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Harinera Vilafranquina, S.A. – Cádiz
'SWR&RQWUROGH&DOLGDG
Resumen.
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Introducción
En la fabricación del pan podríamos hablar de harinas inadecuadas (falta de fuerza, exceso de
fuerza), harinas desequilibradas (tenaces, extensibles), incorrecta actividad enzimática (Baja y/o
exceso de actividad enzimática) y harinas con degradación.
Si por ejemplo nos fijamos en la elaboración de pan precocido, una harina floja (80 – 150W), no
se puede clasificar como mala, sino como LQDGHFXDGD. Las harinas flojas de bajo contenido en
proteínas no son adecuadas para los productos precocidos, presentan un gluten débil y poroso, la
masa resultante es débil y poco resistente a la presión de gas (poca tolerancia). Además en los
primeros minutos de precocción y durante el enfriamiento se produce el derrumbamiento de las
barras. Las harinas de fuerza (W>280) también conllevan problemas, se requiere tratamientos que
modifiquen la fuerza de la masa, añadiendo más agua, aumentando el tiempo de amasado, bajando la
temperatura de la masa o reduciendo la cantidad de levadura. La mecanización de las masas se hace
difícil, la fermentación es más lenta, el desarrollo del pan puede quedar mermado y la corteza se
vuelve gomosa, es decir, revenida.
Si por el contrario nos fijamos en el HTXLOLEULR de las harinas (relación entre tenacidad y
extensibilidad, P/L), el valor ideal de esta característica está en función del tipo de pan que se vaya a
preparar, de la longitud de las barras, del tamaño de los panes y la rapidez del proceso de
elaboración. Por ejemplo, panes de masa dura, pan candela, piezas pequeñas de pan común requieren
P/L entre 0,6 y 0,8. Pan francés y barras de gran longitud en procesos tradicionales comprende P/L
entre 0,3 y 0,5. Sin embargo en procesos de precocido el valor de P/L es más elevado entre 0,6 y 0,7,
valores inferiores implican un riesgo de derrumbamiento de las piezas. Masas con alto contenido en
grasas, panes de molde y de hamburguesa requieren P/L entorno al valor 1.
La expresión “KDULQDVEURQFDV” referida a harinas tenaces, son apreciables por el panadero por
que tardan mucho tiempo en amasarse, desgarrándose y dando la impresión de que nunca llegan a
amasarse. También porque durante el formado la sobrepresión de los rodillos y las lonas de la
formadora dañan la masa, llegando a romper o picar la masa. Durante la fermentación se aprecia que
la barra toma forma redondeada. La dificultad de expansión de los gases provoca panes redondeados,
arqueados y con greña escasa y áspera, todo ello debido a que se ha impedido una fermentación
relajada y un adecuado impulso en el horno. Pero ¿cuál es el valor de P/L para una harina bronca?.
Dependerá del tipo de pan que se esté elaborando.
Por el contrario las KDULQDV GHPDVLDGR H[WHQVLEOHV son reconocidas porque se amasan
rápidamente, volviéndose las masas blandas y pegajosas, si se sobrepasan los límites normales de
amasado. Las barras se alargan con facilidad y durante la fermentación se caen lateralmente, en los
primeros minutos de la cocción las masa impulsa demasiado y al avanzar la cocción tiende a caer.
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'SWR&RQWUROGH&DOLGDG
Pero la cuestión a todo lo expuesto es saber cuando y en que momento una harina tendrá un
comportamiento inadecuado. Además hay que añadir RWURVIDFWRUHV, no imputables a la calidad de la
harina, que pueden provocar un aumento de la tenacidad o un exceso en la extensibilidad de las
masas. Por ejemplo, en el caso del aumento de tenacidad influye un tiempo insuficiente de amasado,
la temperatura de la masa superior a 25ºC, dosis altas de levadura acompañada de un mayor tiempo
de reposo, masas demasiado grande que tarda mucho tiempo en ser divida, rodillos demasiado
apretados. En el caso del exceso de extensibilidad influyen factores como masas blandas, súper
amasadas, frías, baja dosificación de levadura, poco tiempo de reposo y un formado poco apretado.
Para asegurarnos un proceso de fabricación correcta debemos plantearnos dos objetivos
fundamentales:
¾ Optimización de las propiedades reológicas y fermentativas de la masa.
¾ La calidad de la harina debe adecuarse a los distintos procesos de panificación y a las
condiciones, tanto técnicas como medioambientales, de cada obrador o industria de
panificación.
La cuestión ahora es:
-
garantizar el comportamiento de las harinas en las distintas condiciones en las que se utiliza.
-
no alterar las características del producto que recibe un cliente (homogéneo en el tiempo).
-
que los cambios producidos en las mezclas de trigos utilizados, ya sean porque se agotan o
bien se pasa de una campaña a otra, no afecten a la regularidad y homogeneidad de la harina.
-
que la variabilidad de la calidad de los trigos que se usan en la obtención de las harinas, no
influya en el producto final y no sea apreciada por los clientes finales de harinas.
La respuesta a todas estas cuestiones pasa por la simple solución de obtener "KDULQDVGHEXHQD
FDOLGDG", pero ¿qué es lo que quiere decir, o mejor qué lleva implícita la expresión "buena calidad"?.
Simplemente, que la harina sea la adecuada para el panadero que la use. Esto implica que la harina
ha de tener una tolerancia amplia para poder ser utilizada por miles de panaderos diferentes con
condiciones climáticas distintas y bajo condiciones tecnológicas muy diversas.
Esto obliga a los productores de harina a disponer de un amplio catálogo de diferentes harinas, y
que además tengan una tolerancia de uso bastante amplia. Para conseguir esto, existen dos frentes
claros: Trigos y Coadyuvantes panarios.
La disponibilidad de trigos de diferentes características que bajo determinadas proporciones sean
mezclados para poder obtener las distintas harinas, necesarias para satisfacer las necesidades de todos
los panaderos, es la VROXFLyQLGHDO y, además, la preferida por el profesional de la transformación de
grano. Ahora bien, ya no sólo porque esto requiere de grandes inversiones en la adquisición de
diferentes trigos, en el almacenamiento clasificado y en el control de las propiedades de los trigos,
sino que a veces no se obtienen trigos de determinadas calidades. Otras porque las necesidades del
panadero implican ciertas cualidades en la harina, que no son obtenibles directamente desde el grano
de trigo.
Lo expuesto hasta ahora nos lleva a plantear el uso de enzimas panarios. Pero hay que
desmitificar ciertas ideas, tanto a favor, como en contra del uso de estos, correctamente
denominados, FRDG\XYDQWHV panarios. En primer lugar, antes de plantear la adición de enzimas a la
harina, hay que conocer muy bien las características de la harina a usar. También hay que tener
amplio conocimiento de las acciones que el enzima realizará en el proceso de panificación, y por
último, y no menos importante, hay que conocer de antemano o ensayar, cual será el efecto del
enzima en nuestra harina.
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El uso de coadyuvantes panarios requiere de un amplio conocimiento de la acción catalítica de
los enzimas, y además, de las propiedades que presenta la harina a la cual adicionamos el enzima. La
reactividad enzimática tendrá mayor o menor extensión según el tipo de harina empleada, dependerá
de la composición cuantitativa de los sustratos presentes (almidón dañado, proteína, pentosanos,
etc...). De la misma manera, su comportamiento durante la producción de pan estará sujeto a
variables como la hidratación, el tiempo de amasado, la temperatura, etc.
Objetivos del estudio
1. Modificar las características reológicas de una "harina de buena calidad" para garantizar su
comportamiento en distintas condiciones y bajo formulaciones diferentes.
2. Estudiar de forma analítica las sinergias que presentan los enzimas.
Descripción de los ensayos realizados
Realizamos todos los ensayos analíticos que se muestran en las TABLAS 1, 2, 3 y 4.
Determinamos sus características reológicas a partir del alveografo y del farinógrafo. Completamos
la caracterización mediante el estudio del desarrollo de la masa y del desprendimiento gaseoso de la
misma, a través del reofermentógrafo.
Comenzamos a ensayar los distintos enzimas que hemos seleccionados para este estudio.
Primero ensayamos con una pentosanasa (Xylanasa), con el objetivo de estudiar cómo las cualidades
reológicas se modifican, sobre todo la extensibilidad, la disminución de estabilidad de la masa y el
aumento de desarrollo de la misma. Continuamos ensayando con una proteasa fúngica, para
comparar los efectos obtenidos anteriormente con la pentosanasa. Se debe apreciar un claro aumento
de la extensibilidad pero además un notorio descenso de tenacidad de la harina. La perdida de
estabilidad ha de ser mayor que con la xylanasa, y también se ha de alcanzar un desarrollo de la masa
superior al blanco. Explicaremos estas modificaciones en el apartado correspondiente donde se
definen las actividades enzimáticas de las distintas enzimas utilizadas.
Pasamos por ensayar con la dosificación de ácido ascórbico, las modificaciones que este produce
son ampliamente conocidas, pero el objetivo es comparar los resultados que se obtienen con los de la
adición del enzima Fuerza E y XylaTrans
El XylaTrans es una combinación de transglutaminasa más hemicelulasa y el Fuerza E es una
combinación de ácido ascórbico, transglutaminasa y glucoxidasa. La idea es comprobar que las
sinergias existentes entre estos enzimas dan como resultado mejoras mayores en las propiedades
reológicas y fermentativas de la harina, que cuando se hace uso de los enzimas individualmente.
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7DEOD5HVXOWDGRVGHORVDQiOLVLVTXtPLFRVGHODVKDULQDVHQVD\DGDV
Análisis químico
blanco
0,3G Xyl
10G Prote
3G Vc
Humedad (%)
14,3
14,4
14,4
14,3
Proteínas Nx5,7 (% s.s.s.)
12,5
12,5
12,5
Gl. Húmedo (%)
31,8
30,0
Gl. Seco (%)
11,1
Gl. Index (%)
Falling N. (s)
0,5Vc 10XyT
10G FzaE
15G FzaE
14,4
14,2
14,4
14,3
12,6
12,6
12,6
12,6
12,6
30,7
30,7
30,2
29,1
31,3
30,0
10,9
10,0
10,9
10,6
10,3
10,8
10,4
93
98
95
98
99
99
99
99
353
383
357
365
375
361
374
378
7DEOD5HVXOWDGRVDOYHRJUiILFRVGHODVKDULQDVHQVD\DGDV
$OYHyJUDIR
0,5Vc 2XyT
blanco
0,3G Xyl
10G Prote
3G Vc
0,5Vc 2XyT
0,5Vc 10XyT
10G FzaE
15G FzaE
Tenacidad (P)
86
77
63
105
89
75
97
101
Extensibilidad (L)
95
109
137
84
114
142
109
95
Hinchamiento (G)
21,7
23,2
26,0
20,4
23,8
26,5
23,2
21,7
Fuerza (W)
253
247
246
318
322
322
349
330
Equilibrio (P/L)
0,91
0,71
0,46
1,25
0,78
0,53
0,89
1,07
Indice Elásticidad (Ie)
51,6
52,0
54,0
59,7
56,7
57,9
58,2
58,8
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7DEOD5HVXOWDGRVIDULQRJUiILFRVGHODVKDULQDVHQVD\DGDV
Farinógrafo
blanco
0,3G Xyl
10G Prote
3G Vc
0,5Vc 2XyT
0,5Vc 10XyT
10G FzaE
15G FzaE
Absorción (% para 500 UF)
60,4
61,3
60,7
60,2
60,4
60,4
60,1
60,0
T. Desarrollo (min)
6,3
6,0
2,0
2,7
3,0
2,8
2,4
11,5
Estabilidad (min)
10,1
8,4
5,1
11,4
10,6
11,5
11,8
13,5
Debilitamiento (10min)
20
34
82
13
16
11
11
5
Debilitamiento (12min)
63
82
117
39
45
37
34
Número de Calidad
Farinográfico
115
96
62
131
121
131
138
161
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Harinera Vilafranquina, s.a. – Cádiz
7DEOD5HVXOWDGRVUHRIHUPHQWRJUiILFRVGHODVKDULQDVHQVD\DGDV
Reofermentógrafo
blanco
0,3G Xyl
10G Prote
3G Vc
0,5Vc 2XyT
0,5Vc
10XyT
10G FzaE
15G FzaE
34,9
45,2
50,4
38,2
44,2
43,5
39,3
37,3
02h57mn
03h00mn
02h48mn
02h03mn
03h00mn
03h00mn
02h58mn
01h54mn
34,3
45,2
49,4
33,1
44,2
43,5
39,2
37,2
-
-
-
02h45mn
-
-
-
-
1,7
0,0
2,0
13,4
0,0
0,0
0,3
0,3
01h09mn
-
-
-
-
Desarrollo de la masa
Hm (mm) Max. Desarrollo
volumen
T1 Tiempo de desarrollo
máximo
h (mm) altura al final de la
prueba
T2 Tiempo estabilización a
12% de Hm
(Hm-h)/Hm(%) Descenso de
desarrollo
ðT2
-
Desprendimiento gaseosos
H'm (mm) Altura en el T'1
65,7
68,5
66,7
50,9
60,7
57,4
60,0
56,3
T'1 Producción máx. de gas
antes de Tx
01h16mn
01h24mn
01h30mn
02h10mn
01h37mn
01h51mn
02h46mn
03h00mn
Tx Aparece porosidad
01h13mn
01h18mn
01h24mn
01h55mn
01h31mn
01h43mn
01h36mn
01h45mn
T2-Tx
-
-
-
00h49mn
-
-
-
-
Volumen total (ml)
1513
1574
1512
1143
1389
1319
1382
1215
Volumen de C02 perdido (ml)
304
308
224
110
212
168
220
142
Volumen de retención (ml)
1209
1266
1288
1033
1176
1151
1162
1073
Coeficiente de retención (%)
79,9
80,4
85,2
90,4
84,7
87,2
84,1
88,3
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Evaluación de la actividad enzimática de la xylanasa
Los pentosanos son componentes minoritarios (2% a 3%) que tienen una gran capacidad de
absorción de agua. Las fracciones solubles de pentosanos pueden formar geles a través de la gelación
oxidativa. En las masas panarias, la gelación oxidativa se produce a través del anillo aromático del
ácido ferúlico mediante un mecanismo radicalario
La interacción proteína-pentosano implica la creación de unos puntos de entrecruzamiento
proteína arabinosilano, entre el grupo aromático proteína y el grupo ferúlico arabinoxilano,
fortaleciendo y aumentando la elasticidad del gluten.
Este modelo explica cómo la hidrólisis de los pentosanos favorece un desplegado de la red
proteínica, eliminando la rigidez de la red y proporcionando una mayor extensibilidad, aspecto que al
final se manifiesta en un mayor volumen del pan.
Adicionando pentosanasas se
aumenta la maquinabilidad de las masas,
Punto de entrecruzamiento
ya que facilita la hidrólisis de los
proteína arabinosilano entre
grupo aromático proteína y
pentosanos, haciéndolos más solubles y
grupo ferúlico arabinosilano
liberando el agua que han absorbido. Esta
agua liberada disminuirá la consistencia
Arabinosilano
y viscosidad del medio, es decir, la
hidrólisis de los pentosanos entrelazados
Hidrólisis de pentosanos
con la red proteica
produce un
relajamiento de la red glutenica. Durante
el amasado se observa un aumento de la
Ilustración 1. Hidrólisis de pentosanos
extensibilidad de la masa y una
disminución de la rigidez de la red proteínica. Debido a ello, observaremos un retraso en la
formación de la miga, que permitirá una mayor y más tardía expansión en el horno (ovenspring).
Fibra de proteína
Aunque las xilanasas no afectan a la actividad fermentativa, mejoran la estructura del gluten, se
relentiza la difusión del CO2 en la masa y, por tanto, aumenta la retención gaseosa debido a la
disminución y retraso de la porosidad. Se puede observar en la tabla de resultados como el
coeficiente de retención aumenta desde 79,9% en la harina blanco hasta 80,4% en la harina
dosificada con xylanasa. El Tx indica el tiempo en el que aparece la porosidad, observamos como
pasa de 01h13mn a 01h24mn
Posiblemente en nuestros datos no observemos un aumento considerable en el tiempo de
aparición de la porosidad Tx, debido probablemente a la escasa cantidad de xylanasa empleada, pero
si se manifiesta un aumento considerable del desarrollo máximo de la masa, Hm 34,9 mm (blanco) a
45,2 mm en la harina dosificada con 0,3G/100kG de xylanasa.
El aumento de maquinabilidad se produce sin reducir la fuerza de la masa, se consigue una
disminución de la tenacidad y un aumento de extensibilidad (P/L menor). El mantenimiento
prácticamente intacto de la fuerza panadera garantiza que el incremento de extensibilidad se
produzca sin afectar a la pegajosidad. Este punto es fácilmente deducible de los datos alveográficos
de las harinas blanco y dosificadas:
Por un lado se considera que el agua liberada en la hidrólisis de los pentosanos reduce la
tenacidad de la masa, y por otro lado, la disminución de la rigidez de la estructura del gluten. Se
observa que la W se mantiene prácticamente inalterada (Wbl 253 vs W 0,3Xyl 247) al igual que el
índice de elasticidad (Ie bl 51.6 vs Ie 0,3Xyl 52.0), sin embargo la relación de equilibrio P/L pasa de
un valor de 0,91 a 0,71.
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La pérdida de consistencia detectada por el Alveógrafo se confirma con el Farinógrafo, se
muestra una disminución de la estabilidad al amasado (10,1min a 8,4min) y mayores debilitamientos
a los 10 y 12 minutos (D10 20 a 34, D12 63 a 82)
La actuación de estos enzimas disminuye la rigidez de la red proteica, al tiempo que hidroliza los
pentosanos que están entrelazados con la red de gluten permitiendo un mejor desarrollo de la red
viscoelástica. Todo esto resulta de una masa con buena tolerancia y estabilidad a la fermentación,
que permite obtener un producto con volumen, estructura alveolar regular, color y textura de la miga
correctos. Al intervenir los pentosanos en la gestión del agua de la masa, es de esperar una
disminución de la tendencia del almidón a retrodegradarse.
Sinergismos enzimáticos.
Podríamos realizar ensayos para comprobar los sinergismos existentes entre por ejemplo las
xylanasas y las α-amilasa, fáciles de comprender ya que las amilasas pueden fragmentar
impedimentos estéricos, facilitando así la accesibilidad de los pentosanos a las hemicelulasas.
Las α-amilasas al actuar sobre el almidón dañado, liberan el agua que este absorbe inicialmente,
dando lugar a una disminución de la consistencia de la masa. Efecto similar al de las proteasas pero
en menor medida, que se suma al de las hemicelulasas consiguiendo una acción catalítica enzimática
superior a la que realizaría ambos enzimas por separado.
Con las glucoxidasas se establece un mecanismo secuencial, la GOX produce gelación oxidativa
de pentosanos y proteína, y la xylanasa escinde los pentosanos unidos para mejorar las propiedades
de retención de gas.
La combinación con proteasas es evidente que proporciona un notorio incremento de la
extensibilidad.
Evaluación de la actividad enzimática de las proteasas.
Los efectos proteolíticos que producen las proteasas son similares a los que realizan los
reductores (cisteína, metabisulfito). Los reductores escinden los puentes disulfuro que existen entre
cadenas polipeptídicas y dentro de una misma cadena. La diferencia radica en que la ruptura interna
de polipéptidos es irreversible, mientras que la ruptura de puentes disulfuro es reversible, cuando
existe una combinación de oxidasas, o bien a través de las reacciones de intercambio tio/disulfuro.
Por otro lado, los reductores son mucho más reactivos que las proteasas, pero las proteasas continúan
su catálisis hasta que son desnaturalizadas en el horno. Otro factor diferencial es que la actuación del
reductor depende de la dosificación, mientras que un enzima proteolítico dependerá de su
dosificación, de su tiempo de residencia, y de las condiciones óptimas de pH y temperatura.
Los puentes disulfuro escindidos por la cisteína pueden reestablecerse, mientras que con la
escisión proteolítica no es posible la reconstitución. Sin embargo, sí es posible reticular algunos
fragmentos de polipéptidos a través del enzima transglutaminasa.
La actividad proteolítica de las proteasas se manifiestan durante el amasado mediante un
aumento de la extensibilidad y la maquinabilidad de las masas, reduciendo la consistencia de las
harinas con glútenes tenaces. Durante la fermentación se mejora la capacidad de retención de gases y
aumenta la estabilidad de la masa, debido al incremento de extensión del gluten. En la cocción
percibimos una aumento de ovenspring, consecuencia de una mayor retención de gases.
Mediante el alveógrafo se manifiesta una pérdida de fuerza panadera y disminución del P/L,
como vemos en nuestra tabla de datos (W blanco 253 pasa a 246, P/L blanco 0,91 pasa a 0,46). Al
usar proteasa fúngica la fuerza panadera se mantiene. Se puede apreciar también las notorias
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variaciones de los valores de tenacidad (P) y Extensibilidad(L). Estos efectos son más acusados que
con las xilanasas.
Mediante el farinograma observamos una disminución en el tiempo de desarrollo de la masa (6,3
min a 2,0 min), una pérdida de estabilidad (10,1 min a 5,1 min) así como un aumento de los índices
de debilitamiento a los 10 y 12 minutos.
Se concluye que la disminución de la consistencia de la masa acorta el tiempo de amasado,
provoca un mayor volumen de pieza, la estructura de la miga es más alveolada, siempre y cuando la
actividad proteolítica no sea muy acusada.
Las proteasas fungicas son adecuadas para panificación, en combinación con otros enzimas.
Pero el uso de xilanasas y pentosanasas aporta una maquinabilidad de las masas comparable y
mucho más controlable, permitiendo una distensión de la red glutínica con mayor seguridad que
cuando se emplea proteasas
Evaluación de la actividad del ácido ascórbico.
El ácido ascórbico o vitamina C, es el aditivo más utilizado en la panificación europea,
designado por el código E-300. Siempre está presente en los mejorantes comerciales de panificación.
El uso de ácido ascórbico produce los siguientes efectos: Durante el amasado aumenta la
consistencia, tenacidad y elasticidad de la masa. Durante la fermentación aumenta la tolerancia y
mayor retención de gas, mejorando el volumen y las características del producto cocido. Favorece
que el color de la corteza sea más claro y brillante, produce migas más blancas y de alveolado más
uniforme.
En los sistemas de masas no fermentadas sujetas a congelación es más importante la
dosificación de ácido ascórbico, ya que el estrés hídrico puede ocasionar la ruptura celular de la
levadura. Esto liberaría al medio el tripétido JOXWDWLRQ, que posee propiedades reductoras
considerables, provocando la ruptura irreversible de los puentes disulfuro intercatenarios e
intracatenarios de las cadenas polipeptídicas. Esto significa un debilitamiento de la red viscoelástica
de gluten, que se manifestaría en el momento de la fermentación. Por lo tanto en las formulaciones
de las masas no fermentadas congeladas es necesario reforzar la estructura del gluten adicionando
ácido ascórbico, gluten vital o emulsionantes DATA. (E-472 e).
Todos estos efectos indican claramente que el ácido ascórbico actúa a nivel de la formación de
la red proteica, como si se tratase de un oxidante. Inicialmente este comportamiento no parece
posible ya que el ácido ascórbico es un conocido antioxidante natural, es decir, un reductor.
Se ha demostrado que el ácido ascórbico, por acción de la enzima L-ascorbato oxidasa y en
presencia de oxígeno del aire, introducido en la masa durante el amasado, se oxida a ácido Ldeshidroascórbico que sí es un oxidante. Este oxidará los grupos tiol de los residuos de cisteína de las
moléculas de proteína, creando enlaces por puentes disulfuro intracatenarios e intercatenarios, esto se
traduce en una notable mejora de la maquinabilidad de las masas.
Es habitual que los mejorantes panarios contengan ácido ascórbico, por lo que se puede provocar
un exceso de vitamina C si el molinero también lo añade. En nuestros ensayos, salvo el testigo del
efecto de Vitamina C (Blanco + 3G), la dosis de vitamina C es testimonial (0.5G/100Kg harina). La
intención de esta escasa dosis es favorecer las sinergias que puedan darse entre los coadyuvantes que
se ensayan..
Valorando los resultados de nuestros ensayos observamos principalmente diferencias en el
comportamiento reológico de la harina, aumento de estabilidad y retardo en la aparición de la
porosidad.
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En las representaciones gráficas se observa claramente la acción del ácido ascórbico, vemos en
el alveográma como aumenta notablemente la tenacidad de la harina (P=105), se da un notable
aumento de W (253 vs 318) y de P/L (0,91 vs 1,25), la harina se vuelve más elástica cómo muestra el
aumento del índice de elasticidad (51,6 vs 59,7). En el farinograma, se observa un aumento de
estabilidad (10,1 vs 11,4 ), la curva presenta la clásica “doble joroba”. En el reofermentograma,
también se observa la característica curva de desarrollo de la masa, alcanzándose un máximo en el
tiempo T1 y volviendo a caer, se pone de manifiesto en el dato que marca el descenso de desarrollo,
que pasa de 0,3% en el blanco a 13,4%. Este dato nos indica que el valor de fuerza de la harina W
está muy influenciada por la dosificación de ascórbico, es decir, la harina presenta un valor de 318 de
fuerza panadera, pero está afectado por el aumento de superficie de la curva que provoca el alto
incremento de P, realmente la harina no tendrá un comportamiento como ha de corresponder a una
harina de 318 de W. (Absorción: 60,4 vs 60,2)
Podemos concluir que la dosificación de ácido ascórbico, a estas cantidades, modifica
notablemente la reología de la harina, pero como mostraremos más adelante existen otras
posibilidades para modificar, de una manera más consistente, el conjunto de parámetros que define el
comportamiento de la harina.
Evaluación de la actividad enzimática de la Transglutaminasa.
Usando proteasas se escinden los enlaces peptídicos, provocando una gran despolimerización de
la cadena polipeptídica. No se dispone de ningún enzima o agente capaz de unir los fragmentos
hidrolizados, sin embargo, la estructura polipeptídica permite la formación de enlaces entre otros
residuos de aminoácidos. La transglutaminasa es capaz de generar un alto entrecruzamiento
induciendo a la formación de polímeros proteicos de peso molecular elevado, catalizando reacciones
de glutamina con grupos aminas (R1-NH2), la lisina o el agua.
La transglutaminasa actúa sobre todas las proteínas del gluten, pero las más reactivas son las
gluteninas de alto peso molecular (HMW-glu). Gracias a esta gran capacidad reticulante, es capaz de
transformar glútenes de cierto carácter débil en glútenes de consistencia fuerte.
Estas enzimas muestran poca actividad con pH inferiores a 5 o superiores a 8, desarrollando su
actividad fundamental en los instantes iniciales de horneado (50-60ºC). Se han observado mejoras en
la elasticidad de la masa y en la firmeza de la miga.
Se establece un gran sinergismo entre la hemicelulasa, la transglutaminasa y -amilasa, que da
lugar a incrementos de volumen de pieza relativamente importante.
Si nos fijamos en los resultados obtenidos en los ensayos:
Podemos ver claramente como una adición de un enzima combinación de xilansa y
transglutaminasa ejercen un notorio sinergismo, provocando un aumento considerable de la fuerza
panadera (253 vs 322 a 2G y 322 a 10G), a la vez que mantiene la estructura viscolelástica del
gluten, omo manifiesta los valores del debilitamiento D10 (20 vs 16 y 11) y D12 (63 vs 45 y 37 ), esto
quiere decir, que aunque se ha afectado a la consistencia del gluten (ver parámetros P/L 0,91 vs 0,78
y 0,53) se consigue un reordenamiento de la red gluténica, dándole a la harina una mayor fuerza, un
mejor equilibrio debido al aumento notorio de la extensibilidad (L 95 vs 114 y 142) y a la poca
pérdida de tenacidad (P 86 vs 89 y 75).
Se ha conseguido a su vez una mayor estabilidad de la masa (10,1 vs 10,6 y 11,5), y una
aumento del desarrollo de la misma (Hm 36,5 vs 44,2 y 43,5), sin embargo el actuar sobre el gluten
no afecta a la resistencia de la red proteica, como se demuestra en la aparición más tardía del tiempo
de porosidad (Tx 01h30mn vs 01h31mn y 01h43mn)).
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La presencia de vitamina C, como indicamos anteriormente es testimonial, sirve para que se
resalte las sinergias existentes entre la xylanasa y la transglutaminasa. Es difícil creer que las
diferencias reológicas que manifiestan las harinas son debidas a una reducida dosificación de
ascórbico. También, tenemos a favor de las sinergias los aspectos que presenta las curvas del
alveógrafo, farinógrafo y reofermentógrafo.
En el alveógrafo se observa como aumenta la extensibilidad y se mantiene el índice de
elasticidad, el relajamiento de la masa se observa en la caída de la curva, poco habitual en las
dosificaciones de ascórbico. En el farinograma a penas es apreciable la doble subida de la curva,
como ocurre en la harina dosificada únicamente con vitamina C, también el ancho de la banda pone
de manifiesto el reforzamiento que ha sufrido la red de gluten al adicionar la combinación de
xilanasas y transglutaminasa. Por último la caída de la parte final de la curva es mucho más
pronunciada cuando aditivamos únicamente con vitamina C y menos en los otros dos casos. En la
curva de desarrollo de la masa del reofermentograma si que queda de manifiesto la poca incidencia
de la ácido ascórbico en el resultado final de las propiedades de la harina obtenida a adicionar la
combinación de xilanasa y transglutaminasa. Claramente el desarrollo de la masa es continuado hasta
las 03h00mn que dura el ensayo.
Evaluación de la actividad enzimática de la Glucoxidasa.
La glucoxidasa (GOX) cataliza la reacción de oxidación de la β-D-JOXFRVD D -Dgluconolactona, en presencia de oxígeno, y produciendo peróxido de hidrógeno (H2O2).
La gluconolactona es lentamente hidrolizada a ácido glucónico por un mecanismo no
enzimático. El peróxido de oxígeno forma pare del sistema enzimático de la masa hidratada y es
capaz, a través de la peroxidasa, de oxidar los grupos tiol para formar enlaces/puentes disulfuros
dentro de la cadena polipeptídica. Este aumento de reticulación produce un incremento de la
elasticidad del gluten, lo que explicaría el efecto mejorante de las propiedades reológicas de la masa,
aumentando la consistencia. Se observa un incremento del volumen del pan, debido al aumento de la
capacidad de retención de los gases formados durante la fermentación.
Asimismo el H2O2 es capaz de formar geles con las fracciones solubles de pentosanos (gelación
oxidativa), a través de mecanismos enzimáticos radicalarios.
Esta capacidad de formación de geles del peróxido de oxígeno, define a la GOX como un
enzima secante, mostrando un sinergismo importante coQ OD[LODQDVDV -amilasa y a su vez con las
transglutaminasas. Esto quedará reflejado en el análisis de los resultados de los ensayos con el
coadyuvante Fuerza E, combinación de ácido ascórbico, transglutaminasa y glucoxidasa.
Las modificaciones reológicas está influidas por el tipo de harina empleada. La catálisis
enzimática de la GOX actúa sobre la fracción proteica y sobre los pentosanos, por tanto, la
composición cualitativa y cuantitativa tendrá gran influencia en el comportamiento reológico de la
harina con la GOX adicionada. Las harinas con un alto contenido en proteína manifiestan mejores
resultados que las harinas pobres en composición proteica.
El efecto reforzante de la estructura del gluten que proporciona la GOX, se manifiesta mejor en
presencia de actividades hemicelulásicas, -amilásica y transglutaminásicas, es por ello que hemos
evaluado las actividad enzimática de la composición comercialmente denominada Fuerza E. Se trata
de un enzima compuesto de ácido ascórbico, transglutaminasa y GOX.
Tabla 5
Blanco
W
P/L
P
L
Ie
Estabilidad
D10 mn
D12 mn
Hm
253
0,91
86
95
51,6
10,1
20
63
36,5
Tx
01h30mn
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0,5G Vc + 2G
Xylatrans
322
0,78
89
114
56,7
10,6
16
45
44,2
01h31mn
0,5G Vc + 10G
Xylatrans
322
0,53
75
142
57,9
11,5
11
37
43,5
01h43mn
10G Fuerza E
349
0,89
97
101
58,8
11,8
11
34
39,3
01h36mn
15G Fuerza E
330
1,07
101
95
58,8
13,5
5
-
37,3
01h45mn
Observamos claramente que en el caso de adicionar Fuerza E las sinergias existentes entre los
coadyuvantes que los constituyen, provocan la modificación de las características reológicas de la
harina muy distinta a la obtenida con la combinación de xylanasa y transglutaminasa. Es notoria la
acción combinada de GOX y ácido ascórbico en los valores de fuerza de la harina y de P/L. El paso
de 253W en el blanco a 349W en la harina dosificada con 10G Fuerza E, más el aumento de
estabilidad y el descenso observado en el Debilitamiento a 10 y 12 min, nos indica que hemos
transformado una harina de “buena calidad”, en una harina apta para uso en procesos donde sea
necesaria harinas de fuerza o gran fuerza.
Con el aumento progresivo de la dosificación de Fuerza E (10 a 15 G), se observa una
confirmación de las sinergias, pero se alcanza un punto donde se pone de manifiesto la presencia de
ácido ascórbico, el aumento de P/L, el aumento de estabilidad y la forma de la curva farinográfica
indica que la acción del ácido ascórbico se hace más notoria, sin embargo el resultado en la harina no
es del todo mejorante como vemos en el valor de Hm 37,3 a 15G.
Esto quiere decir que es muy importante hacer estudios previos de la cantidad a dosificar, pues el
costo de adicionar más cantidad de coadyuvante aumenta, sin embargo podemos obtener un mejor
resultado con menos dosis.
Conclusión
La primera conclusión que obtenemos de este estudio está relacionada con la comprensión y
conocimientos previos a la utilización de coadyuvantes panrios. Es decir, la toma de decisión sobre la
adición o no de estas sustancias a una harina, debe estar basada en el estudio analítico de las
propiedades reológicas y fermentativas de la harina. Se hace necesario el ensayo en laboratorio, para
establecer las dosificaciones a utilizar. El objetivo es obtener modificaciones deseadas de las
características reológicas y fermentativas de la harina, al menor coste posible, y hemos comprobado
que la actividad enzimática de los coadyuvantes está muy relacionada con la composición y
particularidades de la harina en cuestión.
Segundo, con los enzimas que actualmente existen en el mercado y, sobre todo, con las
combinaciones de éstos, se puede alterar los parámetros de calidad de una harina, sin producir
modificaciones no deseadas en la estructura de la red glutínica. Además, la modificación de las
propiedades viscoelásticas de la masa puede ser controlada con objeto de obtener beneficios en el
proceso de fabricación del producto final.
Tercero, y no menos importante, observamos que con una estratégica combinación de enzimas
pasamos de una harina “blanco”, válida para ciertos procesos de fabricación, a otras harinas también
muy válidas para diferentes procesos productivos. Es decir, en este estudio obtenemos siete tipos de
harinas y ampliamos notoriamente la utilidad y tolerancia de la harina a las diferentes condiciones en
las que va ha ser usada.
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ANEXO I . Alveogramas
Harina Blanco
Harina dosificada 0,3G Xylanasa
Harina dosificada 10G Proteasa
Harina dosificada 3 G Ácido ascórbico (Vc)
Harina dosificada 0,5 G Vc + 2 G Xilatrans
Harina dosificada 0,5 G Vc + 10 G Xilantrans
Harina dosificada 10 G Fuerza E
Harina dosificada 15 G Fuerza E
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ANEXO II . Farinogramas
Harina Blanco
Harina dosificada 0,3G Xylanasa
Harina dosificada 10G Proteasa
Harina dosificada 3 G Ácido ascórbico (Vc)
Harina dosificada 0,5 G Vc + 2 G Xilatrans
Harina dosificada 0,5 G Vc + 10 G Xilantrans
Harina dosificada 10 G Fuerza E
Harina dosificada 15 G Fuerza E
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ANEXO III . Reofermentograma
Harina Blanco
Harina dosificada 0,3G Xylanasa
Harina dosificada 10G Proteasa
Harina dosificada 3 G Ácido ascórbico (Vc)
Harina dosificada 0,5 G Vc + 2 G Xilatrans
Harina dosificada 0,5 G Vc + 10 G Xilantrans
Harina dosificada 10 G Fuerza E
Harina dosificada 15 G Fuerza E
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