Technological development of an instant product based on fermented Purple Corn (Zea Mays L.) beverage

Abstract

La chicha de guiñapo (ChG) es una bebida ancestral de la cultura y gastronomía de Arequipa, Perú. Esta bebida tradicional se elabora a partir de maíz morado (Zea mays L.), cultivado en diversas regiones del Perú. El maíz morado es reconocido por su contenido nutricional y su alto valor en compuestos bioactivos, como antioxidantes (20.5 ± 2.0 μmol TE/g), compuestos fenólicos totales (2.5 ± 0.3 mg GAE/g) y antocianinas (1.8 ± 0.2 mg/g). Esta investigación tuvo como objetivo explorar el desarrollo tecnológico de un producto instantáneo en polvo derivado de la chicha de guiñapo (ChG) utilizando tecnología de secado por aspersión. El maíz morado utilizado en este estudio fue procesado hirviendo el guiñapo a 100 °C durante una hora, seguido de enfriamiento y fermentación bajo condiciones controladas durante 5 a 7 días hasta alcanzar las características deseadas, referenciadas en estudios previos, como pH, contenido de alcohol (v/v) y grados Brix. Una vez alcanzadas las características óptimas de fermentación, la ChG fue centrifugada, filtrada y deshidratada mediante tecnología de secado por aspersión con los siguientes parámetros: temperatura de entrada del aire (165 °C), flujo de aire (0.89 mL/min), flujo de alimentación (1.67 mL/min) y temperatura de salida (93 °C). Estos parámetros óptimos se determinaron mediante la metodología de superficie de respuesta después de 15 ejecuciones. Posteriormente, se obtuvo un polvo fino de color morado con 6.61% de humedad, pH 4.83 y 1.5 °Brix. Los resultados del análisis proximal antes y después del secado por aspersión fueron: carbohidratos (1.77% a 82.67%), cenizas (0.02% a 4.91%), proteínas (0.10% a 5.81%) y alcohol (3.17% a 0.64%). Este estudio destaca la biodiversidad, sostenibilidad y seguridad alimentaria de los cultivos ancestrales, contribuyendo a la valorización del patrimonio cultural.

Chicha de güiñapo (ChG) is an ancestral beverage from the culture and gastronomy of Arequipa, Peru. This traditional drink is made from purple corn (Zea mays L.), cultivated across various Peruvian regions. Purple corn is renowned for its nutritional content and high bioactive compound value, such as antioxidants (20.5 ± 2.0 μmol TE/g), total phenolic compounds (2.5 ± 0.3 mg GAE/g), and anthocyanins (1.8 ± 0.2 mg/g). This research aimed to explore the technological development of an instant powder product derived from chicha de güiñapo (ChG) utilizing spray-drying technology. The purple corn (Zea mays L.) used in this study was from Peru; it was first processed by boiling the güiñapo at 100 °C 1 h, followed by cooling and fermenting under controlled conditions for 5–7 days until achieving the desired characteristics referenced from previous studies, such as pH, alcohol content (v/v), and degrees Brix. Upon attaining the desired fermentation characteristics, the ChG was centrifuged, filtered, and dehydrated by spray-drying technology with the following parameters: air inlet temperature (165 °C), airflow (0.89 mL/min), feed flow (1.67 mL/min), and outlet temperature (93 °C). These optimal parameters were determined using the response surface methodology after 15 runs. Then, a fine purple powder was produced with 6.61% moisture, pH 4.83, and 1.5 °Brix. The results of proximal analysis before and after spray-drying were for carbohydrates (1.77% to 82.67%), ash (0.02% to 4.91%), protein (0.10% to 5.81%), and alcohol (3.17% to 0.64%). This study highlights the biodiversity, sustainability, and food security of ancestral crops to contribute to cultural heritage valorization.