Estudio de la cinética de retrogradación del almidón y del endurecimiento de la miga de panes libres de gluten

Abstract

En las últimas décadas se ha incrementado la demanda de los productos libres de gluten, o sin gluten, como consecuencia del aumento del número de enfermos celíacos diagnosticados. Se observa que la disponibilidad de productos panificados para celíacos es cada vez mayor, y todos comparten un problema común: el acelerado envejecimiento. Este inconveniente que enfrenta este tipo de productos se debe principalmente al endurecimiento de la estructura durante períodos cortos de almacenamiento. Para explicar el envejecimiento del pan, se deben analizar diferentes variables a modo de observar las interrelaciones entre los cambios ocurridos durante el almacenamiento. En la presente investigación se tuvieron en cuenta variables macroscópicas, como el estudio de la disminución de la humedad en la miga y el incremento de la misma en la corteza, así como el aumento de la dureza de los panes; y variables microscópicas, como el cambio en la entalpía de retrogradación mediante un análisis de DSC y modificaciones en la fracción cristalina (DRX). Tanto la información cualitativa como cuantitativa a nivel molecular son necesarias para explicar su manifestación macroscópica. En cada variable se analizó el efecto de las materias primas y los tiempos y temperaturas de almacenamiento. Por último, se analizaron de manera conjunta las variables y sus relaciones en el proceso global del envejecimiento del pan. El Objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto del almacenamiento a distintas temperaturas sobre la retrogradación del almidón y el endurecimiento de la miga de panes libres de gluten, relacionando la cinética de ambos procesos. Para ello, se utilizaron harina de arroz, fécula de mandioca, harina de soja micronizada activa entera, harina de soja micronizada inactiva entera. Se determinó la composición centesimal de cada materia prima (porcentaje de humedad, cenizas, materia grasa, proteínas, carbohidratos). Se elaboraron panes libres de gluten utilizando diferentes mezclas de harinas y fécula, levadura prensada, leudante químico, sal y margarina. Se estudiaron dos sistemas diferentes según el tipo de harina de soja empleado: con harina de soja activa (HSA), conteniendo 65 % de agua, base harina/almidón; con harina de soja inactiva (HSI), con un contenido de 80 % de agua, base harina/almidón. Se evaluó la calidad tecnológica de los panes midiendo volumen específico, estructura de la miga, dureza inicial de la miga, color de la corteza y humedad inicial de la miga y la corteza. Los panes elaborados con las diferentes fórmulas, se sometieron a diferentes tratamientos de almacenamiento (variando tiempo y temperatura). Algunos panes se almacenaron a temperaturas sobre cero (25 ºC y 4 ºC) durante 1, 3, 7 y Estudio de la cinética de retrogradación del almidón y del endurecimiento de la miga de panes libres de gluten [viii] 10 días; mientras que otros panes fueron almacenados a temperaturas bajo cero (-15 °C y -30 °C) durante 7, 14, 28 y 42 días. Bajo estas condiciones de almacenamiento, se realizó un estudio sobre el envejecimiento de las piezas de pan, considerando: humedad de corteza y de miga, firmeza, retrogradación del almidón (calorimetría diferencial de barrido) y evaluación de la formación de cristales (difractometría de rayos X) durante el almacenamiento. El último estudio se aplica únicamente a los panes almacenados en las diferentes temperaturas, en los últimos días (10 y 42). El agregado de HSA disminuyó de manera significativa respecto de la HSI la pérdida de agua de la miga en panes almacenados a tanto a 25°C como a 4°C, no habiendo diferencias significativas del efecto del tipo de harina de soja en la miga de los panes almacenado a temperaturas bajo cero (-15°C y -30 °C). En el caso de la dureza de los panes, fue más evidente el efecto positivo de la HSA, al desarrollar menor grado de dureza (gf) en las migas en comparación con la HSI. Los resultados del análisis de calorimetría diferencial de barrido, muestran que fueron significativamente diferentes aquellas muestras almacenadas a temperatura sobre cero, por lo que no se puede concluir que el tipo de harina de soja influye directamente sobre la retrogradación en almacenamientos a temperaturas sobre cero. En cuanto a la cristalinidad desarrollada durante el envejecimiento de los panes, se observaron diferencias significativas entre las formulaciones con diferentes harinas de soja. El efecto de reducción de cristalinidad en los últimos días de almacenamiento, fue mayor en los panes con HSA, incluso en aquellos panes almacenados a temperaturas bajo cero. Conclusión. En general, la conformación de las proteínas presentes en la harina de soja ejerce un efecto significativo sobre la velocidad de endurecimiento en panes libres de gluten. El estado de las proteínas de la harina de soja influye en la migración del agua, el endurecimiento y una disminución de la transición endotérmica, siendo de interés tecnológico para lograr panes de calidad, aquellas no tratadas térmicamente. Las variables que explican en mayor medida este efecto positivo son la velocidad de endurecimiento y la reducción en la entalpía de retrogradación. Ambos fenómenos denotan las diferencias más significativas entre las diferentes formulaciones, en almacenamiento a temperaturas sobre cero.