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Características Físico-Químicas, Organolépticas y Reológicas deArepas Procesadas a partir de Maíces de Alta Calidad Proteica (QPM)Comparando los pesos de mil granos y pesohectolítrico obtenidos, con la norma estándar delos Estados Unidos para determinar el valorcomercial, se encontró que estas variedades seclasificaban entre grado 2 y 4.10 El MC se clasificóen el grado 2 y el QPMA en grado 4; las otras tresvariedades correspondían al grado 3 (grado7,10comercial mínimo para exportación).El MC al igual que el QPMB y el QPMA presentarondaño por fisuras, por granos quebrados y ataquede insectos, mientras que no se registró ataquede hongos. La principal causa de daño en estasvariedades fue la presencia de fisuras, aunqueesto no tuvo incidencia en la prueba de fragilidaddonde se encontró que poseían buenaresistencia. De acuerdo a la norma estándar, sepermite hasta un 3.0% de granos dañados en elgrado 3, por tanto estas variedades soncomerciables, excepto HAM y PS4, que están un7,10poco por encima del máximo.La densidad presentó un valor medio de 742.5Kg/m3. Esta prueba indica el nivel de nutrientesdigeribles del maíz, a mayor densidad mayorcontenido de nutrientes. Un maíz se considera de3baja densidad si está debajo de 650.0 Kg/m , eneste caso todas las variedades se encuentran porencima de este valor, indicando variedades de10buen contenido de nutrientes.La variedad con mayor tamaño de grano fue elPS4, sus dimensiones (ancho, largo y espesor)fueron las más altas dentro del grupo y la variedadcon menor tamaño fue el QPMB. La variedad quemás se asemejó al maíz común fue el QPMA.El contenido de humedad de las diferentesmuestras osciló entre el 8.2 y 11.3% valoresaceptables para conservar el grano durante elalmacenamiento, sin deterioro microbiológico.10El maíz más seco fue el común y el que presentómayor contenido de humedad fue el QPMA. Elcontenido de humedad depende básicamentedel método de secadoutilizado. 7La variedad con menor contenido de extractoetéreo (% grasa) fue el común que junto con elQPMB presentaron 5.5%, seguida del QPMA con6.0% y las variedades con mayor contenidofueron el HAM y el PS4 con 7.7% y 7.3%,respectivamente. El contenido de grasa estuvodentro del requerimiento comercial (por encimadel 4.4%). Las variedades HAM y PS4 se puedenconsiderar como "maíces altos en grasa" y convalor comercia l extra.10PROPIEDADMCHAMQPMBQPMA Ps4Humedad(%) [s]8.29.310.211.311.2[1.23] [1.03] [1.30] [1.41] [1.05]Grasa(%) [s]5.57.75.56.07.3[0.72] [0.69] [0.68] [0.75] [0.79]Proteína(%) [s]10.8 12.913.313.113.8[1.28] [1.33] [1.37] [1.04] [1.56]Almidón total(%) [s]62.5 59.859.854.057.0[3.51] [3.96] [3.96] [3.67] [2.76]Clave: MC: maíz común; HAM: Híbrido AM; QPMB: QPM Blanco;QPMA: QPMA Amarillo; Ps4: PabSA4; [s]: desviación estándarTabla 3. Composición Química de Variedadesde MaízLa proteína de las cinco variedades osciló entre10.8% y 13.8% correspondientes a maíz comúny PS4 respectivamente. La proteína envariedades comunes puede oscilar entre el 8.0%y el 11.0%, con algunas variedades hasta 14.0%.En este caso, el contenido está dentro deparámetros normales.4 Sin embargo, esto no serelaciona con la calidad proteica del grano, puesno cuenta la cantidad de proteína del grano, sinolos aminoácidos constituyentes. Las variedadesQPM presentaron un buen contenido proteicocomparado con el común y si a esto se le suma elque una fracción de zeína es ocupada por lisina ytriptófano, entonces se obtiene un producto queaporta al nivel nutricional una buena dosis deproteínas de alta calidad.5,7,10El contenido de almidón total osciló entre el53.7% y 62.5% del maíz HAM y MCrespectivamente, mostrando que algunosvalores están debajo de los comerciales (mínimo60.0%).10IngenieríayCompetitividad39

Balances de materiaEl balance de materia se hizo con el fin de conocerel rendimiento del maíz durante el proceso deelaboración de arepas. Se hicieron cuatroensayos con cada una de las variedades de maízen los que se variaron los tiempos de cocción yde remojo:Ensayo 1: Tr 17 y Tc 3hEnsayo 2: Tr 17 y Tc 4hEnsayo 3: Tr 0 h y Tc 3hEnsayo 4: Tr 0 h y Tc 4h(Tr tiempo de remojo yTc tiempo decocción).PS4 fue la variedad con menor rendimientodurante la cocción, este comportamiento fueigual en los diferentes ensayos (Fig. 1). Este bajorendimiento se puede explicar por suendospermo duro, que requiere mayor tiempo decocción para absorber el agua necesaria para queel grano se hinche lo suficiente y gane peso.Ocurre lo contrario con MC, el cual en los ensayos1, 2 y 4 presentó los más altos rendimientosentre las cinco variedades; resultando, ensayo 1:287.3%, ensayo 2: 288.0% y ensayo 4: 284.0%;ensayo 3: 253.0%, el cual mostró uncomportamiento diferente.de amasar; mientras que masas de 4h decocción, fueron suaves y maleables. Estomuestra que el mayor tiempo de cocción,permite que el grano absorba más agua y se logreun mayor ablandamiento, pero tiempos mayorespueden dar masas pegajosas. Las masas semoldearon, obteniendo arepas con pesopromedio de 73.0 g ( 2.1), las cuales perdieronentre 11% y 14% de peso (agua evaporada)durante el asado de 8 min a que fueronsometidas.Características organolépticasEl color, el sabor y el aroma de las arepasobtenidas de cada variedad, mostraron uncomportamiento similar al maíz común, el másusado en Colombia.Los niveles de aceptación del color, sabor y aromade acuerdo con la evaluación de los panelistas, semuestran en las Tablas 4, 5 y 6, basados en laescala hedónica.El sabor de las arepas de las cinco variedadestuvieron diferente aceptación, mostrando queestán por encima del valor neutral (5.0) y que losmaíces de alta proteína, presentan la .0[0.91]Gusta ModeradamenteHíbrido A.M.6.1[0.78]Gusta PocoPABSA45.1[0.89]IndiferenteQPM Amarillo7.2[0.42]Gusta ModeradamenteQPM Blanco8.2[0.52]Gusta MuchoClave: MC: maíz común; HAM: Híbrido AM; QPMB: QPM Blanco; QPMA:QPM Amarillo; PS4: PabSA4. Los valores entre corchetes se refieren asu desviación estándarTabla 4. Valoración del sabor de arepas hechas devariedades de maízFigura 1. Comparación del rendimiento de variedades demaíz, usando cuatro métodos de preparación, variandoel tiempo de remojo (Tr) y el tiempo de cocción (Tc)Se usó un molino manual de tornillo sin fin en lamolienda; la masa obtenida presentó muchoafrecho, pues el ensayo se hizo con maíz entero.Masas de 3 h de cocción, fueron secas y difíciles40Las arepas que obtuvieron la mejor aceptación enesta prueba fueron las procesadas a partir de maízQPMB y MC, con calificación encima de 9 puntos.En todos los casos, las calificaciones fueronsuperiores a 7.0, lo que indica que el aroma de lasarepas de las cinco variedades estudiadas fueronaceptables.VOLUMEN 5 - No. 1 - Octubre de 2003

Características Físico-Químicas, Organolépticas y Reológicas deArepas Procesadas a partir de Maíces de Alta Calidad Proteica (QPM)VALORDESCRIPCIÓNComúnVARIEDAD9.0[0.89]Gusta MuchísimoHíbrido A.M.8.2[0.98]Gusta MuchoPABSA47.2[1.02]Gusta ModeradamenteQPM Amarillo7.1[0.68]Gusta ModeradamenteAPM Blanco9.1[1.03]Gusta MuchísimoClave: MC: maíz común; HAM: Híbrido AM; QPMB: QPM Blanco;QPMA: QPM Amarillo; PS4: PabSA4. Los valores entre corchetesse refieren a su desviación usta MuchísimoHíbrido A.M.8.3[0.28]Gusta MuchoPABSA47.2[0.39]Gusta ModeradamenteQPM Amarillo9.0[0.32]Gusta MuchísimoQPM Blanco9.0[0.38]Gusta MuchísimoClave: MC: maíz común; HAM: Híbrido AM; QPMB: QPM Blanco;QPMA: QPM Amarillo; PS4: PabSA4. Los valores entre corchetesse refieren a su desviación estándarComún0.26[0.0056]Híbrido A.M.0.028[0.0079]PabSA40.029[0.0091]QPM BLANCO0.033[0.0054]QPM AMARILLO0.030[0.0063]Clave: MC: maíz común; HAM: Híbrido AM; QPMB: QPM Blanco;QPMA: QPM Amarillo; PS4: PabSA4. Los valores entre corchetesse refieren a su desviación estándarTabla 5. Valoración del aroma de arepas hechas devariedades de maízVARIEDADPENDIENTETabla 7. Pendiente de la región elástica durantela compresiónvariedad que presentó mayor fragilidad fue el MCy la menor fue QPMB, QPMA fue intermedio entreestos.En la Fig. 2 se observan las curvas de las cincomuestras ensayadas. Se puede distinguir lasemejanza en el comportamiento de las arepasde maíz HAM, PS4 y QPMA, las tres presentan unainclinación muy semejante en la región elástica4,6(Tabla 7).Tabla 6. Valoración del color de arepas hechas devariedades de maízEl color de las arepas fueron calificadas entre 8.0y 9.0, excepto para PS4. Los maíces QPM fueroncalificados en el grado más alto de aceptación('gusta muchísimo'). Estos resultados muestranque los maíces QPM presentan desempeño enproducción y aceptación organoléptica,comparable con MC, por lo cual se podríaimplementar su cultivo para suplir lasnecesidades de seguridad alimentaria y decalidad nutricional de una población dependientede este plato tradicional.Reología.Pruebas reológicas de compresión de arepas sinasar. En la Tabla 7 se presenta la pendiente de laregión elástica de las curvas obtenidas en lamáquina INSTRON.La inclinación en la región elástica fue muypequeña, lo cual era de esperarse por tratarse deuna masa de maíz, material muy frágil que se7debe romper con un mordisco suave. LaIngenieríaFigura 2. Curvas de compresión obtenidas en la Instronpara las cinco variedades de maíz.El punto de fluencia (donde termina la regiónelástica y se inicia la deformación permanente) esmuy semejante en estas tres últimas variedades,mientras que en MC y QPMB son menores,implicando mayor fragilidad y menor fuerza paraalcanzar el punto de compresión máxima. Estoindica que las arepas de MC y QPMB son másblandas, más fáciles de masticar que las arepasyCompetitividad41

de las otras variedades, pero posiblemente máspropensas a romperse durante el4,6,7almacenamiento y el transporte.Pruebas reológicas de extrusión de arepas sinasarEn la Tabla 8 se reportan las pendientes de laregión elástica obtenidas de las curvas deextrusión.VARIEDADlentamente, indicando que ocurrensimultáneamente compresión, adhesión de la4,6,7arepa a la celda de extrusión, extrusión y corte.El comportamiento de las cinco curvas es muysemejante, presentando característicassemejantes de firmeza, adhesividad ycohesividad. Sin embargo, debe profundizarse enel comportamiento mostrado por PS4 y QPMB,los cuales se apartan ostensiblemente de lasotras variedades, indicando mayor adhesividad.PENDIENTEComún0.20[0.0008]Híbrido A.M.0.020[0.0005]PabSA40.018[0.0007]QPM BLANCO0.018[0.0006]QPM AMARILLO0.015[0.0007]Clave: MC: maíz común; HAM: Híbrido AM; QPMB: QPM Blanco;QPMA: QPM Amarillo; PS4: PabSA4. Los valores entre corchetesse refieren a su desviación estándarTabla 8. Pendiente de la región elástica durantela extrusiónFigura 3. Curvas de extrusión obtenidas en la máquinaInstron para las cinco variedades de maíz.En la Figura 3 se observan las cinco curvas deextrusión correspondientes a las arepas de cadavariedad de maíz. Se observa que las pendientesen la región elástica son muy semejantes entre sí,a pesar de la separación en tres grupos. Estaregión lineal representa la compresión y lainclinación de esta línea se relaciona con laelasticidad, tomándose como un índice defirmeza. Esta parte de la curva es la transición delcomportamiento de compresión a extrusión.Luego, se observa un cambio en elcomportamiento de la curva, la inclinación decaey es allí donde se presenta la ruptura de la arepahaciendo que fluya a través de la rejilla. Estepunto representa el índice de cohesividad yrepresenta la fuerza necesaria para comenzar el4,6proceso de extrusión. Es a partir de este puntoque la arepa comienza a extruirse, cambiando suinclinación y determinando la fuerza necesariapara continuar con el proceso. En esta parte lafuerza continúa incrementándose más42CONCLUSIONESTodas las variedades de maíz estudiadasmostraron similar comportamiento durante elproceso de elaboración de arepas, aplicandoun método estandarizado.El mejor método de preparación de arepasrequirió 4 h de cocción y 17 h de remojo. Así,se obtuvo el mayor rendimiento durante lacocción y una masa más suave y manejable.Los rendimientos después de la cocciónsiguieron el orden CM QPMB QPMA HAM PS4, mostrando la facilidad deabsorción de agua de las variedades. Lasarepas obtenidas de estas masas, perdieronentre 11 y 14% de humedad, después deasadas.El análisis químico mostró que el maíz QPMBlanco presentó semejanza con el maízVOLUMEN 5 - No. 1 - Octubre de 2003

Características Físico-Químicas, Organolépticas y Reológicas deArepas Procesadas a partir de Maíces de Alta Calidad Proteica (QPM)común por su contenido de grasa y almidónsemejantes. Hay diferencias en humedad yproteína, pues el común registra valores muybajos comparado con el QPM Blanco, el cuales semejante a las otras variedades. Losmaíces Híbrido A.M. y Pab SA4 se catalogaroncomo maíces altos en grasa, lo que le da unvalor agregado a nivel comercial.El Híbrido AM y el QPM Amarillo fueron lasvariedades de mayor semejanza física con elmaíz común (geométricas). Característicasque se pueden usar para establecerparámetros de diseño de silos dealmacenamiento, equipo de procesamiento ypara darle valor comercial al grano.Tres de las cinco variedades, se clasificaroncomo Grado 3, correspondiente a maíz tipoexportación por sus medidas físicas.Las arepas de las diferentes variedades demaíz tuvieron una buena aceptaciónorganoléptica. Las muestras de mejoraceptación por su color, sabor y aroma fueronlas de QPM Blanco y común, seguidas porQPM Amarillo, Híbrido A.M y PabSA4. Esteúltimo, presentó las más bajas puntuacionesen las tres pruebas; sin embargo, seconsidera un producto bueno dentro de laescala hedónica.La prueba reológica de compresión, mostróque las arepas de las cinco variedadesanalizadas, se catalogaron como productosfrágiles. La inclinación de la curva en lasección elástica fue similar en todos loscasos. También, se determinó que las arepasde maíz común y QPM Blanco eran las másblandas dentro del grupo, pues fueron las quemenor fuerza requirieron para lograr lamáxima compresión.Las curvas de extrusión de las arepas de lascinco variedades de maíz, se caracterizaronpor poseer firmeza, cohesividad yadhesividad semejantes. Sin embargo, PS4 yQPMB mostraron comportamiento diferente alos demás y deben investigarse más.IngenieríaAGRADECIMIENTOSLos autores agradecen a LANFOODS a través dela Dra. Jenny Ruales por proveer algunos fondospara soportar este trabajo y al Dr. Carlos Vélez,Departamento de Ingeniería de Alimentos de laUniversidad del Valle por permitir el uso de laINSTRON para las pruebas reológicas.BIBLIOGRAFÍA1. American Association of Cereal Chemists.Standard Methods. Method 76-11. AmericanAssociation of Cereal Chemists, St. Paul, Minn.,USA. p. 1-4. 1995.2. American Association of Cereal Chemists.Method 76-12, AACC, Minneapolis, USA, p.15. 1995.3. American Association of Cereal Chemists.Method 73-13, AACC, Minneapolis, USA, p.16. 1995.4. Askeland, R. La Ciencia y la Ingeniería de losMateriales. Grupo Iberoamericana, México.1987.5. Boyer, C. D. and Shannon, J. C. The use ofendosperm genes for sweet cornimprovement in: Plant Breeding Reviews, Vol.1, Janick, J., Ed. AVI, Eastport, Conn., USA.1982.6. De Man, J.M. Rheology and Texture in FoodQuality. AVI, Eastport, Conn., USA. 1986.7. Hallauer, A. Specialty Corns. Department ofAgronomy, Iowa State University, Ames, Iowa.1994.8. Lunven, P. El maíz en la nutrición humana.Organización de las Naciones Unidas para laAgricultura y la Alimentación, Roma. 1993.9. Pedrero, F. y Pangborn, R. Evaluación sensorialde alimentos: métodos analíticos. EditorialAlhambra Mexicana, México. 1996.10. Stanley, A.W. and Ramstad, P.E. Corn:Chemistry and Technology. AmericanAssociation of Cereal Chemists, St. Paul, Minn.,USA. 1994.yCompetitividad43

reológicas de maíces y de arepas (masas de maíz asadas, muy comunes en Colombia y Venezuela) elaboradas a partir de maíces de alta proteína y compararlas con las de otros maíces. T ambién, se realizaron los balances de materia para el proceso de producción de arepas. Materiales Se usaron cinco variedades de maíz: común (CM,