Articulo Intr Harina

7/24/2019 Articulo Intr Harina

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248 APR 2011, VOL. 36 N 4

PALABRAS CLAVE / Calidad Panadera / Formulacin / Pan Francs / Viscoelasticidad /

Recibido: 29/10/2010. Modicado: 21/02/2011. Aceptado 22/02/2011.

Elisa Magaa Barajas. Candidata a Doctora en Ciencias en Biotecnologa, Instituto Tecnolgi-co de Sonora (ITSON), Mxico. e-mail: [email protected].

Benjamn Ramrez Wong. Doctor en Ingeniera Agrcola, University of Texas A&M, EEUU.Profesor-Investigador, UNISON, Mxico. Direccin: Departamento de Investigacin y Posgrado, UNISON, Sonora, Mxico. e-mail:[email protected]

Patricia Isabel Torres Chvez. Doctora en Ciencias de los Alimentos, Centro de Investigacinen Alimentacin y Desarrollo, Mxico. Profesor-Investigador, UNISON, Mxico. e-mail: [email protected]

Dalia Isabel Snchez Machado. Doctora en Nutricin y Bromatologa, Universidad de Santia-go de Compostela (USC), Espaa. Profesor-Investigador, Instituto Tecnolgico de Sonora (ITSON), Mxico. e-mail: [email protected]

Jaime Lpez Cervantes. Doctor en Tecnologa de Alimentos, USC, Espaa. Profesor-Investiga-dor, ITSON, Mxico. [email protected]

EFECTO DEL CONTENIDO DE PROTENA,GRASA Y LEVADURA EN LAS PROPIEDADES

VISCOELSTICAS DE LA MASA Y LA CALIDADDE PAN TIPO FRANCS

ELISA MAGAA BARAJAS, BENJAMN RAMREZ WONG,

PATRICIA ISABEL TORRES CHVEZ, DALIA ISABEL SNCHEZ MACHADOy JAIME LPEZ CERVANTES

l pan es el productoobtenido por la accinfermentativa de enzi-

mas naturales de la harina de trigo so-bre los azcares liberados del almidn

de la misma (Mondal y Datta, 2007).En Mxico, el pan denominado bolilloes una adaptacin del pan francs degran popularidad a nivel nacional, sien-do uno de los tres tipos de pan de ma-yor consumo por la poblacin en 2006,

0378-1844/11/04/248-08 $ 3.00/0

segn la Cmara Nacional de la Indus-tria Panificadora. Los ingredientes prin-cipales utilizados para elaborar el panfrancs son harina, que es el compo -nente mayoritario, sal, levadura y agua,

y en algunos otros casos se adicionaazcar y grasa.La masa de trigo es un

material viscoelstico, caractersticaparticular con fer ida por la red de glu-ten. Las propiedades reolgicas de las

masas de trigo son determinantes parasu manejo durante el proceso de pani-ficacin, reflejndose en las caracters-ticas de calidad del producto final(Bloksma y Bushuk, 1988; Mondal y

Datta, 2007). Actualmente no existenparmet ros viscoelsticos indicadore sde calidad para cada producto de pani-ficacin. Las pruebas reolgicas funda-mentales tienen bases tericas, son in-dependientes del instrumento, geome-

RESUMEN

Se evalo el efecto del contenido de protena en la harina,grasa vegetal y levadura en: la viscoelasticidad de la masay la calidad del pan tipo francs. El pan se elabor con tresharinas comerciales de diferentes contenidos de protena(10,59; 12,12 y 13,54%), dos concentraciones de grasa vegetal(0 y 2%) y dos de levadura (0,5 y 2%). Se determin la com-

posicin proximal. A las harinas les fueron determinadas lascaractersticas fsicas y qumicas, y a sus masas las propie-dades reolgicas y viscoelsticas. A las masas les fueron eval-uadas sus caractersticas viscoelsticas utilizando los mtodosdinmico y de relajacin del esfuerzo. La calidad del pan fueevaluada midiendo el volumen especco y la rmeza como

fuerza mxima a las 2, 24 y 48h de almacenamiento a 25C.

Para evaluar el efecto del contenido de los ingredientes, seutiliz un diseo factorial con tres factores: contenidos de

protena, grasa vegetal y levadura . El contenido de protenade la harina tuvo un efecto signicativo en la viscoelastici -dad de sus masas y en la calidad del pan. El pan con mayorvolumen y ms suave fue elaborado utilizando masa con uncomportamiento ms viscoso que elstico. Adems, altos con-tenidos de grasa vegetal y levadura favorecieron al volumen

y la rmeza del pan durante su almacenamiento. Se encon-traron correlaciones (p


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tra y cantidad de muestra; cualidadesque han promovido su aplicacin en lacaracterizacin viscoelstica de lasmasas y su relacin con la calidad del

pan (Faubion y Hoseney, 1990). VanBockstaele et al. (2008b) mostraronque la viscosidad de las masas de lasharinas de diferentes variedades de tri-go, evaluada con el parmetro visco-elstico dinmico ngulo delta (), fa-vorece al volumen del pan. Estos mis-

mos autores relacionaron tambin alvolumen del pan con las caractersticasreolgicas de las masas determinadascon la prueba de recuperacin del des -lizamiento. Se encontr una alta rela-cin entre el volumen del pan y la re -cuperacin mxima de la deformacin(r2= 0,74; Van Bockstaele et al.,2008a). Rouill et al. (2005) utilizaronlas pruebas de recuperacin del desli-zamiento y la prueba de compresinuniaxial con lubricacin aplicada enmasas para determinar el efecto de loscomponentes menores de la harinasobre la reologa de sus masas y el vo -lumen del pan; observaron que la fine -za de la miga depende directamentedel ndice de endurecimiento de la de-formacin, mientras que el volumenespecfico del pan se afecta negativa-mente con el incremento de la viscosi-dad biextensional.

La harina y el resto delos ingredientes afectan a la reologade las masas y las caractersticas del

producto final. Mondal y Dat ta (2007)reportaron que la harina afecta princi-

palmente las caracter st icas de firmezay miga del pan. El contenido de prote -

na de la harina es uno de los principa-les factores que influye en el compor-tamiento reolgico de las masas (VanBockstaele et al., 2008a, b), determi-nando as su calidad panadera (Do-

braszczyk y Morgen ste rn , 2003). Engeneral, el volumen del pan es favore-cido con el contenido de protena(Gupta et al., 1992).

Otro ingrediente im-port ante en el pan es la gr asa, que tie -ne varios efectos: plastificante, formanuna fase intersticial en las paredes delas burbujas evitando que se colapsen,emulsificante, mejora la palatabilidad y

extiende la vida de anaquel. Los prin-cipales beneficios de la adicin de gra-sa en el pan son el incremento de suvolumen y la suavidad de la miga(Brooker, 1996). Por ltimo, la levadu-ra realiza el proceso de fermentacintransformando a los azcares presentesen CO2+H2O, los cuales evitan el in-cremento de calor dentro de la miga y

por lo tanto gran prdida de humed ad(Mondal y Datta, 2007). Carr y Tadini

(2003) observaron incremento del volu-men de pan al aumentar la cantidad delevadura.

Por lo anterior, es im-port ante obtener el proceso y formula-cin de control del pan francs, deter-minar cualitativamente y cuantitativa-mente los parmetros reolgicos invo-lucrados en la calidad del mismo y,finalmente, determinar el efecto de lacantidad de los ingredientes en sus ca-

ractersticas de calidad. Por otro lado,la finalidad de realizar este estudiofue tomar los resultados obtenidoscomo base en un trabajo subsiguiente,donde se persigue obtener una frmulacontrol para pan francs elaborado conmasa congelada que presente caracte-rsticas prximas al pan fresco o re-cin elaborado, trabajo en el que se de -terminar tambin el efecto del conte-nido de grasa y levadura en los cam-

bios reolgicos de la masa y en lacalidad del pan durante el almacena-miento congelado. Asimismo, se eva-luarn los cambios en las protenas

presentes en la masa al ser almacena-das a temperatura de congelacin y siexiste una relacin con los cambios enlas propiedades reolgicas de la masay en la calidad del pan.

Materiales y Mtodos

Materia prima

Se utilizaron tres hari-nas comerciales con diferente conteni-do de protena para la elaboracin del

pan. Los otros ingredientes uti lizados

fueron: sal (Mar de Corts, Sales delValle SA de CV), manteca vegetal(Inca, Alimentos Capullo, S de RL deCV), y levadura instantnea Nevada, ymejorador para pan blanco Magimix40, ambos de Safmex SA de CV./Fer-mex SA. de CV).

Calidad de las harinas

Pruebas f isicoqumicas. A las harinasse les realiz un anlisis qumico

proximal de acuerdo a AACC (2000),midiendo contenido proteico (mtodo46-13) con un determinador de nitrge-

no (modelo FP-528, marca LECO, MI,EEUU) y factor de conversin a pro-tena de N5,7; contenido de cenizas(mtodo 08-03); y contenido de hume -dad (mtodo 44-40). El contenido degluten se determin con el equipo Glu-tomatic (modelo 2100, marca Falling

Number, Huddinge, Suecia) y el mto-do 38-11 (AACC, 2000). El volumen desedimentacin se determin por el m-todo 56-61A (AACC, 2000).

Pruebas reolgicas

Farinogramas. Se determin la absor-cin de agua (%), estabilidad (min) ytiempo de desarrollo (min) utilizandoun faringrafo (tipo 810143, marca Bra-

bender Instrument s, South Hackensack,NJ, EEUU) y el mtodo 54-21 (AACC,2000).

Alveogramas. Los alveogramas se reali-

zaron con el alveogrfo (Chopin Instru-ments, Villeneuve-La-Garenne, France)de acuerdo al mtodo 54-30 (AACC,2000). El alvegrafo registra la fuerzageneral (W; 10 -4J) y las relaciones deelasticidad (P/L y P/G) de las harinasde trigo.

Reofermentogramas. Se utiliz un reo-fermentmetro (tipo Rheo F3, marcaChopin) y el mtodo propuesto en elmanual del equipo. Los parmetros ob-tenidos fueron altura mxima de desa-rrollo de la masa (Hm; mm), alturamxima de liberacin de gas (Hm;mm) y produccin de gas (CO2; ml).

Caractersticas viscoelsticas de lasmasas

Pre paracin de las mue stras. Se elabo-raron masas de cada una de las hari-nas comerciales para determinar suscaractersticas viscoelsticas medianteel mtodo dinmico y la prueba de re -lajacin del esfuerzo. La masa se pre-

par utili zando 100g de cada harina yagua destilada correspondiente a la ab-sorcin de agua obtenida con el farino-grama. La harina y el agua destiladase homogeneizaron en una mezcladorade capacidad de 300g (National MFG,Lincoln NE, EEUU) por 30s en seco y1min al agregar el agua destilada. Lamasa se dej reposar durante 30min enuna cmara de fermentacin (NationalMFG) con ambiente controlado (30C,85% de humedad relativa). Posterior-mente, se pesaron muestras de 2,6g demasa para usarse en el remetro, y seintrodujeron en una bolsa de plsticocerrada hermticamente a temperaturaambiente (25C) para evitar prdidasde humedad.

Barridos dinmicos oscilatorios de fre -

cuencia. Se utiliz un remetro (modeloRSF III, marca Rheometrics Scientific,Piscataway, NJ, EEUU), conectado a

platos paralelos de 25mm de dimetro yun sistema Peltier para el control detemperatura. La muestra de masa se co-loc hasta llegar a una separacin de

plato de 2mm. Posteriormente se cor ta-ron los sobrantes de la masa y se cu-

bri con vaselina la par te expuest a alambiente, para evitar su deshidratacin.


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Despus se dej reposar la muestra por15min con el fin de que sta se relaja -

ra. Las pruebas de barrido de frecuen-cia se manejaron mediante el softwarede control (RSI Orchestrator, Rheome-trics Scientific) a una deformacin de0,1%, la cual est dentro de la reginlineal, y a temperatura de 25C. El ba-rrido de frecuencia se realiz desde 0,1hasta 100rads-1. Los parmetros visco-elsticos obtenidos fueron mdulo dealmacenamiento (G; Pa), mdulo de

prdida (G ; Pa) y ngulo de fase (; ).

Prueba de relajacin del esfuerzo. Seutiliz el mismo remetro usado en elmtodo dinmico. El equipo trabaj enmodo de esfuerzo de corte aplicando15% deformacin por 0,1s durante30min (con 20min previos de reposo), atemperatura constante de 25C (Safari-Ardi y Phan-Thien, 1998; Rao et al.,2000; Li et al., 2003). Se obtuvieroncurvas de G(t) (Pa) vs tiempo (s), dondeG(t) es el mdulo de relajacin (esfuer-zo/deformacin) a cualquier tiempo. Elesfuerzo mximo inicial a 15% (G0) yel tiempo de relajacin () fueron los

parmetros obtenidos.

Proceso de panificacin del panfrancs

Formula control. Las formulaciones uti-lizadas fueron en base al peso de la ha-rina. Los ingredientes variables fueronel tipo de harina comercial (cantidad de

protena), el conten ido de grasa (0 y2%) y el contenido de levadura (0,5 y2%); permaneciendo constantes la canti-dad de sal, mejorador y agua destilada(1,5%, 2% y 66,6%; respectivamente).Resultaron as 12 tratamientos (TablaI). Existen diferentes formulaciones

para el pan francs y algunas de ellascarecen de grasa, por lo que en estecaso se evalo el efecto de la ausenciay presencia de grasa en la calidad del

pan. Un 3% de grasa favorece el creci-miento de la levadura (Oda y Tonomu-ra, 1993), y particularmente se observen preliminares un mejor efecto con2%. Los porcentajes de levadura selec-cionados son resultados de estudios pre-liminares. Se hicieron triplicados de

cada tratamiento para seleccionar laformulacin control para el pan.

Elaboracin de pan. Para evaluar la ca-lidad panadera de las harinas comercia-les se adecu a nivel de laboratorio elmtodo directo tradicional de elabora-cin de pan francs. Para elaborarlo secomenz por incorporar los ingredien-tes utilizando una mezcladora (NationalMFG) por 4min. Se pesaron masas de50g las cuales se bolearon y se dejaronreposar durante 5min antes del formadodel pan. Transcurrido el tiempo de re-

poso, los panes se formaron y se some -

tieron a fermentacin durante 1h utili-zando una cmara de fermentacin (Na-tional MFG) con ambiente controlado(30C y 85% de humedad relativa). Unavez finalizada la fermentacin, se leshizo un pequeo corte a cada pan en su

parte superior. Posteriormente, los pa-nes se hornearon por 12min a 250Cutilizando un horno (National MGF).Por ltimo, los panes se dejaron enfriardurante 2h a temperatura ambiente

de volumen (modelo PUP, NationalMFG). Posteriormente los panes se pe-saron en una balanza (marca OHAUS,Polonia) y, se calcul el volumen espe-cfico (cm3g-1). La firmeza de la migadel pan se evalo utilizando la mquinade prueba universal (modelo 4465, Ins-tron Corp, Conton, EEUU). Se adecuel mtodo compresivo de pan, utilizan-do una geometra con dimetro de30mm con una separacin de 25mm. Se

utiliz una celda de carga con capaci-dad de 50,98kg y una velocidad de ca-

bezal de 100mmmin-1, hasta lograr un40% de deformacin del pan. El par-metro obtenido fue el esfuerzo mximo(kg-f).

Diseo de Experimentos

Se utiliz un diseo deexperimentos completamente al azar

para analizar las determinaciones en lasharinas. Para evaluar el efecto del con-tenido de protena de la harina, grasa ylevadura en las propiedades viscoelsti-

cas de las masas y en la calidad delpan , se uti liz un diseo factor ial contres factores: contenido de protena (lastres harinas tienen diferente contenidode protena), contenido de grasa (0 y2%) y contenido de levadura (0,5 y2%), resultando 12 tratamientos. Con elfin de determinar el efecto de estosfactores sobre las diferentes determina-ciones, se llev a cabo un anlisis devarianza (ANDEVA) con un nivel de

TABLA IFORMULACIONES UTILIZADAS

PARA ELABORAR PAN FRANCS

Harinacomercial

Levadura*(%)

Grasa*(%)

Harina 1 0,5 0,00,5 2,02,0 0,0

2,0 2,0

Harina 2 0,5 0,0

0,5 2,02,0 0,0

2,0 2,0

Harina 3 0,5 0,00,5 2,02,0 0,0

2,0 2,0

* Porcentaje en base a la harina. Harina 1:marca Sanson, Harina 2: marca Selecta, Hari-na 3: marca La Perla.

TABLA IIVALORES PROMEDIO (SD) DE LAS CARACTERSTICAS QUMICAS

Y FSICAS DE LAS HARINAS COMERCIALES

Harinacomercial

HUM(%)

PRO *(%)

CEN *(%)

GH *(%)

VSED *(ml)

Harina 1 12,08 0,14 a 13,54 0,01 a 0,77 0,02 a 33,04 0,33 a 28,79 0,39 aHarina 2 11,08 0,02 b 12,12 0,01 b 0,86 0,09 a 31,91 0,32 a 26,57 0,85 bHarina 3 10,47 0,11 c 10,59 0,09 c 0,78 0,17 a 27,40 0,48 b 19,79 0,98 c

* Base seca. Dentro de una misma columna; letras diferentes, entre medias son estadsticamentediferentes p=0,05 (p


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de las caractersticas fsicas y qumicasde las harinas comerciales utilizadas. Elcontenido de protena de la harina afec -t significativamente (p


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del pan aplicando el mtodo dinmico yla prueba de relajacin del esfuerzo semuestra en las Figuras 1, 2 y 3.

Mtodo dinmico. Los parmetros obte-nidos con este mtodo (Figuras 1 y 2)fueron el mdulo de almacenamiento(G'), mdulo de prdida (G'') y el ngu-lo de fase (). Los datos de las caracte-rsticas viscoelsticas determinadas conel mtodo dinmico que se utilizaron

para el anlisis est adst ico fueron loscorrespondientes a la frecuencia de

5rads-1, por estar en la regin ms li-neal de la curva. G' y G'' representan la

par te elstica y viscosa del material, y refleja la relacin entre ellos. En ma-sas de trigo, toma valores entre 0 y90, significando un comportamiento

puramente elstico y puramente visco-so, respectivamente. Un material visco-elastico tiene un ngulo entre esos va-lores de ngulos. El contenido de pro -tena de la harina present un efecto

muy significativo (p


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yeron que debe de existir un balanceentre la viscosidad de la masa que per-mita el crecimiento de la celda de gas ysu elasticidad para mantener el airedentro de la celda.

Evaluacin de la calidad del pan

En la Tabla IV se pre-sentan los valores promedio de los pa-rmetros de calidad del pan elaboradocon harinas comerciales utilizando di-ferentes contenidos de levadura y gra-sa en su formulacin. El ANDEVAmostr que los tres factores estudiadostuvieron un efecto muy significativo

(p


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lores altos en estos parmetros favore-cen al VES. Otros investigadores hanencontrado las relaciones de VES conTD y , resumindose en el contenidoy tipo de protena presente que confie-re fuerza a la masa (Islas et al., 2005;Van Bockstaele et al., 2008b). Por otrolado, y son parmetros que indicancun viscoso o elstico se comporta unmaterial. En este caso el grado de vis-cosidad de la masa favorece el incre-

mento de volumen de las celdas de gasreflejndose en un valor alto de Hm,siendo este incremento adecuado paramantener su volumen sin llegar a laruptura, por lo que el VES es grande.As mismo, se encontraron dos correla-ciones negativas de VES con la pro -duccin de gas (CO2; r=-0,645) y el es-fuerzo mximo inicial (G0; r=-0,622),indicando que el VES es menor cuandoCO2 y G0 son mayores. Si el CO2 esexcesivo, las paredes de la celda degas superan su ndice de ruptura cau-sando que se colapsen, reduciendo asel VES. De igual forma, cuando la ma-triz proteica est fuertemente unida seregistra un mayor G0 u oposicin alcrecimiento de la celda de gas, ocu-rriendo primero la ruptura o simple -mente no aumentando el tamao de lamisma, afectando el VES. Con respec -to a la firmeza del pan recin elabora-do (FM2) se encontraron dos correla-ciones negativas con CO2 y , revelan-do que cuando la firmeza del pan esmenor (ms suave) CO2 y son mayo-res. Debido al grado de viscosidad dela masa evaluada por la acumulacinde CO2 es posible. El CO2 se aloja en-

tre las paredes de la celda de gas for-mando burbujas, las cuales unidas for-man una esponja al enfriarse el pan,confirindole una firmeza menor (ms

blanda).

Conclusiones

El contenido de prote-na se relacion con la reologa de lasmasas. Se considera que ms all delcontenido de protena fue probable-mente el tipo de protenas y sus subu-nidades presentes (principalmente lasgluteninas) las responsables en las di-

ferencias reolgicas, sugieriendo exten-der la investigacin en ese aspecto. Elvolumen del pan francs se incrementen un 60,39 y 5,69% (utilizando leva -dura al 0,5 y 2,0%, respectivamente)en harina de alto contenido de protena(13,54%; harina 1) en masas con grasa.El incremento de 0,5 a 2% de levaduraen masas de la harina 1 con grasa re-dujo en un 50% la firmeza de su miga.La formulacin control obtenida fue

con harina comercial con mayor conte-nido de protena, 2% de grasa y 2% delevadura. Con sta formulacin se ob-tuvo el pan francs con mayor volu-men y una firmeza ms suave. Lamasa de la harina 1 tuvo los valoresms altos de (ms viscoso) y tiempode relajacin (29,82o y 0,385s, respecti-vamente) y el valor menor del esfuerzomximo inicial (4,44kPa), indicando uncomportamiento ms viscoso del mate-

rial. Masas con mayor comportamientoviscoso que elstico son ms adecua-das para obtener pan francs de mayorvolumen y menor firmeza. Estos valo -res obtenidos de los parmetros vis-coelsticos pueden fungir como indica-dores de calidad del pan francs, bajola formulacin control establecida. Engeneral, se observ que la viscoelasti-cidad de la masa, aunado a la formula -cin utilizada, influye en las caracte-rsticas panaderas del producto termi-nado. Utilizando el mtodo dinmico yla prueba de relajacin del esfuerzofue posible encontrar una relacin en-tre sus parmetros y las caractersticasde calidad del pan francs, obteniendoindicadores viscoelsticos de la calidad

panadera.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecena la Panadera local Galissa por el en-trenamiento recibido en la elaboracindel pan y facilitar material para la ex-

perimentacin, al Molino la Fama porproporcionar par te de la materia primautilizada, y al Departamento de investi-

gacin y Posgrado en Alimentos de laUniversidad de Sonora por facilitar susinstalaciones y equipo para realizar lainvestigacin.

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EFFECTS OF PROTEIN, SHORTENING AND YEAST CONTENT ON DOUGHS VISCO-ELASTIC PROPERTIES ANDQUALITY OF FRENCH TYPE BREADElisa Magaa Barajas, Benjamn Ramrez Wong, Patricia Isabel Torres Chvez, Dalia Isabel Snchez Machadoand Jaime Lpez Cervantes

SUMMARY

EFEITO DO CONTEDO DE PROTENA, GORDURA E FERMENTO NAS PROPRIEDADES VISCOELSTICAS DAMASSA E A QUALIDADE DE PO TIPO FRANCSElisa Magaa Barajas, Benjamn Ramrez Wong, Patricia Isabel Torres Chvez, Dalia Isabel Snchez Machadoe Jaime Lpez Cervantes

RESUMO

design was used, with three factors: protein content, shorten-ing content, and yeast content. The our protein content had a

signicant effect on the doughs viscoelasticity and bread qual-ity. French bread made of dough with more viscous than elas-tic behavior had the largest volume and the softest rmness.

Furthermore, high contents of shortening and yeast enhancethe volume and rmness of bread during storage. Correlations(p

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