Modelo matemático de la cinética y velocidad de hidratación del grano de maíz blanco dentado durante la cocción alcalina

 

J. L. Fernández-Muñoz*, M. A. Gruintal-Santos, I. Hernández-Osorio, E. San Martín Martínez, A. Calderón, J. A. I. Díaz-Góngora, M. A. Aguilar-Méndez

 

CICATA-IPN Unidad Legaria Calz. Legaria, 694, Col. Irrigación, Z. P. 11500 México, D. F., México, *Autor: jlfernandez@ipn.mx

 

Recibido: 2 de julio de 2006.
Aceptado: 3 de septiembre de 2007.

 

Resumen

Se reporta la cinética de hidratación del grano de maíz durante el proceso de nixtamalización, a diferentes temperaturas y tiempo de cocción, y concentraciones de Ca(OH)₂. Las muestras se prepararon a un tiempo de cocción de 0 a 120 minutos, con temperaturas de cocción de 62, 72, 82, y 92 °C, y concentraciones de Ca(OH)₂ de 0.0, 0.8, 1.0, y 2.0 % en relación a la masa de los granos de maíz. Cada experimento se realizó por triplicado. De acuerdo con el ajuste por la ecuación de Michaelis-Menten a los datos experimentales se obtiene un valor alto de determinación de R² de 0.9954 a 0.9999 con P≤0.05, se puede señalar que esta ecuación es adecuada para predecir y modelar las cinéticas de hidratación de los granos de maíz durante la cocción alcalina con diferentes concentraciones de Ca(OH)₂. Este modelo matemático predice adecuadamente para tiempos cortos (t→0) y tiempos largos (t→∞) la hidratación y velocidad de hidratación (a través de la primera derivada de la ecuación de Michaelis-Menten) del grano de maíz durante el proceso de nixtamalización. Además mediante este modelo propuesto, se puede predecir para tiempos cortos que la velocidad es máxima y tiende a cero para tiempos largos alcanzando la saturación del grano. Se concluye que la hidratación y la velocidad de hidratación depende significativamente de la temperatura del agua de cocción (P<0.005) y de la concentración de Ca(OH)₂, para el maíz blanco dentado.

Palabras clave: Maíz Nixtamalizado; Hidratación; Velocidad de Hidratación; Modelo Matemático; Michaels-Menten.

 

Abstract

The kinetics of corn grain hydration during the nixtamalization process are described for different temperatures, cooking times and Ca(OH)₂ concentrations. Samples were prepared in triplicate with cooking times from 0 to 120 minutes, cooking temperatures of 62, 72, 82, and 92 °C, and Ca(OH)₂ concentrations of 0.0, 0.8, 1.0, and 2.0 % relative to the mass of corn grains. Fitting the experimental data to the Michaelis-Menten equation gave a determination coefficient of R² from 0.9954 to 0.9999 with P≤0.05. We were obtained the rate of corn grain hydration for each experimental condition using the derivative of the Michaelis-Menten equation. This mathematical model accurately predicts the hydration and hydration rate of the corn grains during the process of nixtamalization for short (t→0) and long (t→∞) periods. Furthermore, with this proposed model, it possible to predict that for short times the rate reaches its maximum and falls to zero as the saturation of the grain is reached. It is concluded that hydration and hydration rate of white corn grains depends significantly of the cooking temperature and cooking water lime concentration (p<0.005).

Key words: Nixtamalization; Hydration and hydration rate; Mathematical model; Michaels-Menten.

 

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Agradecimientos

Al apoyo financiero de la SIP-IPN a través de proyectos 20060036, 20070645.

 

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