Contenido de Almidón Dañado y Reología de la Masa en Harina de Trigo

Introducción: Los gránulos de almidón en el endospermo del trigo están bien organizados y reforzados por redes de proteínas. Sin embargo, las fuerzas mecánicas durante el proceso de molienda pueden dañar parcial o totalmente estos gránulos. Como resultado, la harina producida contiene una mezcla de gránulos de almidón intactos y dañados. El contenido de almidón dañado en la harina depende de las características del sistema de molienda y de los ajustes de los rodillos. Específicamente, la molienda a alta velocidad y presión puede aumentar la proporción de almidón dañado debido a la estructura frágil de los gránulos. Esta característica tiene un impacto significativo en la absorción de agua de la harina y el comportamiento de la masa, influyendo directamente en el rendimiento de la panificación. Además, el almidón dañado acelera las reacciones enzimáticas, alterando las propiedades glucémicas de la harina, un factor esencial en la producción de alimentos funcionales.

Metodología: En Bastak Instruments, un centro de I+D líder a nivel mundial, se molieron cinco muestras distintas de trigo panadero (Triticum aestivum L.), denominadas "Muestra-01, Muestra-02, Muestra-03, Muestra-04 y Muestra-05", utilizando el molino de laboratorio Bastak 4500 de doble pase con diferentes ajustes de distancia entre rodillos. Las muestras procedían de diversas regiones del mundo y eran de tipos locales de dureza media. Las muestras de trigo fueron molidas utilizando un total de cinco rodillos (tres rodillos de quiebre y dos rodillos de reducción), obteniéndose harinas con diferentes niveles de almidón dañado. El rendimiento de la harina se calculó como un porcentaje del trigo limpio y atemperado inicialmente molido.

Los niveles de almidón dañado en las harinas, obtenidas mediante molienda con distancias entre rodillos que van desde 0,1 mm hasta 0,7 mm, fueron medidos en seis minutos utilizando el dispositivo Bastak SD Cheq 15000 mediante el método amperométrico bajo normas internacionales.

Características físicas y químicas: Las muestras de trigo fueron analizadas utilizando el dispositivo Hectolitro 7000 de Bastak para el peso hectolítrico (kg), el medidor de humedad Bastak 16000 con sensores de alta precisión recubiertos de oro para el contenido de humedad (%), y el dispositivo de análisis de proteínas de Bastak para el contenido de proteínas (%). La tabla a continuación presenta los datos promedio físicos y químicos de las cinco muestras de trigo, incluidos los porcentajes de rendimiento de las harinas obtenidas mediante diferentes configuraciones de distancia de los rodillos.

Таблица: Средние физико-химические данные для пяти различных образцов пшеницы и урожайность муки, полученной при помоле с различными настройками зазора между валками

Уровни поврежденного крахмала в муке, полученной при помоле с зазорами между валками от 0,1 мм до 0,7 мм, были измерены за шесть минут с помощью анализатора повреждений крахмала Bastak SD Cheq 15000 методом амперометрии в соответствии с международными стандартами.

Tabla: Datos físicos y químicos promedio de cinco muestras de trigo diferentes y rendimientos de harina obtenidos mediante molienda con varios ajustes de separación de rodillos.

Los niveles de almidón dañado en las harinas obtenidas mediante molienda con diferentes separaciones de rodillos (0.1 mm–0.7 mm) fueron medidos utilizando el analizador de daño de almidón Bastak SD Cheq 15000 en seis minutos mediante el método amperométrico, cumpliendo con los estándares internacionales.

Figura: Niveles de almidón dañado obtenidos mediante la molienda de diferentes muestras de trigo con diversas separaciones de rodillos.

Para evaluar la calidad de horneado de la harina, se realizaron análisis de la masa para examinar el impacto de los niveles de almidón dañado en la calidad de la masa. Para lograr una consistencia óptima de la masa y una producción de pan de alta calidad, la cantidad de almidón dañado en la harina debe mantenerse equilibrada. Las harinas con un exceso de almidón dañado tienen una alta capacidad de absorción de agua, lo que aumenta la absorción de la masa, interrumpiendo su homogeneidad durante el amasado y reduciendo la elasticidad. Este tipo de harinas, que tienden a absorber más agua, causan un exceso de suavizado de la masa e impiden la formación adecuada de gluten. Como consecuencia, la capacidad de retención de gases de la masa disminuye y, debido a la incapacidad de retener los gases producidos durante la fermentación, el volumen del pan disminuye, resultando en una estructura de miga más densa.

Este desequilibrio afecta negativamente la formación de la corteza exterior durante el proceso de horneado, comprometiendo la calidad de la corteza. Las investigaciones sugieren que el uso de harinas con niveles óptimos de almidón dañado favorece el desarrollo de la masa y la fermentación, mejorando el volumen del pan y creando una miga uniforme y porosa. Sin embargo, cuando los niveles de almidón dañado exceden este óptimo, la hidratación del gluten se ve limitada, lo que dificulta la dispersión efectiva de los gases. Como resultado, debido a la gran área superficial, la masa carece de una formación suficiente de la red de gluten, reduciendo la capacidad de retención de gases, disminuyendo el volumen del pan y conduciendo a una miga más densa. Por esta razón, controlar el contenido de almidón dañado dentro de un rango óptimo se considera un parámetro crítico en la producción de pan.

Mientras que los gránulos de almidón intactos pueden absorber aproximadamente 0.33 veces su peso en agua, los gránulos de almidón dañado pueden absorber su peso completo en agua. Por lo tanto, la cantidad de almidón dañado afecta significativamente la calidad de horneado de la harina, analizada utilizando los avanzados dispositivos de reología de masa Absograph 500 y Resistograph 500 de Bastak.

Se realizaron análisis de la masa, incluyendo la capacidad de absorción de agua/estabilidad, utilizando muestras de harina que contenían diferentes niveles de almidón dañado, medidos por el dispositivo de daño de almidón Bastak SD Cheq 15000. Usando 300 g de muestras de harina, se prepararon muestras de masa en el dispositivo Absograph 500 sometiéndolas a mezclado durante 5 y 20 minutos. Además, utilizando el dispositivo Bastak Resistograph 500, se evaluaron las propiedades reológicas de la masa durante las duraciones de prueba de 45, 90 y 135 minutos. El proceso de prueba utilizó un mecanismo especial de estiramiento de masa en rieles que se movía hacia arriba para eliminar los efectos gravitacionales, registrando la fuerza aplicada para su análisis gráfico. La elasticidad, resistencia y energía de la masa se determinaron de acuerdo con los estándares internacionales para lograr productos horneados con características ideales.

Figura: MUESTRA-01 (Distancia entre rodillos: 0.5 mm), Gráfico de estabilidad de Absograph
UCD: 23.5

Figura: MUESTRA-02 (Distancia entre rodillos: 0,2 mm), Gráfico de Estabilidad de Absograph
UCD: 33,3

En las muestras de masa preparadas con harina que contiene altos niveles de almidón dañado, se observó que el aumento excesivo de almidón dañado reduce la capacidad de retención de gas, ya que no hay suficiente gluten disponible para cubrir el área de superficie aumentada. Esto afecta significativamente el proceso de fermentación, deteriora la estructura interna del pan y, en última instancia, afecta la calidad general del pan.