Características texturales y de color en panes con mezclas de harinas
Autor: Mariana Osuna, María Alicia Judis, Ana Romero, Nora Bertola
La sustitución parcial de la harina de trigo (HT) por mezclas de harina de lino (HL), soja (HS), y salvado de trigo (ST) afecta las características sensoriales de los productos obtenidos a partir de ellas, por lo tanto el objetivo de este trabajo fue analizar el efecto de la utilización de estas harinas sobre los parámetros de textura y color de los panes.
A 1000g de HT se le sustituyó el 5% por mezclas de las tres harinas con un dise?o multinivel factorial con tres factores (HL, HS y ST) y con tres niveles c/u (0g - 8g - 16g). Se prepararon 27 panes, de acuerdo con el dise?o experimental adoptado, realizando tres réplicas. Se llevó a cabo el análisis de perfil de textura (TPA) de la miga y los parámetros de color (a*, b*, L*) de la corteza y miga con un espectrofotómetro con esfera integradora. Los resultados mostraron que sólo la adhesividad no presentó diferencias significativas, mientras que la dureza, gomosidad, cohesividad, elasticidad y masticabilidad de la miga presentaron diferencias (P<0,05) con respecto a la muestra control. En el color, los valores de L* (luminosidad), y a* y b* (coloración roja y amarilla respectivamente) presentaron diferencias significativas con el control. Se puede concluir que la inclusión de las mezclas de harinas en la formulación de pan afectó tanto a las características texturales como al color. La adición de ST modificó negativamente las características texturales, mientras la HL produjo un aumento en el color de los panes adicionados, dando migas y cortezas más oscuras.
Palabras clave: panes, color, textura
Introducción Actualmente la población prefiere consumir alimentos saludables con la finalidad de prevenir enfermedades no transmisibles, razón por la que la industria panadera y los investigadores se han volcado en optimizar el proceso tecnológico de elaboración del pan y mejorar su variedad, calidad, sabor y disponibilidad (Hathorn et al., 2008). El consumo de productos saludables y naturales se está popularizando a medida que los consumidores son conscientes de los beneficios de determinados ingredientes sobre la salud. (Rossell y Collar, 2009). En el caso de la soja, tiene un gran potencial de uso como alimento para el ser humano debido a su alto nivel de proteínas de buena calidad y sus propiedades funcionales y nutricionales. El aminoácido limitante es la metionina, mientras que el contenido de lisina excede los requerimientos establecidos, lo que hace factible su uso para suplementación de la harina de trigo (OMS, 1985). El lino (Linum usitatissimun) es otra de las materias primas que más se están utilizando actualmente en los productos de panificación, tanto por su contenido de ácidos grasos n3, como por la de fibra dietética y fitoestrógenos (Oomah y Mazza, 1998). El salvado de trigo tiene alto contenido en fibra, está formado principalmente de celulosa y es superior en vitaminas y minerales, pero con menor contenido en endospermo (Atwell, 2002; Gomez et al., 2011). Estas características y su contenido de antioxidantes dan al salvado propiedades nutricionales muy interesantes; además, puede jugar un papel positivo en la prevención de las enfermedades cardiovasculares y ciertos tipos de cáncer. (Gomez et al., 2011).
La aceptación por parte de los consumidores en referencia a aspectos visuales, de sabor y textura, juega un papel importante en el desarrollo de productos de panadería funcionales (Siró et al., 2008). En el pan, la textura aparece como un indicador importante de frescura y calidad para el consumidor, por lo que es un factor esencial para la aceptación del producto en el mercado (Brady y Duran, 1985; Gioielli y Lannes, 1995). Además del sabor, la frescura y la textura, el color es una propiedad sensorial que influye dramáticamente en la percepción general del pan (Gellynck et al. 2009); por otro lado, es sabido que los panes elaborados con harinas integrales a menudo poseen menor volumen y migas y cortezas más oscuras (Heiniö, 2006). La sustitución parcial de la harina de trigo por mezclas de harina de lino, soja y salvado de trigo afecta las características sensoriales de los productos obtenidos, por lo tanto el objetivo de este trabajo fue analizar el efecto de la utilización de estas harinas sobre los parámetros de textura y color de los panes elaborados con mezclas de harinas.
Materiales y métodos Harinas Se utilizaron las siguientes harinas adquiridas en comercios de la región: harina de trigo acondicionada para pan francés (HPF), marca FlorenciaŽ - Argentina (mezcla de harina tipo 000 y 0000 con mejoradores); harina de soja entera (HS); harina de lino (HL) y salvado de trigo (ST), todas adquiridas en comercios locales.
Elaboración de los panes La fórmula básica para el pan testigo fue la siguiente: HPF 100%, levadura 4%, sal 2,2%, grasa vacuna 4%, agua potable aprox. 55%. A partir de la fórmula básica, a 1000 g de harina de trigo se le sustituyó el 5% por mezclas de las tres harinas, con un dise?o multinivel factorial con tres factores (HL, HS y ST), con tres niveles c/u (0g - 8g - 16g). Se prepararon 27 panes, de acuerdo con el dise?o experimental adoptado, realizando tres réplicas. En la tabla 1 se pueden observar las distintas formulaciones de pan.
Procedimiento de elaboración del pan
El proceso utilizado es el método directo. Las distintas etapas se realizaron a escala laboratorio. La masa se mezcló y amasó a una consistencia óptima en la amasadora rápida (marca ZondaŽ, Argentina -Motor 1 HP, 1450 rpm, capacidad: 3 kg harina - equivalente aprox. 5 kg de masa), siendo de 7 minutos el tiempo para lograrlo, y luego se la dejó descansar a granel por un período de 15 minutos. Después de este período, la masa se laminó en la sobadora (marca RDŽ, Argentina) y se dejó reposar durante 15 minutos nuevamente. Luego, la masa se dividió en partes de 400 g y se boleó de forma manual, redondeando y aplastando. Se dejó reposar durante 15 minutos y se cortó en partes de 200 gramos y se armó el pan. Los panes se colocaron en moldes de aluminio (24,5 x 6,5 cm) y se los llevó a una cámara de fermentación durante 90 min a 30° C. Luego los panes se hornearon a 180° C durante 15 min. en un horno eléctrico (marca ZondaŽ, Argentina), después de lo cual se retiraron de los moldes y se pesaron. A continuación se envasaron en bolsas de polietileno y se almacenaron a 25 °C durante tres horas para su análisis.
Preparación de las muestras de miga
Se cortaron rodajas de pan del centro de la hogaza de un ancho de 20 mm con un cuchillo eléctrico y se eliminó la corteza. Se obtuvieron muestras de la miga del pan con un sacabocado de 20 mm de diámetro y 25 mm de altura.
Determinación del análisis de perfil de textura de la miga de pan El perfil de textura de la miga de pan fue determinado usando un texturómetro TA.XT2i (CT3 Brookfield) bajo las siguientes condiciones: celda de compresión de 4,5 kg; velocidad del cabezal: 0,5 mm/seg; deformación máxima: 50%; diámetro del émbolo de penetración: 58 mm. Para el análisis de la textura de la miga, las hogazas de pan fresco (una hora después de horneadas) fueron guardadas en bolsas de polietileno y almacenadas a 25?C. El centro de cada rodaja de pan se sometió a dos ciclos de compresión - descompresión para obtener la curva de TPA (Análisis de Perfil de Textura) característica (Figura 1) a partir de la cual se obtuvieron tres parámetros texturales calculados por el software del texturómetro:
- Dureza (N): es la fuerza máxima que tiene lugar, en cualquier tiempo, durante el primer ciclo de compresión (Bourne, 1978). Definida también como la fuerza necesaria para comprimir una rodaja de pan hasta un 50% del espesor original (Método 74-09, AACC Internacional 2000). En el caso de la miga, se obtuvo para el primer ciclo un solo pico que coincidió con la dureza o firmeza de la misma.
- Elasticidad (mm): es una medida de cuánto recupera su altura o forma original el alimento luego de ser sometido a una deformación. Estrictamente se define como la altura que el alimento recupera durante el lapso transcurrido entre el final de la primera mordida y el comienzo de la segunda (Bourne, 1978). Se calcula como el cociente entre la distancia 2 (L2) y la distancia 1 (L1). Por lo tanto, la elasticidad = L2/L1.
- Masticabilidad (mJ): sensorialmente se define como la fuerza requerida para desintegrar un alimento sólido hasta que esté listo para ser deglutido (Civille y Szczesniak, 1973). Se determina como el producto de firmeza x cohesividad (definida como el cociente entre A2/A1) x elasticidad.
- Adhesividad (mJ) = área 3. Es la energía necesaria para superar las fuerzas atractivas entre la superficie del alimento y la superficie del material con la que está en contacto.
- Gomosidad (N) = Dureza x Cohesividad. Es la fuerza requerida para desintegrar un alimento semisólido hasta estar en condiciones de ser deglutido.
- Cohesividad = área 2 / área 1 (adimensional).
Determinación de color de la corteza y miga de los panes En las determinaciones de color se utilizó un espectrofotómetro con esfera integradora para color Thermo Fisher Scientific, que provee un valor específico de color basado en la cantidad de luz reflejada fuera de la superficie del producto o transmitida a través del mismo. Las mediciones se realizaron según el método 14-22 (AACC Internacional, 2000) utilizando 8 mm de apertura de la medición y un iluminador D65, con puerto de exclusión cerrado. El espectrofotómetro fue calibrado antes de cada ensayo con un plato estándar blanco. De cada ensayo de panificación se tomaron tres panes, a los que se les efectuaron tres mediciones de color en la corteza y en la miga informándose el valor promedio. Como medida objetiva del color se utilizó el sistema Cie-Lab (C.I.E., 1986), que define cada color a partir de tres coordenadas denominadas L*, a* y b*. Las magnitudes L*, a* y b* son adimensionales y se definen en función del tipo de estímulo y del blanco de referencia para tratar de simular a los observadores reales (Joshi y Brimelow, 2002). La coordenada L* recibe el nombre de luminosidad y a* y b* son las coordenadas colorimétricas que forman un plano perpendicular a la luminosidad, siendo, a su vez, perpendiculares entre sí (Figura 2). El corte del eje L* con el plano que forman a* y b* es el punto acromático. El valor a* es una medida de la intensidad de color rojo, hacia valores positivos se observan los colores rojos y para valores negativos, los verdes. El valor b* es una medida de la intensidad de color amarillo, hacia valores positivos se observan los amarillos, y para valores negativos, los azules.
Análisis estadístico En el análisis de varianza (Anova) se realiza una separación de la variabilidad total de una variable en dos componentes: 1) variabilidad entre muestras, la cual es debida a los efectos del factor en estudio, llamada variación sistemática y, 2) variabilidad dentro de las muestras, la cual expresa la variación aleatoria. Con el fin de determinar si existían diferencias significativas entre las muestras se realizó un análisis de varianza de un factor y se compararon las medias por el test de Turkey para un nivel de confianza del 95%. El programa empleado fue Infostat
Resultados
Análisis de perfil de textura de la miga de pan De todas las características del pan, una de las más apreciadas por los consumidores es la textura (Angioloni y Collar, 2009). En las figuras 3, 4, 5, 6 y 7 se pueden observar los valores medios de dureza, cohesividad, elasticidad, masticabilidad y gomosidad, respectivamente, de las distintas migas de los panes analizados. La mayoría de los parámetros texturales ensayados presentaron diferencias significativas con el control (muestra 8), excepto la adhesividad. La dureza, gomosidad y masticabilidad se incrementaron al aumentar la adición del ST y HL en los panes; siendo el ST el factor que produjo mayor efecto sobre todas las características texturales. Majzoobi et al. (2013) mostraron que el pan con ST era más duro y menos coherente con el aumento de la fibra en la masa. En estudios realizados por Davis (2004), la textura del de pan control fue significativamente más suave que los panes que contienen harina de lino y/o de soja. El envejecimiento y la migración de la humedad parecían producirse más fácilmente en los panes que contenían HL y HS, dando una textura más firme. Dado que el volumen de pan que contienen lino y/o soja también fue significativamente menor, una miga más comprimida también puede haber contribuido a una textura más firme.
La masticabilidad de la miga del pan oscila entre 6,87 a 15,27 mJ aproximadamente (Figura 6), entendiéndose que el pan más masticable es aquel que presenta menor valor de masticabilidad, ya que requiere desde el punto vista sensorial más tiempo de deglución en la boca antes de tragarlo (Hernandez y Duran, 2012).
En la figura 7 se puede observar que la gomosidad presenta el mismo comportamiento que la dureza, indicando que a menor dureza de la miga menor gomosidad, siendo estas dos propiedades directamente proporcionales (Hernández y Durán, 2012).
El color, junto con la textura y el flavor, pueden determinar la elección o no del producto por parte del consumidor. La medición del color de la corteza es un parámetro de calidad útil para evaluar cambios de formulación y del proceso de elaboración en productos panificados (Shittu y col., 2007). En la figura 8 se pueden observar los diferentes colores de algunos panes. En la tabla 2 se presentan los valores medios de L*, a*y b* de la corteza y la miga de los panes analizados.
Los valores de L* (luminosidad), a* y b* presentaron diferencias significativas con el control. En la corteza, el factor HL fue el que produjo un mayor efecto sobre las tres variables, disminuyendo las mismas al aumentar su concentración, mientras que la HS produjo un aumento sólo de b* al aumentar su incorporación.
En estudios realizados por Majzoobi et al. (2013), la corteza de panes de ST fue más oscura al aumentar el nivel de salvado. En estudios realizados por Davis (2004), los panes con 15% de HL fueron significativamente más claros que el color de los otros panes, mientras que los panes con 15%HL 10%HS fueron significativamente más oscuros. La corteza del pan de lino tenía el color más claro porque la linaza molida no participa en la reacción de Maillard, como la harina de trigo y la HS. El color de la corteza se ve afectado por Maillard que es una reacción de pardeamiento no enzimático que implica al grupo amino de la proteína o aminoácido y al grupo carbonilo de un azúcar simple. Consecuentemente, la cantidad de proteína y de almidón en la fórmula del pan afectarán el índice de oscurecimiento. De los aminoácidos, la lisina participa fuertemente en la reacción produciendo el color marrón oscuro. Por lo tanto, los productos ricos en lisina, como la harina de soja, se oscurecen más que otros cuando se hornean (Strausser, 2004). El pan de lino carecía de los azúcares simples necesarios para reaccionar con los grupos amino y producir un oscurecimiento en el color. Dichos resultados coinciden parcialmente con los nuestros, ya que los panes formulados poseen además ST.
El color de la miga no sufre el efecto de reacciones de Maillard. En general el color de la miga está relacionado con el color de las harinas (Gómez et al., 2011). En la miga L* disminuyó en la mayoría de las muestras al aumentar HL. a* y b* aumentaron al incrementar la HS y ST. Davis (2004) informó que el pan normal tenía más clara la miga que los panes con 15% de HL o con 15% HL 5 o 10% HS. Dado que tanto HL como HS son más oscuras que la harina para pan normal, sería de esperar que los panes que contienen uno o ambos de esos ingredientes sean diferentes en color.
Conclusión Se puede concluir que la inclusión de las mezclas de harinas en la formulación de pan afectó tanto a las características texturales como al color. La adición de ST modificó negativamente las características texturales, mientras la HL produjo un aumento en el color de los panes adicionados, dando migas y cortezas más oscuras.
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