Adaptabilidad de granos de híbridos de maiz super dulce sh2 al procesamiento industrial. II Enlatado

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

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

RESUMEN.

    Con el fin de evaluar la adaptabilidad al procesamiento industrial como granos enteros enlatados, los híbridos de maíz super dulce sh2: Krispy king, Víctor y 324 y el híbrido de maíz dulce su Bonanza fueron sembrados en una parcela agrícola de San Joaquín, estado Carabobo, cosechados y enlatados. A los 110 días de almacenamiento, el producto enlatado de los maíces super dulces fue comparado física, química y sensorialmente con el maíz dulce, usado como patrón. Los resultados indicaron que no hubo diferencias significativas, entre la mayoría de las características físicas, excepto en el porcentaje de granos partidos, cuyo valor fue más alto en el híbrido 324. Por el contrario, químicamente los granos enteros enlatados de los maíces super dulces difirieron de los del patrón a un nivel del 5%, presentando los maíces super dulces mayor contenido de azúcares totales y de sólidos solubles en la salmuera y menor pH. Además, la cantidad de sólidos solubles en el grano de los maíces super dulces fue menor que en el maíz dulce, a pesar de que no alcanzaron diferencias significativas en el Krispy king y en el 324. La apariencia, olor y la calificación final de los granos enteros enlatados fueron similares en los maíces super dulces y dulce, en cambio el color, sabor y dulzor fueron mejores en el híbrido 324, el cual fue preferido por el panel evaluador. Los híbridos super dulces demostraron ser aptos para el enlatado en granos enteros, presentando como ventaja no requerir adición de azúcar en el proceso y tener los granos una textura firme y crujiente.

Palabras clave: Maíz sh2, enlatado, características.

SUMMARY.

    Super sweet corn adaptability for industrial canning process. The super sweet corns Krispy king, Victor and 324 (sh2 hybrids) were evaluated to determine their adaptabilities to the industrial canning process as whole kernels. All these hybrids and Bonanza (control) were sown in San Joaquín (Carabobo, Venezuela), harvested and canned. After 110 days storage at room temperature they were analyzed to be compared physically, chemically and sensorially with Bonanza hybrid. Results did not show significant differences among most of the physical characteristics, except for percentage of broken kernels which was higher in 324 hybrid. Chemical parameters showed significant differences (P<0,05) comparing each super sweet hybrid with Bonanza. The super sweet hybrids presented a higher sugar content and soluble solid of the brine than Bonanza, also a lower pH. The super sweet whole kernel presented a lower soluble solids content than Bonanza but they were not significant (Krispy king and 324). Appearance, odor and overall quality were the same for super sweet hybrids and Bonanza (su). Color, flavor and sweetness were better for 324 than all the other hybrids. Super sweet hybrids presented a very good adaptation to the canning process, having as an advantage that doesn’ t require sugar addition in the brine and a very good texture (firm and crispy).

Keys words: Corn sh2, canning, characteristics.

Recibido: 31-07-2001 Aceptado: 10-06-2002

INTRODUCCION

    El gen sh2 causa acumulación de sacarosa y lípidos en el endospermo del grano de maíz, de forma que los maíces que lo presentan poseen cuatro a ocho veces más azúcares que el maíz normal y son conocidos como super dulces. ⁽¹⁾ Este maíz denominado Shrunken-2, presenta mayor contenido de azúcares en el grano maduro que el maíz dulce, ^(1-4) siendo la sacarosa el azúcar predominante, la cual constituye entre 76,2% y 94,1% del azúcar total. ^{(2, 3,5,6)} Los híbridos de maíz sh2 pierden humedad muy lentamente, ⁽⁵⁾ siendo su período de cosecha más largo porque pueden retener mayor cantidad de azúcar y humedad por más tiempo después de cosechados, ^(4,5,6) estos maíces mantienen la frescura postcosecha, alargando el período de mercadeo y consumo del maíz. ⁽⁷⁾ Además, los maíces super dulces presentan rendimientos iguales o mejores al de los cultivares su ⁽²⁾ y son preferidos por los consumidores en las pruebas de sabor, ^(6,8,9) razones por las cuales son muy cotizados en diversos países.

    En Venezuela, el cultivo de maíz super dulce está siendo introducido con amplias expectativas y actualmente existe un gran interés en la industria por evaluar el comportamiento durante el procesamiento, por lo que se han realizado algunas investigaciones sobre la estabilidad durante el almacenamiento en refrigeración ⁽¹⁰⁾ y en congelación ⁽¹¹⁾ de mazorcas de varios híbridos de maíz super dulce cultivables en el país, estudios que han demostrado que dichos maíces son aptos para el procesamiento industrial, ya que conservan sus características químicas, microbiológicas y sensoriales por 28 días a 4ºC y por 120 días a –18ºC, por lo que el objetivo de este trabajo consistió en estudiar la adaptabilidad de tres híbridos de maíz del grupo genético sh2 al enlatado de granos enteros, a fin de su introducción comercial como una nueva alternativa tanto para los productores agrícolas como para la industria, puesto que el uso de este maíz reduciría los costos de producción al disminuir o eliminar la adición de azúcar, necesaria con el uso de los maíces dulces, mejorando considerablemente la calidad del producto.

MATERIALES Y METODOS

Selección del material

    Los híbridos de maíz super dulce, grupo genético sh2, seleccionados fueron Krispy king, Victor y 324 y del maíz dulce, grupo genético su, el híbrido Bonanza (XZ). Las semillas de los maíces super dulces fueron traídas de los EEUU, de las casas comerciales Asgrow, Ferry Morse y Rogers.

Siembra, prácticas agronómicas y cosecha

    La siembra se llevó a cabo en una parcela agrícola de San Joaquín, estado Carabobo, en un área de 1.250m². De cada híbrido fueron sembradas 2¹/₂ hileras separadas 0,7m entre sí con 5 plantas/m. La cosecha fue hecha en forma manual al culminar el ciclo del cultivo, entre los 76 a 80 días, estando el grano lechoso. El muestreo fue realizado al azar y las mazorcas trasladadas a una planta piloto para su procesamiento.

Enlatado de los granos enteros

    Para el enlatado de los granos enteros de maíz super dulce, se utilizó el esquema indicado en la Figura 1, el cual comprendió las siguientes etapas:

    Recepción: El maíz en mazorcas fue recibido en cestas plásticas, transportadas por un camión que fue pesado en una romana.

    Deshojado: Se realizó mecánicamente, pasando las mazorcas por una mesa vibratoria y luego por un canal formado por dos rodillos que giran en sentido contrario y quitan las hojas y barbas.

    Lavado: Las mazorcas peladas fueron transportadas por una banda metálica a un túnel con aspersores de agua a presión para remover las impurezas.

    Selección: Se llevó a cabo en una mesa con bandas plásticas que giran en sentido contrario, siendo seleccionadas las mazorcas libres de ataques de hongos y enfermedades, de tamaño uniforme y desarrollo homogéneo.

    Desgranado: Se realizó en una batería de cinco desgranadoras de alimentación manual. Las máquinas poseen unos dispositivos de cuchillas en las que se encajan las mazorcas y separan los granos

    Eliminación de impurezas: Se ejecutó en un tanque de flotación con capacidad de 1000 litros, usando 5% de almidón y 5% de NaCl como coadyuvante a la flotación.

    Selección: Los granos fueron seleccionados, según el tamaño, en una mesa vibratoria con perforaciones. Luego fueron lavados por aspersión y pesados.

    Envasado: Se realizó en una máquina llenadora automática volumétrica, en latas con tamaño 211x300, recubiertas con esmalte C. En cada lata se envasaron 132g de granos de maíz y 88 ml de líquido de cobertura (11,00°Brix) con 8,3% de azúcar, 1,6% de NaCl y 0,20g/l de EDTA a una temperatura de 30°C.

    Exhausting: Se hizo en un túnel con vapor caliente a una temperatura de operación de 90ºC por 5 minutos.

    Sellado: Se efectuó en una máquina selladora automática con 4 cabezales, sellando con doble cierre un promedio de 120 latas por minuto.

    Esterilización: Se aplicó una temperatura de 123,3ºC por 32 minutos y luego se procedió al enfriamiento, sumergiendo las latas en agua a temperatura ambiente por 30 min.

    Escurrimiento: Las cestas con las latas fueron colocadas en forma inclinada por 2 horas a temperatura ambiente.

    Almacenaje: Las latas fueron almacenadas a temperatura ambiente por 110 días.

FIGURA 1

Esquema tecnológico del enlatado de granos enteros de maíz super dulce sh2.

 

Análisis físicos

    En los análisis físicos: Peso neto, peso escurrido y vacío de la lata fueron aplicadas las normas COVENIN Nº1341, ⁽¹²⁾ Nº 1412 (13) y Nº1117 ⁽¹⁴⁾ respectivamente. Para determinar el espacio de cabeza se midió la distancia vertical desde la parte superior del envase hasta el nivel del producto en 5 latas, usando un medidor de espacio de cabeza en pulgadas. El porcentaje de granos partidos fue calculado por diferencia entre el peso escurrido y el peso de los granos partidos en 5 latas.

Análisis químicos

    Los análisis químicos efectuados según la AOAC (15) fueron: pH en el grano y salmuera: método N^o 943.02. Azúcares reductores y totales: método Nº923.09. Por su parte, los sólidos solubles fueron determinados siguiendo la norma COVENIN Nº 924. ⁽¹⁶⁾

    Los análisis químicos se realizaron por triplicado en los granos molidos de tres latas tomadas al azar.

Evaluación sensorial

    Evaluaciones subjetivas de la apariencia, color, olor, sabor, textura, dulzor y preferencia de los granos de maíz provenientes de cinco latas a los 110 días de almacenamiento, fueron realizadas por un panel abierto formado por 10 panelistas entrenados, quienes utilizaron una escala del 1 al 5, en la cual el 3 fue el mejor valor. Además, las muestras fueron clasificadas del 1 al 4 según el grado de preferencia, correspondiendo el 1 a la preferida en mayor grado. La planilla usada en las evaluaciones es mostrada en la Figura 2.

Análisis estadísticos

    Se aplicó un diseño completamente aleatorizado, comparando los resultados de los tres híbridos de maíz super dulce con los del maíz dulce Bonanza (XZ) usado como testigo. A las variables físicas y químicas se les aplicó un análisis de varianza y la prueba de Dunnett. Aquellas variables físicas y químicas que no cumplieron con los supuestos básicos estadísticos, se analizaron por vía no paramétrica (Kruskal-Wallis). En la evaluación sensorial fue aplicado un análisis de varianza vía no paramétrica y la prueba de Friedman. ⁽¹⁷⁾

RESULTADOS Y DISCUSION

Características físicas del producto enlatado

    Los resultados de los análisis físicos (Tabla 1) indican que a los 110 días de almacenamiento, el vacío de las latas y el peso escurrido del producto enlatado de los maíces super dulces no mostraron diferencias con respecto al del maíz dulce patrón XZ (su), revelando que el producto cumplió con las especificaciones de la industria ⁽¹⁸⁾ que establecen un rango entre 5-15 pulg de vacío y un mínimo del 60% de peso escurrido como requisitos para mantener buena calidad en el producto enlatado. Así mismo, el espacio de cabeza de la lata y el porcentaje de granos partidos no difirieron del testigo, con excepción de los híbridos Víctor cuyo espacio de cabeza fue superior (0,5000pulg.) y el 324 que mostró mayor porcentaje de granos partidos (15,62%). En el proceso, la mayor ruptura de los granos se produce en la máquina desgranadora, dependiendo del tamaño de las mazorcas y de las características de los granos.

TABLA 1

Características físicas del producto enlatado de maíces dulce y super dulces a los 110 días de almacenamiento

Híbridos	Vacío (mmHg)	Espacio de cabeza (pulg)	Peso Escurrido %	Granos partidos %
XZ (su)	5,4	0,3312	62,30	9,39
Krispy king (sh2)	4,8 ns	0,2625 ns	60,84 ns	9,31 ns
Víctor (sh2)	9,6 ns	0,5000 *	59,17 ns	12,63 ns
324 (sh2)	4,2 ns	0,3438 ns	59,35 ns	15,62*

*= indica efectos significativos (P<0.05) con respecto al testigo XZ (su).

ns = indica diferencia no significativa (P<0.05) con respecto al testigo XZ (su).

Características químicas

    Los resultados de los análisis químicos de los granos enlatados a los 110 días de almacenamiento revelaron diferencias significativas (P<0.05) entre los maíces super dulces y el dulce (Tabla 2). En la salmuera, el contenido de sólidos solubles fue mayor en el maíz super dulce 324 (11,81ºBrix) y en el Krispy king (11,90ºBrix) que en el dulce (9,82ºBrix). Según la industria, ⁽¹⁸⁾ los grados Brix de la salmuera del producto enlatado deben estar entre 10,5-11,5ºBrix, lo cual indica que en el enlatado de los granos de maíz sh2 se puede disminuir la adición del azúcar a la salmuera, reduciendo los costos. En cambio en el grano, el maíz super dulce presentó menor cantidad de estos compuestos (12,46-14,21ºBrix) que el maíz su (26,55ºBrix), resultados similares a los obtenidos por Zhu et al., ⁽³⁾ quienes atribuyen la mayor cantidad de sólidos solubles del maíz dulce al alto contenido de polisacáridos solubles en agua, tales como el fitoglicógeno, que poseen estos maíces. Collins y Taylor ⁽¹⁹⁾ señalan que el consumidor prefiere el maíz dulce con menos de 26,5^oBrix y que su aceptación disminuye cuando este valor aumenta a 35,9^oBrix, ya que la textura se hace más rígida, estando los resultados de los maíces con el gen sh2 por debajo del límite de rechazo. Durante el almacenamiento, los sólidos solubles de la salmuera aumentaron y los de los granos disminuyeron. En los productos enlatados puede ocurrir un equilibrio entre los componentes del grano y la salmuera, debido a que en el cortado de los granos se rompen los tejidos, quedando en exposición parte de sus constituyentes.

TABLA 2

Características químicas de los granos enlatados de maíces dulce y super dulces a los 110 días de almacenamiento

Híbridos
Variables		XZ (su)	Krispy		king (sh2)		Víctor (sh2)		324 (sh2)
	110 días			0 día	110días	0 día	110días	0 día		110días
S. solubles de la salmuera. ° Brix S solubles del grano.	9,82			11,00	11,90	11,00	10,31	11,00		11,81
°Brix	26,55			18,63	14,21 ns	18,40	12,46*	18,57		14,20 ns
pH	6,30			6,42	6,22*	6,56	6,25*	6,59		6,30 ns
Azúcares totales % bs	20,49			44,06	36,68*	39,42	29,36*	40,35		33,61*
Azúcares reductores % bs	< 2,35			13,00	2,68	10,26	2,40	9,76		2,35

* = indica efectos significativos (P<0.05) con respecto al testigo XZ (su).

ns = indica diferencia no significativa (P<0.05) con respecto al testigo XZ (su).

bs = base seca.

    El pH en el producto enlatado disminuyó, oscilando entre 6,22 y 6,30, valores ubicados dentro del rango de 6-6,4 señalado por el US Departament Health, Education and Welfare ⁽²⁰⁾ como normales para algunos alimentos enlatados de baja acidez. Los azúcares también presentaron una disminución en el proceso de enlatado, la cual pudo ocurrir en las etapas de cortado, esterilización y almacenamiento. ⁽²¹⁾ A pesar de la reducción de los azúcares durante el procesamiento, el contenido de los maíces sh2 sigue siendo superior al del maíz su, presentando los maíces super dulces entre 29,36% (Victor) y 33,68% (Krispy king) de azúcares totales y entre 2,35% (324) y 2,68% (Krispy king) de azúcares reductores, mientras que en el maíz dulce XZ los valores fueron menores (20,49% azúcares totales y < 2,35% azúcares reductores). El mayor contenido de azúcares totales de los maíces con el gen sh2, es debido a que estos maíces carecen de la enzima ADP glucosa fosforilasa que sintetiza al almidón, la cual está presente en los maíces su. ^(2,3) La preferencia de los consumidores, en las evaluaciones del sabor, está relacionada con el contenido de azúcar en los granos, ⁽⁹⁾ pudiendo los maíces super dulces ser enlatados sin añadir azúcar en el procesamiento, con ahorro en los costos de producción.

Evaluación sensorial de los granos enlatados de maíces dulce y super dulces

    La apariencia, olor y la calificación final de los granos de los maíces super dulces no difirieron estadísticamente del testigo (Tabla 3), en cambio el color, sabor y dulzor fueron distintos en el híbrido super dulce 324 y la textura en el Víctor. Los valores de la apariencia oscilaron entre 2,80 y 3,10, que según la escala usada correspondieron a granos uniformes y brillantes. El olor fue evaluado entre un leve olor a un buen olor a maíz, siendo ubicando entre 2,40 y 3,00. La calificación final asignada al híbrido 324 fue 7,70, la cual según la escala correspondió a "me gusta", seguido del XZ (su) con una puntuación de 6,10 "me gusta muy poco", mientras que los híbridos Krispy king (5,60) y Víctor (5,10) tuvieron una calificación menor, equivalente a "me es indiferente", siendo los menos aceptados por el panel.

TABLA 3

Evaluación sensorial de los granos enteros enlatados de maíces dulce y super dulces a los 110 días de almacenamiento

Híbridos
Variable	XZ (su)	Krispy king (sh2)	Víctor (sh2)	324 (sh2)
Apariencia	2,80	2,90 ns	3,10 ns	3,00 ns
Color	2,60	3,00 ns	1,60 ns	3,90*
Olor	2,40	3,00 ns	2,90 ns	2,80 ns
Sabor	2,30	2,40 ns	2,90 ns	3,60*
Textura	2,10	3,00 ns	3,40*	3,30 ns
Dulzor	2,20	3,30*	2,50 ns	3,80*
Calificación final	6,10	5,60 ns	5,10 ns	7,70 ns
Preferencia	2,50	2,60	3,30	1,60

* = indica efectos significativos (P<0.05) con respecto al testigo XZ (su).

ns = indica diferencia no significativa (P<0.05) con respecto al testigo XZ (su).

    A la textura de los híbridos super dulces le fue asignada una puntuación de 3,00 (Krispy king) a 3,40 (Víctor), firme y crujiente, que no difirió a un nivel de significación del 5% de la del testigo, con excepción de la del híbrido Víctor que tiende a tener una textura entre firme y crujiente a poco fibrosa con un valor de 3,4. A pesar de que no hubo diferencias significativas entre dos de los híbridos super dulces y el dulce, se puede observar que todos los maíces sh2 mostraron una textura firme y crujiente, mientras que el patrón (su) mostró una textura calificada como blanda. ^(2,10) La textura del grano es relacionada con el contenido de polisacáridos solubles en agua, ^(4,5) el cual es muy alto en los híbridos su y les imparte una textura cremosa, ⁽⁵⁾ en tanto que es excepcionalmente bajo en los cultivares con altos porcentajes de azúcares, ⁽⁴⁾ que tienen mayor firmeza del endospermo que los del su. ⁽⁵⁾ Además, Garwood et al. ⁽⁶⁾ observaron que los granos enlatados del maíz sh2 eran preferidos a los del maíz su por el panel evaluador, en cuanto a la textura y el sabor, siendo calificados como productos de alta calidad con grado A en la escala del U.S. Department of Agriculture (USDA).

    Los valores reportados para el color de los granos de los híbridos de maíz fueron de 3,9 (amarillo intenso) para el híbrido 324, en tanto que para el Krispy king y el patrón fueron de 3,0 y 2,6 respectivamente, que atañen a un amarillo característico de maíz y para el Víctor fue de 1,6 que correspondió a un amarillo claro. El sabor de los híbridos Krispy king y Víctor fue catalogado como un leve sabor a maíz (2,40) y un buen equilibrio de sabor (2,90) respectivamente y él del 324 con un acentuado sabor a maíz (3,60) distinto al del patrón, cuyo valor 2,30 correspondió a un leve sabor a maíz. Varios investigadores ^(6,8,9) han detectado preferencia de los evaluadores por el maíz sh2 en pruebas de sabor. Al dulzor de los maíces super dulces le fueron asignados valores entre 2,50 y 3,80 que según la escala se refieren a granos dulces a muy dulces, mientras que el patrón su fue evaluado con 2,20 que corresponde a granos levemente dulces, demostrando que en los híbridos sh2 el contenido de azúcar es superior. Resultados similares fueron obtenidos por Zhu et al. ⁽³⁾ y Evensen y Boyer, ⁽⁹⁾ quienes relacionaron la sensación de dulzor con un mayor contenido de azúcares en el grano, principalmente con sacarosa, azúcar predominante en el maíz super dulce, ^(2,3,5,6) con la cual presenta una alta correlación.^(3,9) Las muestras fueron clasificadas según el grado de preferencia en el siguiente orden: 324, XZ (su), Krispy king y Víctor.

    En conclusión, los híbridos de maíz super dulce demostraron ser aptos para el enlatado en granos enteros, presentando como ventajas sobre el maíz dulce: no requerir adición de azúcar en el proceso por su alto contenido de este componente y tener los granos una textura firme y crujiente. Entre los maíces super dulces se destacó el híbrido 324, el cual mostró las mejores características sensoriales en color, sabor y dulzor, siendo preferido por el panel evaluador.

AGRADECIMIENTO

    Los autores agradecen a la empresa de alimentos Del monte Andina el financiamiento de esta investigación.

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