Influencia de los componentes minoritarios de las harinas de trigo en las propiedades de productos batidos
Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2024.
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2024
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| author_sort | Teobaldi, Andrés Gustavo |
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| description | Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2024. |
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| id | rdu-unc.553931 |
| institution | Universidad Nacional de Cordoba |
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| publishDate | 2024 |
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| spelling | rdu-unc.5539312024-10-15T06:23:44Z Influencia de los componentes minoritarios de las harinas de trigo en las propiedades de productos batidos Teobaldi, Andrés Gustavo Ribotta, Pablo Daniel Amé, María Valeria Baroni, María Verónica Loubes, María Ana Romero, Jorge Miguel Harina Almidones Trigo Industria de alimentos Tecnología de alimentos Glútenes Fisicoquímica orgánica Albuminas Soja Propiedades químicas Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2024. Fil: Teobaldi, Andrés Gustavo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina. La industria de los alimentos demanda harinas de trigo que cumplan con diferentes especificaciones para ser utilizadas en diversas aplicaciones. El proceso de moler trigo hasta obtener el tamaño de partícula deseado se consigue a partir de la aplicación de fuerzas de compresión, abrasión, cizallamiento e impacto, y combinación de estas. La harina se compone principalmente de células rotas del endospermo, con gránulos de almidón dentro de una matriz proteica compuesta principalmente de las proteínas gluteninas y gliadinas. Los diferentes tipos de trigo varían significativamente en cuanto a su composición y la dureza del grano y, en consecuencia, la cantidad de energía necesaria para molerlo. En el trigo duro o trigo pan, las interacciones entre la proteína y el almidón son fuertes por lo que, en ciertos casos, los gránulos de almidón se rompen antes que las interacciones proteína-almidón, provocando daños tanto en la estructura interna como en la estructura superficial de los gránulos. Los gránulos de almidón afectados por el proceso de molienda constituyen lo que se denomina almidón dañado. Los gránulos de almidón dañado presentan pérdida parcial de la birrefringencia, alta absorción de agua y son más susceptibles a la hidrólisis enzimática. Los arabinoxilanos del trigo están presentes en el endospermo (3-5% del endospermo total), la aleurona y las paredes celulares del salvado (aproximadamente entre el 60 y 70% de la pared celular total). Estos polisacáridos no almidonosos poseen propiedades fisicoquímicas únicas que determinan en gran medida su funcionalidad en la panificación. A la hora de predecir cómo se comportará una harina para la elaboración de un producto batido, la información existente es muy escasa. Hasta el momento, poco se ha avanzado en la relación entre el almidón dañado y los arabinoxilanos (componentes minoritarios de las harinas de trigo) y su influencia en la elaboración de productos batidos, como bizcochuelos, magdalenas y obleas. Con relación a lo expuesto anteriormente, se decidió analizar el efecto del almidón dañado y los arabinoxilanos sobre las propiedades de las dispersiones de harinas, de batidos y de sus productos para desarrollar conocimientos básicos y empíricos que permitan predecir el desempeño de esta materia prima en los procesos de elaboración de estos productos. Para comenzar, se estudió la influencia de las proteínas de gluten, de soja, de lactosuero y de albúmina de huevo sobre las propiedades térmicas de las dispersiones de almidón de trigo en agua y en solución de sacarosa. Los resultados demostraron que tanto la sacarosa como las proteínas aumentaron la viscosidad de las dispersiones, y provocaron un retraso en el inicio de los procesos de gelatinización y retrogradación del almidón. Las proteínas de gluten produjeron un menor hinchamiento de los gránulos que conforman los geles. Tanto la sacarosa como las proteínas de gluten debilitaron la microestructura de los geles de almidón. A continuación, se analizaron en profundidad las propiedades fisicoquímicas de los gránulos de almidón con diferente contenido de daño mecánico. Se utilizaron diferentes técnicas con el propósito de llevar a cabo el estudio de las estructuras cristalinas y amorfas del almidón y su relación con sus propiedades fisicoquímicas. El proceso de molienda alteró la estructura superficial e interna de los gránulos de almidón. El daño superficial y la pérdida de estructura cristalina se relacionó con una mayor capacidad de absorción de agua en estado líquido, y no así en estado vapor. Posteriormente, se evaluó la influencia del almidón dañado en las dispersiones de almidón, gluten y sacarosa. Se utilizaron sistemas modelos de almidón y almidón/gluten, manteniendo proporciones similares a las harinas reales, dispersos en agua y en solución de sacarosa. Se evaluaron las propiedades reológicas de las dispersiones, las transiciones térmicas del almidón y la estructura de estos sistemas. Los resultados más importantes mostraron que el incremento en el contenido de almidón dañado disminuyó la viscosidad de las dispersiones y disminuyó la temperatura de inicio de los procesos de gelatinización y retrogradación de estos sistemas. La energía involucrada en los procesos de gelatinización y retrogradación disminuyó y aumentó con el incremento en el contenido de almidón dañado, respectivamente. En relación con la estructura de los geles, se evidenció un debilitamiento con el incremento de almidón dañado. Seguidamente, se estudió la influencia del contenido de arabinoxilanos en dispersiones de almidón y almidón/gluten con distintos niveles de almidón dañado, utilizando agua y solución de sacarosa como medios dispersantes. Se evaluaron las propiedades reológicas y térmicas del almidón y la estructura de sus sistemas. Los arabinoxilanos aumentaron la viscosidad de todos los sistemas, específicamente en solución de sacarosa. En agua, estos polisacáridos aumentaron y disminuyeron la energía asociada a la gelatinización de los sistemas de almidón nativo y almidón dañado, respectivamente. Asimismo, se profundizó en el estudio termodinámico de los sistemas de almidón y arabinoxilanos mediante la aplicación del modelo de Flory-Huggins durante la gelatinización y mediante la teoría de Avrami durante la recristalización de la amilopectina. Finalmente, se analizó el impacto de diferentes contenidos de almidón dañado y de arabinoxilanos en la calidad de los batidos y en las obleas obtenidas a partir de ellos. Se emplearon dos harinas de trigo con diferentes proporciones de estos componentes, se obtuvieron los batidos con una formulación específica y se elaboraron obleas. Por último, se analizaron las propiedades de los batidos y la calidad de los productos obtenidos. Un aumento en estos componentes causó un incremento en la firmeza y el contenido de humedad de las obleas, causando un deterioro en su calidad. Los resultados obtenidos sugieren que, a pesar de ser componentes minoritarios de las harinas, el almidón dañado y los arabinoxilanos tienen un rol determinante en las propiedades funcionales y térmicas de los sistemas que los contienen, y su proporción demuestra ser fundamental en el desempeño de las harinas. 2026-09-30 Fil: Teobaldi, Andrés Gustavo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina. 2024-10-14T20:30:10Z 2024-10-01 doctoralThesis http://hdl.handle.net/11086/553931 spa Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ |
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