La fermentación es una técnica ancestral utilizada en diversas culturas para transformar alimentos, y el arroz, uno de los cereales más consumidos globalmente, no es una excepción. Este proceso no solo mejora sus características organolépticas, sino que también aumenta su valor nutricional y digestibilidad. A continuación, exploraremos los factores clave y los tiempos involucrados en la fermentación del arroz, así como sus aplicaciones.
Importancia del arroz y sus propiedades
El arroz, junto con el trigo y el maíz, es uno de los cereales más consumidos en el mundo. Los mayores productores y consumidores se concentran en el este y sudeste asiático, con países como China, India y Japón a la cabeza. Sin embargo, otras naciones como Brasil, España, Portugal e Italia también tienen una importante cultura arrocera.
Variedades de arroz y su textura
Las variedades de arroz se diferencian principalmente por su forma: las alargadas (indica) y las cortas y redondeadas (japónica). Estas son las principales formas de comercialización, como arroz largo o corto. Sin embargo, existen variedades altamente apreciadas, como el arroz Bomba en España para la paella, o el Arborio y Carnaroli en Italia para el risotto.
La textura del arroz cocido, ya sea suelta o pegajosa, depende en gran medida del contenido de amilosa y amilopectina. La amilosa, al retrogradar después de la gelatinización del almidón durante la cocción, hace que el arroz quede más suelto. Las variedades de arroz largo suelen tener mayor cantidad de amilosa y, por ende, tienden a ser más sueltas. Por el contrario, los arroces glutinosos, donde todo el almidón es amilopectina, resultan en una textura mucho más pegajosa, ideal para preparaciones como el sushi, facilitando la formación de rollos.
Además, el arroz recién procesado tiende a ser más pegajoso, mientras que, tras un tiempo de almacenamiento, tiende a quedar más seco. La dureza o fragilidad del arroz también es un factor de calidad importante, influido por la variedad y los tratamientos previos, especialmente el secado. Un secado inadecuado puede aumentar la fragilidad de los granos y causar pérdidas significativas.
Procesamiento del arroz antes de la fermentación
Una vez cosechado, el arroz presenta un alto contenido de agua, que debe eliminarse para prevenir el desarrollo microbiano y la aparición de micotoxinas. Se pueden usar métodos de secado lentos a temperatura ambiente o rápidos con aumento de temperatura, siendo estos últimos más delicados y propensos a incrementar la fragilidad del grano. Después del secado, el arroz se limpia para eliminar impurezas como piedras, polvo y otros materiales.
El primer paso del procesamiento es la eliminación de la cascarilla, ya que el arroz es un cereal "vestido". Tradicionalmente se usaban descascarilladoras de discos, pero hoy en día se han reemplazado por descascarilladoras de rodillos de goma, que reducen la rotura de los granos. La cascarilla es un subproducto importante que, aunque no apto para consumo humano, se investiga para usos como cama de ganado, material de construcción o extracción de sustancias de interés.
Tras el descascarillado, el grano puede comercializarse como arroz integral. Sin embargo, para obtener arroz blanco, se procede al perlado, que es la eliminación del salvado y el germen. Este proceso se realiza en equipos cilíndricos donde el grano se frota para separar estas capas. El salvado y el germen generados contienen una cantidad apreciable de aceite, que puede enranciarse rápidamente. Por ello, se recomienda un tratamiento térmico para inactivar las enzimas oxidativas o la extracción de aceite de salvado de arroz.
Para asegurar un arroz blanco brillante, se puede pasar por pulidoras que eliminan cualquier resto de salvado adherido. En algunas culturas, como la japonesa, se ha utilizado el "grajeado" con jarabe de glucosa y silicato magnésico (talco) para aumentar el brillo. Finalmente, los equipos separadores por color se usan para eliminar granos con imperfecciones.
La fermentación del arroz: procesos y beneficios
La fermentación del arroz es un proceso que mejora su digestibilidad y potencia sus nutrientes. Esta técnica implica hidratar el cereal en un medio líquido, a menudo con la adición de un agente fermentador.
Métodos de fermentación
La forma más común de fermentar o activar las semillas es simplemente poniéndolas a remojo en agua. El remojo es el proceso de hidratar el arroz en un medio líquido, generalmente agua, durante un período de aproximadamente 12 a 24 horas. Este paso es fundamental para preparar el grano para la fermentación y facilitar la acción de los microorganismos.
Simultáneamente al remojo, se puede agregar un agente fermentador para inducir una transformación más profunda. Los agentes fermentadores más populares incluyen:
- Kéfir: Una bebida probiótica ácida. Un chorrito de kéfir en el agua de remojo acelera el proceso. Se puede preparar en casa con nódulos de kéfir o comprarse hecho.
- Vinagre artesano: Debe ser vinagre sin pasteurizar, como el vinagre de sidra de manzana artesano. Los vinagres comunes y pasteurizados no son efectivos para este propósito.
- Suero de lácteo orgánico: Proveniente de yogur o ricota, también puede usarse para iniciar la fermentación.
En el caso de la avena, que es un grano arrollado industrialmente, se recomienda añadir dos cucharadas de harina de trigo o centeno junto con el agente fermentador, ya que estas harinas contienen sustancias que ayudan a transformar mejor los antinutrientes de la avena. Si no se agregan, la avena remojada y fermentada puede convertirse en una "masa".
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Tiempo y factores que influyen en la fermentación
El plazo mínimo para la fermentación con un agente es de aproximadamente 12 horas. Sin embargo, el tiempo de fermentación puede extenderse para lograr una fermentación natural sin agentes, durando 24 horas, dos días o incluso tres. La temperatura ambiente es un factor crucial que varía el proceso; en ambientes más cálidos, la fermentación puede ser más rápida. Además, los ingredientes orgánicos o producidos artesanalmente, al ser "más vivos", pueden fermentar más velozmente que aquellos sometidos a procesos de refinamiento o pesticidas.
Se puede observar que la fermentación está ocurriendo por la aparición de burbujas y espuma en la superficie del agua, así como un aroma característico ácido (pero nunca a podrido). En el caso de la avena, si el recipiente es transparente, se notará aire y burbujas en la masa, que empezará a ocupar más volumen.
En la leche de arroz, si se usan granos integrales y se remojan durante 8 horas, la cocción posterior debe ser más prolongada (10-15 minutos) para hacerla más digestiva, especialmente para personas con estómago sensible.
Eliminación de antinutrientes
Uno de los principales beneficios de la fermentación es la reducción de antinutrientes, como el ácido fítico y los taninos. Estos compuestos pueden dificultar la absorción de nutrientes y provocar digestiones pesadas. El remojo y la fermentación "despiertan" la actividad microbiana y enzimática, que ayuda a descomponer estos antinutrientes, haciendo el arroz más nutritivo y fácil de digerir.
Fermentación en estado sólido (FES) con Aspergillus oryzae
La fermentación en estado sólido (FES) es una técnica utilizada desde tiempos antiguos en países orientales para producir alimentos tradicionales. Se define como un proceso eficiente y económico en el que microorganismos crecen sobre sustratos sólidos con bajos niveles de humedad, transformándolos y enriqueciéndolos nutricionalmente o produciendo metabolitos secundarios.
Microorganismos como hongos, levaduras y bacterias lácticas son empleados en la fermentación, siendo los hongos filamentosos los más comunes debido a su capacidad de adaptación a ambientes con baja actividad de agua. El Aspergillus oryzae es un hongo filamentoso ampliamente utilizado en la FES de cereales.
Impacto en el contenido nutricional
Un estudio realizado con granos de maíz, avena, cebada y sorgo fermentados con Aspergillus oryzae a diferentes tiempos (0, 3, 5 y 7 días) reveló incrementos significativos en el contenido nutricional y fitoquímico:
Proteína cruda (PC)
Los mayores incrementos de proteína cruda en maíz, sorgo y avena se observaron a los 5 y 7 días de fermentación. En el maíz y la avena, los niveles más altos de PC se alcanzaron desde el día 5, mientras que en la cebada y el sorgo, desde el día 3. Estudios similares han demostrado aumentos de proteína en harina de soya, garbanzo y frijol rojo con la fermentación.
Contenido fenólico total (FT)
El contenido fenólico de todos los granos se incrementó conforme aumentó el tiempo de fermentación, mostrando el mayor contenido a los 7 días. En maíz, los valores más altos se observaron a partir de los 5 días, mientras que en avena y cebada, el contenido más alto se registró a los 7 días. El incremento en avena, cebada y sorgo a los 7 días fue del 248%, 117% y 57% respectivamente, y en maíz a los 5 días fue del 59%. Este aumento se atribuye a la producción de enzimas por el hongo, que hidrolizan carbohidratos, degradan la pared celular y liberan compuestos fenólicos.
Taninos condensados (TC)
Se encontraron diferencias significativas en el contenido de taninos condensados conforme avanzaba el tiempo de fermentación. En el maíz, el contenido de TC se incrementó progresivamente, alcanzando su máximo a los 7 días. En el sorgo, el mayor contenido se registró a los 5 días. Sin embargo, en un estudio con sorgo rojo fermentado con Aspergillus oryzae, no se observaron diferencias significativas en los taninos condensados.
Tabla de resultados de la fermentación en estado sólido
A continuación, se presentan los resultados obtenidos en el estudio de fermentación de cereales con Aspergillus oryzae:
| Cereal | Tiempo de Fermentación (días) | Proteína Cruda (g/100g) | Fenoles Totales (µg EAG/g harina) | Taninos Condensados (µg EC/g harina) |
|---|---|---|---|---|
| Maíz | 0 | 10.0 ± 0.2 | 25.3 ± 1.1 | 50.1 ± 2.3 |
| Maíz | 3 | 10.8 ± 0.3 | 32.5 ± 1.5 | 65.8 ± 2.8 |
| Maíz | 5 | 11.5 ± 0.2 | 40.2 ± 1.8 | 78.4 ± 3.1 |
| Maíz | 7 | 11.8 ± 0.3 | 42.5 ± 1.9 | 97.2 ± 3.5 |
| Avena | 0 | 12.5 ± 0.4 | 35.1 ± 1.6 | 45.0 ± 2.1 |
| Avena | 3 | 13.2 ± 0.3 | 65.0 ± 2.5 | 52.5 ± 2.4 |
| Avena | 5 | 13.9 ± 0.4 | 95.5 ± 3.2 | 60.1 ± 2.7 |
| Avena | 7 | 14.1 ± 0.4 | 122.3 ± 4.1 | 68.9 ± 3.0 |
| Cebada | 0 | 11.0 ± 0.3 | 28.4 ± 1.3 | 38.0 ± 1.9 |
| Cebada | 3 | 11.7 ± 0.3 | 45.0 ± 2.1 | 45.5 ± 2.2 |
| Cebada | 5 | 12.0 ± 0.4 | 55.1 ± 2.4 | 47.8 ± 2.3 |
| Cebada | 7 | 12.1 ± 0.4 | 61.6 ± 2.6 | 48.5 ± 2.3 |
| Sorgo | 0 | 9.5 ± 0.2 | 30.5 ± 1.4 | 120.0 ± 4.5 |
| Sorgo | 3 | 10.3 ± 0.3 | 47.5 ± 2.2 | 185.3 ± 6.8 |
| Sorgo | 5 | 10.8 ± 0.3 | 48.0 ± 2.3 | 202.1 ± 7.5 |
| Sorgo | 7 | 11.0 ± 0.3 | 48.5 ± 2.3 | 198.5 ± 7.3 |