Aplicación de harina de fruto de algarrobo en el desarrollo de productos panificados saludables

Abstract

La harina de fruto de algarrobo, comúnmente conocida como harina de algarroba, proviene de la molienda de los frutos maduros completos del algarrobo (Prosopis spp.), una leguminosa arbórea altamente distribuida en América. La misma contiene importantes cantidades de azúcares, fibra dietaria y minerales. Su contenido total de proteínas es similar al de cereales como el trigo y el maíz y su perfil aminoacídico le da complementariedad con las proteínas de dichos cereales. Su utilización alimentaria data de tiempos precolombinos. Actualmente el aprovechamiento de los frutos del algarrobo y sus subproductos se limita mayormente al mercado regional. En el presente trabajo de tesis se buscó evaluar la posibilidad de utilizar harina de algarroba para la elaboración de productos panificados con un perfil nutricional mejorado, aprovechando el alto contenido de fibra y minerales que la misma posee, fomentando a su vez una diversificación en las posibles aplicaciones de la harina de algarroba. El contenido de agua en las masas resultó ser un factor de gran importancia y tuvo que modificarse de acuerdo al grado de reemplazo de harina de trigo por harina de algarroba. Pequeñas variaciones en la cantidad de agua modificaron de forma pronunciada los parámetros de dureza, elasticidad y cohesividad, medidos por análisis de perfil de textura (TPA). Así mismo las variaciones en la cantidad de algarroba y agua en las masas condujeron a cambios en los módulos dinámicos obtenidos por ensayos reológicos de pequeña deformación. La incorporación de harina de algarroba dio lugar a masas más duras, menos cohesivas y con mayores valores en los módulos dinámicos. Los cambios mencionados en la reología se relacionaron con lo observado por microscopía láser confocal de barrido (CSLM), donde la incorporación de algarroba generó pérdida parcial de la estructura filamentosa y entrecruzada de la red de gluten. En las masas donde el contenido de agua no se ajustó correctamente se pudo ver un pobre desarrollo de la matriz proteica. Los cambios en la distribución y disponibilidad de agua al incorporar harina de algarroba a las masas también fueron objeto de estudio. Por 1H-RMN se observó que las masas con mayor contenido de dicha leguminosa presentaron menor movilidad molecular, a la vez que por calorimetría diferencial de barrido (DSC) se constató un aumento en las temperaturas de inicio y de pico de gelatinización del almidón, llevando a una reducción del rango de temperaturas de gelatinización, hecho concordante con sistemas ricos en azúcar. Los cambios en las propiedades reológicas, en la microestructura y en la disponibilidad de agua pueden relacionarse con la incorporación de los componentes de la algarroba, principalmente fibra y azúcares, que estarían interfiriendo, al menos parcialmente, en la formación de una red de gluten bien desarrollada y modificando la distribución del agua en el sistema. Durante la fermentación, las masas con algarroba se expandieron menos que la masa control de harina de trigo. Esto concuerda con las modificaciones reológicas producidas en la masa y derivó en la obtención de piezas de pan con menor volumen específico (VE), conforme aumentó el contenido de harina de algarroba en la formulación. Además los panes con algarroba fueron significativamente más oscuros en miga y corteza y la textura de su miga resultó más dura, menos cohesiva y elástica y con mayor masticabilidad que la miga del pan control de harina de trigo. También se observaron modificaciones en las características del alveolado de la miga con la incorporación de algarroba a las formulaciones. Los alveolos de la miga de los panes con algarroba resultaron menos regulares (valores inferiores de circularidad) que los de pan de trigo. A su vez, en los panes con mayor contenido de harina de algarroba se obtuvieron migas con alveolos de menor tamaño y con mayor densidad alveolar (número de alveolos/mm2), debido a una mayor dificultad de las masas para expandirse durante el leudado en dichas formulaciones. Al analizar cortes de miga de los panes por CSLM se evidenciaron diferencias en la morfología de las mismas, pudiendo comprobarse la presencia de los componentes de la harina de algarroba en las paredes de los alveolos intercalados con la matriz formada por el gluten y los gránulos de almidón gelatinizado. El envejecimiento del pan, relacionado con la pérdida y migración de humedad en la miga y por la retrogradación del almidón, se estudió mediante ensayos de análisis de perfil de textura, retrogradación de amilopectina por DSC y difractometría de rayos X, encontrando que los panes con mayor contenido de algarroba tuvieron menor deterioro relativo de textura, menor retrogradación de amilopectina y menor aumento relativo de cristalinidad al cabo de 6 días de almacenamiento. Es decir que la algarroba estaría teniendo un cierto efecto protector sobre el envejecimiento. Con la intención de mejorar el VE y la textura de los panes con algarroba se evaluó el efecto de dos aditivos ampliamente utilizados en panificación, ácido ascórbico (AA) y estearoil lactilato de sodio (SSL). Los resultados obtenidos sobre la calidad de los panes no fueron los esperados, encontrándose efectos levemente negativos con la utilización de AA e insuficientes con la adición de SSL en las dosis investigadas. También se evaluó la utilización de enzima transglutaminasa en las formulaciones. Este aditivo condujo a cambios significativos en las propiedades reológicas y microestructurales de las masas, siendo dichos cambios dependientes del nivel de enzima aplicado y del contenido de harina de algarroba en la formulación. Los cambios reológicos fueron más evidentes en los ensayos de análisis mecánico dinámico (DMA) donde la enzima condujo en general a incrementos en el carácter elástico de las masas. Por otro lado los ensayos de grandes deformaciones (TPA) no permitieron obtener tendencias tan claras sobre los cambios de textura. Por microscopía electrónica de barrido (SEM) y por CSLM se pudo apreciar la formación de filamentos más gruesos de gluten y un incremento en la agregación de proteínas con la enzima. La enzima no condujo a grandes variaciones del VE de los panes, excepto para las formulaciones con 25% de reemplazo con harina de algarroba donde el incremento de VE fue significativo. La textura de la miga tampoco resultó modificada de forma muy marcada con la utilización de la enzima. El análisis de la composición de los panes demostró que la sustitución de un 15% de harina de trigo por harina de algarroba dio lugar a panes con un contenido de fibra cercano al 7%, que califica al producto como “rico en fibra”, además de incrementar significativamente el contenido de minerales. Los resultados de aceptabilidad sensorial fueron buenos para los panes con harina de algarroba, a pesar de que la mayoría de evaluadores informaron no ser consumidores frecuentes de productos con algarroba.