La composición química del grano de maíz, y por lo tanto su valor nutritivo, depende del genotipo de la variedad, así como del entorno y las condiciones de cultivo. En promedio, el maíz contiene un 10% de proteína, concentrándose en buena parte en el germen del grano. Sin embargo, tanto el endospermo como el pedicelo pueden contener hasta un 9% de proteínas, las cuales se clasifican en cuatro tipos según su solubilidad: albúminas (solubles en agua), globulinas (solubles en soluciones salinas), prolaminas (solubles en soluciones alcohólicas) y glutelinas (solubles en soluciones alcalinas o ácidas diluidas). En el maíz, las prolaminas se localizan principalmente en el endospermo y se conocen como zeínas, mientras que las glutelinas se hallan en la matriz proteica de esta misma estructura; juntas, estas proteínas constituyen alrededor del 90% del contenido proteico del grano completo. Por otro lado, las proteínas del germen son casi exclusivamente albúminas y globulinas.
Calidad del maiz
La calidad nutricional del maíz está influenciada en gran parte por la composición y el perfil de sus proteínas, siendo los aminoácidos esenciales el factor clave en su valoración. Estos aminoácidos, indispensables para el organismo, no pueden ser sintetizados por el cuerpo humano, lo que implica que deben ser obtenidos a través de la dieta. Organizaciones internacionales como la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) y la Organización Mundial de la Salud (OMS) establecen recomendaciones sobre las cantidades necesarias de estos nutrientes en la alimentación diaria para garantizar un correcto desarrollo y funcionamiento del organismo.
Valor biologico
El valor biológico de una proteína es un indicador que mide la eficiencia con la que el cuerpo puede utilizar el nitrógeno presente en los alimentos para la síntesis de proteínas propias. Este valor se calcula midiendo la cantidad de nitrógeno absorbido, es decir, la diferencia entre el nitrógeno ingerido y el excretado en las heces, y dividiendo esa cantidad por el nitrógeno retenido, que es la diferencia entre el nitrógeno ingerido y el excretado tanto en heces como en orina. Cuando el contenido de aminoácidos esenciales es bajo o está desequilibrado, como ocurre en el maíz, el valor biológico de sus proteínas disminuye, lo que puede afectar la nutrición global, especialmente en poblaciones donde el maíz es un alimento básico.
Proceso de cocción
El proceso de cocción alcalina y posterior remojo del maíz provoca una serie de cambios físicos y químicos que tienen un impacto importante en su estructura y valor nutritivo. Uno de los primeros efectos es la disolución y expansión de las capas del pericarpio, lo que debilita las paredes celulares y los componentes de la fibra dietaría en esta parte del grano, volviéndolos más frágiles y facilitando su eliminación. Este proceso reduce notablemente el contenido de fibra dietaría insoluble, sin embargo, se observa un aumento en la fibra dietaría soluble, que pasa del 0.9% en el maíz a 1.3% en la masa, y finalmente a 1.7% en la tortilla.
Este incremento es significativo, ya que la fibra dietaría se ha reconocido como un componente esencial en los alimentos por su efecto positivo en la salud, al contribuir a diversas funciones fisiológicas como la regulación del tránsito intestinal y la reducción del riesgo de enfermedades crónicas. Otro cambio importante que ocurre durante la nixtamalización es la degradación parcial de la estructura del endospermo, específicamente de la lámina media, que es la capa que une las células, y de las paredes celulares, lo que facilita la liberación de los nutrientes.
Al momento de moler el maíz nixtamalizado, su estructura sufre una descomposición completa debido a los efectos combinados de la cocción y el remojo. La masa obtenida se compone de fragmentos de germen, restos de pericarpio y endospermo, que están unidos principalmente por el almidón parcialmente gelatinizado, así como por las proteínas y los lípidos que se encuentran en forma emulsionada.
Desde mediados del siglo XX, se ha realizado una extensa investigación sobre cómo la cocción alcalina afecta la calidad nutricional del maíz. Se ha descubierto que este proceso altera significativamente la estructura y solubilidad de las proteínas. Por ejemplo, la nixtamalización y la cocción de las tortillas reducen la solubilidad de las albúminas y globulinas, mientras que las prolaminas, que se encuentran en el endospermo, también experimentan una disminución en su solubilidad. Durante este proceso, surgen nuevas glutelinas de alto peso molecular, como resultado del entrecruzamiento de proteínas y la ruptura de su estructura inicial, la cual está estabilizada por diversas interacciones moleculares.
Aunque el contenido total de proteínas en el maíz nixtamalizado no se ve significativamente alterado, la digestibilidad de estas proteínas sí se ve ligeramente reducida tanto en el nixtamal como en la tortilla final. Esta disminución en la digestibilidad está relacionada con factores como el tiempo de cocción y la concentración de cal utilizada, ya que la cocción provoca cambios estructurales en las prolaminas, haciéndolas menos accesibles a las enzimas digestivas. Cabe señalar que las diferencias reportadas en el contenido de proteínas entre distintos estudios se deben a las variaciones naturales en la composición del maíz utilizado en cada investigación
El contenido de aminoácidos esenciales, como la lisina y el triptófano, no se ve gravemente afectado por el proceso de nixtamalización ni por la posterior producción de tortillas, aunque sí se pueden observar pequeñas pérdidas durante estos procesos. Estas pérdidas mínimas no alteran significativamente el perfil nutricional del maíz, aunque en algunos casos los aminoácidos liberados pueden formar un compuesto conocido como lisinoalanina, que no es biodisponible, lo que significa que el cuerpo humano no puede absorberlo eficazmente. Además, estos aminoácidos pueden reaccionar con los azúcares reductores del maíz, dando lugar a compuestos de color oscuro, los cuales no afectan de manera significativa la calidad del alimento, pero sí pueden influir en su apariencia. Es importante destacar que, aunque el maíz es naturalmente deficiente en lisina y triptófano, y por lo tanto el nixtamal como la tortilla también lo son, el proceso de nixtamalización tiene un efecto positivo en la biodisponibilidad de la mayoría de los aminoácidos esenciales. Esto representa una de las mayores contribuciones de este método a la nutrición humana, ya que mejora la capacidad del organismo para aprovechar los nutrientes presentes en el maíz.
En términos generales, se ha demostrado que uno de los indicadores clave del valor nutricional de una proteína, la relación de eficiencia proteínica (REP), aumenta gracias a la nixtamalización. Esto significa que el consumo de tortillas, en lugar de maíz sin tratar, es mucho más beneficioso desde el punto de vista nutricional. La relación de eficiencia proteínica mide la ganancia de peso en relación con la cantidad de proteína ingerida. En otras palabras, una proteína se considera más eficiente cuando el organismo gana más peso con una menor cantidad de proteína consumida. En este sentido, la nixtamalización y la producción de tortillas aumentan el valor biológico de las proteínas del maíz, ya que este proceso mejora la disponibilidad de nutrientes esenciales. Sin embargo, la utilización neta de la proteína, que depende tanto de la digestibilidad como del valor biológico, puede verse ligeramente reducida. Este pequeño descenso no es significativo en comparación con las mejoras generales en la calidad nutricional del maíz nixtamalizado.