EFECTO DEL ACONDICIONAMIENTO DEL TRIGO SOBRE LA CALIDAD DE LA HARINA PANADERA

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1 EFECTO DEL ACONDICIONAMIENTO DEL TRIGO SOBRE LA CALIDAD DE LA HARINA PANADERA Hernández, C.; Botín, A.; Londoño P.; Mieres-Pitre A. Escuela de Ingeniería Química. Facultad de Ingeniería Universidad de Carabobo. Valencia. Venezuela. Resumen: El objetivo del presente trabajo es evaluar el efecto del acondicionamiento del trigo, sobre la calidad de la harina panadera, utilizando una mezcla de trigo 90% tipo primavera (NS) y 10% rojo duro de invierno (HRW), siendo las condiciones evaluadas de tiempo de reposo (TR) de 14, 24 y 48 horas, humedad del trigo acondicionado (HT) de %, % y %; y la temperatura del agua (TA) de 28 y 40 ºC. La calidad se evalúa mediante la determinación de la humedad, cenizas y proteínas de la harina, acción de masas, color de miga, sabor, aroma y volumen del pan. El análisis estadístico se realiza por el método de múltiples comparaciones entre las condiciones propuestas y un patrón de 10 horas de TR, HT de % y TA de 28 ºC. Cuando el TR fue de 14 horas, HT de % y una TA de 28 ºC la humedad, cenizas y proteínas fueron de 14,21%, 0,50% y 12,75% respectivamente. Cuando la HT es %, la TA de 28 ºC, para todos los TR, se afectó la calidad del pan. El tratamiento que arrojó los mejores valores fue un TR de 14 horas, HT de % y una TA de 28 ºC. Palabras clave: Trigo, harina panadera, proteínas de la harina, acción de masas. EFFECT OF THE PREPARATION OF THE WHEAT ON THE QUALITY BAKER FLOUR Abstract: The objective of this study is to evaluate the effect that conditioning of wheat has on the baking quality of flour, using a mixture of 90% spring-type wheat (NS) and 10% red hard winter (HRW). The evaluated conditions were: rest time (TR): 14, 24 and 48 hours; wheat conditioned humidity (HT): 15.5%, 16.0% and 16.5% and water temperature (TA): 28 and 40 C. The quality was assessed by determination of humidity, ashes and flour proteins, mass action, crumb color, flavor, aroma and bread volume. The statistical analysis was performed by the method of multiple comparisons between the proposed conditions and a 10 hour pattern of TR, HT of 15.5% and TA of 28 C. When TR was 14 hours, HT of 16.5% and TA of 28 C, humidity, ash and protein were 14.21%, 0.50% and 12.75% respectively. When HT is 15.5%, the TA of 28 C, for all TR, the bread quality was affected. The treatment that gave the best values was a TR of 14 hours, HT 16.5% and a TA of 28 C. Key words: Wheat, baker flour, proteins of the flour, mass action. 29

2 INTRODUCCIÓN Los cereales a nivel mundial juegan un papel muy importante en la alimentación diaria de los seres humanos, y ocupan aproximadamente un 60% de la superficie de tierra cultivable. Pertenecen a la familia de las gramíneas siendo los más resaltantes el trigo, el maíz y el arroz. Vale la pena puntualizar que el trigo representa el cereal más importante de todos, debido a que se cultiva en la mayor parte del mundo y además porque a partir de él se obtiene la harina para la producción de pan, siendo este último uno de los alimentos más antiguos de la humanidad y no hay pueblo en el mundo que no lo haya incorporado dentro de sus costumbres alimenticias (Goesaert et al., 2005). El pan es el producto obtenido por la acción fermentativa de enzimas naturales de la harina de trigo sobre los azúcares liberados del almidón de la misma (Magaña et al., 2011). La masa de trigo es un material viscoelástico, característica particular conferida por la red de gluten. Las propiedades reológicas de las masas de trigo son determinantes para su manejo durante el proceso de panificación, reflejándose en las características de calidad del producto final (Mondal y Datta, 2007). El acondicionamiento es una fase muy importante en el procesamiento del trigo, el cual consiste en añadir agua al grano seco por medio de un rociador y dejarlo reposar durante un período de tiempo antes de pasar a la etapa de molienda; a esto se le llama atemperado del grano y tiene dos funciones principales: permite que el salvado del trigo se resista a ser dividido en pequeños trozos durante la molienda y ablanda el endospermo del trigo facilitando así su molienda (Lallemand INC., 2011). Comúnmente el grano de trigo se acondiciona antes de la etapa de molienda, con la finalidad de producir un cambio en las características mecánicas de los diferentes tejidos del grano, mejorando de esta manera las posibilidades de separación del endospermo de las restantes capas del grano. Este acondicionamiento no sólo influye en el rendimiento de molienda, sino también en la calidad de la harina obtenida (Gobin et al., 1996). En tal sentido, el objetivo es evaluar el efecto del acondicionamiento del trigo, sobre la calidad de la harina panadera. METODOLOGÍA Tipo de investigación La presente investigación se ubica dentro del tipo de investigación experimental, de acuerdo con la estrategia metodológica a utilizar. Mezcla de trigo utilizada La mezcla de trigo utilizada en esta investigación fue 90% trigo primavera (NS) y 10% trigo rojo duro de invierno (HRW), cuyas características ofrecen la ventaja de poderse mezclar con otros tipos de trigo, útiles para la elaboración de la harina panadera. Por otra parte, este tipo de trigo es el utilizado en la empresa en estudio y el que se encontró disponible para la investigación. Acondicionamiento del trigo Para el acondicionamiento del trigo es necesario conocer el contenido de humedad de la muestra, la cual se determina siguiendo el procedimiento descrito en la norma COVENIN 1553 (1980) y que se explica más adelante, de esta forma se calcula la cantidad de agua que se debe agregar a la misma; posteriormente se pesan 2000 gramos de trigo limpio, los cuales se transfieren a la rosca de mezclado experimental. Haciendo uso de un termómetro se mide la temperatura del trigo, luego se agrega el agua en tres partes 30 Efecto del acondicionamiento del trigo sobre la calidad de la harina panadera Hernández, C Botín, A. ; Londoño, P y Mieres-Pitre, A.

3 iguales y cada 10 minutos hasta completar la cantidad determinada. Cada vez que se adiciona agua se coloca en funcionamiento la rosca para que ésta humecte todo el trigo, procediendo a colocarlo en una bolsa de polietileno identificada previamente, luego se cierra y se lleva hasta un lugar seco y seguro hasta que cumpla con el tiempo de reposo establecido para dicho experimento. De acuerdo a la investigación presentada por Gambarotta (2005), se utiliza un tiempo de 24 horas de atemperado, haciendo énfasis en que éste valor fue extraído de la norma Argentina IRAM 15854, para los trigos duros que poseen un alto contenido proteico, siendo este el caso de estudio con la mezcla de trigo panadero. Por otro lado, Posner y Hibbs (1997) recomiendan que el máximo tiempo de reposo de una mezcla de trigo se obtiene a partir de un promedio ponderado sumándole el menor tiempo propuesto inicialmente, considerando que el tiempo máximo de reposo de un trigo duro como el NS, de alto contenido proteico debe ser de 36 horas, y para un trigo duro de proteínas intermedias como lo es el HRW el tiempo máximo sería de 24 horas. Las humedades del trigo en primera rotura propuestas para evaluar fueron de 3 niveles ; y %. La humedad a % se seleccionó puesto que es la establecida actualmente en la planta en estudio. De acuerdo con Posner y Hibbs (1997), en la molienda realizada a escala experimental utilizan un contenido de humedad del trigo antes de la molienda de 16%, donde expresan que con este valor se puede llegar a obtener buenos resultados de extracción y calidad de la harina. Sin embargo en la publicación hecha por estos autores (Posner y Hibbs, 1997), se plantea que generalmente el contenido de humedad óptimo antes de la molienda varía entre 14 y 17%, en tal sentido, se establecieron los valores de humedad con un delta de 0,5%, el tercer valor a considerar fue de %. La tercera variable que se evaluó a escala piloto fue la temperatura del agua de acondicionamiento, para la cual se establecieron dos niveles de 28 y 40 C. la temperatura de 28 C es la usada actualmente en la empresa en estudio; por otro lado la temperatura de 40 C fue recomendada por Pence y Swanson (2001), los cuales indican que con esta temperatura en el agua de acondicionamiento se garantiza una mejor y rápida penetración del agua a través del grano de trigo, pero que además se debe tener presente que este valor de temperatura no puede ser muy alto, debido a que ocasionaría la activación de las proteínas que forman el gluten antes de tiempo, reduciendo así la calidad de la harina de trigo en la panificación. Para el tiempo de reposo se propusieron 3 niveles, 14, 24 y 48 horas. El tiempo de 14 horas fue propuesto porque ese valor es el mínimo que debe permanecer el trigo en reposo antes de pasar a la etapa de molienda. En resumen, las variables estudiadas fueron tiempo de reposo (TR) en niveles de (14, 24 y 48 horas), humedad del trigo acondicionado (HT) para humedades de (, 16 y %) y temperatura del agua de acondicionamiento (TA) en dos niveles (28 y 40 C). Molienda del trigo Se utilizó un molino experimental de laboratorio BUHLER, modelo MLU-202, utilizando el método recomendado por Kulp y Lorenz (1991), basado en la norma AACC 26-10, que establece un tiempo de molienda de 45 minutos, alimentando en ese tiempo el trigo por la tolva de alimentación del molino. Las porciones de harina se colocaron dentro de una bolsa de polietileno identificada previamente con el número del experimento; al subproducto obtenido de los cilindros de Ingeniería y Sociedad UC. Vol. 8, No 1 p

4 compresión se les hizo un cernido a través de un tamiz #70. La harina resultante en este paso es igualmente considerada para el peso final y rendimiento de la molienda. Variables de calidad de la harina panadera Los parámetros de calidad determinados en esta investigación fueron la humedad, cenizas y proteínas de la harina, al igual que la acción de masas, color de miga, sabor, aroma y volumen del pan. Los ensayos fueron realizados por triplicado, reportando el valor promedio. Igualmente estos ensayos se realizaron para 10 horas de TR, HT de % y TA de 28 ºC, la cual se consideró como la condición patrón de comparación, debido a que son las condiciones de trabajo en el proceso productivo bajo estudio. Humedad La humedad es una característica muy importante en relación con el almacenamiento de la harina. Se determinó por el método de la estufa al aire, utilizando la norma COVENIN 1553 (1980). Cenizas La medición de ceniza es de importancia, debido a que da indicio del grado de extracción y calidad de la harina que se está produciendo. Fue determina por el método COVENIN 1783 (1981). Proteínas Es importante debido a que la cantidad y calidad de proteína dictará la función de la harina. Se utilizó el método Kjeldahl de la norma COVENIN 1195 (1980). Panificación de la harina de trigo La realización de la panificación de la harina de trigo obtenida en la molienda experimental, se inicia pesando 500 gramos de la harina de trigo, luego se coloca en una amasadora de brazos y se le agrega agua con sal y levadura; se da inicio al amasado en la primera velocidad durante 2 minutos, posteriormente se coloca en la segunda velocidad por 4 minutos. Se retira la masa y se coloca en un recipiente plástico, se le mide la temperatura; luego se coloca en la cámara de fermentación por un tiempo de 30 minutos, finalizado este tiempo se estira la masa y se corta en trozos de 90 gramos, a cada trozo se le aplican movimientos circulares formando bolas, estas últimas se colocan de nuevo en la cámara de fermentación durante 40 min. Concluida la segunda fermentación se procede a la elaboración de los panes, durante este paso se analiza la acción de masa, dichos panes se colocan nuevamente en la cámara de fermentación por 2 horas y 15 minutos, luego se extraen y se les hace un corte longitudinal, y se van colocando en una paleta de madera para introducirlos en un horno giratorio a una temperatura aproximada de 200 C durante 20 minutos. Finalmente se retiran los panes del horno y una vez que los mismos se encuentren a temperatura ambiente se les mide el volumen que presentan con un equipo llamado volumeter. También se les analiza la coloración de la miga haciéndoles un corte transversal y comparándolos con la coloración que poseen los panes elaborados con una harina estándar. De acuerdo con lo planteado por Osella et al., (2006), los análisis de panificación representan una herramienta importante para evaluar en forma global todos los parámetros involucrados en la determinación de la calidad de las harinas. Inicialmente se analiza la acción de masas que posee la harina la cual viene dada a partir del mezclado, durante esta etapa ocurren cambios importantes en las propiedades de la masa a obtener. Las partículas de harina se hidratan y se desarrolla el gluten, las 32 Efecto del acondicionamiento del trigo sobre la calidad de la harina panadera Hernández, C Botín, A. ; Londoño, P y Mieres-Pitre, A.

5 cadenas poliméricas de las gluteninas (proteínas presentes en la harina de trigo para la formación del gluten) están primero orientadas de forma aleatoria unas con otras, pero, sin embargo existe una interacción entre ellas a través de enlaces no covalentes débiles. Durante el proceso de mezclado estas cadenas se orientan y se sobreponen en una parte importante de su longitud, optimizándose el contacto entre ellas. La estructura de la masa es viscoelástica con predominancia de la fracción sólida; lo cual indicaría una masa fuerte (Magaña et al., 2011). El olor y sabor se analizan en conjunto con el estándar, con la ayuda del maestro panadero de la empresa donde se realizó la investigación. Los atributos que se evalúan en la panificación se encuentran en la tabla Nº 1. Las características a evaluar en la panificación son de acuerdo a Calaveras (1996), las siguientes: Tabla Nº1. Variables de panificación con sus respectivos niveles Características Niveles de las variables Inferior o malo Medio Mejor o bueno Acción de masas Color de miga Aroma Sabor Suave, corta y débil (0 ptos) Oscura (0 ptos) Diferente a pan (0 ptos) Diferente a pan (0 ptos) Suave, corta o débil (5 ptos) Ligeramente oscura (5 ptos) Un poco a pan (5 ptos) Un poco a pan (5 ptos) Fuerte (10 ptos) Blanco crema (10 ptos) Pan fresco (10 ptos) A pan (10 ptos) Volumen de pan (%) V<=50 50<V<100 V>=100 Acción de masas: se refiere a la consistencia de la masa, una masa fuerte es un indicativo que contiene buena cantidad de gluten lo cual indica que puede retener mucha agua, dando masas consistentes y elásticas, panes de buen aspecto, textura y volumen satisfactorio; para el caso contrario, una harina floja o débil, es pobre en gluten, absorbe poco agua, forma masas flojas y con tendencia a fluir durante la fermentación, dando panes bajos en volumen y con una textura deficiente. La acción de masa que presente la harina de trigo se asocia directamente con la propiedad textural que puede tener, al ser la masa un material viscoelástico es muy sensible a la deformación. Estructuralmente se considera que la masa de trigo es un sistema complejo donde la interacción entre las proteínas hidratadas, la matriz de almidón y las interacciones almidón-proteína influyen en sus propiedades viscoelásticas. La base molecular para las interacciones almidón-almidón son las fuerzas de Van der Waals y los puentes de Ingeniería y Sociedad UC. Vol. 8, No 1 p

6 hidrógeno; mientras que las proteínas del gluten interactúan por enlaces disulfuro, puentes de hidrógeno, entrecruzamientos e interacciones hidrofóbicas para formar una red continua, que es la base para el desarrollo y retención de gas en la masa, lo cual se vería más adelante en el volumen del pan a obtener (Tronsmo et al., 2003). Por otro lado al tener un sobremezclado en el proceso de elaboración de la masa, se tendría una destrucción de la estructura con predominancia de la fracción viscosa debido a que no puede ocurrir el intercambio disulfuro (SS) lo suficientemente rápido para prevenir la extensión local de la cadena polipeptídica en combinación con un mezclado rápido y excesivo. Como resultado más cadenas de polipéptidos están completamente extendidas y estresadas a niveles donde se rompe el enlace azufre-azufre. Al ocasionarse el rompimiento mecánico el peso molecular promedio de las cadenas disminuye y en consecuencia, el número de contactos capaces de generar la fuerza secundaria se reduce, por lo que se obtendría una masa débil (De la Vega, 2009). Color de miga: es un indicativo de la cantidad de cenizas que puede tener la masa luego de su cocción, la misma por lo general debe ser blanco crema. Sabor del pan: el sabor da una referencia de si la harina está rancia o en proceso de descomposición. Aroma del pan: da una idea acerca de la frescura de la harina que se ve reflejada en el pan elaborado. Volumen del pan: es un indicativo del correcto proceso de amasado y fermentación, así como de la fuerza de la harina. Análisis de los datos Se utilizó el método de múltiples comparaciones de Tukey, el cual compara las medias para cada par de niveles de factor, utilizando un nivel de significancia por familia, para controlar la tasa de errores de tipo de I (concluir que existe una diferencia cuando no existe ninguna). El nivel de significancia por familia es la probabilidad de cometer uno o más errores de tipo I para todo el conjunto de comparaciones (Gutierrez y De la Vara, 2008). Los resultados obtenidos del análisis de significancia con la prueba t se basaron en la existencia de diferencias significativas entre los valores de las condiciones propuestas y las actuales, comprobándose la hipótesis cuando el valor de t calculado es mayor al teórico. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Osella et al., (2006) en el trabajo de molienda de trigo plantean que el objetivo principal del acondicionamiento del trigo previo a la molienda, es producir un cambio en las características mecánicas de los diferentes tejidos del grano, mejorando de esta manera las posibilidades de separación del endospermo de las restantes capas del grano. El acondicionamiento influye no solo en el rendimiento de molienda sino también en la calidad de la harina obtenida (Gobin et al., 1996). De acuerdo con Gambarotta (2005), en el estudio realizado acerca de la caracterización de la harina de trigo pan, se plantea que el agua debilita el enlace proteína-almidón; el cual es el responsable de la dureza del grano; por lo que el agua ablanda el endospermo del trigo facilitando así la molienda del mismo. Las tablas Nº 2, 3 y 4 contienen los resultados obtenidos del contenido de humedad, cenizas y proteínas respectivamente. 34 Efecto del acondicionamiento del trigo sobre la calidad de la harina panadera Hernández, C Botín, A. ; Londoño, P y Mieres-Pitre, A.

7 Tabla Nº 2. Prueba de significancia para el contenido de humedad CONDICIONES EXPERIMENTALES TR (h) HT (%H) TA ( C) ANÁLISIS DE SIGNIFICANCIA (α=0,05) Humedad promedio Grados de libertad (v) Valor de t* calculado Valor de t* teórico 10 28,0 12, ,0 12, ,2959 2,920 40,0 12, ,1819 2,920 28,0 13, ,6812 1,943 40,0 13, ,6812 1,943 28,0 14, ,4674 2,920 40,0 12, ,2958 2,920 28,0 12, ,3067 2,353 40,0 12, ,0655 2,015 28,0 14, ,9283 2,920 40,0 13, ,0828 2,353 28,0 12, ,5599 1,943 40,0 13, ,5059 2,015 28,0 12, ,1064 2,353 40,0 13, ,9803 2,353 28,0 13, ,8913 1,533 40,0 12, ,1798 2,920 28,0 12, ,1360 2,920 40,0 13, ,0482 2,920 El incremento en el porcentaje de humedad al modificar las condiciones del acondicionamiento puede explicarse en base a que el tiempo de reposo es mayor al usado actualmente en el proceso productivo (condiciones patrón) y además a que se le adicionó una mayor cantidad de agua para alcanzar una humedad mayor en la primera rotura, por lo que al momento de realizar la molienda el trigo perdió un porcentaje de aproximadamente 2%, obteniéndose una harina con el grado de humedad deseado de acuerdo con la norma COVENIN 217 (2001). Sin embargo en el experimento correspondiente a las condiciones de 48 horas de reposo, con un porcentaje de humedad de 16% y a una temperatura de 28 C, se obtuvo un contenido de humedad por debajo del mínimo establecido, por lo tanto estas condiciones se estarían descartando. Ingeniería y Sociedad UC. Vol. 8, No 1 p

8 Tabla Nº 3. Prueba de significancia para el contenido de cenizas CONDICIONES EXPERIMENTALES TR (h) HT (%H) TA ( C) ANÁLISIS DE SIGNIFICANCIA (α=0,05) Cenizas promedio Grados de libertad (v) Valor de t* calculado Valor de t* teórico 10 28,0 0, ,0 0, ,0244 2,353 40,0 0, ,6654 2,920 28,0 0, ,9685 2,015 40,0 0, ,5678 2,920 28,0 0, ,2471 2,353 40,0 0, ,9914 2,353 28,0 0, ,2728 2,920 40,0 0, ,9309 2,132 28,0 0, ,8755 2,920 40,0 0, ,2683 2,920 28,0 0, ,8022 2,920 40,0 0, ,7466 2,353 28,0 0, ,0019 2,015 40,0 0, ,3680 2,353 28,0 0, ,3956 2,920 40,0 0, ,4337 2,353 28,0 0, ,7953 2,353 40,0 0, ,7559 1,943 En cuanto al contenido de cenizas de las harinas obtenidas en los ensayos a escala piloto se tiene que todos cumplieron con el valor establecido en la norma COVENIN 217 (2001). Se observó que el mayor contenido de cenizas lo arrojó el ensayo realizado bajo las condiciones actuales, también consideradas condiciones patrón. De acuerdo a lo mencionado por Gobin et al., (1996), el acondicionamiento influye en la calidad de la harina y se puede evidenciar en el contenido de cenizas donde para condiciones de tiempo de reposo y humedades del trigo mayores a las actuales se nota una diferencia significativa entre los diferentes resultados. Dichas diferencias se pueden explicar en base a que a una humedad mayor del trigo en la primera rotura el salvado se hace más correoso y menos quebradizo, de forma que se reduce la contaminación de la harina con partículas de salvado, haciéndola más blanca y por ende con un nivel de cenizas menor, aun cuando es importante aclarar que no existe un valor óptimo de porcentaje de cenizas para una harina panadera (Vásquez y Matos, 2009). 36 Efecto del acondicionamiento del trigo sobre la calidad de la harina panadera Hernández, C Botín, A. ; Londoño, P y Mieres-Pitre, A.

9 Tabla Nº 4. Prueba de significancia para el contenido de proteínas CONDICIONES EXPERIMENTALES TR (h) HT (%H) TA ( C) ANÁLISIS DE SIGNIFICANCIA (α=0,05) Proteínas promedio Grados de libertad (v) Valor de t* calculado Valor de t* teórico 10 28,0 10, ,0 10, ,6370 1,943 40,0 12, ,8521 1,943 28,0 12, ,8312 2,132 40,0 12, ,2697 2,132 28,0 12, ,3640 2,353 40,0 12, ,8801 2,920 28,0 10, ,7143 2,353 40,0 12, ,9103 2,132 28,0 12, ,1006 1,943 40,0 12, ,2748 2,353 28,0 12, ,7866 2,353 40,0 12, ,6398 2,015 28,0 10, ,3459 2,353 40,0 12, ,9586 1,943 28,0 12, ,5916 2,920 40,0 12, ,2428 2,353 28,0 12, ,3919 2,353 40,0 12, ,1032 2,353 Otro análisis que cobra importancia al momento de evaluar la calidad de la harina panadera es el contenido de proteínas, siendo este uno de los más importantes desde dos puntos de vista; primero el nutricional puesto que aporta gran cantidad de nutrientes en la dieta diaria y el segundo es desde el punto de vista funcional en la utilización de la harina; puesto que ésta tiene la capacidad de formar una masa fuerte y cohesiva, capaz de retener gas y rendir por cocción un producto esponjoso. Además sólo la harina de trigo gracias a su contenido proteico, con la adición de agua, forma una masa viscoelástica, cohesiva, que se puede trabajar (amasar). Por otro lado, se tiene que las proteínas forman el 90% del complejo gluten, el cual es el responsable de la plasticidad y elasticidad de la masa (Gambarotta, 2005). El comportamiento del contenido de proteínas indicó que en todos los casos se cumple con lo exigido por la norma COVENIN 217 (2001), excepto el experimento patrón que no cumple. Los resultados obtenidos en cuanto al contenido de proteínas en los diversos experimentos, Ingeniería y Sociedad UC. Vol. 8, No 1 p

10 se verá reflejado en los análisis de panificación; debido a que la calidad y cantidad de éstas en la harina son las que determinan el tipo de masa que se formará (débil o fuerte), además de influir en el volumen que desarrolle el pan luego del horneado (Magaña et al., 2011). Se puede decir que al modificar el tiempo de reposo y el contenido de humedad en la primera rotura, se evita que durante el proceso de molienda se dañen las proteínas del endospermo, debido a que éste último se pone más suave y correoso, con lo que se reduce la energía necesaria para triturarlo (Gobin et al., 1996). Las tablas Nº 5, 6 y 7 muestran los resultados de las pruebas de significancia realizadas para cada una de las variables de panificación. Tabla Nº 5. Prueba de significancia de la acción de masas de la harina de trigo CONDICIONES ANÁLISIS DE SIGNIFICANCIA (α=0,05) EXPERIMENTALES TR (h) HT (%H) TA ( C) Acción de masas promedio Grados de libertad (v) Valor de t* calculado Valor de t* teórico 10 28,0 3, ,0 6, ,4142 1, ,0 10, ,920 28,0 10, ,920 28,0 6, ,4142 1, ,0 10, ,920 28,0 10, ,920 28,0 6, ,4142 1, ,0 10, ,920 28,0 10, , Efecto del acondicionamiento del trigo sobre la calidad de la harina panadera Hernández, C Botín, A. ; Londoño, P y Mieres-Pitre, A.

11 Para el caso de estudio, en casi todos los ensayos a escala piloto la acción de masas obtenida fueron masas fuertes, para aquéllas que presentaron un valor de 10; lo cual evidencia que el mezclado de la harina se hizo correctamente; pero en los experimentos que arrojaron un valor de proteínas bajo, en el análisis anterior fueron los que arrojaron una acción de masas inferior a 10. Para verificar si existe alguna diferencia significativa entre los resultados obtenidos bajo las condiciones actuales y las supuestas se les realizó un análisis de significancia con la determinación del estadístico t, así como se describió para las humedades, cenizas y proteínas de las harinas, la hipótesis planteada es la siguiente: existe diferencia significativa entre la acción de masas de las harinas obtenidas bajo las condiciones propuestas versus el ensayo patrón. Los resultados obtenidos del análisis de significancia se presentan en la tabla No. 5, en la cual se puede visualizar que sólo en los tres experimentos que arrojaron un contenido de proteínas bajo, son los que reflejan una acción de masas débil con un valor menor a 10. Mientras que para el resto de las condiciones utilizadas en el acondicionamiento infiere que si existe una diferencia significativa para este análisis, confirmándose que las proteínas juegan un papel importante en la formación de la masa resultante. El resto de las características que se evaluaron en la panificación de la harina de trigo fueron la coloración de la miga, el olor y el sabor del pan, los cuales arrojaron valores por debajo del establecido. Aquéllos experimentos que han venido dando no significativos tanto para las proteínas, acción de masa y volumen del pan. Los resultados se muestran en la tabla No. 7; esto ocurrió a consecuencia de lo explicado anteriormente; pero además tiene cierta influencia la proporción de almidón dañado presente en las harinas, de acuerdo con lo planteado por Bernabé (2009) que al dañarse parcialmente los gránulos de almidón durante la molienda, las consecuencias se pueden evidenciar en el comportamiento de la harina en la panificación, como por ejemplo disminuyendo la buena formación de la miga del pan, evitando una buena unión en el gluten de la masa formando una masa débil, así como disminuyendo la coloración de la corteza del pan. En cierto modo, esto puede ser generado a partir de un mal acondicionamiento del trigo previo a la molienda, lo cual se evidencia con los resultados obtenidos para contenidos de humedades del trigo en primera rotura de %; es decir, esta condición estaría afectando en gran medida el comportamiento de la harina en la panificación, mientras que para valores de humedad y tiempo de reposo mayores a la condición patrón se tienen buenos valores en los análisis de panificación. Ingeniería y Sociedad UC. Vol. 8, No 1 p

12 Tabla Nº 6. Prueba de significancia del volumen del pan de la harina de trigo CONDICIONES EXPERIMENTALES TR (h) HT (%H) TA ( C) ANÁLISIS DE SIGNIFICANCIA (α=0,05) Volumen de pan promedio Grados de libertad (v) Valor de t* calculado Valor de t* teórico 10 28,0 96, ,0 96, ,4412 2,353 40,0 104, ,2732 2,015 28,0 108, ,0680 2,015 40,0 108, ,0680 2,015 28,0 105, ,8995 2,353 40,0 108, ,7279 2,353 28,0 97, ,6124 2,353 40,0 106, ,9318 2,015 28,0 103, ,4246 2,353 40,0 105, ,2219 2,015 28,0 107, ,1193 2,015 40,0 103, ,4246 2,353 28,0 95, ,5345 1,943 40,0 104, ,6932 2,920 28,0 104, ,4853 2,353 40,0 106, ,9735 2,132 28,0 104, ,0317 2,353 40,0 104, ,4853 2,353 Luego de evaluar por separado los análisis físico-químicos y de panificación de la harina de trigo, se hace una selección de las condiciones que en todo momento presentaron diferencias significativas respecto a las condiciones actuales, además de que cumplan con los valores exigidos en la norma COVENIN 217 (2001). Se tiene que de acuerdo a las pruebas de significancia con el estadístico t para el caso de la humedad de la harina, sólo tres experimentos fueron los que dieron diferencia significativa y a su vez dos de estos son los que cumplen el requisito de la norma mencionada anteriormente; por lo tanto es este análisis el que sirve de filtro para seleccionar las condiciones que den buenos resultados en la calidad de la harina de forma general. Al observar la tabla No. 7 se tiene que las dos condiciones son las 40 Efecto del acondicionamiento del trigo sobre la calidad de la harina panadera Hernández, C Botín, A. ; Londoño, P y Mieres-Pitre, A.

13 siguientes: la primera con 14 horas de reposo, una humedad de % y a una temperatura del agua de 28 C, mientras que la segunda es con un tiempo de reposo de 24 horas, 16% de humedad y a 28 C la temperatura del agua. Éstas serían las dos posibles mejores condiciones, puesto que en los análisis de proteínas y de panificación arrojaron buenos resultados, pero en el análisis del porcentaje de cenizas la opción de 24 horas de reposo arrojó que no guarda diferencia significativa con el valor obtenido bajo las condiciones actuales, por lo que también se estaría descartando esta opción y quedando finalmente la primera alternativa, que consiste en un tiempo de reposo de 14 horas, humedad al % y la temperatura del agua a 28 C, para la mezcla de trigo usada de 90% del tipo NS y un 10% del HRW; satisfaciendo todas las exigencias en cuanto a calidad físico-química se refiere y además contribuyendo de manera apreciable en el comportamiento de la harina en panificación. Tabla Nº 7. Prueba de significancia de color de miga y olor y sabor del pan CONDICIONES EXPERIMENTALES ANÁLISIS DE PANIFICACIÓN (NIVEL DE SIGNIFICANCIA α=0,05) Coloración de la miga Olor-sabor del pan Color de Olorsabor del Valor de t* Valor de Valor de Valor TR HT TA miga t* de t* (h) (%H) ( C) prom. pan calculado t* teórico calculado teórico promedio 10 28, ,0 6,6667 1,4142 1,943 6,6667 1,4142 1,943 28,0 10 4,0000 2, ,0000 2,920 28,0 10 4,0000 2, ,0000 2,920 28,0 6,6667 1,4142 1,943 6,6667 1,4142 1,943 28,0 10 4,0000 2, ,0000 2,920 28,0 10 4,0000 2, ,0000 2,920 28,0 6,6667 1,4142 1,943 6,6667 1,4142 1,943 28,0 10 4,0000 2, ,0000 2,920 28,0 10 4,0000 2, ,0000 2,920 Ingeniería y Sociedad UC. Vol. 8, No 1 p

14 CONCLUSIONES El acondicionamiento del trigo (tiempo de reposo, humedad y temperatura del agua) afectan significativamente la calidad de la harina obtenida en la molienda. La mezcla de trigo compuesta por 90% NS y 10% HRW, bajo las condiciones de un tiempo de reposo de 14 horas, humedad del trigo en la primera rotura de % y la temperatura del agua de 28 C, arrojaron buenos resultados en la calidad de harina panadera, cumpliendo con la normativa legal vigente en el país, resultando igualmente en un pan con excelente volumen, color, sabor y miga, mejorando de esta forma la calidad de panificación de la harina, en comparación con la calidad de la harina obtenida con la condición patrón de 10 horas de TR, HT de % y una TA de 28 C. REFERENCIAS Bernabé, C. (2009). Influencia de los componentes de la harina en la panificación. Panorama Panadero. N 357, pp Calaveras, J. (1996). Tratado de Panificación y Bollería. Primera edición. Editorial Almansa. España. Comisión Venezolana de Normas Industriales COVENIN. (2001). Harina de trigo. Norma Ministerio de Industrias Ligeras y Comercio. Caracas D.F. Comisión Venezolana de Normas Industriales COVENIN. (1981). Productos de cereales y leguminosas. Determinación de cenizas. Norma Ministerio de Industrias Ligeras y Comercio. Caracas D.F. Comisión Venezolana de Normas Industriales COVENIN. (1980). Productos de cereales y leguminosas. Determinación de humedad. Norma Ministerio de Industrias Ligeras y Comercio. Caracas D.F. Comisión Venezolana de Normas Industriales COVENIN. (1980). Alimentos: Determinación de nitrógeno, método Kjeldahl. Norma Ministerio de Industrias Ligeras y Comercio. Caracas D.F. De la Vega, G. (2009). Proteínas de la harina de trigo: clasificación y propiedades funcionales. Temas de Ciencia y Tecnología. 13(38): Gambarotta, L. (2005). Caracterización de las fracciones de harina de trigo de trigo pan. Tesinas de la Universidad de Belgrano. Buenos Aires. Argentina. Gobin, P., Duviau, M., Wong, J., Buchanan, B. y Kobrehel, K. (1996). Cambios en el enlace disulfuro-sulfuro de las proteínas del trigo durante el acondicionamiento y molienda. Química de los Cereales. N 73: Goesaert, H., Bris, K., Veraberbeke, W. S., Courtin, C.,Gebruers, K y Delcourt, J. A. (2005). Wheat flour constituents: how they impact bread quality, and how to impact their functionality. Trends in Food Sciencie & Technology, 16: Gutierrez, H. y de La Vara, R. (2008). Análisis y diseño de experimentos. Segunda edición. Mc Graw Hill. México D.F. Kulp, K. y Lorenz, K. (1991). Handbook of cereal sciencie and technology. Marcel Dekker INC. New York. USA. Lallemand INC. (2011). Cómo la harina afecta la calidad del pan. Baking Update. 1(17): 1-2. Magaña, E., Ramírez, B., Torres, P., Sánchez, D. y López, J. (2011). Efecto del contenido de proteína, grasa y levadura en las propiedades viscoelásticas de la masa y calidad de pan tipo francés.interciencia, 36(4): Efecto del acondicionamiento del trigo sobre la calidad de la harina panadera Hernández, C Botín, A. ; Londoño, P y Mieres-Pitre, A.

15 Mondal, A. y Datta, K. (2007). Bread baking a review. Journal Food Eng. 86: Osella, C., Sánchez, H., González, J. y de la Torre, M. (2006). Molienda de Trigo: Ensayos Comparativos de Escala Industrial con Planta Piloto. Información tecnológica. 17(3): Pence, J. y Swanson, N. (2001). Temperatura para el acondicionamiento del trigo. Boletín de la Asociación de Operadores de Molinos. 1: Posner, E. y Hibbs, A. (1997). Theory of tempering wheat for milling. AACC International. St. Paul, MN, EEUU. pp Tronsmo, K., Magnus, E., Baardseth, P., Schofield, J., Aamodt, A. y Faergestad, E. (2003). Comparison of small and large deformation rheological properties of wheat dough and gluten. Química de los Cereales. 80(5): Vásquez, G. y Matos, A. (2009). Evaluación de Algunas Características Fisicoquímicas de Harina de Trigo Peruano en Función a su Calidad Panadera. Revista de Investigación Universitaria. 1(1): Fecha de recepción: 15 de enero de 2013 Fecha de aceptación: 25 de abril de 2013 Ingeniería y Sociedad UC. Vol. 8, No 1 p