Alimentos-fermentados-de-maz-en-Mexico-Latinoamerica-y-Africa

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UNIVERSIDAD	
  NACIONAL	
  AUTÓNOMA	
  DE	
  MÉXICO	
  
	
  
FACULTAD	
  DE	
  QUÍMICA	
  
	
  
	
  
ALIMENTOS FERMENTADOS DE MAÍZ EN MÉXICO, LATINOAMÉRICA Y 
ÁFRICA 
 
TRABAJO MONOGRÁFICO DE ACTUALIZACIÓN 
	
  
QUE	
  PARA	
  OBTENER	
  EL	
  TÍTULO	
  DE	
  
	
  
QUÍMICA	
  DE	
  ALIMENTOS	
  
	
  
	
  
PRESENTA	
  	
  
	
  
	
  
MARIANA	
  CAPORAL	
  FLORES	
  
	
  
	
  
	
  
	
  	
  	
  
	
  
	
  	
  MÉXICO,	
  D.F.	
   	
   	
   	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  2014	
  
	
  
	
  
	
  
 
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JURADO	
  ASIGNADO:	
  
	
  
	
  
PRESIDENTE:	
   Profesor: OLGA	
  DEL	
  CARMEN	
  VELAZQUEZ	
  MADRAZO	
  
VOCAL:	
  	
   	
   Profesor:	
  MARIA	
  DEL	
  CAMEN	
  WACHER	
  RODARTE	
  
SECRETARIO:	
   Profesor:	
  GLORIA	
  DIAZ	
  RUIZ	
  
1er.	
  	
  SUPLENTE:	
  	
   Profesor:	
  MARTHA	
  GILES	
  GOMEZ	
  
2°	
  SUPLENTE:	
   Profesor:	
  NORMA	
  ANGELICA	
  CAMACHO	
  DE	
  LA	
  ROSA	
  
	
  
	
  
	
  
SITIO	
  DONDE	
  SE	
  DESARROLLÓ	
  EL	
  TEMA: LABORATORIO	
  324	
  
DEPARTAMENTO	
  DE	
  ALIMENTOS	
  Y	
  BIOTECNOLOGÍA	
  CONJUNTO	
  E	
  FACULTAD	
  DE	
  QUÍMICA 
	
  
	
  
ASESOR	
  DEL	
  TEMA:	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
MARÍA	
  DEL	
  CARMEN	
  WACHER	
  RODARTE	
  
	
  
	
  
	
  
SUSTENTANTE	
  :	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
MARIANA	
  CAPORAL	
  FLORES	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
Contenido 
 
Resumen……………………………………………………………………………........... 1 
Objetivos………………………………………………………………………………........ 2 
Metodología……………………………………………………...………………….......... 3 
Capítulo 1. Introducción…………………………………………………........................ 4 
1.1 El maíz................................................................................................................. 4 
1.2 Historia ................................................................................................................ 4 
1.3 Importancia ceremonial y religiosa....................................................................... 5 
1.4 Botánica y crecimiento......................................................................................... 8 
1.5 Clasificación......................................................................................................... 8 
1.6 Estructura y composición .................................................................................... 9 
1.7 Compuestos bioactivos y antinutrientes............................................................... 11 
1.8 Producción........................................................................................................... 13 
1.9 Usos del maíz...................................................................................................... 13 
Capítulo 2. Nixtamalización ……………………………………………….……….......... 15 
2.1 Historia …………………………..…………….…................................................... 15 
2.2 Beneficios y desventajas ……….......................................................................... 15 
2.3 Proceso ………………………………………………………………......................... 15 
2.4 Cambios físicos y químicos ……………………………………………................... 16 
2.4.1 Pericarpio……………………………………………………………....................... 17 
2.4.2 Almidón…………………………………………………………………....…............ 18 
2.4.3 Calcio………………………………………………………………….…….............. 20 
	
  
	
  
	
  
2.4.4 Proteínas………………………………………………………………..................... 22 
2.4.5 Lípidos………………………………………………………………….................... 23 
2.4.6 Agua…………………………………………………………………........................ 24 
2.4.7 Nejayote …………………………………………......………………....….............. 25 
2.5 Cambios sensoriales …………………………………………………….................. 25 
2.6 Microbiología de masa nixtamalizada………………………………………........... 26 
Capítulo 3. Fermentación ……………………….……………………............................ 27 
3.1 Fermentación………………………………………………………...………..…........ 27 
3.1.1 Fermentación láctica……………………………………………...………..…........ 27 
3.1.2 Fermentación de ácidos mixtos…………………………………………....…....... 27 
3.1.3 Fermentación alcohólica……………………………………………...……............ 27 
3.1.4 Fermentación acética……………………………………………...……..……......... 28 
3.2 Fermentación en alimentos y productos fermentados …………………................. 28 
3.2.1 Alimentos fermentados de cereales ………….................................................... 29 
3.3 Microorganismos involucrados en la fermentación de alimentos …….................. 29 
3.3.1 Bacterias ácido lácticas........……………………………………………..............… 29 
3.3.2 Bacillus……………………………………………...…………................................. 30 
3.3.3 Levaduras........................................................................................................... 30 
3.3.4 Hongos……………………………………………...…………................................. 30 
3.4 Fermentación natural o inducida …………………………………………....…....... 31 
3.5 Prebióticos y prebióticos en la fermentación de alimentos…………….................. 31 
Capítulo 4. Alimentos fermentados de maíz en México y Latinoamérica….…............ 35 
	
  
4.1 México ………………………………………………………………………............... 36 
4.1.1 Pozol………………………………………………………………………………..... 36 
4.1.1.1 Propiedades funcionales del pozol................................................................ 43 
4.1.2 Chorote…………………………………………………………………………..…... 44 
4.1.3 Tesgüino…………………………………………………………………..……........ 46 
4.1.4 Axocot…………………………………………………………….........………......... 50 
4.1.5 Sendecho o pulque de maíz ………………………………………………............ 52 
4.1.6 Tepache …………………………………………………………………….............. 53 
4.1.7 Paj sa’il…………………………………………………………………………......... 53 
4.1.8 Sambumbia……………………………………………………………......….…...... 54 
4.1.9 Tejuino …………………………………………………………………………......... 55 
4.1.10 Atole agrio de Tabasco……………………………………………...................... 56 
4.1.11 Otros alimentos fermentados de México……………………………………...... 60 
4.2 Perú ………………………………………………...............…………………........… 61 
4.2.1 Chicha ………………………………………………………………….....……........ 61 
4.3 Brasil………………………………………………………………………………........ 65 
4.3.1 Cauim…………………………………………………………………………........... 65 
4.4 Colombia……………………………………………………………….……….…....... 65 
4.4.1 Champús………………………….....……………………..………………….......... 65 
4.5 Otros alimentos fermentados de Latinoamérica…………………………............... 66 
Capítulo 5. Alimentos fermentados de maíz en África…………………….….............. 67 
5.1 Introducción……………………………………………............................................ 67 
	
  
5.2 Ogi……………………….………………………………………..………………........ 68 
5.3 Mahewu o amahewu……………………………………...………………….…......... 69 
5.4 Pito………………………………………………………………………………......…. 69 
5.5 Uji …………………………………………………………………………………........ 70 
5.6 Kenkey ……………………………………………………………………………........ 70 
5.7 Otros alimentos fermetados de África………………………………..…….............. 71 
Conclusiones……………………………………………………………………….......….. 72 
Referencias …………………………………………………………………………......... 73 
 
 
Índice de Tablas 
 
Tabla 1. Composición química de diferentes tipos de maíz....................................... 10 
Tabla 2. Composición química de las estructuras de maíz........................................ 11 
Tabla 3. Composición del nejayote............................................................................ 25 
Tabla 4. Microorganismos considerados probióticosy ejemplos............................... 32 
Tabla 5. Composición del pozol con y sin cacao....................................................... 36 
Tabla 6. Concentración de bacterias en función del pH y del tiempo de 
fermentación...........................................…..…..…..…..…..…..…..…..…..…..…..….. 41 
Tabla 7. Cambios químicos durante la fermentación del chorote.....…………......…. 45 
Tabla 8. Análisis químico del tesgüino..………………………………...……….....…... 49 
	
  
Tabla 9. Análisis químico del axokot .......…………………………....…,..................... 50 
Tabla 10. Alimentos indígenas elaborados a base de maíz en México …………...... 60 
Tabla 11. Composición química de la chicha.……………………………….....……... 62 
Tabla 12. Productos fermentados de maíz de Latinoamérica..........……………….… 66 
Tabla 13. Composición química del ogi.......…………………………………….…....... 69 
Tabla 14. Productos fermentados de maíz producidos en África............................... 71 
 
 
Índice de Figuras 
 
Figura 1. Teosinte e híbridos del teosinte y del maíz……………………….....…….... 4 
Figura 2. Diferentes variedades de maíz................................................................... 8 
Figura 3. Diagrama de bloques del proceso de nixtamalización……………….......... 16 
Figura 4. Imagen microscópica 400X, del (a) grano cocción-alcalina 1 h, 92 ºC, (b) 
grano remojado 3 h, 92ºC……………………………………….....……….................... 18 
Figura 5. Imagen obtenida por microscopía electrónica del almidón en la masa de 
maíz.........................................................................................................…......…….. 20 
Figura 6. Imagen microscópica de la entrada de calcio (a) por percolación; (b) 
formación de agregados de calcio en las capas internas del pericarpio; 4 h remojo 
a 82ºC ……………..…………………………............................................................... 
21 
Figura 7. Efecto de la nixtamalización en la estructura del grano (a) cocción 50 
min, 90ºC; (b) cocción 120 min, 90ºC........................................................................ 23 
	
  
Figura 8. Contenido de calcio y humedad durante la cocción y remojo en el grano 
de maíz ……………………………………………………………….......……................. 24 
Figura 9. Diagrama de flujo para la elaboración de pozol...…………………......….... 38 
Figura 10. Danzante odami bebiendo tesgüino en una ceremonia de maíz…......… 47 
Figura 11. Diagrama de flujo para la elaboración del tesgüino…………….......…….. 48 
Figura 12. Elaboración del axokot. (A) Elaboración de la pasta dulce, (B) vaciado 
del atole hervido al cántaro, (C) adición de las brasas de carbón, (D) cántaro 
cubierto con hojas de platáno, (E) condiciones de fermentación............................... 50 
Figura 13. Diagrama de flujo para la elaboración de axokot……………….......…….. 52 
Figura 14. Diagrama de flujo para la elaboración de sambumbia………..…......…… 55 
Figura 15. Venta de tejuino en Puerto Vallarta, Jalisco............................................. 56 
Figura 16. Elaboración del atole agrio por fermentación sólida en la comunidad 
Cerro blanco, Tabasco............................................................................................... 57 
Figura 17. Diagrama de flujo del atole agrio de Tabasco.......................................... 59 
Figura 18. Elaboración de la chicha en Chulucanas, Perú………………….....…...... 61 
Figura 19. a) Filtración de la chicha después de la cocción, b) fermentación de la 
chicha en ollas de barro…………………………………………………........................ 63 
Figura 20. Diagrama de flujo de la chicha…………………………….......................... 64 
 
 
 
	
  
1	
  
Resumen 
 
En este trabajo se presenta una compilación de la información más reciente y 
relevante sobre el maíz, la nixtamalización y los productos fermentados de maíz 
en México, Latinoamérica y África. Se describe el proceso de nixtamalización y los 
cambios físicos y químicos más importantes que ocurren en el proceso. Se 
describen también las bebidas fermentadas de maíz más comunes e importantes, 
el proceso de elaboración, los cambios químicos y los microorganismos que 
participan en los procesos de fermentación. A partir de la investigación realizada 
se concluye la importancia de caracterizar las bebidas fermentadas de maíz 
indígenas, a fin de no perder dicho patrimonio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
	
  
2	
  
Objetivos 
 
• Identificar en la literatura los alimentos fermentados de maíz en México, 
Latinoamérica y África. 
• Describir los cambios químicos y físicos que ocurren durante el proceso de 
nixtamalización. 
• Describir los alimentos fermentados de maíz, el proceso de elaboración, los 
cambios químicos y la microbiología de los alimentos fermentados de maíz 
en México, Latinoamérica y África. 
• Enfatizar la importancia de caracterizar los alimentos indígenas 
fermentados de maíz para que prevalezcan en el tiempo y su posible uso 
como alimentos funcionales. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
	
  
3	
  
Metodología 
 
Se realizó una revisión bibliográfica exhaustiva en artículos científicos, revistas 
científicas, libros y páginas de internet fidedignas. Entre las principales fuentes 
revisadas se encuentran: 
• Applied and Environmental Microbiology 
• International Journal of Food Microbiology 
• Journal of Applied Microbiology 
• Journal of Cereal Chemistry 
• Journal of Food Chemistry 
• Journal of Plant Foods for Human Nutrition 
• Letters in Applied Microbiology 
• Springer science 
• World Journal of Microbiology and Biotechnology 
 
Se revisó, identificó, clasificó y analizó la información más relevante de las fuentes 
consultadas tratando de hacer énfasis en las publicaciones más recientes; sin 
embargo, debido a la naturaleza del tema de investigación, se revisaron fuentes 
de años anteriores. 
	
  
4	
  
Capítulo 1. Introducción 
 
1.1 El Maíz 
1.2 Historia 
 
El maíz, cuyo nombre científico es Zea mays, es originario de Mesoamérica. La 
evidencia arqueológica sugiere que la domesticación ocurrió al menos hace 6 000 
años en la región central de México. Es derivado del teosinte, el cual es un grupo 
de pastos largos del género Zea que se encuentran en México, Guatemala y 
Nicaragua. El teosinte tiene tallos ramificados con numerosas mazorcas pequeñas 
en diferentes ramas, cada mazorca contiene sólo dos hileras de granos envueltos 
en una estructura endurecida (Biodiversidad Mexicana, 2012); las semillas son 
amargas (Figura 1). Desde la época prehispánica el maíz fue gradualmente 
seleccionado y diversificado hasta establecer las diferentes formas, tamaños y 
colores que actualmente existen (Tuxill et al., 2010). La domesticación se llevó 
acabo mediante la hibridación y la cruza de teosinte con variedades de maíz 
silvestre ya que estos son capaces de autopolinizarse y polinizarse entre ellos. El 
maíz era de importancia ceremonial y económica para las culturas prehispánicas, 
éste fue diseminado en Europa después del descubrimiento de América en el siglo 
XV; actualmente es cultivado a nivel mundial. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. Teosinte e híbridos del teosinte y maíz (Biodiversidad Mexicana, 2012). 
 
 
 
	
  
5	
  
1.3 Importancia ceremonial y religiosa 
 
La función del maíz va más allá de su uso como alimento en las culturas 
prehispánicas, tuvo gran importancia económica, religiosa y sociocultural. Fue 
usado en alianzas, como símbolo de jerarquía, estatus y poder; de gran 
importancia religiosa y ceremonial evidenciado por las imágenes al dios(a) del 
maíz. Adicionalmente se utilizó para interpretar presagios, realizar profecías y 
adivinar el futuro (Staller, 2010). 
 
Para los Aztecas el maíz fue crucial en ritos y sacrificios ofrecidos a las deidades. 
Durante las sequías ofrecían pan de maíz y aves al dios Quetzalcóatl para que 
hubiera lluviasy fertilidad en la cosecha. Se ofrecían tamales con piezas de 
guajolote para evitar enfermedades y predecir la temporada de lluvias. El maíz 
azul en granos y harina era ofrecido al agua de las chinampas para el crecimiento 
de los cultivos. 
 
Al dios del cielo y la tierra Tezcatlipoca (espejo humeante) se le ofrecían 
mazorcas, guajolotes, corteza de pino, codornices y pescado. Durante las 
festividades las doncellas usaban una corona, joyería y vestimenta de maíz 
tostado. Durante el ritual al dios Xipe Totec (dios de la agricultura) se comían 
únicamente tortillas y tamales elaborados con harina de maíz, miel y frijol. 
 
La deidad que representaba al maíz en la cultura Azteca fue Chicomecoatl 
(serpiente de siete cabezas) o Calchiuhcihuatl (mujer de la preciosa piedra). Se le 
consideraba la deidad de la cosecha de todos los granos y plantas. La festividad 
de la diosa duraba 7 días en los cuales se hacían esculturas de madera de la 
deidad sosteniendo mazorcas y con un collar de maíz. Los aztecas creían que los 
granos de maíz estaban compuestos de la semilla visible e invisible, esta última 
era el corazón del maíz, cuando eran enterrados se iban a Tlalocan (inframundo) y 
la única forma de salir era la unión de la semilla visible con el corazón del maíz 
(Staller, 2010). 
	
  
6	
  
Para los mayas era un símbolo religioso y de poder. Fue y es percibido como la 
belleza ideal y se manifiesta como el señor joven del maíz (Staller, 2010). En 
textos sagrados de las culturas azteca y maya como el Popol-Vuh se narra el 
origen del hombre a partir de maíz. 
 
El Popol-Vuh (Fondo de Cultura Económica,1960) cuenta que todo estaba en 
suspenso, en silencio, inmóvil y vacía la extensión del cielo. No existía nada más 
que el cielo y el agua en reposo. Sólo se encontraban ocultos bajo plumas verdes 
y azules el Creador, el Formador, Tepeu, Gucumatz y los Progenitores rodeados 
de agua. 
 
Llegó entonces la palabra, Tepeu y Gucumatz hablaron en la obscuridad de la 
noche, se pusieron de acuerdo, juntaron sus palabras y pensamientos para que al 
amanecer apareciera el hombre . Dispusieron la creación de árboles, el nacimiento 
de la vida y la creación del hombre. La Tierra fue creada por Tepeu y Gucumatz, 
surgieron del agua las montañas, los valles, se dividieron las corrientes de agua, 
los arroyos, aparecieron los animales pequeños del monte, los venados, los 
pájaros, leones, tigres, serpientes y a cada uno se le repartió su morada. Les fue 
dicho hablar cada uno según su lengua decir sus nombres, alabar e invocar a sus 
creadores; pero no se consiguió que hablaran como los hombres, ya que sólo 
chillaban, cacareaban y graznaban cada uno de manera diferente. Al ver que no 
podían hablar fueron cambiados, su alimento lo obtendrían de bosques y 
barrancos y su carne sería triturada. Probaron suerte de nuevo pero no lo lograron 
por lo cual su carne fue inmolada y fueron condenados a ser comidos y matados 
los animales que existen sobre la faz de la tierra. 
 
De nuevo intentaron crear a seres obedientes, respetuosos que los recordaran. De 
lodo hicieron la carne del hombre. Pero vieron que era blando, no tenía 
movimiento, ni fuerza, se caía, estaba aguado, no movía la cabeza, la cara se le 
iba de lado y no podía ver hacia atrás. Al principio hablaba pero no tenía 
entendimiento, se humedeció rápidamente y no se pudo sostener. Entonces 
	
  
7	
  
dijeron: “no se puede sostener ni multiplicarse” por tanto desbarataron y 
deshicieron su obra. Se preguntaron nuevamente como harían para perfeccionar a 
sus adoradores. 
 
Consultaron a los adivinos Ixpiyacoc, Ixmucané, Hunahpú-Vuch y Hunahpú-Utiú, 
se acordó que el nuevo hombre sería hecho de maíz y Tzité (árbol usado para 
construir cercas). Se hicieron muñecos labrados de madera, se parecían al 
hombre hablaban como el hombre y poblaron la Tierra. Se multiplicaron y tuvieron 
hijos e hijas de palo pero no tenían alma, ni sangre ni entendimiento, ni se 
acordaban de su creador; sus mejillas estaban secas, sus manos y carnes 
amarillas, caminaban sin rumbo y andaban a gatas. No se acordaron del Corazón 
del Cielo y cayeron en desgracia, enseguida fueron aniquilados, destruidos y 
deshechos. Se produjo una inundación que cayó sobre las cabezas de los 
muñecos de palo. Los animales, palos y piedras les golpearon la cara por el trato 
que habían recibido de ellos. Se dice que los monos son la descendencia de los 
hombres de palo esa es la razón de que el mono se parezca al hombre. 
 
Nuevamente se juntaron y se decidió que el hombre sería de maíz, se trajo el maíz 
amarillo y blanco de Paxil y Cayalá. Del maíz se formó la carne y su sangre. De la 
masa de maíz se hicieron los brazos y las piernas del hombre. Cuatro hombres 
fueron creados llamados Balam-Quitzé, Balam-Acab, Mahucutah e Iqui-Balam. 
Dieron las gracias a sus creadores por poder ver, pensar, hablar y andar. Podían 
observar todo lo grande, lo pequeño, lejano o cercano. Los creadores decidieron 
que no podían observar todo como dioses por lo que les echaron un vaho sobre 
los ojos los cuales se empañaron, posteriormente sólo pudieron ver lo que estaba 
cerca. Así fueron creados y formados nuestros abuelos, nuestros padres por el 
Corazón del Cielo, el Corazón de la Tierra (Popol Vuh, Fondo de Cultura 
Económica, 1960). 
 
 
 
	
  
8	
  
1.4 Botánica y crecimiento 
 
El maíz pertenece a la familia Poaceae, es un pasto alto anual, de tallo único 
aproximadamente de 1.1 m de alto, las hojas miden aproximadamente 50-10 cm 
de largo y 3-7 cm de ancho. El fruto del maíz es el cariópside. El pericarpio y testa 
se fusionan para formar la pared del grano. El grano está compuesto de tres 
partes: germen, endospermo y pericarpio. Cada mazorca contiene alrededor de 
200-400 granos los cuales pueden variar de color negro, gris-azulado, morado, 
verde, rojo, blanco y amarillo (Lim, 2013). 
 
El maíz está adaptado a una amplia variedad de climas, sin embargo crece mejor 
en climas cálidos, la producción se concentra en regiones tropicales y 
subtropicales (Lim, 2013). El maíz requiere una temperatura de al menos 20º C 
para un crecimiento y desarrollo adecuados. 
 
1.5 Clasificación 
 
Existen diferentes razas de maíz, las cuales son poblaciones cuyas semejanzas 
entre sí son mayores a las de otras poblaciones por lo que hay mayor parentesco 
genético. En general, razas se designa a las variedades nativas de maíz, 
actualmente se cree que existen entre 220 y 300 razas de maíz en el continente 
americano (Lim, 2013). 
Figura 2. Diferentes variedades de maíz (Tuxtil et al., 2010). 
 
	
  
9	
  
El maíz puede ser catalogado en diferentes tipos de acuerdo al endospermo, 
grano, características y composición. Por ejemplo: 
 
• Maíz pedernal: tiene un endospermo grueso, duro y vítreo, el centro es suave. 
Es cultivado principalmente en Latinoamérica y Europa para la producción de 
alimentos. 
 
• Maíz dentado: caracterizado por su duro endospermo. El color varía de blanco a 
amarillo. Es usado como grano y forraje para animales. 
 
• Maíz para harina: el endospermo es suave, facilitando la molienda. Se cultiva 
en la región andina. 
 
• Maíz ceroso: el grano contiene principalmente amilopectina. Tiene poca 
tendencia a la retrogradación. 
 
• Maíz dulce: son mazorcas inmaduras producidas de 18-20 días después de la 
polinización cuando la humedad del grano es del 70 % aproximadamente. El 
contenido de azúcar es mayor al del almidón en el maíz en desarrollo debido a 
factores genéticos (Lim, 2013). 
 
1.6 Estructura y composición 
 
La composición del maíz varía según el tipo como se observa en la tabla 1. Las 
estructuras principales del grano son pericarpio 5-6%, endospermo 82-83 % y 
germen 10-11 % del grano; el pedicelo es el tejido que conecta al grano con la 
mazorca. 
 
El pericarpio es la capa más externa y se compone principalmente de fibra como 
hemicelulosa(67-70%), celulosa (23%) y lignina (0.1%); entre los componentes 
secundarios se encuentran el almidón (7%), proteínas (1.4%), lípidos (1%) y 
	
  
10	
  
azúcares 0.5 % (Singh et al., 2011; Gutiérrez et al., 2010). El grosor del pericarpio 
es diferente de acuerdo con la variedad de maíz, se extiende a lo largo del grano 
unido a la cutícula, la cual es una capa cerosa impermeable al agua. 
 
 El endospermo contiene aproximadamente 87-88 % de almidón, posee una capa 
exterior o aleurona la cual contiene gránulos ricos en proteína y minerales (Tabla 
2) así como pigmentos que confieren colores característicos a los granos de 
ciertas variedades como azul, rojo o púrpura. El endospermo está compuesto por 
células que contienen gránulos de almidón embebidos en un capa continua de 
proteínas. La pared de las células consiste de β-glucanos, arabinoxilanos, 
proteínas y ácidos fenólicos. El contenido de lípidos en el endospermo es escaso 
(1%) y contiene en su mayoría ácidos grasos saturados. Las proteínas del 
endospermo están divididas en prolaminas llamadas zeínas, glutelinas, albúminas 
y globulinas (Lim, 2013). 
 
Tabla 1. Composición química de diferentes tipos de maíz (FAO, 1992). 
Tipo de 
maíz 
Humedad 
(%) 
Cenizas 
(%) 
Proteína 
(%) 
Fibra 
cruda 
(%) 
Carbohidratos 
(%) 
Harinoso 9.6 1.7 10.7 2.2 70.4 
Dulce 9 5 1 5 12.9 2.9 69.3 
Palomero 10.4 1.7 13.7 2.5 66.0 
Morado 12.3 1.2 5.2 1.0 75.9 
 
El endospermo puede ser vítreo o ceroso y puede presentar una consistencia 
suave o harinosa dependiendo de la proporción amilosa–amilopectina. El almidón 
se compone de amilosa y amilopectina, la primera es una cadena lineal de glucosa 
unidas mediante enlaces α-1,4 mientras que la segunda es una cadena 
ramificada; la proporción amilosa-amilopectina varía con el tipo de maíz. 
 
	
  
11	
  
El germen contiene aproximadamente 33% de lípidos y 18% de proteínas; los 
lípidos son principalmente ácidos grasos poliinsaturados como el oleico y el 
linoleico. En el germen se almacena una gran cantidad de nutrientes, que se 
utilizan durante la germinación (Lim, 2013). 
 
Tabla 2. Composición química de las estructuras de maíz (FAO, 1992). 
Componente químico 
Pericarpio 
(%) 
Endospermo 
(%) 
Germen 
(%) 
Proteína 3.7 8.0 18.4 
Fibra cruda 86.7 2.7 8.8 
Cenizas 0.8 0.3 10.5 
Almidón 7.3 87.6 8.3 
Azúcar 0.34 0.62 10.8 
 
 
1.7 Compuestos bioactivos y antinutrientes 
 
El maíz contiene algunos compuestos bioactivos como los carotenoides, las 
antocianinas y los compuestos ferúlicos (Singh et al., 2011). Los compuestos 
bioactivos son compuestos que promueven la salud y están asociados a la 
prevención de enfermedades. El contenido de antocianinas, carotenos y fenoles 
totales difieren con el tipo de maíz por ejemplo el maíz blanco tiene menor 
capacidad antioxidante debido a que contienen menor cantidad de antocianinas y 
carotenoides que el maíz amarillo, rojo o morado. 
 
Los carotenoides son un grupo de pigmentos solubles en lípidos responsables del 
color amarillo, anaranjado y rojo; son sensibles al calor, luz, aire y pH. 
Adicionalmente son precursores de la vitamina A. En el maíz las xantófilas son las 
responsables del color amarillo; la luteína y zeaxantina son los principales 
carotenos en el maíz. Aproximadamente el 90% de los carotenos se encuentran 
en el endospermo. El contenido de carotenos varía con el tipo de maíz, el maíz 
amarillo contiene más carotenoides que el maíz harinoso, mientras que la 
	
  
12	
  
concentración de luteína y zeaxantina es menor en el maíz blanco y azul (Singh et 
al., 2011). Los carotenos tienen ciertas propiedades relacionadas con la salud, 
poseen actividad antioxidante y han sido asociadas a la prevención de cataratas 
(Drago et al., 2006). 
 
Los compuestos bioactivos asociados al maíz morado, azul y rojo son las 
antocianinas. Las antocianinas son un grupo de pigmentos responsables del color 
anaranjado, rojo, morado y azul presentes en frutas, vegetales, cereales, flores, 
hojas y raíces (Escribano et al., 2004). Las antocianinas del maíz azul provienen 
de la cianidina, malvidina, pelargonidina, peonidina (Escribano et al., 2004) 
mientras que en el maíz rojo provienen de la pelargonidina, cianidina y malvidina, 
entre otros (Singh et al., 2011). Dichos compuestos poseen actividad antioxidante 
lo que ayuda a la prevención de enfermedades cardiovasculares, cáncer entre 
otras. 
 
Entre los compuestos fenólicos se encuentra el ácido ferúlico. El ácido ferúlico es 
un fitoquímico importante en el maíz y otros cereales; su concentración varía con 
el tipo de maíz. El maíz de alto contenido de carotenoides contiene 
concentraciones mayores de ácido ferúlico comparado con el maíz blanco, rojo y 
azul (Singh et al., 2011). El ácido ferúlico se usa como aditivo para prevenir la 
oxidación de lípidos, se ha probado su utilidad contra el estrés oxidativo 
atenuando la respuesta glicémica asociado con la diabetes, así como actividad 
antiinflamatoria, neuroprotectora y hepatoprotectora (Rotimi, 2012; Singh et al., 
2011). 
 
Los anti-nutrientes son compuestos capaces de disminuir la disponibilidad de los 
nutrimentos indispensables. El maíz contiene algunos anti-nutrientes en baja 
concentración como el fitato. El fitato quela los metales como el hierro por lo que 
son inaccesibles para los humanos (Lim, 2013), la mayor parte de éste se 
encuentra en el escutelo (90%) y 10% en la aleurona, donde se encuentra 
	
  
13	
  
depositado en las proteínas del maíz. Durante la cocción alcalina o nixtamalización 
se remueve el ácido fítico. 
 
1.8 Producción 
 
Estados Unidos, China, Brasil, México (Sagarpa, 2012), Argentina, India, Francia e 
Indonesia son los principales países productores de maíz (Singh et al, 2011). En 
México es el cultivo más importante, representa casi una tercera parte del total de 
la producción agrícola y es el cuarto productor mundial, se cosechan 
aproximadamente 20.5 millones de toneladas de maíz (Sagarpa, 2012). México 
exporta el 70% de la producción dejando el resto para el consumo nacional 
(ProMéxico, sin año). El consumo per cápita por año es de 300 kg de derivados 
del maíz provenientes principalmente de productos nixtamalizados (Ruiz et al., 
2012). 
 
1.9 Usos del maíz 
 
El maíz desde los granos, mazorca, hojas y cabellos del elote tienen diversos 
usos. En la industria alimentaria se utiliza para la fabricación de aceite, obtención 
de almidón, fructosa, dextrinas, almidones modificados, sorbitol, cereal para 
desayuno, bebidas alcohólicas, sémola, entre otros. Es usado para la fabricación 
de jabones, pinturas, plásticos, telas, adhesivos, productos de lavandería y forraje. 
 
El olote es usado para la fabricación de papel, envoltura para cigarros, tapetes en 
América del Sur, así como para la obtención de potasio, producción de ácido 
acético y acetona por destilación. Los cabellos de elote contienen compuestos 
insecticidas y antifúngicos los cuales impiden el ataque de insectos y patógenos 
de la plantas; y es usado como remedio medicinal. El agua de remojo para la 
molienda húmeda es ampliamente usada en la industria bioquímica para estudiar 
el crecimiento de diversos microorganismos (Lim, 2013). Rivas et al. (2004) 
estudiaron el crecimiento de Lactobacillus rhamnosus en un medio basado en 
agua de remojo y en células de levaduras. 
	
  
14	
  
Producción de etanol 
Diferentes partes del maíz (hojas, cascarilla, olote, tallo) son utilizadas para la 
producción de etanol, debido a su alta concentración de almidón. El almidón se 
fracciona para formar azúcares simples y mediante el uso de microorganismos se 
produce etanol utilizando a Saccharomyces cerevisiae. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
	
  
15	
  
Capítulo 2. Nixtamalización 
2.1 Historia 
 
La práctica de hervir el maíz con cal fue la base de la cultura mesoamericana,es 
un proceso de cocción desarrollado por los mayas y aztecas llamada nextamalli 
por estos últimos, para convertir el maíz en tortillas (Pappa et al., 2010) dicho 
proceso continúa hasta nuestros días. 
 
La nixtamalización consiste en la cocción alcalina del maíz seguido del remojo 
hasta por 24 horas, lavado y por último la molienda para la obtención de la masa. 
Anteriormente la cal provenía de leña, conchas y de la caliza. 
 
2.2 Beneficios y desventajas de la nixtamalización 
 
Entre los beneficios de la nixtamalización se encuentran la remoción del pericarpio 
y el incremento del valor nutrimental. Se incrementa la biodisponibilidad de la 
niacina, mejora la calidad de la proteína, incrementa la concentración de calcio y 
disminuye la concentración de aflatoxinas (Sefa-Dedeh et al., 2003). Por otro lado 
se ha reportado la pérdida de tiamina, riboflavina, niacina y carotenos. Los 
productos nixtamalizados aportan el 70% de las calorías diarias y el 50% de la 
ingesta diaria de calcio recomendada en México (Ruiz et al., 2012). 
 
2.3 Proceso 
 
En el proceso tradicional los granos se cuecen en una solución alcalina 
sobresaturada con hidróxido de calcio del 0.6-1.2% del peso del maíz durante 50-
70 minutos, remojo de 12-16 horas y dos-tres lavados, posteriormente el maíz se 
muele para obtener la masa y de ahí una gran cantidad de productos como 
tortillas, tamales, atoles, entre otros. La proporción de agua usada es 1:2 o 1:3 
grano-agua (García, 2004), sin embargo las condiciones pueden variar por lo que 
el grado de gelatinización también. 
	
  
16	
  
 
Figura 3. Diagrama de bloques del proceso de nixtamalización. 
 
2.4 Cambios físicos y químicos 
 
 Existen diversos factores que afectan las propiedades de los compuestos 
presentes en el grano durante la nixtamalización así como las propiedades 
fisicoquímicas y sensoriales de los productos terminados, como el tiempo de 
cocción, remojo y concentración de Ca(OH)2 (hidróxido de calcio). 
 
Temperaturas entre 85-100 ºC y el pH (12) facilitan la transformación de los 
componentes del grano como proteínas, lípidos y almidón (Méndez et al., 2008). 
Se degrada el pericarpio, hay pérdida de proteínas solubles (albúmina y globulina), 
gelatinización parcial del almidón, solubilización de componentes de la pared 
celular, parte de los lípidos son saponificados, aumento de la concentración y 
biodisponibilidad del calcio (Mondragón et al., 2004B), así como un pequeño 
incremento tanto en hierro, cobre o zinc debido a que la cal no es pura. La niacina 
Maíz	
  	
  
Cocción	
  	
  
1-­‐2	
  horas	
  
Remojo	
  	
  
12-­‐16	
  horas	
  
Lavado	
  
	
  
Molienda	
  
Agua	
  	
  
1:3	
  (grano-­‐agua)	
  
Cal	
  	
  
0.6-­‐1.2	
  %	
  
	
  
Masa	
  	
  
Agua	
  	
  
Nejayote	
  	
  
	
  
17	
  
es convertida a ácido nicotínico mejorando su biodisponibilidad (Guzmán de Peña, 
2010). 
 
Probablemente la nixtamalización tenga un efecto adverso en la moléculas 
relacionadas con la capacidad de absorción de agua (almidón, proteínas y fibra) lo 
que influye en la propiedades de hinchamiento y viscosidad de la masa (Sefa-
Dedeh et al., 2003). La eficiencia de la nixtamalización depende del grado óptimo 
de cocción y remoción del pericarpio, es decir al remover el pericarpio con 
facilidad. 
 
2.4.1 Pericarpio 
 
Antiguamente se reconocía el tiempo de cocción como el tiempo en el que se 
podía remover el pericarpio al frotar con los dedos, debido a que la solución 
alcalina facilita la degradación de los componentes de la pared celular del 
pericarpio promoviendo la remoción parcial. Actualmente se utilizan métodos como 
difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido para evaluar los cambios 
en el pericarpio. 
 
El hidróxido de calcio, temperatura y tiempo de cocción son factores involucrados 
en la remoción parcial de hemicelulosa y lignina durante la nixtamalización (Figura 
4). La hemicelulosa presente en el pericarpio es un polímero de pentosas que 
contiene xilosa, arabinosa, galactosa, ácido urónico y heteroxilanos que son 
adyacentes a puentes diferúlicos. Durante la nixtamalización se disuelve la matriz 
hemicelulosa-lignina y los ácidos urónicos se neutralizan formando las sales de 
calcio (Gutiérrez et al., 2010). La hemicelulosa y celulosa no pierden su estructura 
ya que para ello se necesitan temperaturas de hasta 285-340ºC, sin embargo 
debido a la temperatura, tiempo de cocción y concentración de Ca(OH)2 la mayor 
parte de hemicelulosa y lignina se liberan en el nejayote en forma de gomas 
solubles (Méndez et al., 2006). 
 
	
  
18	
  
La remoción de la capa cerosa debido a la temperatura o la remoción de la 
epidermis (primera capa del pericarpio) permite la entrada de agua y calcio hacia 
las capas internas del grano. El pericarpio gobierna la difusión de calcio y agua 
hacia las estructuras internas; la difusión depende de la temperatura y el gradiente 
de concentración, sin embargo, debido a que no es una estructura homogénea el 
agua y calcio difunden de diferente manera (Gutiérrez et al., 2010). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. Imagen microscópica 400 X del (a) grano cocción-alcalina 1 hora, 92 ºC, 
(b) grano remojado 3 h, 92ºC (Valderrama et al., 2010). 
 
2.4.2 Almidón 
 
El tratamiento alcalino y la molienda modifican la estructura y propiedades del 
almidón morfológica y reológicamente (Mondragón et al., 2004A; Méndez et al., 
2008), dichas características son importantes para la elaboración de la masa y las 
tortillas (Méndez et al., 2008). Análisis microscópico, análisis de imágenes y 
calorimetría son algunas de las técnicas utilizadas para estudiar los cambios en el 
almidón. 
 
Durante la cocción el almidón se gelatiniza parcialmente, se hincha el grano y se 
rompe la estructura cristalina, Figura 5. Una vez que se remueve la capa cerosa 
del pericarpio se facilita la entrada de agua permitiendo la gelatinización de las 
capas más externas del endospermo. Rojas et al. (2007) han sugerido que el 
almidón se gelatiniza completamente en las capas más externas del endospermo 
b)	
  
Agregados	
  
de	
  calcio	
  	
  
Fibras	
  
hinchadas	
  de	
  
hemicelulosa	
  
a)	
  
	
  
19	
  
y que la gelatinización es parcial en las capas internas del mismo. En el remojo se 
forman estructuras ordenadas del almidón debido a que el proceso de 
recristalización disminuye, puesto que algunas cadenas de amilosa se solubilizan 
en el nejayote; los granos continúan hinchándose a través del endospermo y la 
solubilidad del almidón incrementa. En la molienda se permite la liberación y 
dispersión de los gránulos de almidón hinchados. 
 
Factores como la concentración de Ca(OH)2 (hidróxido de calcio), la temperatura, 
el tiempo de cocción y la presencia de otros compuestos afectan las propiedades 
del almidón. La concentración de Ca(OH)2 tiene influencia en la solubilidad, el 
grado de gelatinización y el poder de hinchamiento (Mondragón et al., 2004A), 
aumenta la estabilidad de los gránulos de almidón afectando propiedades 
reológicas debido a que provocan cambios en la viscosidad del mismo. Durante el 
remojo los iones de calcio inhiben la gelatinización por la fuerte interacción calcio-
amilosa previniendo la entrada de agua, hinchamiento y degradación de los 
gránulos. 
 
A mayor temperatura la movilidad de las cadenas de almidón incrementa 
evadiendo la interacción entre ellas y en consecuencia la reorganización, sin 
embargo hay entrecruzamiento entre las cadenas de almidón durante la 
gelatinización (Quintanar et al., 2010). El tiempo de cocción afecta las propiedades 
térmicas y el poder de hinchamiento, mientras que el remojo tiene efecto sobre la 
temperatura pico de gelatinización y la solubilidad del almidón. Mientras mayor sea 
el tiempo de cocción se produce mayor almidón gelatinizado, el poder de 
hinchamiento decrece con el tiempo de cocción y la solubilidad disminuyecon el 
tiempo de remojo. 
 
La presencia de otros compuestos puede influir en ciertas propiedades como el 
poder de hinchamiento y solubilidad, ya que durante la cocción es posible la 
formación de complejos entre el almidón gelatinizado (amilosa) con los lípidos y 
calcio, a mayor tiempo de cocción aumenta la probabilidad de formación de dichos 
	
  
20	
  
compuestos. La presencia de calcio estabiliza la estructura de almidón (Méndez et 
al., 2006). 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Imagen obtenida por microscopía electrónica del almidón en la masa de 
maíz (Retnayake et al., 2007). 
 
2.4.3 Calcio 
 
Durante la nixtamalización el calcio incrementa aproximadamente 400% 
(Fernández et al., 2004); penetra en el grano modificando las propiedades físicas, 
térmicas, estructurales, ópticas, químicas, reológicas, sensoriales y nutrimentales 
de los productos nixtamalizados (Valderrama et al., 2010). Mediante técnicas 
como espectroscopia de absorción atómica, difusión térmica, espectro infrarrojo, 
análisis de microscopía electrónica, entre otros, se estudian los mecanismos por 
los cuales penetra el calcio en el grano, sin embargo la difusión es diferente en 
cada grano. 
 
Existen diversos mecanismos por los cuales el calcio entra al grano principalmente 
la difusión y la percolación. El contenido de calcio durante el proceso de 
nixtamalización es gobernado por la temperatura de cocción, el tiempo de remojo, 
la concentración de Ca(OH)2 (hidróxido de calcio), el contenido de agua 
(Fernández et al., 2004), los cambios en el pericarpio (Gutiérrez et al., 2007) y el 
estado físico de los granos, la mayor cantidad de calcio penetra en los granos que 
han perdido su integridad (Zazueta et al., 2002). 
	
  
21	
  
Los iones de calcio penetran el grano durante la cocción y remojo finalizando en la 
región del germen (Pappa et al., 2010). La difusión comienza en el pericarpio 
debido a su capacidad para retener Ca2+ mediante la interacción de éstos con los 
grupos ácidos de la hemicelulosa. Durante la cocción el calcio se fija en el exterior 
del endospermo, posiblemente en la aleurona, posteriormente en las primeras 
etapas del remojo pequeñas concentraciones de calcio entran al endospermo y 
germen. Las capas más externas del endospermo son la principal barrera en la 
entrada del calcio (Zazueta et al., 2002). 
 
Después de varias horas de remojo el calcio penetra progresivamente desde el 
exterior hacia el centro del endospermo. Valderrama et al. (2010) han sugerido 
que durante el remojo se forman micro-poros que podrían contribuir a la entrada 
de calcio (percolación), éstos pueden pasar a través del pericarpio o bien formar 
canales interconectados por lo que el calcio entra directamente hasta las capas 
más externas del endospermo (Figura 6). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6. Imagen microscópica de la entrada de calcio (a) por percolación; (b) 
formación de agregados de calcio en las capas internas del pericarpio; 4 h de 
remojo, 82ºC (Valderrama et al., 2010). 
 
a)	
  
Micro	
  
hoyos	
  
b
)	
  
Agregados	
  
de	
  calcio	
  	
  
	
  
22	
  
Posterior al remojo prolongado, el calcio se hace presente en el germen como 
sales de los ácidos grasos debido a la saponificación parcial de los lípidos durante 
el tratamiento alcalino, mientras que en el endospermo forma entrecruzamiento 
con la amilosa. Adicionalmente el incremento de calcio mejora la relación Ca/P en 
las tortillas, de 1:20 en el grano a 1:1 en la tortilla lo que permite la mejor 
absorción de calcio y otros minerales (Zazueta et al., 2002; Guzmán de Peña, 
2010). 
 
2.4.4 Proteínas 
 
Durante la nixtamalización ocurren cambios en las proteínas debido al tratamiento 
termo alcalino, los cuales se describen a continuación. La matriz de proteínas 
embebidas en el endospermo reacciona con el Ca(OH)2 y la matriz se desintegra 
(Laria et al., 2007). 
 
Hay formación de péptidos como lisino-alanina, ornitina, lantionina los cuales no 
están disponibles y disminuyen el valor nutrimental de las proteínas (Zazueta et 
al., 2002), sin embargo también se ha sugerido el incremento en la 
biodisponibilidad de lisina y glutelina (Quintanar et al., 2010). El contenido de 
globulinas, albúminas y glutelinas disminuye debido al cambio en la solubilidad, 
probablemente las proteínas del germen son las que se insolubilizan o se pierden 
durante la cocción, al igual que la zeína. El 20% de la leucina se pierde durante el 
proceso corrigiendo la desproporción isoleucina-leucina por lo que mejora el valor 
biológico de la proteína (Guzmán de Peña, 2010). 
 
De acuerdo con Quintanar et al. (2010) la zeína es capaz de formar compuestos 
poliméricos formando enlaces con puentes disulfuro además de promover las 
interacciones calcio-zeína (mediante puentes de calcio) incrementando la 
resistencia térmica de la proteína dificultando su ruptura y el entrecruzamiento de 
la zeína con la amilopectina. 
 
	
  
23	
  
Ocurren también importantes alteraciones estructurales causadas por la 
desnaturalización, entrecruzamiento y ruptura de la estructura terciaria de las 
proteínas (Figura 7). La digestibilidad de la proteína disminuye por los cambios 
antes mencionados y a las interacciones hidrofóbicas, ya que cambia la solubilidad 
y la liberación de aminoácidos durante la digestión (Quintanar et al., 2011). 
 
 
 
 
 
 
 
*A gránulos de almidón. 
* P proteínas 
Figura 7. Efecto de la nixtamalización en la estructura del grano (a) cocción 50 
min, 90ºC; (b) cocción 120 min 90ºC (Quintanar et al., 2009). 
 
2.4.5 Lípidos 
 
Durante la nixtamalización el contenido lipídico disminuye del 2-6% (Guzmán de 
Peña, 2010). Los ácidos monoacílicos presentes en el maíz pueden formar 
compuestos con la amilosa durante la cocción y gelatinización (Mondragón et al., 
2004B). Estos complejos afectan la solubilidad, la absorción de agua, el ataque 
enzimático, las propiedades reológicas y mecánicas. 
 
Martínez et al. (2001) reportaron un aumento en la concentración de ácido 
linoleico y linolénico en el germen nixtamalizado de 43.5 a 47.28% y 0.92 a 0.96% 
respectivamente debido a la remoción del pericarpio. Sin embargo en general la 
concentración de lípidos disminuye por la saponificación de los ácidos grasos con 
a)	
   b)	
  
A
A
	
  
24	
  
el hidróxido de calcio, cuando los lípidos se saponifican disminuye la interacción 
con el almidón. 
 
2.4.6 Agua 
 
Durante la cocción se absorbe la mayor parte de agua y disminuye durante el 
remojo. El agua entra al grano a través del pedicelo por capilaridad y difunde 
rápidamente a través de las células tubulares del pericarpio (Ruiz et al., 2012). La 
humedad aproximada después de la nixtamalización es de 46-56%. 
 
La velocidad y cantidad de agua absorbida durante el tratamiento térmico alcalino 
depende de la concentración de calcio, genotipo del maíz y condiciones del 
proceso (Martínez et al., 2001). La presencia de cal permite la rápida absorción y 
distribución del agua en el grano, la cual se acelera al aumentar la concentración 
de cal (Sefa-Dedeh et al., 2004) y al incrementar la temperatura, Figura 8. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8. Contenido de calcio y humedad durante la cocción y remojo en el grano 
de maíz (Laria et al, 2007). 
 
 
Tiempo (min) 
H
um
ed
ad
 (g
/g
) 
) 
C
alcio (ppm
) 
) 
Contenido	
  de	
  agua	
  
Contenido	
  de	
  calcio	
  
Cocción Remojo 
	
  
25	
  
2.4.7 Nejayote 
 
El nejayote es el exceso de agua y cal junto con fragmentos del pericarpio; posee 
pH alcalino que varía de 9 a 12. En la tabla 3 se observa que el nejayote contiene 
una gran cantidad de sólidos solubles que varia del 5-14%, adicionalmente 
contiene nutrimentos como compuestos de nitrógeno, carbohidratos, lípidos, 
vitaminas y minerales. Durante la cocción alcalina la hemicelulosa y la lignina se 
solubilizan formando parte del nejayote (Martínezet al., 2001; González et al., 
2005). 
Tabla 3. Composición del nejayote (Martínez et al., 2001). 
Componente 
Sólidos 
solubles (%) 
Arabinosa (g/Kg *TAN) 0.54 
Xilosa (g/Kg TAN) 64.23 
Galactosa (g/Kg TAN) 1.10 
Ácido D-Glucorónico (g/Kg TAN) 8.60 
Hemicellulosa arabinoxilanos (g/Kg TAN) - 
 *TAN Total de azúcares neutros 
 
 2.5 Cambios sensoriales 
 
Durante la nixtamalización ocurren cambios sensoriales en el color, textura, 
adhesividad y cohesividad relacionados directamente con la humedad y contenido 
de calcio (Ruiz et al., 2012). 
 
Los cambios en la textura se deben al grado de gelatinización y retrogradación del 
almidón, la presencia de pericarpio en la masa, los ácidos grasos saponificados 
afectados por la concentración de hidróxido de calcio, cocción y tiempo de remojo. 
 
El color amarillento se relaciona con la presencia de carotenoides, flavonoides y 
del pH que sufren cambios durante la cocción alcalina (Sefa-Dedeh et al., 2003). 
El Ca(OH)2 reacciona con los diferentes pigmentos presentes en el maíz e 
	
  
26	
  
interfieren con las reacciones de pardeamiento como caramelización y reacciones 
de Maillard (Martínez et al., 2001). 
 
2.6 Microbiología de la masa nixtamalizada 
 
Debido al contenido de humedad (56% aproximadamente), disponibilidad de 
nutrientes y temperatura de almacenamiento de la masa diversos 
microorganismos son capaces de crecer, fermentar y agriar la masa en un lapso 
de 4 a 6 horas (Adolphson et al., 2013). 
 
El tratamiento alcalino puede inhibir la proliferación microbiana o favorecer el 
crecimiento de otros organismos (Adolphson et al., 2013). En un estudio sobre la 
caracterización e identificación de la microflora en la masa nixtamalizada, los 
principales microorganismos encontrados fueron Streptoccocus y Lactobacillus. En 
menor concentración puede haber presencia de coliformes y bacterias mesófilas; 
en concentraciones mínimas o nula presencia de levaduras y mohos (Adolphson 
et al., 2013; Sefa Dedeh et al., 2004). Los principales lactobacilos encontrados 
fueron Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fermentum y Lactobacillus 
cellobiosus (Sefa-Dedeh et al., 2004). 
 
De acuerdo con Sefa-Dedeh et al. (2004) la fermentación de la masa inhibe el 
crecimiento de Shigella y E. coli enterotoxigénica, mientras que la presencia de 
calcio estimula el crecimiento de las bacterias ácido lácticas. La presencia de 
Lactobacillus en la masa es aprovechada para la producción de metabolitos como 
los ácidos orgánicos. 
 
 
 
 
 
 
	
  
27	
  
Capítulo 3. Fermentación 
3.1 Fermentación 
 
La fermentación es un proceso de obtención de energía en condiciones 
anaerobias durante la cual se degradan compuestos orgánicos en ausencia de un 
aceptor de electrones; los aceptores de electrones son compuestos intermediarios 
del metabolismo. Entre lo productos de la fermentación se encuentran el lactato y 
el etanol. Existen diferentes tipos de fermentación que se clasifican de acuerdo 
con el sustrato o los productos de fermentación como la fermentación láctica, la 
ácido-mixta y la alcohólica entre otras (Madigan et al., 2009). 
 
3.1.1 Fermentación láctica 
Los azúcares fermentables son convertidos en ácido láctico como producto 
principal o único de la fermentación por bacterias del ácido láctico. Existen dos 
rutas fermentativas: la homofermentativa y la heterofermentativa. En la 
homofermentativa el único producto de la fermentación es ácido láctico, mientras 
que en la heterofermentativa además de ácido láctico se generan otros productos 
como etanol y CO2 (Madigan et al., 2009). 
 
3.1.2 Fermentación de ácidos mixtos 
Característica de las bacterias entéricas, se forman tres ácidos diferentes: el ácido 
acético, el láctico y el succínico a partir de glucosa u otros azúcares fermentables. 
Adicionalmente se generan etanol, dióxido de carbono (CO2) e hidrogéno (H2) en 
diferentes concentraciones (Madigan et al., 2009). 
 
3.1.3 Fermentación alcohólica 
Es aquélla en la que el ácido pirúvico es reducido a alcohol etílico por los 
electrones de NAD reducido. El etanol es el aceptor final de electrones mientras 
que la glucosa es el donador preferido de electrones. En la fermentación 
alcohólica las levaduras son los principales microorganismos involucrados 
(Steinkraus, 2002). 
	
  
28	
  
3.1.4 Fermentación acética 
Si los productos de la formación alcohólica no son conservados en condiciones 
anaeróbicas, las bacterias pertenecientes al género Acetobacter oxidan el alcohol 
a ácido acético (Steinkraus, 2002). 
3.2 Fermentación en alimentos o productos fermentados 
 
Junto con el salado, ahumado y secado la fermentación es uno de los métodos 
más antiguos para conservar los alimentos. La fermentación permitió resistir los 
inviernos y sequías de las culturas más antiguas al prolongar la vida de anaquel e 
inocuidad de los alimentos (Prakash y Kailasapathy, 2010). Dependiendo de las 
materias primas es posible fermentar verduras, frutas, cereales, legumbres, leche 
y carne (Van Hijum et al., 2013). 
Los productos fermentados han sido definidos como aquéllos en los que diversos 
microorganismos o enzimas provocan cambios bioquímicos en los substratos 
durante el proceso de elaboración. La fermentación contribuyó a enriquecer la 
dieta, desarrollar sabores, aromas y texturas (Steinkraus, 1997). Así mismo se han 
definido los productos indígenas fermentados como aquellos alimentos producidos 
por los nativos, a partir de recursos disponibles en la localidad mediante la adición 
de cultivos o fermentación natural (Steinkraus, 2002). 
La fermentación enriquece la dieta al desarrollar una gran cantidad de alimentos 
diferentes en aroma, textura y sabor. Se incrementa la vida de anaquel y la 
seguridad alimentaria (Holzapfel, 2002), se mejora la calidad nutrimental 
disminuye el tiempo de cocción y se degradan compuestos y factores indeseables 
(Steinkraus, 1997). Adicionalmente se generan compuestos bioactivos que 
fomentan la salud, se producen compuestos antimicrobianos, mejora la 
digestibilidad y se estimulan las funciones probióticas (Prakash y Kailasapathy, 
2010). 
 
 
	
  
29	
  
3.2.1 Fermentación de cereales 
Los cereales constituyen gran parte de la dieta en todo el mundo, proveen 
energía, gran cantidad de nutrientes y diversos antinutrientes. Los cereales son 
deficientes en aminoácidos esenciales, de manera que la fermentación es un 
modo simple y económico de mejorar las propiedades nutrimentales y sensoriales 
del alimento (Blandino et al., 2003). Durante la fermentación se remueven los 
compuestos antinutritivos como fitatos, enzimas inhibidoras, polifenoles y taninos; 
adicionalmente mejora la biodisponibilidad de ciertos componentes como las 
vitaminas. 
El tipo de cereal juega un papel importante en el tipo de fermentación, ya que se 
ve afectada la cantidad-calidad de los carbohidratos, las fuentes de nitrógeno, los 
factores de crecimiento (vitaminas, minerales) y la eficacia de los inhibidores 
(Hammes et al., 2005). Las bacterias, enzimas y levaduras endógenas juegan un 
papel importante en el proceso (Hammes et al., 2005). 
3.3 Microorganismos involucrados en la fermentación de alimentos 
3.3.1 Bacterias ácido lácticas 
Las bacterias ácido lácticas (LAB) son bacilos o cocos Gram positivos, no 
esporulados, catalasa negativos y fermentadores estrictos. Se desarrollan en 
ambientes anaeróbicos, sin embargo, pueden crecer en presencia de oxígeno. El 
producto principal de la fermentación es ácido láctico entre otros ácidos orgánicos 
lo que reduce el pH a niveles que inhiben el crecimiento de bacterias patógenas. 
Entre las bacterias lácticas se encuentran Lactobacillus, Pediococcus, 
Enterococcus, Lactococcus, Leuconostoc, Oenococcus, Streptococcus, 
Tetragenococcus, Carnobacterium, Vagococcus y Weissella. Estos 
microorganismos han sido identificados en productos fermentadoscomo leches 
agrias, yogurt, queso, pozol, chicha, entre otros (Prakash y Kailasapathy, 2010). 
 
 
	
  
30	
  
3.3.2 Bacillus 
 
Bacterias Gram positivas, formadoras de esporas, catalasa positivas, móviles y 
aerobias facultativas. Producen enzimas hidrolíticas extracelulares que degradan 
polímeros complejos como polisacáridos, lípidos y ácidos nucleicos. Algunas 
especies son B. subtilis, B. natto, B. licheniformis, B. thuringiensis, B. coagulans, 
B. megaterium, entre otras. Algunas especies han sido encontradas en productos 
fermentados de soya (Prakash y Kailasapathy, 2010). 
 
3.3.3 Levaduras 
Son organismos unicelulares normalmente esféricos, ovalados o cilíndricos. La 
mayoría son anaerobios facultativos, sin embargo pueden presentar un 
metabolismo tanto aerobio como fermentativo. Son los principales 
microorganismos involucrados en la producción de bebidas fermentadas, entre 
ellos se encuentran Saccharomyces, Candida, Cryptococcus, Debaryomyces, 
Galactomyces, Geotrichum, Hansenula, Hanseniaspora, Hyphopichia, 
Kluyveromyces, Metschnikowia, Pichia, Rhodotorula, Saccharomycodes, 
Saccharomycopsis, Schizosaccharomyces y Zygosaccharomyces (Prakash y 
Kailasapathy, 2010; Sangwan et al., 2014). 
 
3.3.4 Hongos 
Los hongos tienen necesidades nutricionales sencillas y en su mayoría son 
aerobios. Digieren compuestos orgánicos complejos como polisacáridos o 
proteínas. Los hongos son limitados en la producción de alimentos fermentados, 
algunos hongos involucrados en la fermentación son Actinomucor, Amylomyces, 
Aspergillus, Monascus, Mucor, Neurospora, Penicillium, Rhizopus y Ustilago 
(Prakash y Kailasapathy, 2010; Sangwan et al., 2014). 
 
 
	
  
31	
  
3.4 Fermentación natural o inducida 
Los microorganismos que participan en la fermentación pueden ser bacterias, 
levaduras u hongos. La fermentación puede ser natural o se puede inducir 
mediante la adición de cultivos iniciadores, lo que permite mejorar la inocuidad 
alimentaria y crear gran cantidad de productos. 
La fermentación natural se realizó mediante prueba y error a través de los años. 
La fermentación natural resulta de la actividad competitiva de diversos 
microorganismos, los mejores adaptados al sustrato y a las condiciones son los 
que dominan el proceso. La mayoría de los alimentos fermentados se realizan 
naturalmente. La fermentación natural es difícil de controlar y el riesgo de 
contaminación es mayor. Los microorganismos involucrados se encuentran en 
plantas, animales, utensilios, contenedores y en el ambiente. 
Un cultivo iniciador se define como la preparación que contiene grandes 
cantidades de uno o varios microorganismos los cuales pueden ser adicionados 
para acelerar el proceso de fermentación (Holzapfel, 2002). Los cultivos 
iniciadores están adaptados al sustrato por lo que se facilita controlar el proceso y 
predecir los productos a obtener (Holzapfel, 1997). Se puede seleccionar una cepa 
o múltiples cepas específicas para el sustrato. 
La descripción de los microorganismos que participan en la fermentación es 
esencial para mantener la tradición de los productos artesanales, lo que permitirá 
diseñar o manipular la elaboración de estos productos, mejorar sus propiedades 
sensoriales y su calidad (Holzapfel, 1997). 
3.5 Probióticos y prebióticos en la fermentación de alimentos 
Los alimentos funcionales proveen beneficios a la salud mas allá de ser 
nutrimentos esenciales o básicos. Entre los alimentos funcionales se encuentran 
aquéllos que contienen componentes activos como los probióticos y los 
prebióticos. 
	
  
32	
  
Los probióticos, de acuerdo con la FAO (2006), son microorganismos vivos que 
administrados en cantidades adecuadas confieren beneficios a la salud de quien 
los consume. Los probióticos son ingeridos en alimentos o bien en suplementos 
alimenticios. La mayoría de los probióticos son del género Lactobacillus o 
Bifidobacteria implicados en la fermentación de alimentos, en la tabla 4 se enlistan 
algunos microorganismos cuyas cepas son consideradas probióticos. 
Para ser considerado probiótico se debe cumplir con ciertas características como : 
• No ser patógeno ni tóxico 
• Ser resistente al tracto gastrointestinal 
• Adherirse a las células epiteliales gastrointestinales 
• Adaptarse a la microbiota intestinal 
• Estimular al sistema inmune (FAO, 2006; Rotimi, 2012) 
Los probióticos se adhieren a la mucosa del intestino y secretan una biopelícula 
protectora que inhibe la adherencia de microorganismos patógenos, así mismo 
estimulan el sistema inmune ya que inhiben la colonización de bacterias 
patógenas previniendo la infección (Liong, 2011). Adicionalmente los probióticos 
secretan sustancias que inhiben a los patógenos como peróxido de hidrógeno, 
ácidos orgánicos y bacteriocinas; compiten por los nutrimentos y alteran el pH 
local el cual es desfavorable para los patógenos (Rotimi, 2012). 
 
Tabla 4. Microorganismos considerados probióticos y ejemplos (Floch, 2012; 
Liong, 2011). 
Lactobacillus spp. Bifidobacterium spp. Otros 
L. acidophilus (CL 1285 
plus) 
B. bifidu* Saccharomyces boulardii* 
L. delbruekii* B. longum* Streptococcus salivarius* 
L. bulgaricus* B. breve* Propionibacterium freudenreichii* 
L. rhamnosus (GG) B. lactis (HN019) 
L. casei (Lbc80r y Shirota) B.infantis (35624 VSL#3) 
L. brevis* 
L. plantarum* 
*No se especifica el tipo de cepa 
	
  
33	
  
Los prebióticos son compuestos que estimulan el crecimiento de bacterias 
benéficas como las bifidobacterias, a expensas de bacterias patógenas. Dichos 
compuestos no son digeridos en el estómago o intestino delgado, solamente son 
fermentados en el colon por la microbiota. El incremento en su consumo modifica 
la microflora del colon, aumentan las bacterias benéficas y se reducen o eliminan 
las bacterias patógenas. Entre algunos prebióticos se encuentran el almidón 
resistente, la fibra soluble e insoluble, la inulina y los arabinoxilanos (Rotimi, 2012). 
 
Los carbohidratos bioactivos más importantes son los resistentes a la digestión en 
el tracto gastrointestinal superior, debido a la presencia de enlaces glicosídicos 
que son diferentes a los susceptibles por enzimas α-1,4 y α-1,6. Este tipo de 
carbohidratos se transportan al colon y sirven de alimento para la microbiota que 
los transforma en componentes bioactivos como ácidos de cadena corta o bien 
son fuente de energía para las bacterias benéficas. Su consumo incrementa la 
biodisponibilidad de minerales, reduce el riesgo de enfermedades como cáncer, 
infecciones gastrointestinales, problemas cardiovasculares, obesidad y diabetes 
(Rotimi, 2012; Panesar et al., 2014). 
 
La fibra insoluble es indigerible en el tracto gastrointestinal superior pero es 
fermentado por los microorganismos del colon. La fibra incrementa la velocidad 
con la que se mueven los nutrientes en el tracto, lo que reduce la cantidad de 
nutrientes absorbidos especialmente la glucosa. El almidón resistente contribuye 
con menos aporte calórico que los almidones normales. Este tipo de almidones 
tiene menor índice glicémico (capacidad de incrementar el nivel de glucosa en 
sangre). Su consumo puede ayudar a controlar el nivel de glucosa en sangre y 
reducir el impacto de los desórdenes metabólicos como obesidad y diabetes tipo 
2. 
Los almidones resistentes son la fracción y los productos de degradación que son 
resistentes a las enzimas digestivas, pasan sin cambio y sin ser absorbidos del 
estómago al intestino delgado. En el intestino grueso son fermentados por la 
	
  
34	
  
microbiota del colon a ácidos grasos de cadena corta y una pequeña porción es 
excretada en las heces fecales (Rotimi, 2012). 
 
Entre otros prebióticos se encuentran las dextranas, las cuales son sintetizadas 
por ciertos microorganismos fermentadores. Las enzimas transfieren el residuo 
glicosilo de la sacarosa, que utilizan como sustrato, a una cadena en crecimientoo 
a otra molécula aceptora, formando polímeros u oligosacáridos que difieren en su 
tamaño de acuerdo con la especificidad de las enzimas y las condiciones de 
síntesis (Uscanga, 2010). Los alimentos fermentados contienen bacterias ácido-
lácticas muchas de las cuales tienen la capacidad de sintetizar exopolisacáridos 
de naturaleza prebiótica (Rotimi, 2012). 
 
En la fermentación de cereales como el maíz es posible encontrar diversos 
prebióticos como los arabinoxilanos y el almidón resistente, en productos de maíz 
donde se ha llevado el proceso de retrogradación. Sin embargo las propiedades 
prebióticas no han sido documentadas (Ayala et al., 2014). Adicionalmente se ha 
reportado la presencia de diferentes probióticos en bebidas fermentadas de maíz 
como L. acidophilus y L. rhamnosus (Rotimi, 2012); Streptococcus, Weisella 
paramenterioides y Leuconostoc pseudomesenteroides (Rodríguez y Villalba, 
2010). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
	
  
35	
  
Capítulo 4. Alimentos fermentados de Maíz en México y Latinoamérica 
La caracterización de los alimentos fermentados de maíz es de suma importancia 
a fin de que no se pierdan con el tiempo, sobre todo de aquéllos que se elaboran 
en comunidades indígenas. Los productos fermentados son parte integral de la 
cultura. Cada comunidad en el mundo tiene alimentos característicos que 
simbolizan la herencia y los aspectos socioculturales étnicos. La preparación de 
los productos fermentados es diferente en cada comunidad y único debido a la 
localización geográfica, los factores ambientales, la preferencia por ciertos 
alimentos y la disponibilidad de recursos (Prakash y Kailasapathy, 2010). En el 
caso del maíz existen algunas prácticas que se realizan antes de la fermentación 
entre ellas la nixtamalización (Capítulo 2), el remojo y la germinación. 
El remojo del maíz es un proceso simple utilizado frecuentemente para preparar 
alimentos que consiste en sumergir el alimento en agua. En los granos durante el 
remojo se absorbe agua y es posible remover el pericarpio con facilidad. 
Adicionalmente durante el remojo prolongado se puede disminuir el contenido de 
ácido fítico (Lestienne et al., 2005). En la preparación del ogi y del kenkey los 
granos de maíz se remojan previo a la fermentación. 
 
La germinación es el surgimiento y desarrollo de la planta a partir de un estado de 
reposo (FAO, 1991). Implica la absorción de agua, la activación del metabolismo y 
el crecimiento de la radícula a través de la testa (Suárez et al., 2003). Consiste en 
remojar los granos de maíz y almacenarlos entre 15-20ºC. Además de la 
temperatura y del agua existen otros factores que afectan la germinación como la 
cantidad de oxígeno y luz (Universidad Nacional de Bogotá, 2014). Durante la 
germinación se liberan nutrientes que se encontraban formando enlaces e 
incrementa la biodisponibilidad de los mismos. Entre los alimentos fermentados de 
maíz que se germinan previo a la fermentación se encuentran el tesgüino, la 
chicha, la fuba, entre otros. 
	
  
	
  
	
  
36	
  
4.1 México 
4.1.1 Pozol 
 “Siéntate, bebe mi ofrenda de pozol, es para ti”. Treinta y ocho textos lacandones 
 
 El pozol es una bebida tradicional no alcohólica elaborada a partir del maíz 
nixtamalizado desde los tiempos prehispánicos por los mayas y aztecas. Es similar 
a la chicha en Latinoamérica, al koko y kenkey en Ghana y al mahewu en 
Sudáfrica (Sainz et al., 2001). Se prepara en el sur de México y Guatemala, es 
consumida como alimento básico por los chontales y choles de Tabasco, los 
mayas de Campeche, Yucatán y Quintana Roo, los lacandones, chamulas, 
tzeltales, zoques y mames de Chiapas. Es una bebida refrescante y nutritiva 
ingerida por adultos, niños e infantes (Wacher et al., 1993), su composición se 
describe en la tabla 5 . 
 
Tabla 5. Composición del pozol con y sin cacao (Guyot et al., 2003) 
Componente (g/100g 
materia seca) 
Masa fermentada (3 
días) 
Masa fermentada con 
cacao (3 días) 
Proteína 10.2 10.6 
Lípidos 5.5 9.2 
Fibra 3.7 9.8 
Cenizas 1.4 1.5 
Azúcares totales 79.3 68.8 
Energía *(Kcal/100g MS) 406.3 399.4 
* Kcal/(100g de materia seca) 
 
 El pozol se produce a baja escala en las familias de clase media y baja 
principalmente en las comunidades rurales (Guyot et al., 2003). Es usado en 
ceremonias religiosas y con fines médicos para la digestión (Green, 2010), para 
curar o prevenir infecciones y para disminuir la fiebre (CDI, 2003). 
 
	
  
37	
  
Para la elaboración del pozol se puede utilizar maíz amarillo, blanco o azul, sin 
embargo el más utilizado es el blanco. Una vez que se obtiene la masa 
nixtamalizada se forman bolas, las cuales se envuelven en hojas de plátano 
previamente flameadas (las hojas se pasan por una flama ya sea de leña, carbón 
o directo en la estufa) para hacerlas elásticas y se fermentan a temperatura 
ambiente de 2 a 7 días o más (Wacher et al.,1993) obteniendo una masa agria. La 
masa fermentada se disuelve en agua (Figura 9), es así como lo consumen los 
pueblos indígenas. Los mestizos pueden añadir sal, azúcar, cacao molido, leche, 
piloncillo, ente otros, si se desea. Cada comunidad o familia prepara el pozol de 
acuerdo a enseñanzas previas; de manera que el proceso básico es el mismo y 
pueden variar algunos detalles como hervir por segunda vez el nixtamal para 
disminuir el grado de sedimentación (Wacher et al., 2000), este proceso es 
realizado sólo por los mestizos. La calidad del pozol depende de las 
características del proceso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
	
  
38	
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 9. Diagrama de flujo para la elaboración de pozol. 
 
 
Maíz	
  	
  
Cocción	
  	
  
1-­‐2	
  horas	
  
Remojo	
  	
  
12-­‐16	
  horas	
  
Lavado	
  
	
  
Molienda	
  
Agua	
  	
  
1:4	
  (grano-­‐agua)	
  
Cal	
  	
  
0.6-­‐1.2	
  %	
  
	
  
Masa	
  	
  
Agua	
  	
  
Nejayote	
  	
  
Formación	
  de	
  
bolas	
  de	
  masa	
  
Fermentación	
  	
  
1-­‐7	
  días	
  	
  
Envolver	
  en	
  hojas	
  
de	
  plátano	
  
Mezclado	
  de	
  las	
  
bolas	
  de	
  masa	
  
con	
  agua	
  
Sal	
  o	
  azúcar	
  o	
  cacao	
  
o	
  leche,	
  horchata	
  
Pozol	
  
	
  
39	
  
En Villahermosa, Tabasco existen más de 400 pozolerías, en las cuales se vende 
la masa para hacer el pozol en casa o bien la bebida preparada. La bebida se 
prepara licuando la masa, fermentada o no, con ingredientes como leche, 
horchata, chocolate entre otros. La bebida es consumida comúnmente junto con 
dulces de la región. 
 
La microbiota del pozol es muy compleja, ya que incluye diferentes tipos de 
bacterias, mohos y levaduras. Los microorganismos pueden provenir del proceso 
(equipo, superficie de preparación) o de la falta de prácticas higiénicas. Las 
principales fuentes de contaminación son durante el remojo y la molienda de los 
granos de maíz (Wacher et al., 1993). En la molienda se inocula una gran cantidad 
de microorganismos como bacterias lácticas, mesófilos, enterobacterias, levaduras 
y hongos, puesto que no se realiza limpieza entre cada lote y a que la limpieza 
diaria solo incluye el desarmar el molino y remover los restos de masa mas no se 
utiliza agua para tal fin. Otras etapas que contribuyen a la presencia de 
microorganismos son el contacto con la superficie de trabajo (mesa de madera o 
plástico), manejo de la masa con las manos y la exposición de la masa al medio 
ambiente (Wacher et al., 1993). 
 
El estudio de la microbiología del pozol inició con los doctores Ulloa y Herrera, 
micólogos del Instituto de Biología de la UNAM. Entre las levaduras que 
encontraron en el pozol están los géneros Saccharomyces, Candida, 
Kluyveromyces, Hansenula y Trichosporon. Entre los hongos encontrados están 
Geotrichum candidum y diversas especies del genero Penicillium, Aspergillus, 
Cladosporium, Monilia, Mucor, Rhizopus, Trichoderma,Phialophora y Fusarium 
(Herrera, 2003). 
 
Mediante métodos tradicionales (cuenta en placa) y métodos moleculares 
(secuenciación del gen 16rRNA, PCR-DGGE, cuantificación de rRNA, entre otros) 
se ha logrado identificar a los microorganismos que participan en las diferentes 
etapas de la fermentación. Por métodos tradicionales se han encontrado bacterias 
	
  
40	
  
de los géneros Lactobacillus, Enterococcus, Leuconostosc y Lactococcus (Wacher 
et al., 2000) y algunas especies de levaduras y hongos como Rhodotorula minuta, 
Rhodotorula mucilginosa, Candida guillermondii, Kluyveromyces lactis, 
Chadosporium cladosporioides y Geotrichum candidum (Wacher et al., 2000). 
Mientras que por métodos moleculares se han encontrado bacterias lácticas 
pertenecientes al género Lactobacillus como L. plantarum, L. fermentum; otros 
géneros como Leuconostoc, Bifidoboacterias y Weissella (Ben Omar y Ampe, 
2000) y otras bacterias como S. bovis, S. macedonicus y E. sulfureus (Díaz-Ruiz 
et al., 2003). 
 
Después de la nixtamalización el contenido de sacarosa disminuye de 2-100 g 
(grano entero peso seco) a 0.1-0.7 g (masa seca). Con el bajo contenido de 
azúcares un gran número de microorganismos es capaz de crecer y desarrollar en 
la masa (Díaz-Ruiz et al., 2003) por lo que el almidón representa una fuente de 
energía importante en estas condiciones. 
 
La concentración de microorganismos es mayor en la periferia que en el centro de 
las bolas de masa e incrementa con el tiempo de fermentación (Ben Omar y 
Ampe, 2000). En la periferia coexisten microorganismos anaerobios y aerobios 
estrictos, posiblemente debido a que los aerobios consumen el oxígeno cercano a 
la superficie permitiendo el desarrollo de los anaerobios (Ben Omar y Ampe, 
2000). El cambio en la concentración de microorganismos está ligado al descenso 
en el pH, enfatizado en el centro el cual es de 3.8 mientras que en la periferia se 
mantiene por arriba de 4. 
 
 
 
 
 
 
	
  
41	
  
Tabla 6. Concentración de bacterias en función del pH y del tiempo de 
fermentación (Díaz-Ruiz et al., 2003). 
Tiempo de 
fermentación 
(h) 
pH 
Concentración (log UFC g-1 de 
materia seca) 
ALAB* 
Bacterias 
Lácticas 
0 7.4 4.5 4.9 
6 5.9 7.6 8.2 
24 4.8 8.4 9.9 
48 4.8 8.7 10.4 
72 4.4 8.7 10.2 
* Bacterias lácticas amilolíticas. 
 
Se han encontrado bacterias de los géneros Lactobacillus, Streptococcus, 
Lactococccus, Leuconostoc, Bifidobacterium, y Enterococcus. La abundancia 
relativa de Bifidobacteria, Streptococcus y Lactobacillus incrementa mientras que 
Leuconostoc, Lactococcus y Enterococcus disminuye durante la fermentación 
(Humblot y Guyot, 2008). Durante todo el proceso las bacterias lácticas dominan el 
proceso (Tabla 6) y representan más del 90% de la población activa basado en la 
cuantificación de rRNA, pero solamente del 10-50% en cuenta en placa (Humblot y 
Guyot, 2008). 
 
Se identificaron especies de bacterias lácticas cercanas a Lactobacillus casei, 
Lactobacillus delbrueckii, L. fermentum, L. plantarum, Enterococcus 
saccharolyticus, B. mínimum, Lb. confusus, Lb. lactis, Leuconostoc mesenteroides, 
Leuconostoc citreum y Leuconostoc raffinolactis. Entre las bacterias no lácticas se 
encuentran Exiguobacterium (Exiguobacterium aurantiacum y Exiguobacterium 
acetylicum) y Oxalophagus (Ben Omar y Ampe, 2000). Algunas levaduras y 
hongos aislados son Candida guilliermondii, Cladosporium cladosporioides y 
Geotrichum candidum (Wacher et al., 2000). 
 
	
  
42	
  
Ben Omar y Ampe (2000) dividieron la fermentación del pozol en tres etapas, en la 
primera etapa hay gran concentración de microorganismos probablemente 
provenientes de la molienda. La microbiota incluye los géneros Streptococcus, 
Enterococcus y aerobios estrictos como Exiguobacterium presentes durante el 
primer día de fermentación, posteriormente se encuentran en niveles no 
detectables. 
 
Durante la segunda etapa de 24-48 h, las bacterias lácticas (LAB) 
heterofermentativas se hacen presentes como Leuconostoc y L. fermentum, 
alcanzan el máximo nivel a las 48 h durante las cuales se producen 
concentraciones similares de etanol y lactato, dichas bacterias poseen actividad 
amilolítica. La producción de ácido láctico por LAB heterofermentativas resulta en 
un disminución del pH el cual es responsable del crecimiento de hongos y 
levaduras en la superficie. 
 
La etapa final (48 a 96 h) se caracteriza por el decremento en la concentración de 
LAB heterofermentativas y el incremento de LAB homofermentativas relacionadas 
a L. plantarum, L. casei, L. delbrueckii y Bifidobacterium los cuales no fueron 
detectados durante las primeras etapas. Esto provoca la disminución nuevamente 
del pH principalmente en el centro. Las bacterias homofermentativas ácido 
resistentes son capaces de crecer y desarrollar mientras la concentración de ácido 
láctico es alta, pH por debajo de 4, y continúan con el proceso de acidificación; las 
condiciones son en su mayoría anaerobias. 
 
Díaz-Ruiz et al. (2003) reportaron que al inicio de la fermentación el 40% de las 
bacterias lácticas son amilolíticas (ALAB) y disminuyen hasta 3% después de 72 
horas. Probablemente debido al pH (7) en la masa nixtamalizada se puede 
favorecer el crecimiento de las bacterias amilolíticas, conforme el pH disminuye la 
concentración de las mismas también. Las bacterias lácticas amilolíticas 
encontradas se relacionan con los géneros Streptococcus, Lactococcus; entre 
ellos S. bovis, S. macedonicus, L. lactis, E. sulfureus (Díaz-Ruiz et al., 2003). 
	
  
43	
  
S. bovis es la especie dominante durante las primeras etapas a pesar de hidrolizar 
poco el almidón, sin embargo, crece adecuadamente en presencia de éste lo que 
podría darle ventaja competitiva frente a las bacterias no amilolíticas. El papel de 
S.bovis podría ser proveedor de maltooligosacáridos de bajo peso molecular para 
la microbiota no amilolítica en las primeras etapas de la fermentación (Díaz-Ruiz et 
al., 2003). 
 
La nula presencia de Lactobacillus entre las bacterias amilolíticas se debe 
posiblemente a las condiciones del proceso, como la cocción alcalina. Al final de la 
fermentación se encuentran principalmente bacterias lácticas no amilolíticas 
capaces de usar mono y disacáridos con eficiencia y los derivados de la hidrólisis 
del almidón por las bacterias lácticas amilolíticas (Díaz-Ruiz et al., 2003). 
 
Adicionalmente se ha reportado la fijación de nitrógeno por bacterias fijadoras de 
nitrógeno entre ellas Agrobacterium azotophilum, Enterobacter aerogenes, 
Alcaligenes pozolis y Klebsiella pneumoniae (Herrera, 2003). 
 
Debido a la falta de prácticas higiénicas durante el proceso, se ha reportado la 
presencia de E. coli en las masas (Sainz et al., 2001), así como de otras 
enterobacterias y bifidobacterias probablemente de origen fecal (Humblot y Guyot, 
2008). Aún cuando el pH disminuye es posible que existan microambientes con un 
valor de pH mayor donde las bacterias pueden crecer. Sería posible también la 
resistencia en condiciones ácidas de bacterias como Salmonella Typhimurium y 
Shigella flexneri. La concentración de enterobacterias disminuye durante la 
fermentación, pero tiende a permanecer en una cuenta baja al final del proceso 
(Sainz et al., 2001). 
 
4.1.1.1 Propiedades funcionales del pozol 
 
Posiblemente durante la fermentación del pozol se producen homo-
exopolisacáridos de naturaleza prebiótica, como la inulina y dextrana (Uscanga, 
	
  
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2010). Dichos compuesto son considerados fibra dietética ya que no son digeribles 
en el tracto gastrointestinal de los humanos pero son solubles en agua. La inulina 
facilita la absorción de minerales principalmente de Ca2+, disminuye los niveles de 
triglicéridos, produce sensación de saciedad por lo que disminuye la ingesta de 
alimentos y puede reducir el riesgo de tener cáncer de colon (Rotimi, 2012). 
 
La inulina y