Efecto del secado en la calidad y digestibilidad del almidón de una pasta sin gluten

Abstract

RESUMEN:Las pastas alimenticias han servido como base para el desarrollo de productos sin gluten (proteína presente en el trigo) y las investigaciones a lo largo de varios años han llevado al descubrimiento y uso de materias primas libres de gluten de diferentes fuentes no convencionales. Una de ellas es la harina de plátano macho verde (Musa paradisiaca L., subgrupo plantain) (HPV), cuyo interés radica en sus carbohidratos indigeribles: fibra dietética, almidón resistente y los beneficios que aportan a la salud. Esta harina, combinada con hidrocoloides, permite ofrecer una nueva opción de consumo de pasta sin gluten a enfermos celiacos. En torno a este producto se han realizado estudios y optimizaciones sobre la formulación, condiciones de mezclado y de extrusión, evaluando sus efectos en los atributos de calidad y en la digestibilidad in vitro de los componentes. Sin embargo, en todos estos estudios, el secado en la producción de la pasta ha sido en condiciones similares (a temperaturas bajas, cercanas a 50°C). El secado es una operación importante en la elaboración de pasta por el costo y por su efecto en la calidad cuando son implementadas altas temperaturas (demostrado en las pastas de trigo). El objetivo del presente trabajo fue evaluar y conocer la influencia de las condiciones del proceso de secado en los atributos de calidad de la pasta sin gluten de HPV y en la digestibilidad de carbohidratos. Para lo cual se elaboraron pastas tipo espagueti basadas en una formulación optimizada con HPV reportada en la literatura. El secado de las pastas extrudidas se realizó con un secador de convección forzada escala laboratorio. Se evaluaron tres variables de operación: la humedad relativa del aire de secado al 30% (H1) y 60% (H2), la temperatura del aire de secado a 50, 70 y 90 °C (T1, T2 y T3, respectivamente) y la velocidad del aire de secado a 0.5 m/s (V1) y 1.2 m/s (V2). A las pastas secas se les determinaron las pérdidas por cocción (PPC) y se midió el perfil de textura una vez cocidas. Se analizó el grado de orden estructural por calorimetría diferencial de barrido (CDB). Se determinaron las fracciones de almidón y se evaluó la digestibilidad in vitro. Por último, se identificó la morfología y conformación de los componentes por medio de microscopía electrónica de barrido (MEB) y confocal de barrido láser (MCBL). Como resultado se encontraron diferencias en los tiempos de secado por efecto de la variable temperatura. Se encontró que las pastas redujeron las PPC cerca del 3% conforme aumentó la temperatura y humedad de secado. La textura se vio afectada por la interacción de las tres variables de secado, reflejándose a H2 y T3 un aumento de la dureza (172.4 ± 5 y 184 ± 5 N) comparado con la misma temperatura y velocidad a H1 (117.2 ± 4 y 97.9 ± 4). La CDB mostró que las pastas secadas a H1 y H2 tuvieron diferencias significativas entre sí, mostrando entalpías de gelatinización cercanas a 1 J/g en H1 y entalpías no identificadas (≈0) en las pastas secadas a H2. Las fracciones de almidón no mostraron diferencias significativas entre los tratamientos H1T1 y H1T3, el almidón resistente tampoco mostró cambios (4.5 ± 0.4 % en la pasta H1T1 y 4.3 ± 0.1% en la H1T3). Así mismo, en la digestibilidad in vitro de las pastas H1T1 y H1T3 no se observaron diferencias significativas en el porcentaje de almidón hidrolizado en los primeros minutos de la hidrólisis, sin embargo, en el minuto 360, H1T3 presentó un leve aumento en el almidón hidrolizado (74.4 ± 1.3 %) comparado con H1T1 (64.3 ± 6.1%). Las micrografías de MEB mostraron la presencia de fisuras en la superficie de las pastas H1T1V1 y H1T3V1, atribuidas a la velocidad de secado. Se concluyó que las condiciones de secado solo influyeron en las pérdidas por cocción, la textura y la microestructura de las pastas con HPV, sin embargo, la digestibilidad in vitro del almidón no se vio afectada significativamente. ABSTRACT:Pasta has been used as a basis for the development of gluten-free products (wheat protein) and research over several years has led to the discovery and use of gluten-free raw materials from different non-conventional sources. One of them is the green banana flour (Musa paradisiaca L., subgroup plantain) (HPV), whose interest lies in its undigestible carbohydrates: dietary fiber, resistant starch and the benefits they bring to health. This flour, combined with hydrocolloids, allows to offer a new option of gluten-free pasta to celiac patients. Around this product have been studies and optimizations on the formulation, conditions of mixing and extrusion, evaluating their effects on the attributes of quality and in vitro digestibility of the components. However, in all these studies, the drying in the production of the pasta has been in similar conditions (at low temperatures, close to 50 ° C). Drying is an important operation in the production of pasta due to the cost and its effect on the quality when high temperatures are implemented (demonstrated in wheat pasta). The objective of the present work was to evaluate the influence of the conditions of the drying process on the quality attributes of the gluten-free pasta of HPV and on the digestibility of carbohydrates. For which spaghetti type pastas were elaborated based on a formulation optimized with HPV reported in the literature. The drying of the extruded pastes was carried out with a forced convection dryer on a laboratory scale. Three operating variables were evaluated: the relative humidity of the drying air at 30% (H1) and 60% (H2), the drying air temperature at 50, 70 and 90 ° C (T1, T2 and T3, respectively) and the speed of the drying air at 0.5 m / s (V1) and 1.2 m / s (V2). Dry pulps were determined cooking losses (PPC) and the texture profile was measured once cooked. The degree of structural order was analyzed by differential scanning calorimetry (CDB). The starch fractions were determined and in vitro digestibility was evaluated. Finally, the morphology and conformation of the components were identified by means of scanning electron microscopy (MEB) and laser scanning confocal (MCBL). As a result, differences were found in the drying times due to the temperature of drying. It was observed that the pastes reduced PPC by about 3% as the drying temperature and humidity increased. The texture was affected by the interaction of the three drying variables, showing H2 and T3 an increase in hardness (172.4 ± 5 and 184 ± 5 N) compared to the same temperature and speed at H1 (117.2 ± 4 and 97.9 ± 4). The CDB showed that the pastes dried to H1 and H2 had significant differences between them, showing enthalpies of gelatinization close to 1 J / g in H1 and unidentified enthalpies (≈0) in the dried pasta to H2. The starch fractions did not show significant differences between the treatments H1T1 and H1T3, the resistant starch did not show either changes (4.5 ± 0.4% in the H1T1 pasta and 4.3 ± 0.1% in the H1T3 pasta). Likewise, in the in vitro digestibility of the H1T1 and H1T3 pastas no significant differences were observed in the percentage of hydrolyzed starch in the first minutes of the hydrolysis, however, in minute 360, H1T3 presented a slight increase in the hydrolysed starch (74.4 ± 1.3%) compared to H1T1 (64.3 ± 6.1%). MEB micrographs showed the presence of cracks in the surface of the pastures H1T1V1 and H1T3V1, attributed to the speed of drying. It was concluded that the drying conditions of the pasta with HPV, however, the in vitro digestibility of the starch was not affected.