HARINAS DE PANIFICACIONTRIGO (Triticum sp.)

T. aestivum : trigo harinero panificable T. durum : trigos cristalinos (sémolas y pastas)

HARINA DE TRIGOEXTRACCIONEs el producto obtenido de la molienda del endospermo del grano de trigo, es la harina que posee las características para la elaboración de pan, ya que contiene dos proteínas insolubles (gliadina y glutenina), que al unirse en presencia de agua forman el gluten. Dentro de sus características más generales se tienen:

Color: blanco o marfil claro

Extracción: se obtienen en el proceso de molienda. El grado de extracción indica que por cada 100 Kg de trigo se obtiene del 72 al 75% de harina.

La molienda del trigo consiste en la trituración del grano con objeto de obtener un tamaño de partícula más apto para las distintas aplicaciones industriales y culinarias. Con el tiempo, el hombre ha ido apreciando la posibilidad de obtener un producto en el que se hubieran eliminado las capas exteriores del grano, salvado y germen.

Por tanto los sistemas de molienda han ido evolucionando hacia sistemas más eficientes energéticamente, que consigan obtener un tamaño de partícula lo más fino posible, y que permitan eliminar la mayor cantidad de salvado y germen posible.

La industria molinera debe producir una amplia variedad de harinas adaptadas a las necesidades de sus clientes. Estas harinas se definen por distintas analíticas dependiendo del uso final de la harina, el país en el que se produzca, o las posibilidades analíticas del productor y el cliente. Entre estas analíticas es frecuente fijar unos límites de

proteína, gluten, fuerza, tenacidad, extensibilidad y actividad amilásica.

Para conseguir estas harinas el molinero debe elegir trigos que se ajusten a estas características; posteriormente deberá realizar mezclas de trigos, y en algunos casos de harinas, para conseguir el producto que mejor se adapte a las necesidades de sus clientes.

Por tanto el primer paso en el proceso de molturación es una buena selección de la materia prima.

Una vez seleccionadas las partidas de trigo, éstas deben ser clasificadas, en función de criterios de calidad, en silos. Sin embargo, el trigo llega con numerosas impurezas que deben ser eliminadas, para lo cual se utiliza una sucesión de máquinas que van eliminando las distintas impurezas. Entre las impurezas cabe destacar la presencia de piedras, partículas metálicas, barro, granos de otros cereales y leguminosas, granos de trigo inmaduros o partidos, residuos de la planta, insectos, plásticos, etc. Si estas impurezas no fueran eliminadas se podrían producir diversos daños en la maquinaria, coloraciones indeseables, reducción del valor nutritivo, pérdida general de calidad organoléptica, y en los casos más graves problemas de toxicidad y riesgo de explosiones.

Entre la maquinaria utilizada para la eliminación de impurezas son imprescindibles los imanes, para eliminar las partículas metálicas, las cribas, para desechar partículas de un tamaño mayor o menor que el grano de trigo, aspiraciones, con objeto de separar las partículas más livianas, y mesas de gravedad o deschinadoras para eliminar las piedras y otras partículas más densas que el trigo. También es frecuente el uso de discos separadores o triarvejones para eliminar las partículas de longitud distinta a la del grano de trigo, y restregadores, para separar la suciedad adherida a los granos.

Es frecuente realizar una limpieza grosera antes de almacenar el trigo en los silos, basada en una criba y una aspiración, y una limpieza más fina y exhaustiva antes de la molienda. El sistema de molturación por cilindros se basa en el paso del trigo a través de parejas de cilindros que van reduciendo el tamaño de partícula progresivamente. Tras cada pasada el producto resultante es sometido a cribados especiales para eliminar el salvado y el germen. Por tanto es aconsejable que el salvado no sea quebradizo para que no se rompa, quede en fragmentos lo más grandes posibles, y pueda ser separado con facilidad. Para ello el salvado necesita tener una humedad determinada, por lo que suele ser necesario humedecer los granos, ya que estos normalmente llegan con humedades inferiores a las recomendadas para la molturación.

La humedad del trigo tampoco puede ser excesiva ya que influirá decisiva en la humedad de la harina, cuyo máximo suele estar fijado

en las distintas legislaciones nacionales. Esta fase se denomina acondicionamiento y con ella se consigue una mejor separación del salvado y un ablandamiento del endospermo, y por tanto una menor necesidad energética para su molturación. La humedad a la que debe acondicionarse el trigo dependerá del tipo de trigo a molturar, e influirá en el rendimiento harinero, el color de la harina y su nivel de humedad.

CALIDAD

a. El peso hectolítrico se encuentra relacionado con el rendimiento de harina. Un menor peso del grano es un fuerte indicador de trigos dañados o brotados.

b. El peso de mil granos es un fuerte indicador de rendimiento de harina, ya que el porcentaje de endosperma en granos de trigo de una misma variedad es normalmente mayor en granos más grandes.

c. La actividad enzimática depende del porcentaje de granos brotados y para medirlos se utiliza el test de falling number. El valor del falling number es el número de segundos que dura un test y que mide indirectamente la actividad de estas enzimas. A medida que aumenta la cantidad de granos brotados disminuye el tiempo del test.

Existe un valor de falling number óptimo para cada uso de la harina. Harinas con índices de falling number demasiado altos, superiores a 300, dan origen a masas con dificultad para fermentar y panes con miga dura y compacta y una corteza pálida. Harinas con índices excesivamente bajos, inferiores a 150, dan origen a masas blandas, pegajosas, difíciles de trabajar con máquina, el pan se presenta aplastado, con miga gomosa y con corteza de color gris oscuro.

d. El contenido de humedad de un trigo es importante porque el grano no puede ser almacenado en forma segura con porcentajes superiores a 12-13%, la humedad disminuye el rendimiento de la molienda y porque todos los análisis deben ser hechos sobre una misma basa de humedad para ser comparables.

El contenido de las proteínas es una forma de medir indirectamente el contenido de gluten en el grano, pero no su calidad. Las harinas para pan provienen de trigos que contienen como mínimo 12% o 13% de proteína. Los bollos y los panes enrollados generalmente requieren un contenido de proteína mayor. Trigos con menos del 11% de proteína no son aconsejados para producir pan a menos que se mezcle con otros para lograr el

contenido de proteína necesario. El afrecho y el germen de la semilla de trigo tienen una mayor cantidad de proteína que el endosperma, por lo que la harina blanca posee menor contenido proteico. La harina blanca generalmente contiene entre 0.4% y 1.2% menos de proteína que la integral.PRUEBASPRUEBAS DE PREDICCIÓNLa forma idónea de establecer la calidad de una harina para elaborar un determinado producto de panificación es elaborar el producto. Sin embargo en muchas ocasiones esto no es posible ya que es necesario tener esta información de manera rápida (para corregir un proceso, por ejemplo) o se cuenta con muy poca cantidad de muestra, como en los planes de mejoramiento genético, donde se tienen unas pocas espigas de un determinado cultivar y es necesario conocer la calidad para elegir el material a multiplicar con cada una de las líneas en selección. Debido a esto, es necesario utilizar pruebas predictivas que se correlacionen significativamente con la aptitud de las harinas para elaborar diferentes productos. Existen varios ensayos de predicción, basados en distintos parámetros físico-químicos, si bien no se han establecido con claridad los fundamentos de cada uno de ellos.

- Indice de Zeleny: El Índice de sedimentación (test de Zeleny) determina el volumen de sedimentación de una suspensión de harina en solución diluida de ácido láctico (AACC 2000). El sedimento formado se debe al hinchamiento de las gluteninas, las cuales están estrechamente relacionadas con la calidad panadera de una harina.

- Indice de sedimentación en SDS: Una modificación del test de Zeleny, que se basa en el mismo mecanismo pero con la utilización de otro solvente, es el Índice de sedimentación en dodecil sulfato de sodio (IS-SDS) (AACC 2000). Esta prueba, además de ser simple y altamente reproducible, ha sido considerada como un buen indicador de la calidad de pan y como una herramienta eficiente para seleccionar trigos en programas de mejoramiento genético.

- Test de Pelshenke: Es una de las pruebas más antiguas. Con esta técnica se determina el tiempo de fermentación de una muestra de harina, lo que permite la clasificación del trigo dentro de distintas categorías de dureza. Este test se considera menos conveniente que IS-SDS en la predicción de la calidad panadera.

- Índice de Retención de Agua Alcalina: Mediante el Índice de retención de agua alcalina (IRAA) se determina la cantidad de solución de bicarbonato de sodio (NaHCO3) que puede retener una harina (AACC 2000). Los valores obtenidos se correlacionan

inversamente con el diámetro de las galletas, por lo que esta técnica permite predecir la calidad galletera de una muestra. IRAA es considerado especialmente eficaz en la discriminación entre trigos pan y blandos. Sin embargo, el poder predictivo de este test se reduce cuando se utiliza para distinguir trigos que pertenecen a una misma clase de dureza.

GLUTEN La determinación de la cantidad y la calidad del gluten de una harina es una de las mejores herramientas para conocer sus potencialidades. Esta medición se puede hacer de manera manual, formando una masa que tras un cuidadoso lavado, concentra las gliadinas y gluteninas. También puede realizarse mediante equipos que realizan el lavado automáticamente brindando el valor de gluten húmedo. Estos equipos normalmente incorporan accesorios para secar el gluten y así obtener el valor de gluten seco. Además, se puede calcular el Índice de Gluten, utilizando una centrífuga equipada con una malla metálica con el fin de permitir el paso de las porciones del gluten menos ligadas. En las muestras de gluten más débiles la proporción que atraviesa la malla es mayor que en los más fuertes, por lo que de esta manera se estima la calidad del gluten.ACTIVIDAD AMILÁSICA Mediante el test del índice de caída (Falling Number) se estima la actividad α-amilásica en granos y harinas con el objetivo de detectar el daño por pregerminación, optimizar los niveles de actividad enzimática y garantizar la sanidad del grano. La actividad α-amilásica tiene un efecto muy importante sobre la calidad de panes, galletitas, pastas y noodles. Esta actividad es determinada a través del método de Hagberg. Aquellas harinas que tengan una elevada actividad enzimática mostrarán bajos valores de índice de caída, ya que el gel de almidón será degradado rápidamente. Una actividad amilásica elevada se traduce en panes más oscuros y con migas más pegajosas, por el elevado porcentaje de dextrinas. Hay que tener en cuenta que el índice de caída no detecta la presencia de β-amilasas, ya que éstas se inactivan a las temperaturas del ensayo.REVISION BIBLIOGRAFICAAACC. American Association of Cereal Chemists. 2000. Approved Methods of the AACC. 10th Edition the Association. USA. Alava JM, Millar SJ, Salmon SE. 2001. The determination of wheat breadmaking performance and bread dough mixing time by NIR

spectroscopy for high speed mixers. Journal of Cereal Science, 33: 71-81. Alvarado JD, Aguilera JM. 2001. Métodos para medir propiedades físicas en industrias de alimentos. Ed. Acribia, S.A., Huesca, España. Antoine C, Lullien-Pellerin V, Abecassis J, Rouau X. 2002. Nutritional interest of the wheat seed aleurone layer. Sciences des Aliments, 22:545-556. Atwell WA. 2001. Wheat flour. Eagan Press Handbook Series. American Association of Cereal Chemist, St. Paul, Minnesota USA.

MAIZHARINA DE MAIZEXTRACCIONLa producción mundial de maíz es comparable y ligeramente superior a la producción mundial de trigo. Aunque se destina más del 50% del maíz a consumo animal, el resto a consumo humano, sometiéndolo a molienda húmeda o seca o a la producción de harina nixtamalizada.

Más del 75% del maíz destinado a la industria molinera se procesa por vía húmeda para obtener su principal producto: el almidón. De la molienda por vía seca se obtienen principalmente la harina de maíz o polenta, sémolas de distinta granulometría y endospermo partido o grits para la industria cervecera y elaboración de productos para desayuno. De la molienda del nixtamal se obtiene una harina que servirá para la elaboración de tortillas, principal alimento de la dieta del mexicano, y otros productos como bebidas tradicionales mexicanas, tamales y botanas (snacks).Molienda húmeda La molienda húmeda de maíz involucra operaciones químicas, bioquímicas y mecánicas para separar al grano en sus principales componentes: almidón, fracción rica en proteínas del endospermo, generalmente llamada “gluten” (este término no debe confundirse con el gluten de trigo, el cual posee propiedades viscoelásticas que no tiene el maíz), germen y fibra. El proceso comienza con una maceración del grano con el fin de ablandarlo, seguido por operaciones de molienda y separación.Molienda secaEl maíz colorado duro o flint es el ideal en la industria de la molienda seca para obtener harinas, sémolas o grits. El proceso de molienda seca tiene como finalidad una completa separación de las partes del maíz (pericarpio, germen y endospermo) hasta que sea económicamente factible. Se busca producir la máxima cantidad de endospermo córneo en forma de trozos discretos y eliminar el germen y el pericarpio en trozos grandes y limpios, para dar un producto de baja grasa y baja fibra.La molienda seca de maíz comienza con la limpieza de los granos por zaranda, aspiración, mesa densimétrica e imanes, para eliminar granos quebrados, otros cereales, hojas, piedras, metales, partículas pulverulentas, etc. Seguidamente el grano se acondiciona para su posterior degerminación. El proceso de acondicionamiento dependerá del tipo de producto que se quiera elaborar.Los granos se humectan con agua mediante la utilización de rociadores intensivos para que adquiera una humedad de 22-25%, dejándose reposar durante aproximadamente una hora. Posteriormente se degermina por fricción (sistema Beall), la cual produce la fractura del grano en dos o tres trozos y el desprendimiento del germen y el salvado.

CALIDADUn programa de fortificación con minerales y vitaminas hace necesario que periódicamente se realicen pruebas para asegurar que el producto final contenga la cantidad deseada de micronutrientes antes de su consumo. Por consiguiente, se necesitan instalaciones y procedimientos apropiados, como también, personal debidamente capacitado. Se debe formular un plan de control de calidad preciso para determinar el nivel de fortificante que debe contener la harina refinada o la harina integral de maíz, especialmente para los nutrientes más lábiles como la vitamina A. La determinación de las vitaminas A, B1, B2, B6, niacina y ácido fólico se realiza usando un método cuantitativo. Los métodos cuantitativos comprenden los de HPLC y espectrofotométrico. El método HPLC se basa en la separación de una vitamina específica de otras substancias que absorben energía radiante a una longitud de onda igual o similar a la de la vitamina específica. El método es preciso, pero el equipo necesario es costoso y se requiere personal altamente calificado. La vitamina A (retinol) también puede ser determinada espectrofotométricamente, midiéndose la absorbancia del retinol después de su destrucción selectiva mediante la exposición a la luz ultravioleta. El método espectrofotométrico es menos costoso y más fácil que el método HPLC y el resultado se puede obtener más rápidamente, pero es menos sensible que el método HPLC. La niacina también se puede medir mediante espectrofotometría, después de mezclar el alimento con ácido sulfanílico para que dé un color amarillo, cuya intensidad es proporcional a la concentración de niacina en el alimento. Cuando se usan premezclas vitamínico-minerales en los alimentos, se puede analizar sólo un micronutriente como nivel de referencia en el producto final.PRUEBASPropiedad: Gelatinización de almidón. Tamaño de grano: 250µm.

Humedad: 70% (p/p).

Técnica a utilizar: Calorimetría diferencial de barrido (DSC), en un rango de temperatura desde 43a 100 ºC, a una rata de calentamiento de 10ºC/min.

Propiedad: Porcentaje de humedad, temperatura de degradación y porcentaje de almidón. Tamaño de grano: 250

µm. Técnica a utilizar: Análisis Termogravimétrico (TGA), en un rango de temperatura de 0 a 800ºC, a una rata de calentamiento de 25ºC/min.Propiedad: Porcentaje de cristalinidad.

Tamaño de grano: 250µm

Técnica a utilizar: Difracción de rayos X (XRD), con las siguientes especificaciones, Velocidad:5º/min, Paso: 0.15º, Rango: 10º=2θ=40º.

REVISION BIBLIOGRAFICAAlmeida-Dominguez HD, Suhendro EL, Rooney LW. 1997. Factors affecting rapid visco analyser curves for the determination of maize kernel hardness. Journal of Cereal Science 25:93-102. Álvarez A. 2006. Aplicaciones del maíz en la tecnología alimentaria y otras industrias. En: Maíz y Nutrición, Vol. II. Informe sobre los usos y las propiedades nutricionales del maíz para la alimentación humana y animal. ILSI Argentina. Pág. 9-13. Arámbula-Villa G, Méndez-Albores A, González-Hernández J, Gutiérrez-Arias E, Moreno-Martínez E. 2004. Evaluación de una metodología para determinar características de textura de tortilla de maíz (Zea mays L.) Archivos Latinoamericanos de Nutrición, 54 (2): 216-222