Efecto de distintos hidrocoloides sobre transiciones térmicas y movilidad molecular en masa de harina de trigo

Abstract

En el presente trabajo se analizó la influencia de hidrocoloides sobre la gelatinización de almidón, y la cantidad de agua congelable a través de calorimetría diferencial de barrido. Se estudió también la movilidad molecular del sistema a través de ensayos de tiempo de relajación, λ, por resonancia magnética nuclear (1H spin-spin RMN). Se utilizaron como sistemas modelo masas frescas y liofilizadas, preparadas a partir de harina de trigo comercial (tipo 000, CAA) con distintos hidrocoloides (1,5 g/100g harina): goma guar (GG), goma xántica (GX), goma garrofín (LBG), pectina de alto metoxilo (P) y la mezcla de garrofin y xántica 50:50 (LBG+GX) cuyos valores de absorción farinográfica (A) fueron 62,1%, 66,4%, 66%, 62%, 65,5%, respectivamente. Se evaluó la gelatinización del almidón obteniéndose temperatura inicial (Ti), de pico (Tp), final (Tf) y la entalpía del proceso. En las masas frescas elaboradas con agua farinográfica se observó una disminución de la Tf respecto al control con el agregado de LBG+GX, LBG y GX. Las masas liofilizadas y rehidratadas en relación sólido:agua 1:0,5, presentaron un corrimiento de ambos picos del termograma, cuyas Tp (TpI y TpII) se vieron incrementadas por el agregado de hidrocoloides en la mayoría de los casos. La Tf aumentó significativamente con LBG+GX, LBG, GX y GG. Las variaciones en las temperaturas observadas se pueden relacionar con la disminución de cantidad de agua disponible para la gelatinización cuando la muestra contiene hidrocoloide. El porcentaje de agua congelable de las masas frescas aumentó significativamente respecto al control cuando se agregó la mezcla LBG+GX. De los datos obtenidos por RMN se observó que en las masas la movilidad molecular aumentó en forma creciente respecto a la masa control con el agregado de LBG, GX y LBG+GX, no varió con el agregado de GG y disminuyó significativamente con P. Estos resultados sugieren que los hidrocoloides interactúan con los componentes de la masa en forma diferente según su estructura, generando en particular un cambio en la disponibilidad de agua para procesos como la gelatinización del almidón y la congelación y una alteración en la movilidad de los protones del sistema, probablemente relacionada con una reestructuración de la matriz. El estudio más detallado de estos cambios es relevante en la masa panaria dado el rol de las interacciones del agua con proteínas de gluten y almidón.

In the present work, the influence of hydrocolloids on starch gelatinization and freezable water was evaluated by differential scanning calorimetry- The molecular mobility of the system was also studied by RMN relaxation assays (1H spin-spin RMN). Guar gum (GG), xanthan gum (XG), locust beam gum (LBG), high methoxyl pectin (P) and the mixture of locust beam gum and xanthan gum 50:50 (LBG+XG) were employed at a 1.5 g/100g flour level. Farinographic water absorption (A) values of blends were 62.1 %, 66.4 %, 66.0 %, 62.0 %, 65.5 %, respectively. A commercial wheat flour was used. The following starch gelatinization parameters were obtained: onset temperature (Ti), peak temperature (Tp), final temperature (Tf) and gelatinization enthalpy. In fresh doughs, obtained with the farinographic amount of water, a decrease in Tf, respect to control, was observed when LBG+GX, LBG and GX. were added. Lyophilized and rehydrated doughs (solids:water = 1:0.5) exhibited a shift of both peaks in thermograms, with the Tp (TpI y TpII) values increased in most cases because of hydrocolloid addition. Tf significantly increased by addition of LBG+GX, LBG, GX and GG. The variations in temperature can be related to the decrease in the quantity of water available for the gelatinization process when the sample contains hydrocolloids. The percentage of freezable water of fresh dough significantly increased respect to control with the addition of the mixture LBG+XG. By NMR assays, it could be observed that the molecular mobility increased with the addition of LBG, XG and LBG+XG. No differences in relaxation time were observed when GG was added but a significant decrease was observed when P was incorporated. From these results, it can be concluded that hydrocolloids can interact with the other dough components in different ways according to their structure, thus inducing a change in water availability for processes like starch gelatinization and freezing. A change in protons mobility was observed, probably related to restructuring of the system matrix. A more detailed study of these changes is relevant in bread dough taking into account the role of the interactions among water, gluten proteins and starch.