Agua de Nixtamal: Composición y Usos

La alimentación es un tema que ha ganado creciente atención en el ámbito antropológico. El trabajo presentado aquí propone una nueva forma de abordar el estudio de la alimentación en el pasado, aprovechando la información proporcionada por los residuos químicos atrapados y preservados en los poros de materiales como pisos y cerámicas.

Para interpretar esta información, es necesario contar con datos de referencia acumulados a partir de estudios etnoarqueológicos y experimentos de laboratorio bajo condiciones controladas. El trabajo realizado en las últimas tres décadas permite aproximarnos al estudio de los espacios arquitectónicos utilizados para preparar alimentos, identificar los recipientes utilizados para su almacenamiento o preparación, y, en ocasiones, identificar sustancias remanentes de los alimentos originales.

En años recientes, el uso de residuos químicos en pisos y cerámicas arqueológicas se ha visto favorecido por los buenos resultados obtenidos. Los análisis de residuos químicos impregnados en los poros de pisos y cerámica se insertan en el estudio de las actividades cotidianas de los habitantes del pasado y pueden ser considerados parte importante de la investigación dirigida a individualizar áreas de actividad en el interior de los espacios arquitectónicos, así como para definir el uso y la funcionalidad de los recipientes cerámicos.

Desde hace treinta y cinco años, el análisis de residuos químicos en los pisos de estructuras mesoamericanas ha sido un instrumento importante para el conocimiento de las actividades humanas. Este tipo de investigación se basa en el hecho de que los líquidos empleados o producidos por las diferentes actividades, al caer al piso, son absorbidos y protegidos en el interior de los poros de los materiales sobre los que caen y quedan preservados de tal forma que pueden ser analizados mucho tiempo después del momento de su depósito.

Debido a que las sustancias derramadas se mantienen en el lugar original donde las actividades humanas se llevaron a cabo y que, a diferencia de la mayoría de los materiales arqueológicos, los residuos permanecen in situ, estos pueden ser considerados un marcador confiable para el estudio de la distribución espacial de las actividades, así como buenos indicadores de la función de los espacios estudiados. Recientemente, el análisis de pisos se ha llevado a cabo exitosamente sobre superficies estucadas; sin embargo, el estudio arqueológico y etnoarqueológico de apisonados de tierra ha demostrado que también pueden ser estudiados pues retienen los residuos químicos.

El uso de los análisis de residuos químicos para fines arqueológicos ha rebasado los confines de Mesoamérica y se ha difundido también a otras áreas del mundo. En general, ha permitido interpretar áreas habitacionales, áreas rituales, áreas funerarias, posibles mercados y áreas productivas. Aunque en general, los análisis de los pisos se han llevado a cabo principalmente para identificar áreas de actividad de tipo doméstico y ritual; también es posible analizar los pisos de las áreas de producción de bebidas, como ha demostrado el caso reciente de estudio de un lugar de producción de pulque.

Para el estudio de las áreas de actividad desde el punto de vista químico, es importante tomar en cuenta las concentraciones relativas de los diferentes compuestos químicos estudiados y su asociación con los materiales culturales presentes. Por lo tanto, es importante plantear trabajos de tipo interdisciplinario en los que el estudio de los materiales arqueológicos se complemente con estudios de tipo paleobotánico, paleozoológico y químico.

Asimismo, para investigar la alimentación en el pasado se puede tomar en cuenta otro material importante: la cerámica que, al igual que los pisos de estuco, es un material poroso que absorbe las sustancias líquidas y semilíquidas con las que entra en contacto. Esta propiedad ha sido empleada para obtener información sobre los contenidos en ella y, por lo tanto, sobre su función.

El análisis de los residuos en cerámica tiene aplicaciones en el estudio de la alimentación en el pasado, principalmente porque permite entender qué alimentos se producían, conservaban, cocinaban y transportaban en ésta. En particular el estudio de la cerámica de cocina permite evaluar los alimentos cocinados y la forma de cocción, el estudio de la cerámica de almacenamiento y de servicio, entender los alimentos conservados y consumidos, mientras que el estudio de la cerámica de transporte permite obtener información sobre los alimentos transportados y comerciados en la antigüedad, como sugiere el estudio de las ánforas romanas en el Mediterráneo. Finalmente, el estudio de la cerámica en los lugares de producción de alimentos y bebidas (i. e. ánforas y dolia para la producción de vino y aceite en el Mediterráneo, o la cerámica pulquera en Mesoamérica) permite entender mejor la producción y distribución de tales sustancias.

Para la realización de estos estudios es esencial considerar que durante su fabricación las paredes de los recipientes cerámicos se someten a altas temperaturas y parten de una concentración de residuos orgánicos muy baja, a excepción de aquellas que hubieran sido impermeabilizadas con sustancias orgánicas, como resinas o la cera de abejas. De esta manera el uso de los recipientes puede enriquecer su contenido mediante la adición de sustancias químicas.

Como siempre, en el estudio del contenido de los recipientes cerámicos es conveniente integrar el resultado de los análisis químicos con el del otro material arqueológico y, cuando sea posible, con la iconografía y fuentes escritas.

Los residuos preservados en los recipientes cerámicos, en los pisos y depósitos tienen las siguientes características: son invisibles, son intangibles, se mantienen durante tiempo prolongado dentro de los poros y en condiciones normales son difíciles de remover.

En el presente trabajo se exponen estudios de caso que incluyen el análisis químico de residuos en pisos y cerámica arqueológica los cuales han permitido la identificación de actividades y espacios destinados a la preparación y consumo de alimentos en Mesoamérica, tema de este volumen.

Como parte de este trabajo también se propone una metodología de estudio que ha sido utilizada en el Laboratorio de Prospección Arqueológica: trabajar paralelamente casos arqueológicos, etnoarqueológicos y experimentales, para que estos últimos permitan una mejor comprensión de los patrones de enriquecimiento de los pisos y cerámica y, en general, del comportamiento humano que queda reflejado en el registro arqueológico.

Técnicas analíticas

A partir de 1978, cuando se realizó la primera aplicación, el Laboratorio de Prospección Arqueológica ha ido formando paulatinamente un grupo de pruebas químicas para detectar residuos orgánicos e inorgánicos, primero en suelos y pisos y más recientemente en cerámica. Estas pruebas tienen la ventaja de poder procesar grandes cantidades de muestras en forma rápida, confiable y económica, lo que produce patrones de enriquecimiento químico para superficies de pisos o tendencias de enriquecimiento en grupos de cerámica tras analizar cientos de muestras.

Todas las muestras de pisos y cerámica presentadas en este artículo se han analizado con estas pruebas sencillas (spot test) para determinar la presencia de ácidos grasos, residuos proteicos, fosfatos y carbohidratos, según la metodología propuesta por Barba et al. (1991) y más tarde revisada por Barba (2007). Se trata de técnicas sencillas, semicuantitativas, para las que no es posible identificar las sustancias químicas presentes y su cantidad (i. e. determinar si las grasas son de origen animal o vegetal), pero han demostrado ser una de las mejores formas de detectar la presencia de residuos orgánicos. Permiten apreciar la abundancia relativa de los residuos químicos estudiados, proporcionando datos importantes sobre el uso de la cerámica y del espacio. Además, sus resultados han probado que también pueden ser una buena forma de seleccionar las muestras susceptibles de ser analizadas con técnicas analíticas instrumentales y cuantitativas en etapas posteriores.

Estas técnicas ya han sido publicadas (Barba et al. 1991; Barba 2007), pero se describen brevemente a continuación:

• Determinación de fosfatos: Se trata de una prueba colorimétrica semicuantitativa desarrollada por Eidt (1973, 1977). En esta prueba, se extrae el fosfato de la muestra por una reacción con ácido, mientras el molibdato disuelto reacciona y produce un fosfomolibdato amarillo. Finalmente se reduce con ácido ascórbico para formar compuestos de azul de molibdeno. La cantidad de fosfatos contenidos en la muestra se relaciona con la intensidad del color azul que aparece en la superficie de un papel filtro. Una vez que el color ha quedado fijo en el papel ya seco, se clasifica y se le asigna un valor entero entre 0 y 6.
• Determinación de residuos de proteína: Los grupos amino de las proteínas se identifican mediante el calentamiento de la muestra con óxido de calcio, con la correspondiente liberación de amoniaco detectable con papel indicador de pH húmedo. Los valores que corresponden a 8 en la escala de colores del papel indicador ya indican presencia de residuos proteicos, pero en ocasiones pueden alcanzarse valores de 10.
• Determinación de ácidos grasos: En esta prueba se extraen los ácidos grasos al agregar cloroformo a la muestra, calentándola, concentrándola y haciéndola reaccionar con hidróxido de amonio (25 %) para producir un jabón, y con peróxido de hidrógeno que al liberar oxígeno produzca espuma. Se atribuyen valores entre 0 y 3, según la cantidad de espuma producida que a su vez está directamente relacionada con la cantidad de ácidos grasos presentes en la muestra.
• Determinación de carbohidratos: En general los residuos de carbohidratos producen compuestos coloridos al reaccionar con fenoles en un medio ácido. En esta prueba, los carbohidratos se hidrolizan a furfural o hidroximetilfurfural por la acción deshidratante del ácido sulfúrico concentrado y simultáneamente, gracias a una reacción de condensación con resorcinol, se generan compuestos coloridos. La cantidad de carbohidratos contenidos en la muestra se relaciona directamente con la intensidad del color rojizo generado y se le asigna un valor que va desde 0 a 4.
• Determinación de carbonatos: La reacción de efervescencia de los carbonatos con los ácidos permite estimar la cantidad de espuma que produce una cantidad constante de polvo y de ácido que reaccionan en un tubo de ensayo. Esto permite nuevamente establecer una escala numérica entre 0 y 6 que indica la cantidad de carbonatos presentes en la muestra.
• Determinación del potencial de hidrógeno (pH): Los valores de pH muestran la concentración de iones hidronio en solución y corresponden al valor que da el medidor de pH manteniendo una relación constante de muestra pulverizada y agua.

Para la representación gráfica de los análisis de las muestras del piso, los resultados se interpolan para obtener un mapa de distribución espacial por cada compuesto analizado. La coloración más oscura representa la zona de mayor concentración del indicador analizado. En el momento de hacer la interpretación hay que considerar tanto las áreas de concentración como las de ausencia de los indicadores, considerarlos en su conjunto y relacionarlos con la arquitectura y otro material arqueológico.

En algunos casos, las muestras pueden ser analizadas con cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas. Se trata de una técnica instrumental más específica que permite diferenciar entre grasas de origen animal y vegetal e identificar la presencia de residuos de sustancias, como el vino, resinas y los aceites de origen diferente. Básicamente el cromatógrafo de gases permite medir el tiempo que una molécula tarda en recorrer una columna de longitud definida y esta velocidad está directamente relacionada con el tamaño de la molécula orgánica. Cada molécula es posteriormente identificada gracias al espectrómetro de masas. Las muestras que se reportan en este artículo han sido preparadas siguiendo la metodología del extracto lipídico total desarrollada en el Laboratorio de Bristol.

Infografía del proceso de nixtamalización.

Estudios etnoarqueológicos

La interpretación de concentraciones químicas presentes en los pisos arqueológicos y en las cerámicas se apoya fundamentalmente en datos proporcionados por investigaciones de tipo etnoarqueológico y experimental. Tales investigaciones están dirigidas a determinar la relación entre los residuos químicos impregnados en los poros de los pisos y las vasijas y las actividades realizadas y observadas en ciertos espacios, por un lado, así como las sustancias contenidas en los poros de las vasijas, por otro.

En lo que concierne a los pisos, ha sido gracias a este tipo de investigaciones que se ha podido plantear que la distribución de compuestos químicos no es uniforme ni aleatoria, sino que está relacionada con las actividades humanas realizadas sobre ellos y que existe una relación entre los patrones de enriquecimiento químico y las actividades domésticas, rituales o productivas.

La Nixtamalización

La nixtamalización es un proceso ancestral que consiste en cocer granos de maíz en una solución alcalina, tradicionalmente agua con cal (hidróxido de calcio). Este proceso tiene múltiples propósitos:

• Ablandar el grano: Facilita la molienda y mejora la textura de la masa.
• Aumentar el valor nutricional: Libera niacina (vitamina B3) y otros nutrientes esenciales que de otra manera no estarían disponibles para el cuerpo humano.
• Mejorar el sabor: Imparte un sabor característico y agradable.
• Eliminar el pericarpio: Facilita la eliminación de la cáscara del grano.

El agua resultante de este proceso, conocida como "nejayote" o agua de nixtamal, contiene una gran cantidad de compuestos y nutrientes valiosos.

Composición del Agua de Nixtamal

El agua de nixtamal es rica en diversos compuestos, incluyendo:

• Calcio: Proviene de la cal utilizada en el proceso.
• Almidón: Liberado del grano de maíz durante la cocción.
• Fibra: Resultante de la disolución parcial de la cáscara del maíz.
• Ácidos grasos: Presentes en el germen del maíz.
• Vitaminas y minerales: Incluyendo niacina, potasio y fósforo.

La siguiente tabla resume la composición del agua de nixtamal:

Usos del Agua de Nixtamal

El agua de nixtamal tiene diversos usos, tanto en la alimentación como en otros ámbitos:

• Fertilizante: Debido a su contenido de calcio y otros minerales, puede utilizarse como fertilizante para plantas.
• Suplemento alimenticio: Puede consumirse directamente como fuente de calcio y otros nutrientes.
• Elaboración de alimentos: Se utiliza en la preparación de diversos platillos tradicionales, como tamales y atoles.
• Tratamiento de aguas residuales: Se investiga su uso para la eliminación de contaminantes en aguas residuales.

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