Por Ángel Humberto Cabrera Ramírez, Marcela Gaytán Martínez, Aurea Karina Ramírez Jiménez, Iván Andres Luzardo Ocampo y Eduardo Morales Sánchez.
Las harinas obtenidas con granos explotados de sorgo y maíz han demostrado tener una viscosidad bajo diferentes condiciones de temperatura, lo que las convierte en aditivos ideales para productos que requieren un procesamiento térmico, como las sopas y las cremas.
Además tienen capacidad para mejorar la textura y estabilidad de productos como yogures, pastas y productos de panadería, entre otros alimentos.
A diferencia de otros métodos de modificación del almidón, como los tratamientos químicos, el explotado es un proceso rápido (segundos) y no tóxico que preserva los atributos nutricionales y bioactivos del grano (proteína, fibra, almidón resistente, antioxidantes, entre otros), mientras mejora su tecno-funcionalidad.
Al involucrar temperatura y transformaciones estructurales, este proceso mejora otros atributos, como la digestibilidad de proteínas, y elimina compuestos antinutricios (que interfieren con la absorción y uso de algunos nutrientes).
Esto abre la puerta a una amplia gama de aplicaciones en la industria alimentaria, desde la creación de alimentos más saludables hasta el desarrollo de productos con texturas innovadoras o más atractivas para los consumidores.
¿Harinas de granos explotados?
Los granos explotados, también conocidos como “palomitas” obtenidas a partir del sorgo y el maíz han sido tradicionalmente utilizados como botanas deliciosas y saludables.
Las harinas obtenidas a partir de estos granos explotados poseen propiedades tecnológicas que las convierten en ingredientes novedosos para la industria alimentaria que permiten mejorar la estabilidad y consistencia de algunos alimentos que consumimos.
En el grupo de investigación “CIATEJ-IPN-UAQ-Tecnológico de Monterrey” se ha descubierto que, al “reventar” o “explotar” granos de maíz y sorgo, no solo se logra una botana crujiente y deliciosa, sino que también se pueden obtener harinas a partir de estos granos explotados con propiedades tecnológicas sorprendentes.
Estas propiedades pueden mejorar algunas características de los alimentos, tales como absorción de agua, solubilidad, viscosidad, entre otras características “estabilizantes” y “emulsificantes”.
Entonces, estas harinas podrían convertirse en ingredientes clave para mejorar la textura y estabilidad de productos que todos consumimos diariamente, como yogures, purés y salsas. ¿Cómo puede un proceso tan sencillo tener un impacto tan grande?
El proceso de “explotado” de granos —¡sí!, así es: “explotado de granos”— se conoce por su aplicación térmica para elaborar palomitas de cualquier grano que, desde el enfoque tecnológico, modifica su estructura.
Este proceso involucra la aplicación de altas temperaturas (180 a 310 °C) en tiempos cortos (90 a 240 segundos), que hacen aumentar el vapor de agua al interior del grano, y esto promueve que se rompa el exterior del grano (pericarpio) y se expanda rápidamente el cuerpo del grano por la diferencia de presión.
Este cambio estructural no solo afecta la textura, sino que también altera otras propiedades que se conocen como «fisicoquímicas” y “reológicas” del almidón presente en los granos.
Transformando el almidón
Para entender cómo este proceso relativamente sencillo tiene grandes implicaciones en las características del grano, debemos enfocarnos en sus componentes mayoritarios, como el almidón.
El almidón representa cerca del 60% del total del peso del grano y es uno de los principales carbohidratos de reserva energética en las plantas.
Durante el explotado, el almidón en los granos sufre un proceso de gelatinización en seco, lo que significa que se rompe, reacomoda y forma nuevas uniones entre sí. Esta gelatinización en seco produce el cambio físico del almidón, pasando de una forma semiesférica (Figura 3a) a una estructura porosa-esponjosa parecida a un panal de abejas (Figura 3b).
Este cambio físico provoca que las harinas de granos explotados tengan una mayor capacidad para absorber e interactuar con el agua y el aceite, porque ambos pueden ocupar los nuevos “agujeros” que se crearon.
Esto a su vez influye en su capacidad para actuar como agentes estabilizadores en una variedad de productos alimenticios. En este caso, hablamos de “estabilizantes” como ingredientes que pueden integrar a todos los demás, impidiendo que se separen, o que les proveen un soporte para que ocupen un espacio dentro del alimento.
Las harinas de granos explotados representan una área de innovación en la industria alimentaria y en el aprovechamiento de granos poco convencionales como el sorgo. Su capacidad para mejorar la consistencia, estabilidad y textura de los alimentos las posiciona como ingredientes valiosos en la formulación de productos procesados.
Con más investigación, estas harinas podrían transformar la manera en que se desarrollan y producen alimentos a gran escala.
Referencias
- Cabrera-Ramírez, A. H., Castro-Campos, F. G., Gaytán-Martínez, M., & Morales-Sánchez, E. (2020). Relationship between the corneous and floury endosperm content and the popped sorghum quality. Journal of Cereal Science, 95(March), 102999.
- Cabrera-Ramírez, A. H., Gaytán-Martínez, M., Gonzáles-Jasso, E., Ramírez-Jiménez, A. K., Velázquez, G., Villamiel, M., & Morales-Sánchez, E. (2023). Flours from popped grains: Physicochemical, thermal, rheological, and techno-functional properties. Food Hydrocolloids, 135(August 2022), 108129.
- Cabrera-Ramírez, A. H., Morales-Sánchez, E., Méndez-Montealvo, G., Velazquez, G., Rodríguez-García, M. E., Villamiel, M., & Gaytán-Martínez, M. (2021). Structural changes in popped sorghum starch and their impact on the rheological behavior. International Journal of Biological Macromolecules, 186(July), 686–694.
- Castro-Campos, F. G., Cabrera-Ramírez, A. H., Morales-Sánchez, E., Rodríguez-García, M. E., Villamiel, M., Ramos-López, M., & Gaytán-Martínez, M. (2021). Impact of the popping process on the structural and thermal properties of sorghum grains (Sorghum bicolor L. Moench). Food Chemistry, 348, 129092.
Autores
Ángel Humberto Cabrera Ramírez. Investigador Titular en el Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (CIATEJ), Subsede Sureste (Mérida, Yucatán). Sus líneas de investigación son: procesamiento de alimentos y su impacto sobre sus componentes mayoritarios (como carbohidratos, proteínas), así como sus compuestos bioactivos; estudio de propiedades fisicoquímicas, estructurales, reológicas y tecno-funcionales de biopolímeros nativos y modificados; y obtención de ingredientes funcionales a partir de subproductos de la agroindustria.
Marcela Gaytán Martínez. Profesor Investigador del Posgrado en Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Facultad de Química de la Universidad Autónoma de Querétaro. Sus líneas de investigación son el uso de tecnologías emergentes para el desarrollo e investigación del aprovechamiento de carbohidratos obtenidos a partir de cereales, leguminosas y subproductos de la agroindustria para resolver problemas nacionales asociados a la alimentación de los mexicanos.
Aurea Karina Ramírez Jiménez. Profesora investigadora y líder del grupo «Sustainable Bioproducts». Su línea de investigación se centra en estudios de nutrigenómica de alimentos funcionales mediante la revalorización de residuos agroindustriales, principalmente bagazo, vinazas de agave y otros subproductos de la industria alimentaria.
Iván Andres Luzardo Ocampo. Profesor-Investigador, Institute for Obesity Research y Departamento de Bioingeniería en Tecnológico de Monterrey Campus Guadalajara. Sus principales líneas de investigación son el impacto de matrices alimentarias en modelos de enfermedad (obesidad, inflamación y cáncer), impacto de tecnologías en transformación de productos alimenticios y modelos de simulación gastrointestinal.
Eduardo Morales Sánchez. Licenciado en Electrónica en la B.U.A. de Puebla, maestro en Instrumentación en la U. A. de Querétaro y el Doctorado en Ingeniería de materiales en la U. A de Querétaro. Las áreas de investigación se pueden resumir en tecnología de alimentos, procesos industriales y bioelectrónica. Pertenece al SIN Nivel III. Ha recibido el premio a la investigación modalidad “Desarrollo Tecnológico” 2013 otorgado por el IPN. Tiene 152 artículos científicos publicados, tiene 15 patentes nacionales e internacionales con título. Actualmente es profesor tiempo completo del Instituto Politécnico Nacional adscrito al CICATA Unidad Querétaro.
