HARINA DE TOPINAMBUR PRECOCIDO: CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA Y APLICACIÓN EN
ELABORACIÓN DE PASTA CORTA
Alaniz G(1), Baroja M (2) , Gastaldo W (2) , Possetto M (1,2) Grzona M (1), Ponzi M (1), Comelli N (1) (1) Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias (UNSL); (2) INTI San Luis gaby.i. alaniz@gmail.com, possetto@inti.gob.ar
Introducción
El topinambur (Helianthus tuberosus L.) es un cultivo de gran potencial por su aplicación hortícola, forrajera e industrial. Siendo su componente de mayor interés la inulina. Este compuesto esta formado por moléculas de fructosa unidas por enlaces β (2 1) fructosilfructosa, siendo el termino “fructanos” el utilizado para denominarlos. Todos ellos, por su configuración química no pueden ser hidrolizados por las enzimas digestivas del hombre y de los animales, por lo que permanecen intactos hasta el colon donde son hidrolizados y fermentados por las bacterias presentes en el intestino (Scollo et al. 2011). El topinambur tiene un aporte energético reducido de 1,5 kcal/g, y efecto hipoglucemiante y alto contenido en minerales (Roberfroid 1999).
Objetivo
(i) Determinar las propiedades fisicoquímicas de harina de topinambur precocido. (ii) Determinar las isotermas de desorción de agua para establecer las mejores condiciones de almacenamiento. (iii) Evaluar la factibilidad de aplicación de la harina en la elaboración de una pasta corta
Descripción
Materia prima y elaboración de harina La harina de topinambur se elaboró a partir de tubérculos frescos cosechados de parcelas experimentales del INTA San Luis, situado en la ciudad de Villa Mercedes. Los tubérculos se almacenaron en cámara frigorífica a 4±1ºC h. Se realizó una selección manual. Luego se efectuó un lavado por inmersión en agua potable seguido de la precocción de los tuberculos en agua hirviente durante 3 min. Los tubérculos pelados se procesaron hasta obtener un puré. La deshidratación del material húmedo se llevó a cabo en un horno solar mixto a una temperatura de 60°C y una velocidad de aire de aproximadamente 0,9 cm/s. El tiempo promedio de secado para láminas de puré de topinambur de 3 mm de espesor fue de 26 h. El material se molió en un molino de café marca Criollo hasta granulometría de 0,18 mm. Malla USA.
Caracterización química Se determinaron: cenizas, humedad, proteínas, materia grasa, fibra bruta y carbohidratos totales. El análisis de la composición química se realizó, por triplicado, siguiendo la metodología descripta por los métodos estándar de análisis, Association of Official Analytical Chemists (AOAC, 2000). Difracción de rayos X (DRX) A efectos de establecer la estructura cristalina de la harina se obtuvo el patrón de difracción de rayos X, con un difractómetro marca Rigaku modelo DMax 111 C equipado con filtro de Ni y radiación Cu Kα (λ = 1,54056 Å) a un potencial de 40 kV y 200 mA. La radiación dispersada se detectó en un rango de 5 a 90°. Espectroscopía infrarroja (FTIR) Para identificar los grupos funcionales de los compuestos presentes en la harina precocida se registró el espectro de infrarrojo en un espectrómetro Perkin Elmer Spectrum RXT en un rango de 4000 a 400 cm-1. Análisis termogravimétrico Se utilizo para determinar perdida de peso y cambios en la estructura de la harina precocida con una termobalanza marca Shimadzu modelo DTG 60WS. La muestra se calentó hasta 800°C con velocidad de calentamiento de 15°C/ min en atmósfera de nitrógeno con un flujo de 20 cm3/ min. Isotermas de desorción Para determinar las condiciones de almacenamiento de la harina se obtuvieron las isotermas de desorción. La actividad de agua se midió en un equipo Aqualab Series 3TE. Se partio de harina de Topinambur de actividad acuosa aw 0,54 a 24,9°C El procedimiento se repitió a 25 y 30°C. Los datos experimentales se modelaron con las ecuaciones de GAB, Oswin y Halsey. Elaboración de la pasta Se prepararon premezclas para la elaboración de pastas cortas (ñoquis) conteniendo harina de topinambur, harina de arroz, fécula de maíz, papa deshidratada, huevo deshidratado, goma xántica, agua. Se siguió un diseño experimental de mezcla con una relación entre papa deshidratada y la mezcla de harinas de 60:40
La Tabla 1 muestra los porcentajes de las harinas utilizadas en cada formulación.
Papa deshidratada
(%) 60
Fécula de
maíz (%) 25
Harina de
Arroz (%) 10
Harina de topinambur
(%) 5
60
5
20
15
60
15
10
15
60
15
20
5
Tabla 1: Diseño experimental de mezcla
Resultados
Los resultados del análisis químico proximal de la harina de topinambur precocido fueron: cenizas (6,53%); humedad (13,46%); proteínas (9,20%); materia grasa (0,29%); fibra bruta (6,58%); carbohidratos totales (63,94%). En la determinación de humedad de equilibrio se obtuvieron isotermas de tipo II, de forma sigmoidea, de acuerdo a la clasificación IUPAC (Union internacional de química pura y aplicada). Se evidencia una dependencia con la temperatura, la cantidad de agua adsorbida fue menor a mayor temperatura, indicando que la sorción de agua sobre la harina de topinambur precocido es exotérmica. El modelo de GAB presento un error menor que los modelos propuestos por Oswin y Halsey. En los difractogramas de muestras de topinambur precocido no se encontraron señales de almidones tipo A ni B. Del estudio de FTIR se encontró que en la zona 3500 – 3000 cm-1 se observa una banda ancha asociada al enlace O-H, también se registró una señal en 2900 cm-1 atribuible a un eessptireacmtroienetnotreas1im50é0tricyo90C0H2c.mE-1nseladeztoencatardoenl señales asignadas a inulina (933 cm-1) y glúcidos (1100 cm-1) (Barkhatova et al. 2015). En los resultados del análisis termogravimétrico se observan tres grandes zonas:1) desde la temperatura ambiente hasta 189°C corresponde a la pérdida de agua fisisorbida, 13,73% de la masa total. En la segunda (189ºC-219ºC) se observan dos eventos caracterizados por diferentes velocidades de pérdida de peso, que corresponden a la mayor cantidad de masa perdida seria atribuible a la descomposición de carbohidratos y péptidos presentes en la muestra, En la tercera (530 °C 800 °C) se registró una pérdida de peso equivalente a un 6,3%. En la preparación de las masas, se obtuvo una masa en crudo muy maleable, con buena consistencia que no se desgrano ni desmorono, posterior a la cocción los ñoquis no se desarmaron y no se percibio fuerte sabor a topinambur. Con la segunda formulación, se
obtuvo una masa en crudo más débil pero luego de la cocción los ñoquis obtenidos no se desarmaron. Al preparar la tercera formulación, la masa en crudo requirió de más tiempo para armarse debido a que tenía menor cantidad de fécula de maíz, sin embargo, los ñoquis elaborados no se desarmaron luego de la cocción y presentaron sabor más pronunciado a topinambur. En la cuarta formulación se obtuvo una masa en crudo más blanda y elástica comparada con la primera formulación y luego de la cocción conservaron su forma y presentaron mejor sabor que las formulaciones anteriormente mencionadas.
Conclusiones
La composición química proximal de la harina de topinambur precocido corresponde a una fuente de fibras naturales con proteínas no formadoras de gluten, que incluye la presencia de inulina. Los estudios de FTIR permitieron verificar la presencia de este compuesto en la harina. Las ecuaciones utilizadas para modelar las isotermas de desorción ajustaron los datos experimentales para las dos temperaturas de trabajo, siendo el modelo de GAB el que presentó menor error porcentual. El valor de humedad equilibrio de monocapa estimado varió entre 0,25 y 0,33 a 30°C y 25°C respectivamente, siendo este parámetro fundamental para definir las condiciones de almacenamiento. Los resultados obtenidos de la difracción de rayos X (DRX) fueron los esperados sin presencia de almidones A y B. La termogravimetria muestra perdida de masa en las tres zonas del análisis. De la evaluación de las cuatro muestras de pasta corta obtenidas se selecciona para continuar este trabajo la formulación cuatro, que será caracterizada físico-quimicamente.
Bibliografía
AOAC - Association of Official Analytical Chemists. 2000. Official Method of Analysis. 17th ed. Washington:
International. pag 107 Barkhatova T, Nazarenko M, Kozhukhova M, Khripko I.
2015. Obtaining and identification of inulin from Jerusalem
Artichoke (Helianthus Tuberosus) tubers. Foods and Raw Materials, 3: 13-22 Roberfroid M. 1999. Caloric value of inulin and
oligofructose. Journal of Nutritrion, 129: 1436 -1437. Rubel I, Pérez E, Manrique G y Genovese D. 2015. Fibre
enrichment of wheat bread with Jerusalem artichoke inulin:
Effect on dough rheology and bread quality. Food Structure,
3: 21-29.
Scollo D, Ugarte M, Vicente F, Giraudo M, Sanchez Tuero
H, Mora V. 2011. El potencial del topinambur en la salud y
la
nutrición.
Diaeta,
29:
7-13
Ver+/-
