นิซทามาไลเซชัน

นิซทามาไลเซชัน ( / ˌ n ɪ ʃ t ə m ə l ɪ ˈ z eɪ ʃ ən , ˌ n ɪ k s -/ nish-tə-mə-lih- ZAY -shən ) เป็นกระบวนการเตรียมข้าวโพดหรือธัญพืช อื่นๆ โดยที่เมล็ดพืชจะถูกแช่และปรุงใน สารละลาย ด่างซึ่งโดยปกติจะ เป็น น้ำปูนใส (แต่บางครั้งก็เป็นคาร์บอเนตของโลหะอัลคาไล ในน้ำ ) [ 1 ]ล้าง และจากนั้นจึงกะเทาะเปลือกออก คำนี้ยังสามารถหมายถึงการกำจัด เปลือกหุ้มเมล็ดออกจากธัญพืชอื่นๆ เช่นข้าวฟ่างผ่านกระบวนการด่างได้อีกด้วย
ข้าวโพดที่ผ่านกระบวนการนิกซ์ทามาไลเซชันมีประโยชน์หลายประการเมื่อเทียบกับธัญพืชที่ไม่ผ่านกระบวนการ: บดได้ง่ายกว่า มีคุณค่า ทางโภชนาการเพิ่มขึ้นรสชาติและกลิ่นดีขึ้น และไมโคทอกซินลดลงได้ถึง 97–100% (สำหรับอะฟลาทอกซิน ) [ 2 ] [ 3 ]
ปูนขาวและเถ้ามีฤทธิ์เป็นด่างสูง ความเป็นด่างช่วยในการละลายของเฮมิเซลลูโลสซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักที่คล้ายกาวของผนังเซลล์ข้าวโพด และทำให้เปลือกหลุดออกจากเมล็ดและทำให้ข้าวโพดอ่อนนุ่ม[ 4 ]ทริปโตเฟนในโปรตีนข้าวโพดสามารถดูดซึมได้ง่ายขึ้น จึงช่วยป้องกัน การขาด ไนอะซิน ( เพลลากรา ) [ 5 ] : §5.2ทริปโตเฟนเป็นสารตั้งต้นทางเมตาบอลิซึมของไนอะซิน (วิตามินบี ) ในร่างกาย
น้ำมันข้าวโพดบางส่วนจะถูกย่อยสลายเป็นสารอิมัลซิไฟเออร์ (โมโนกลีเซอไรด์และไดกลีเซอไรด์) ในขณะเดียวกันก็ช่วยอำนวยความสะดวกในการเชื่อมต่อโปรตีนข้าวโพดเข้าด้วยกันแคลเซียม สองวาเลนซ์ ในปูนขาวทำหน้าที่เป็นสารเชื่อมโยงสำหรับโซ่ข้างกรดของโปรตีนและพอลิแซ็กคาไรด์[ 6 ]
ในขณะที่แป้งข้าวโพดที่ทำจากข้าวโพดบดที่ไม่ผ่านการแปรรูปจะไม่สามารถขึ้นรูปเป็นแป้งโดได้เมื่อเติมน้ำ แต่แป้งข้าวโพดที่ผ่านกระบวนการนิกซ์ทามาไลเซชันจะสามารถขึ้นรูปเป็นแป้งโดได้ ซึ่งเรียกว่ามาซาประโยชน์เหล่านี้ทำให้กระบวนการนิกซ์ทามาไลเซชันเป็นขั้นตอนเบื้องต้นที่สำคัญสำหรับการแปรรูปข้าวโพดต่อไปเป็นผลิตภัณฑ์อาหาร และกระบวนการนี้ถูกนำมาใช้ทั้งในวิธีการแบบดั้งเดิมและแบบอุตสาหกรรมในการผลิตตอร์ติยาและตอร์ติยาชิป (แต่ไม่ใช่ข้าวโพดชิป ) ทามาเลสโฮมินีและอาหารอื่นๆ อีกมากมาย
นิรุกติศาสตร์
ในภาษาNahuatl ของชาวแอซเท็กคำที่ใช้เรียกผลิตภัณฑ์จากกระบวนการนี้คือnixtamalliหรือnextamalli ( ออกเสียงว่า[ niʃtaˈmalːi ]หรือ[ neʃtaˈmalːi ] ) ซึ่งต่อมาได้กลายเป็น คำ ในภาษาสเปนเม็กซิกันว่า nixtamal ( [ nistaˈmal ] ) คำในภาษา Nahuatl นี้เป็นคำประสมของnextli " เถ้า ปูนขาว " และtamalli "แป้งข้าวโพดที่ยังไม่ขึ้นรูป/ปรุงสุก, tamal " [ 7 ]คำว่าnixtamalizationยังสามารถใช้เพื่ออธิบายการกำจัดเปลือกหุ้มเมล็ดออกจากเมล็ดพืชใดๆ โดยกระบวนการอัลคาไล รวมถึงข้าวโพดข้าวฟ่างและอื่นๆ อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้การสะกดภาษาสเปนแบบไม่เปลี่ยนแปลงnixtamalizaciónในภาษาอังกฤษแบบเขียน มันมักจะหมายถึงข้าวโพดเกือบทั้งหมด
โดยปกติแล้ว ฉลากบนบรรจุภัณฑ์ของตอร์ติญาที่วางขายทั่วไปซึ่งทำจากข้าวโพดที่ผ่านกระบวนการนิกซ์ทามาไลเซชัน จะระบุส่วนผสมเป็น " corn treated with lime" ในภาษาอังกฤษ ในขณะที่เวอร์ชันภาษาสเปนจะระบุว่า "maíz nixtamalizado "
ประวัติศาสตร์
เมโสอเมริกา

กระบวนการนิกซ์ทามาไลเซชันได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกในเมโสอเมริกาซึ่ง เป็นแหล่งปลูก ข้าวโพดดั้งเดิม หลักฐานที่เก่าแก่ที่สุดพบในชายฝั่งทางใต้ของกัวเตมาลา โดยมีอุปกรณ์ที่มีอายุตั้งแต่ 1200 ถึง 1500 ปีก่อนคริสตกาล[ 8 ]ปัจจุบันยังไม่ทราบแน่ชัดว่าการค้นพบนิกซ์ทามาไลเซชันเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่คาดว่าอาจมาจากการใช้หิน ร้อน ในการต้มข้าวโพดในวัฒนธรรมยุคแรกๆ ซึ่งไม่มีภาชนะสำหรับปรุงอาหารที่แข็งแรงพอที่จะวางบนไฟหรือถ่านโดยตรง ในภูมิภาคที่มีหินปูนเป็นฐาน เช่น ในกัวเตมาลาและเม็กซิโกตอนใต้ ก้อนหินปูนที่ร้อนจะถูกนำมาใช้ตามธรรมชาติ และการทดลองแสดงให้เห็นว่าหินปูนร้อนทำให้่น้ำที่ใช้ปรุงอาหารมีฤทธิ์เป็นด่างเพียงพอที่จะทำให้เกิดนิกซ์ทามาไลเซชัน หลักฐานทางโบราณคดีที่สนับสนุนข้อสันนิษฐานนี้พบได้ในยูทาห์ตอน ใต้ [ 9 ]
อารยธรรมแอซเท็กและมายาพัฒนาการทำนิซทามาไลเซชันโดยใช้ปูนขาว ( แคลเซียมไฮดรอกไซด์หรือ "แคล") และด่าง ( โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ ) เพื่อสร้างสารละลายด่าง ชาว ชิบชาทางตอนเหนือของอาณาจักรอินคา โบราณ ก็ใช้แคลเซียมไฮดรอกไซด์เช่นกัน ในขณะที่ชนเผ่าต่างๆ ในอเมริกาเหนือใช้โซดาแอช
กระบวนการนิกซ์ทามาไลเซชันมีความสำคัญมากในอาหารของชาวเมโสอเมริกาในยุคแรก เนื่องจากข้าวโพด มี ไนอาซิน น้อยมาก และทริปโตเฟนที่อยู่ในนั้นก็ไม่สามารถนำไปใช้ได้หากไม่ผ่านกระบวนการแปรรูป [ 5 ] : §5.2ประชากรที่พึ่งพาข้าวโพดที่ไม่ผ่านการแปรรูปเป็นอาหารหลักมีความเสี่ยงต่อภาวะทุพโภชนาการและมีแนวโน้มที่จะเป็นโรคขาดสารอาหารเช่นโรคเพลลากรา โรคขาดไนอาซิน หรือโรคควาชิออร์คอร์ซึ่งเป็นโรคที่เกิดจากการขาดกรดอะมิโนบางชนิดที่ข้าวโพดขาดแคลน ข้าวโพดที่ปรุงสุกด้วยปูนขาวหรือด่างอื่นๆ จะให้ไนอาซินที่ร่างกายสามารถนำไปใช้ได้แก่ชาวเมโสอเมริกา ถั่วจะให้กรดอะมิโนที่ขาดหายไปซึ่งจำเป็นต่อการปรับสมดุลของข้าวโพดเพื่อให้ได้โปรตีนที่สมบูรณ์[ 5 ] : §8
การแพร่กระจาย
การแพร่กระจายของการปลูกข้าวโพดในทวีปอเมริกาควบคู่ไปกับการนำกระบวนการนิกซ์ทามาไลเซชันมาใช้ อาหารประจำภูมิภาคทั้งแบบดั้งเดิมและร่วมสมัย (รวมถึงอาหารมายาอาหารแอซเท็กและอาหารเม็กซิกัน ) ต่างก็มีและยังคงมีอาหารที่ทำจากข้าวโพดที่ผ่านกระบวนการนิกซ์ทามาไล เซชันอยู่
กระบวนการนี้ไม่ได้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในการใช้งานในภูมิภาคเมโสอเมริกาแม้ว่าจะลดลงในอเมริกาเหนือก็ตาม ชนเผ่าพื้นเมืองอเมริกาเหนือหลายเผ่า เช่น ชาวฮูรอนไม่ได้ใช้กระบวนการนี้อีกต่อไปในบางภูมิภาคของเมโสอเมริกาและอเมริกาเหนือ ยังคงมีการทำอาหารจากข้าวโพดที่ผ่านกระบวนการนิกซ์ทามาไลเซชันโดยใช้เทคนิคแบบดั้งเดิมชาวโฮปิผลิตโซเดียมคาร์บอเนตจากเถ้าของพืชและต้นไม้พื้นเมืองต่างๆ[ 10 ] [ 11 ]ชาวมายาบางกลุ่มในปัจจุบันใช้เกลือแคลเซียมในรูปของเถ้าจากเปลือกหอยแมลงภู่ที่เผาหรือหินปูนที่ร้อน[ 12 ]
ประมาณปี ค.ศ. 900 อาหารที่ทำจากข้าวโพดแบบนิกซ์ทามาไลซ์เริ่มแพร่หลายไปยังภาคตะวันออกเฉียงใต้ของอเมริกา โดยทำหน้าที่เป็นพื้นฐานทางโภชนาการสำหรับ กลุ่มประชากร วัฒนธรรมมิสซิสซิปปีอาหารนิกซ์ทามาไลซ์ที่สำคัญที่สุดคือโฮมินี ซึ่งเป็นอาหารที่ทำจากเมล็ดข้าวโพดต้ม ไม่ว่าจะบดหรือทั้งเมล็ด โดยผ่านกระบวนการนิกซ์ทามาไลซ์ด้วยเถ้าไม้หรือด่างเถ้าไม้ ซึ่งทั้งสองอย่างทำจากเถ้าของต้นไม้เนื้อแข็ง[ 13 ]การสืบทอดวิถีการบริโภคโฮมินีหลังจากการล่าอาณานิคมของยุโรปช่วยลดจำนวนผู้ป่วยโรคเพลลากราในกลุ่มประชากรพื้นเมืองในศตวรรษที่ 20 [ 14 ]
ในสหรัฐอเมริกา ผู้ตั้งถิ่นฐานชาวยุโรปแทบจะไม่ใช้กระบวนการนิกซ์ทามาไลเซชันเลย เนื่องจากมองว่าไม่จำเป็นและไม่ถูกใจพวกเขา แม้ว่าข้าวโพดจะกลายเป็นอาหารหลักในหมู่คนยากจนในรัฐทางใต้ก็ตาม[ 15 ]ซึ่งนำไปสู่โรคเพลลากรา ที่แพร่ระบาด ในหมู่ประชากรยากจนทั่วภาคใต้ของสหรัฐอเมริกาในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 [ 16 ]การรับประทานอาหารที่หลากหลายมากขึ้นและการเสริมคุณค่าทางโภชนาการในแป้งสาลี ซึ่งเป็นอาหารหลักอีกชนิดหนึ่ง ได้ช่วยขจัดภาวะขาดแคลนนี้ไปได้โดยสิ้นเชิง[ 17 ]
แม้ว่าการปลูกข้าวโพดจะแพร่กระจายไปไกลเกินกว่าทวีปอเมริกาผ่านการล่าอาณานิคมแต่กระบวนการนิกซ์ทามาไลเซชันกลับไม่แพร่หลาย ด้วยเหตุนี้ การระบาดของโรคเพลลากราจึงเกิดขึ้นในหลายพื้นที่ของยุโรป ซึ่งข้าวโพดมักกลายเป็นพืชหลักเนื่องจากมีประสิทธิภาพในการให้พลังงานสูงเมื่อเทียบกับพื้นที่เพาะปลูก[ 18 ]ตัวอย่างที่โดดเด่นของโรคเพลลากราเฉพาะถิ่นเกิดขึ้นในภาคเหนือของอิตาลีในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ซึ่งเป็นที่มาของคำว่า pellagra ในภาษาอังกฤษ โดย "pel" หมายถึงผิวหนัง และ "agra" หมายถึงหยาบหรือเปรี้ยวในภาษาถิ่นเบอร์กาโม[ 19 ]
กระบวนการ
การทำอาหาร

ขั้นตอนแรกของการทำนิกซ์ทามาไลเซชัน คือ การนำเมล็ดข้าวโพดแห้งไปต้มในสารละลายด่างที่อุณหภูมิใกล้จุดเดือด หลังจากต้มแล้ว จะนำข้าวโพดไปแช่ในน้ำที่ใช้ต้มเป็นระยะเวลาหนึ่ง ระยะเวลาในการต้มและแช่จะแตกต่างกันไปตามประเพณีท้องถิ่นและชนิดของอาหารที่ปรุง โดยเวลาในการต้มอาจตั้งแต่ไม่กี่นาทีถึงหนึ่งชั่วโมง และเวลาในการแช่อาจตั้งแต่ไม่กี่นาทีถึงประมาณหนึ่งวัน
ระหว่างการปรุงอาหารและการแช่ เมล็ดข้าวโพดจะเกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีหลายอย่าง เนื่องจากส่วนประกอบของผนังเซลล์พืช เช่นเฮมิเซลลูโลสและเพคตินละลายได้ดีในสารละลายด่าง เมล็ดจึงอ่อนตัวลงและเปลือกหุ้มจะหลุดออก เมล็ดจะดูดซับน้ำและแคลเซียมหรือโพแทสเซียม (ขึ้นอยู่กับด่างที่ใช้) จากสารละลายที่ใช้ปรุงอาหาร แป้งจะพองตัวและกลายเป็นเจลและแป้งบางส่วนจะกระจายตัวไปในของเหลว สารเคมีบางชนิดจากจมูกข้าวจะถูกปล่อยออกมา ทำให้เมล็ดที่ปรุงสุกแล้วบดได้ง่ายขึ้น แต่ในขณะเดียวกันก็ทำให้แป้งที่ทำจากเมล็ดข้าวโพดนั้นฉีกขาดและแตกตัวได้ยากขึ้น การปรุงอาหารจะเปลี่ยนโครงสร้างโปรตีนของเมล็ด ทำให้โปรตีนและสารอาหารจากเอนโดสเปิร์มของเมล็ดสามารถดูดซึมเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ได้ง่ายขึ้น
การสกัด
หลังจากปรุงอาหารแล้ว ของเหลวที่เป็นด่าง (เรียกว่าnejayoteจาก Nahuatl nexayotl - nextli 'เถ้า' และ ayotl 'ของเหลว') ซึ่งประกอบด้วยเปลือก แป้ง และส่วนประกอบอื่นๆ ของข้าวโพดที่ละลายอยู่ จะถูกเททิ้ง (หรือบางครั้งใช้ทำ กระดาษเปลือกไม้ amate ) [ 20 ]เมล็ดข้าวโพดจะถูกล้างให้สะอาดจาก nejayote ที่เหลืออยู่ ซึ่งมีรสชาติไม่พึงประสงค์ จากนั้นจึงนำ เปลือกหุ้มเมล็ดออก เหลือไว้เพียงเอนโดสเปิร์มของเมล็ดข้าวโพดโดยมีหรือไม่มีจมูก ข้าว ขึ้นอยู่กับกระบวนการ[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]การกะเทาะเปลือกนี้ทำด้วยมือ ในการเตรียมการแบบดั้งเดิมหรือในระดับเล็กมาก หรือทำด้วยเครื่องจักร ในระดับที่ใหญ่กว่าหรือการผลิตในระดับอุตสาหกรรม
ธัญพืชที่เตรียมไว้แล้วเรียกว่า โฮมินีโมเตหรือ นิกซ์ทามาล นิกซ์ทามาลมีประโยชน์มากมายทั้งในปัจจุบันและในอดีต นิกซ์ทามาลทั้งเมล็ดสามารถใช้ได้ทั้งแบบสดหรือตากแห้งเพื่อใช้ในภายหลัง นิกซ์ทามาลทั้งเมล็ดใช้ในการเตรียมโพโซเลเมนูโดและอาหารอื่นๆ นิกซ์ทามาลสดที่บดแล้วจะนำมาทำเป็นมาซา ( แป้ง นิกซ์ทามาล ) และใช้ทำตอร์ติยาทามาเลและปูปูซาเมื่อตากแห้งและบดแล้วเรียกว่า มาซา ฮารินาหรือ แป้ง มาซา สำเร็จรูป ซึ่งสามารถนำมาละลายน้ำและใช้เหมือนมาซา ได้
คำว่า โฮมินี อาจหมายถึง นิซทามาล (nixtamal) ที่เป็นเมล็ดเต็ม เมล็ดบดหยาบ หรือเมล็ดบดละเอียด หรืออาจหมายถึงโจ๊กที่ปรุงสุกแล้ว (เรียกอีกอย่างว่ากริทส์ (grits )) ที่ทำจากเมล็ดใดเมล็ดหนึ่งเหล่านี้ส่วน แซมป์ (samp)นั้นคล้ายกับกริทส์ แต่เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้มาจากกระบวนการที่แตกต่างกัน
นิซทามาไลเซชันด้วยเอนไซม์
ได้มีการพัฒนาวิธีการทางเลือกสำหรับการใช้งานในระดับอุตสาหกรรมที่เรียกว่าการนิกซ์ทามาไลเซชันด้วยเอนไซม์ซึ่งใช้ เอนไซม์ โปรตีเอสเพื่อเร่งการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในการนิกซ์ทามาไลเซชันแบบดั้งเดิม ซึ่งเป็นเทคนิคที่ยืมมาจากกระบวนการโม่เปียกข้าวโพด สมัยใหม่ ในกระบวนการนี้ ข้าวโพดหรือแป้งข้าวโพดจะถูกทำให้ชุ่มน้ำบางส่วนในน้ำร้อนก่อน เพื่อให้เอนไซม์สามารถแทรกซึมเข้าไปในเมล็ด จากนั้นแช่ในสารละลายด่างที่มีเอนไซม์โปรตีเอสเป็นเวลาสั้นๆ (ประมาณ 30 นาที) ที่อุณหภูมิ50–60 °C (122–140 °F)อาจมีการย่อยด้วยเอนไซม์เพิ่มเติมเพื่อละลายเปลือกหุ้มเมล็ดข้าวโพดให้ละเอียดขึ้น นิกซ์ทามาลที่ได้จะถูกบดโดยไม่ต้องล้างหรือกะเทาะเปลือกมากนัก
ด้วยการแช่ข้าวโพดล่วงหน้า ลดปริมาณด่างที่ใช้ในการปรับค่า pH ของสารละลายด่าง ลดอุณหภูมิในการปรุงอาหาร เร่งกระบวนการแปรรูป และนำของเหลวส่วนเกินจากการแปรรูปกลับมาใช้ใหม่ การนิซทามาไลเซชันด้วยเอนไซม์สามารถลดการใช้พลังงานและน้ำ ลดการผลิตเนจาโยเต (น้ำเสียด่าง) ลดการสูญเสียข้าวโพดในกระบวนการแปรรูป และลดระยะเวลาการผลิต (เหลือประมาณสี่ชั่วโมง) เมื่อเทียบกับการนิซทามาไลเซชันแบบดั้งเดิม โดยคุณภาพลดลงเพียงเล็กน้อย[ 26 ]
ผลกระทบต่อสุขภาพ
ประโยชน์ทางโภชนาการหลักของการทำนิกซ์ทามาไลเซชันเกิดจากกระบวนการอัลคาไลน์ที่เกี่ยวข้อง กระบวนการนี้ทำให้โปรตีนย่อยง่ายขึ้น ทำให้ทริปโตเฟน สามารถ ดูดซึมเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ได้ มนุษย์สามารถเปลี่ยนทริปโตเฟนเป็นไนอาซินซึ่งช่วยป้องกันโรคเพลลากรา ได้ นอกจากนี้ คุณภาพของโปรตีนในด้านอื่นๆก็ได้รับการปรับปรุงด้วย[ 5 ] : §5.2เดิมทีคิดว่าฤทธิ์ต้านโรคเพลลากราเกิดจากการมีไนอาซินเพิ่มมากขึ้น (เมื่อเทียบกับรูปแบบที่จับกับเฮมิเซลลูโลสที่เรียกว่า "ไนอาซิติน") [ 4 ]แต่การทดลองหลายครั้งได้พิสูจน์แล้วว่าทฤษฎีนี้ไม่ถูกต้อง[ 5 ] : §5.2
ประโยชน์รองอาจเกิดขึ้นจาก การที่เมล็ดพืชดูดซับแร่ธาตุจากด่างที่ใช้หรือจากภาชนะที่ใช้ในการเตรียม ผลกระทบเหล่านี้สามารถเพิ่มแคลเซียม (750% โดยมี 85% ที่สามารถดูดซึมได้) เหล็กทองแดงและสังกะสี[ 4 ]
กระบวนการนิกซ์ทามาไลเซชัน ทำให้ไมโคทอกซินซึ่งเป็นสารก่อมะเร็ง ที่คาดการณ์ไว้ หมดฤทธิ์อย่างมีนัยสำคัญอะฟลาทอกซินลดลง 90–94% ฟูโมนิซินลดลง 82% [ 4 ]