Investigadores de la Universidad de Missouri lograron conservar hasta cerca del 97 % de algunos pigmentos mediante recubrimientos alimentarios y trabajan en híbridos adaptados al cinturón maicero de Estados Unidos
Redactor: Santiago Duarte
Editor: Karem Díaz S.
Investigadores de la Universidad de Missouri, en Estados Unidos, están convirtiendo el maíz morado en una posible fuente comercial de colorantes naturales capaces de soportar las condiciones de procesamiento y almacenamiento exigidas por la industria alimentaria.
El trabajo se concentra en las antocianinas, pigmentos responsables de las tonalidades rojas, violetas y azules presentes en este maíz tradicionalmente cultivado en América del Sur. En el grano, estos compuestos se encuentran principalmente en el pericarpio, la fina capa exterior que recubre la semilla.
Los resultados indican que los extractos obtenidos del cultivo pueden conservar buena parte de su color incluso cuando son sometidos a temperaturas elevadas, cambios de acidez y periodos prolongados de refrigeración. Estas características permitirían utilizarlos como alternativa vegetal a determinados colorantes sintéticos empleados en bebidas y otros alimentos procesados.
La estabilidad térmica era el principal desafío
Uno de los mayores obstáculos para sustituir los colorantes artificiales es la fragilidad de muchos pigmentos naturales. El calor, la luz y el oxígeno pueden degradarlos rápidamente, modificar su tonalidad o reducir su intensidad antes de que el producto llegue al consumidor.
En los ensayos realizados por el equipo de Missouri, los colorantes derivados del maíz morado fueron expuestos durante una hora a temperaturas elevadas, similares a las utilizadas en algunos procesos industriales. Después de ese periodo permaneció intacto aproximadamente el 75 % de los principales compuestos responsables del color.
Los científicos mejoraron posteriormente ese desempeño mediante el recubrimiento de los pigmentos con materiales protectores aptos para uso alimentario. Con este procedimiento, la retención se acercó al 97 % en algunos compuestos, facilitando la elaboración de polvos estables que podrían almacenarse y transportarse con mayor facilidad.
El avance amplía investigaciones anteriores sobre las propiedades y aplicaciones alimentarias del maíz morado, cuyo contenido de pigmentos naturales ofrece posibilidades más allá de su consumo directo como grano.
Pruebas en bebidas durante siete semanas
Los investigadores también incorporaron los colorantes en un sistema experimental de bebidas, considerado un entorno especialmente exigente debido a la acidez, la exposición a la luz y los largos periodos de almacenamiento.
Los extractos mantuvieron un comportamiento estable tanto en medios ácidos como básicos. Después de siete semanas bajo refrigeración, la pérdida de color fue limitada, un resultado que respalda su posible aplicación en zumos de frutas, aguas saborizadas y bebidas deportivas.
El estudio, publicado en la revista npj Science of Food, analizó la degradación térmica y durante el almacenamiento de colorantes rojos elaborados con antocianinas de maíz. También examinó su comportamiento gastrointestinal para conocer cómo podrían transformarse después de su consumo.
Los autores del trabajo fueron Ahmad Ali, Ravinder Kumar, Sumit Singh Sheoran, Fangfang Li, Ruojie Zhang, Mengshi Lin y Caixia Wan, integrantes de la Universidad de Missouri. La investigación fue dirigida en el marco de los trabajos desarrollados por el especialista Pavel Somavat.
Un cultivo con posibilidades de mayor valor agregado
Además de su aplicación industrial, el proyecto busca generar nuevas opciones productivas para los agricultores del medio oeste estadounidense. Missouri se encuentra entre los principales estados productores de maíz amarillo convencional, por lo que la introducción de variedades pigmentadas podría abrir un mercado diferenciado.
Durante los últimos cinco años, los investigadores han tratado de adaptar el maíz morado a las condiciones del denominado cinturón maicero de Estados Unidos. Algunas de las variedades con colores más intensos no ofrecen todavía un desempeño agronómico adecuado en ese entorno, especialmente en rendimiento y adaptación climática.
Para resolver esta limitación, el equipo trabaja junto con Sherry Flint-Garcia, genetista del Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de Estados Unidos. Los científicos están cruzando materiales pigmentados con líneas que ya presentan un buen comportamiento en Missouri.
El objetivo es desarrollar híbridos que combinen una elevada concentración de antocianinas con productividad, tamaño de mazorca y adaptación suficientes para resultar rentables. Un proceso similar de mejoramiento ya ha demostrado que determinadas características del grano pueden elevar su contenido de antocianinas y otros nutrientes de interés alimentario.
Colorantes naturales desde la agricultura
El maíz morado podría integrarse en una cadena de valor en la que el agricultor no solo comercialice el grano como materia prima, sino también como fuente de pigmentos para la fabricación de ingredientes especializados.
La extracción de las antocianinas del pericarpio permitiría aprovechar una fracción concreta del grano y producir polvos concentrados para distintas formulaciones. No obstante, antes de alcanzar una utilización comercial amplia serán necesarias evaluaciones adicionales sobre rendimiento agrícola, costos de extracción, escalabilidad y comportamiento en diferentes productos.
El interés por los pigmentos agrícolas ya se extiende a otros cultivos. Estudios sobre la producción de colorante natural a partir del achiote muestran cómo la investigación vegetal puede mejorar el aprovechamiento industrial de compuestos originados en semillas y otros tejidos.
También se han desarrollado programas destinados a aumentar las antocianinas en diferentes especies, como ocurre con los tomates morados obtenidos mediante mejoramiento. Estas iniciativas reflejan la creciente relación entre la producción agrícola, la industria de ingredientes y la demanda de alimentos formulados con componentes de origen natural.
La rentabilidad dependerá del desempeño de los híbridos
La estabilidad demostrada por los pigmentos constituye un avance técnico, pero la viabilidad para los productores dependerá de que las nuevas variedades puedan competir agronómicamente con el maíz convencional.
Los híbridos deberán ofrecer rendimientos suficientes, uniformidad de color y concentraciones previsibles de antocianinas. También será necesario establecer sistemas de cosecha, separación y comercialización que eviten mezclas con otros tipos de maíz y garanticen la calidad requerida por los fabricantes.
La investigación sitúa al maíz morado como un cultivo potencialmente capaz de conectar la agricultura con un mercado de mayor valor agregado. Su adopción dependerá de los resultados de los programas de mejoramiento, de la capacidad para producir los pigmentos a escala industrial y de la demanda comercial de colorantes naturales estables.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Universidad de Missouri
npj Science of Food
