las bandejas selladas fueron almacenadas en una cava de refrigeración a una temperatura de 4+1ºC.

Análisis químicos

Humedad: Se determinó según el método No. 928.10 de la AOAC (11).

Sólidos solubles: se utilizó un refractómetro ABBÉ, siguiendo la norma COVENIN No. 924-88 (12) cuyos resultados se expresan en °Brix.

Azúcares totales y reductores: Se aplicó el método de Lane Eynon, No. 923.09 de la AOAC (11).

Determinación del pH: Fue realizada de acuerdo con el método No. 981.12 de la AOAC.

Acidez titulable: Se usó el método No. 942.15 de la AOAC (11).

Análisis microbiológicos

Determinación de hongos y levaduras: Se realizó mediante el método de recuento estándar en placa. El número de colonias fue determinado según la norma COVENIN No. 1337-78 (13). Los resultados de los mohos se expresaron en propágulos por gramo y los de las levaduras en ufc/g.

Determinación de mesófilos aerobios: Se empleó el método de recuento estándar en placa. Las cápsulas fueron incubadas a 32°C por 24-48 horas y las colonias formadas fueron contadas según la norma COVENINI No. 902-78 (14).

Los resultados se expresaron en ufc/g.

Contaje de psicrófilos aerobios: Se aplicó el mismo método de determinación de mesófilos, pero incubando a 7°C durante 7 días.

Determinación de coliformes: Las muestras fueron incubadas en tubos de ensayo con tubos de fermentación incorporados y un medio de cultivo apropiado. Los tubos que presentaron formación de gas fueron confirmados según la norma COVENIN No. 1104-84 (15). Esta misma norma fue utilizada para la determinación del número más probable de coliformes fecales. Los resultados se expresaron como número más probable por grama (Nmp/g).

Los análisis químicos y microbiológicos fueron realizados por triplicado a los 0, 7, 14, 21, y 28 días de refrigeración, en los granos molidos de 4 mazorcas de cada híbrido.

Evaluación sensorial

Las mazorcas refrigeradas fueron cortadas en dos trozos y cocinadas en agua hirviendo por 10 minutos para luego realizarles evaluaciones subjetivas de la apariencia, color, olor, sabor, dulzor y textura a los 0, 7, 14, 21 y 28 días de almacenamiento, por un panel abierto conformado por 6 panelistas entrenados. Para evaluar las características mencionadas fue usada una escala hedómica del 1 al 5, en la cual el 3 fue el mejor valor y para la calidad global fue utilizada una escala de 5 puntos en la que el 1 correspondió a desagradable y el 5 a excelente.

Análisis estadísticos

Se aplicó un diseño completamente aleatorizado con tres observaciones, donde los tratamientos fueron: los 0, 7, 14, 21 y 28 días de almacenamiento refrigerado. Para las variables químicas se utilizó un análisis de varianza, complementado con la prueba de Duncan. En la evaluación sensorial se aplicó un análisis de varianza vía no paramétrica, complementado con la prueba de Friedman.

RESLTADOS Y DISCUSIÓN.

En cuanto a las características químicas (Tabla 1) se observó que el contenido de humedad de los granos se mantuvo prácticamente estable, demostrando que el material usado en el empaque y la cubierta de gran parte de los granos con las primeras hojas de la mazorca evitó las pérdidas de este componente en el producto refrigerado. Las fluctuaciones de los porcentajes de humedad, detectadas durante el almacenamiento, pueden ser atribuidas a la variabilidad entre las mazorcas de un mismo híbrido y a la condensación de agua sobre las mazorcas, producto del proceso respiratorio (8). Fluctuaciones similares (75,2%-77,1%76,7%) fueron observadas por Evensen y Boyer (16) durante el almacenamiento del maíz dulce a 10°C por 14 días. Además, el contenido de humedad del maíz sh2 fue superior al presentado (70, 23-72,34%) por genotipos dulces venezolanos a los 16 días después de la aparición de las barbas (17) e inferior a los indicados por Reyes et al. (18) para el cultivar dulce Jubilee (80,5%) y super dulce Xtra sweet 77 (80,0%) cosechados en Corvallis, OR, a los 30 días de polinizados, por varios investigadores (7,9) en diferentes maíces en diferentes maíces sh2 de dos zonas de los Estados Unidos de América a los 17-20 días de la polinización y en otros cultivares (75,1%) de maíz dulce y super dulce refrigerados por 10 días (8). Los sólidos solubles, al igual que los azúcares totales disminuyeron durante el almacenamiento, siendo más notorio el descenso de estos últimos, en tanto que los azúcares reductores mostraron variabilidad a través del tiempo. Estos resultados concuerdan con los obtenidos por Zhu et al. (10) quienes también hallaron una disminución de estos compuestos (16,8 a 15,8 °Brix y 10,64 a 9,94% de azúcares totales) en maíces super dulces durante el almacenamiento refrigerado a 6°C por 5 días. Así mismo Brecht et al. (19) encontraron variaciones de los iveles de azúcares durante la refrigeración a 5°C por 9 días, presentando los maíces sh2 un contenido (>5%) todavía superior al de los cultivares su frescos. La reducción observada de los sólidos solubles está relacionada con la merma de los azúcares. Sobre los Azúcares reductores, Evensen y Boyer (16) encontraron que algunos de estos compuestos pueden pasar a no reductores por formación de sacarosa. Además, por tratarse de muestras sin un tratamiento calórico que inhiba la actividad enzimática y el desarrollo microbiano, pudo ocurrir una hidrólisis de la sacarosa, así como un consumo de los azúcares por los microorganismos, que posiblemente originaron estos cambios. El nivel inicial y final de los sólidos solubles fue superior al señalado (15,2-16,8 ºBrix) por Zhu et al. (10) para maíces super dulces a los 0 días y (15,6-15,8 ºBrix) a los 5 días de almacenamiento a 6º C . Así mismo, el contenido final de los azúcares fue superior al encontrado (11,05%) en genotipos venezolanos de maíz dulce a los 16 dìas de la aparición de las barbas (17). Durante el almacenamiento, el valor del pH presentó una disminución que se correspondió con un aumento de la acidez, el cual fue más pronunciado entre los 14 y 28 días. Este aumento, pudo ser provocado por la acción de las enzimas y por la incidencia de una mayor cargo microbiana en las dos últimas semanas, probablemente ocasionada por la ausencia de un tratamiento térmico previo por tratarse de un producto fresco. El descenso mínimo del pH, es indicativo de la buena calidad microbiológica de estos maíces durante el ensayo.

TABLA 1

Características químicas de las mazorcas de tres híbridos de maíz super dulce almacenadas a 4±1ºC durante 28 días

 

El cálculo del coeficiente de correlación entre las variables químicas (Tabla 2) indicó una alta correlación negativa entre el aumento de la acidez y la disminución del pH y de los sólidos solubles durante el almacenamiento. De igual manera, la disminución de los azúcares totales presentó un alto coeficiente de correlación positivo con la disminución del pH y el descenso de los sólidos solubles y de un aumento de la acidez.

TABLA 2

Coeficiente de correlación "r" de las variables químicas de las mazorcas de tres híbridos de maíz super dulce almacenadas a 4±1 ºC durante 28 días

 

 

En relación con la calidad microbiológica (Tabla 3), los resultados revelaron que en general, las mazorcas mostraron una buena calidad al inicio de procesamiento, confirmado por el bajo contaje de mohos, levadura y psicrófilos, así como por la ausencia de coliformes fecales en todas las muestras. En cambio microbiana de las mazorcas aumentó, correspondiéndole los mayores valores al híbrido 324, el cual presentó la más alta carga inicial de mesófilos y psicrófilos. Durante el almacenamiento, los mohos y las levaduras mostraton un aumento en la población con cierta variabilidad a través del tiempo. Incrementos debidos a que los mohos son microorganismos que pueden desarrollarse en un rango de temperatura muy amplio, entre 0 y 40 ºC y las levaduras pueden crecer a temperaturas de refrigeración. Además, los metabolitos producidos por las bacterias favorecen el crecimiento de las levaduras (20). En las mazorcas refrigeradas, las bacterias mesofílicas también presentaron una ligera tendencia a aumentar a lo largo del almacenamiento, mientras que las psicrofílicas mostraron un crecimiento mucho mayor, puesto que la temperatura de refrigeración es óptima para su desarrollo (21). El incremento de los mesófilos está relacionado con la disminución de los azúcares totales y con el aumento de la acidez, ya que estos microorganismos utilizan dichos compuestos como fuente de energía para su crecimiento, aumentando la acidez. Por su parte, los coliformes totales y fecales, detectados en las primeras etapas del ensayo en los híbridos Victor y 324, disminuyeron a partir de las dos últimas semanas del almacenamiento. La tendencia a la desaparición de estos microorganismos, que son mesófilos, es explicable por la inhibición de su desarrollo a la temperatura de refrigeración . La presencia de coliformes fecales en las muestras del maíz 324, puede ser atribuida a una contaminación durante el procesamiento, ya que la mayoría de las operaciones fue realizada manualmente. En general, la población microbiana final se mantuvo en el orden de 104 - 106, valores relativamente bajos e inferiores a los obtenidos por Andrews et al. (22)

TABLA 3

Calidad microbiológica de las mazorcas de tres híbridos de maíz super dulce almacenadas a 4± 1ºC durante 28 días

 

La evaluación sensorial (Tabla 4) demostró que la apariencia de las mazorcas de los híbridos Krispy King y Victor no varió durante el almacenamiento, mientras que las del híbrido 324 se observó un deterioro progresivo a partir de la segunda semana, que sólo fue significativo (P<0,05) a los 28 días. Así mismo, todos los híbridos mostraron las puntas cortadas de las mazorcas en buen estado y no presentaron granos dañados durante la refrigeración. Las mazorcas de maíz super dulce sh2 pueden conservar su apariencia durante el almacenamiento porque poseen un pericarpio grueso y un alto contenido de sacarosa que es perdido muy lentamente con el tiempo (1, 6, 8, 23). El color, el sabor, el dulzor y la textura de los granos de las mazorcas permanecieron estables durante el almacenamiento. El olor también se mantuvo prácticamente inalterable, presentando algunas variaciones con el tiempo. La envoltura con polietileno de las mazorcas empacadas en bandejas contribuyó, en gran parte, a prevenir las pérdidas de humedad, evitando la deshidratación de las muestras, por lo cual al final del almacenamiento, las mazorcas presentaron una textura firme y suave. En las tres últimas semanas del ensayo, a las mazorcas del maíz 324 le fueron asignadas las puntuaciones más bajas en los atributos olor y sabor. En consecuencia, la calidad global de los híbridos Krispy King y Victor se mantuvo constante durante los 28 días de refrigeración, siendo evaluada entre buena y muy buena, en cambio en el híbrido 324 fue catalogada como regular desde la segunda semana del almacenamiento.

En conclusión, el esquema establecido para procesar el maíz super dulce como producto fresco refrigerado, se adaptó satisfactoriamente al proceso, permitiendo una buena estabilidad de las mazorcas durante los 28 días de almacenamiento a 4±1 ºC. La humedad se mantuvo prácticamente constante. Los sólidos solubles, los azúcares totales y el pH disminuyeron y la acidez y la carga microbiana de las mazorcas aumentaron. Las características sensoriales se mantuvieron estables en los híbridos, Krispy King y Victor, los cuales presentaron las mejores características químicas y sensoriales, demostrando una adecuada adaptabilidad al proceso, en cambio el híbrido 324 mostró menor contenido de humedad, los más altos niveles de microorganismos y baja calidad sensorial, siendo él más susceptible al deterioro.

TABLA 4

Evaluación sensorial de las mazorcas de tres híbridos de maíz super dulce almacenadas a 4±1ºC durante 28 días.

 

AGRADECIMIENTO

Los autores agradecen a la empresa Del Monte Andina C.A. el financiamiento de esta investigación

 

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