Evaluation of the nutritional and functional properties during processing of edible drink in the highlands of Ecuador

En el aire alto y tenue de los Andes, donde el sol es feroz y las noches son frías, el maíz es más que un simple cultivo; es un sustento vital. Durante miles de años, la gente en estas regiones de gran altitud de Ecuador ha cultivado este grano, adaptándolo para sobrevivir a condiciones que asfixiarían a otras plantas. Si bien el maíz es conocido mundialmente como una fuente de energía, proporcionando el almidón que alimenta nuestros cuerpos, también alberga un potencial oculto dentro de sus granos. Dependiendo del color del grano, la planta contiene diferentes compuestos naturales que pueden actuar como antioxidantes, ayudando a proteger el cuerpo del daño. En las últimas décadas, los científicos han aprendido que la forma en que procesamos los alimentos —ya sea que permitamos que broten, que se cocinen o que se fermenten— puede cambiar significativamente estas propiedades nutricionales. Esto es particularmente cierto para las bebidas fermentadas tradicionales, donde la acción de los microbios transforma los azúcares simples en sabores complejos y sustancias potencialmente beneficiosas. Comprender estos cambios no es solo una cuestión de preservar la tradición; se trata de encontrar nuevas formas de mejorar la nutrición y crear valor para los agricultores que cultivan estas variedades únicas.

Un equipo de investigadores de Ecuador y Corea del Sur se propuso explorar este potencial analizando cinco tipos específicos de maíz desarrollados para las tierras altas. Estas variedades, creadas por el Instituto Nacional de Investigación Agraria de Ecuador, difieren en color y textura, variando desde el blanco y amarillo hasta un profundo morado negro. Los científicos querían ver qué sucede con la composición nutricional de estos granos a medida que pasan por tres etapas distintas: primero como granos crudos, luego después de haber sido germinados y, finalmente, después de haber sido transformados en una bebida fermentada tradicional conocida como chicha. El objetivo era determinar si los pasos de procesamiento ayudaban o perjudicaban a los compuestos beneficiosos, y qué variedad de maíz podría ser la mejor candidata para crear una bebida saludable y funcional.

El viaje comenzó en el laboratorio con los granos crudos. Los investigadores midieron los rasgos físicos de cada variedad, observando que los granos blancos y harinosos eran los más grandes y pesados, mientras que los granos amarillos y dulces eran los más pequeños. También analizaron el color de los granos utilizando un instrumento sensible que mide la claridad y el tono. Como era de esperar, la variedad negro-morada era la más oscura, mientras que los granos amarillos y blancos eran mucho más brillantes. Esta diferencia de color es significativa porque insinúa la presencia de diferentes pigmentos naturales, como los carotenoides amarillos presentes en los granos brillantes y las antocianinas púrpuras presentes en los oscuros. Estos pigmentos suelen estar vinculados a beneficios para la salud, actuando como antioxidantes que neutralizan moléculas dañinas en el cuerpo.

A continuación, el equipo tomó los granos y permitió que germinaran. Este proceso implica remojar las semillas en agua y dejarlas reposar en un ambiente cálido hasta que comiencen a crecer. Durante esta etapa, las semillas "despiertan" y comienzan a descomponer su energía almacenada para alimentar la nueva planta. Los investigadores descubrieron que este proceso de germinación cambió el paisaje químico de los granos. En casi todas las variedades, la cantidad de azúcar aumentó a medida que el almidón se descomponía en formas más simples. Más importante aún, la germinación desencadenó un aumento en los polifenoles, un grupo amplio de compuestos vegetales conocidos por sus propiedades antioxidantes. La capacidad de los granos para combatir la oxidación también mejoró de forma generalizada. Sin embargo, los resultados no fueron uniformes; la variedad morada oscura experimentó una ligera caída en su contenido de antocianinas durante la germinación, probablemente debido a que estos delicados compuestos son sensibles a los cambios que ocurren dentro de la semilla. Mientras tanto, una de las variedades amarillas mostró un notable incremento en los carotenoides, lo que sugiere que el proceso de germinación puede potenciar nutrientes específicos dependiendo de la composición genética del grano.

La etapa final del experimento consistió en convertir el grano germinado en una bebida. Los investigadores mezclaron el maíz germinado y molido con agua y lo dejaron fermentar durante dos días a temperatura ambiente. Este es el método tradicional para elaborar la chicha, una bebida que ha formado parte de la dieta en los Andes durante siglos. A medida que la mezcla fermentaba, el entorno cambiaba rápidamente. La acidez del líquido aumentó y el pH descendió, creando un ambiente donde las bacterias y levaduras beneficiosas pudieran prosperar. Los investigadores rastrearon estos cambios diariamente, observando cómo los niveles de azúcar fluctuaban a medida que los microbios los consumían. Cuando analizaron la bebida final, encontraron que el proceso de fermentación generalmente reducía la actividad antioxidante total en comparación con el grano germinado. Esto sugiere que los microbios o las condiciones químicas de la fermentación pueden descomponer algunos de los compuestos beneficiosos. Sin embargo, hubo una excepción notable. La variedad morada oscura, INIAP 199, retuvo un nivel muy alto de polifenoles incluso después de la fermentación, destacándose de las otras cuatro variedades.

El estudio no se detuvo en el análisis químico; también preguntó a las personas qué pensaban de las bebidas. Un panel de cuarenta personas, incluyendo lugareños e investigadores, probó la chicha hecha de cada una de las cinco variedades de maíz. Calificaron las bebidas en color, olor, sabor y textura. Los resultados fueron impactantes. La bebida hecha del maíz morado oscuro recibió las puntuaciones más altas en color y calidad general. Los panelistas claramente prefirieron el tono profundo y rico de la variedad morada. En contraste, la bebida hecha de la variedad de maíz blanco recibió las puntuaciones más bajas en todos los aspectos, particularmente en olor y sabor. Esta preferencia por la variedad oscura se alinea con los hallazgos químicos, ya que el grano morado no solo lucía más atractivo, sino que también contenía los niveles más altos de los compuestos promotores de la salud que sobrevivieron al proceso de fermentación.

Los investigadores concluyeron que la elección de la variedad de maíz es crítica al desarrollar alimentos funcionales. Si bien la germinación generalmente potencia el valor nutricional del grano al aumentar los azúcares y los antioxidantes, el paso de fermentación posterior puede alterar estos beneficios. El estudio sugiere que no todos los maíces son iguales en este sentido. La variedad morada oscura, INIAP 199, surgió como una destacada, ofreciendo una combinación única de alto contenido antioxidante y fuerte atractivo para el consumidor. Este hallazgo apunta hacia una estrategia específica para agricultores y productores de alimentos: al seleccionar la variedad adecuada y comprender cómo reacciona al procesamiento, es posible crear productos tradicionales que sean tanto deliciosos como nutricionalmente superiores. El trabajo resalta que la diversidad genética del maíz en las tierras altas de Ecuador posee un potencial sin explotar para mejorar la salud humana y apoyar las economías locales, siempre que los métodos de procesamiento se adapten para preservar las cualidades únicas de cada grano.