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Sustitución parcial de harina de trigo (Triticum aestivum) con harinas de vaina de Mezquite (Prosopis spp.) para panificación

Partial replacement of wheat flour (Triticum aestivum) with flours of mesquite pods (Prosopis spp.) for breadmaking

Francisco Laborín Escalante 1
Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., México
Nina G. Heredia Sandoval 2
Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., México
María C. Granados Nevárez 3
Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., México
Francisco Vásquez Lara 4
Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., México
Ana M. Calderón de la Barca 5
Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., México
Alma R. Islas Rubio 6
Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., México

Sustitución parcial de harina de trigo (Triticum aestivum) con harinas de vaina de Mezquite (Prosopis spp.) para panificación

Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, vol. 19, núm. 2, 2018

Asociación Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, S.C.

Recepción: 24 Septiembre 2018

Aprobación: 30 Noviembre 2018

Publicación: 10 Diciembre 2018

Resumen: El mezquite (Prosopis spp.) es característico de zonas áridas de México y otros países. La harina de sus vainas contiene más proteína y fibra que la harina de trigo (HT); sin embargo, se utiliza principalmente en alimentación animal. El objetivo del trabajo fue preparar harinas de vainas íntegras de mezquite, evaluar su funcionalidad y el nivel máximo de sustitución en la elaboración de pan de trigo, estimando su índice glucémico. Se utilizaron dos tipos de vainas (HVM1 y HVM2); se sanitizaron, secaron (50 °C, 8 h) y molieron (malla 0.4 mm). Se evaluó composición proximal, perfil de viscosidad y se cuantificaron inhibidores de tripsina. Se elaboraron panes con cinco combinaciones de HT:HVM1 y HT:HVM2 (100:0, 90:10, 85:15, 80:20, y 75:25). Se analizó composición proximal, volumen específico y apariencia. A los panes con mejor volumen específico, apariencia y mayor proporción de harina de mezquite, se les cuantificó almidón soluble (AS) y resistente (AR), índices de hidrólisis (IH) y glucémico (IG). La HVM2 presentó mayor contenido (p<0.05) de proteína y grasa que la HVM1 y la HT. Las viscosidades pico (162 vs. 44 cP) y de retroceso (3 vs 12 cP), fueron diferentes (p<0.05) entre HVM1 y HVM2. Los inhibidores de tripsina en HVM2 fueron 2,175 UIT/g. Los panes con HVM2 presentaron mayor (p<0.05) volumen específico y mejor apariencia que los elaborados con HVM1. El mejor volumen específico (3.2 cm3/g) fue el de HT:HVM2 85:15, excepto el pan control (4.6 cm3/g). El contenido de AR fue mayor (p<0.05) en los panes 100% HT que en los de las mezclas con HVM2, pero entre mayor proporción de HVM2, el IH e IG fueron menores. Comparando volumen específico y apariencia de la miga, se recomienda la mezcla HT:HVM2 85:15, para elaborar pan con más proteína y menor IG, que el pan 100% de trigo.

Palabras clave: harina trigo, harina mezquite, sustitución, harina compuesta, elaboración pan, índice glucémico.

Abstract: Mesquite trees (Prosopis spp.) grow wild in arid lands of Mexico and other countries. Their pods have higher protein and fiber content than wheat flour (HT); however, they are mainly used for animal feeds. The objective of this study was to prepare flours from mesquite pods, evaluate their functionality and the maximum replacement level for wheat breadmaking, estimating its glycemic index (GI). Two types of pods were used, which were sanitized, dried (50 °C, 8 h), and ground at 0.4 mm sieve. Proximate composition and viscosity profile of the flours (HVM1 and HVM2) were analyzed. Breads with five combinations of HT:HVM1 and HT:HVM2 (100:0, 90:10, 85:15, 80:20, y 75:25) were prepared. Proximate composition, specific volume, and appearance of all breads were evaluated. At the best specific volume and appearance breads, as well as that containing the higher amount of mesquite flour, soluble (AS) and resistant (AR) starches were quantified. The HVM2 had a higher (p<0.05) protein and fat content compared with the HVM1 and the HT. The HVM1 and HVM2 showed differences (p<0.05) in peak (162 vs. 44 cP) and setback (3 vs. 12 cP) viscosities. The HVM2-containing breads presented higher (p<0.05) specific volume and better appearance than those HVM1-containing breads. The bread made with the mix HT:HVM2 85:15 had the higher (p<0.05) specific volume (3.2 cm3/g), except the control bread (4.6 cm3/g). The AR content of the 100% HT bread was higher (p<0.05) than those containing the HVM2. Breads containing the higher amount of HVM2 showed lower values of hydrolysis index and GI. Comparing the loaves specific volume and crumb appearance, the HT:HVM2 85:15 mix is recommended to produce bread with higher protein content and lower GI than the 100% HT bread.

Keywords: wheat flour, mesquite flour, replacement, composite flour, breadmaking, glycemic index.

INTRODUCCIÓN

El trigo es el cereal más importante en cuanto a su impacto en la nutrición humana, ya que aporta el 19% de las necesidades calóricas diarias a nivel mundial (Shiferaw y col., 2013). Generalmente, el consumo del trigo no se realiza directamente, sino que su grano es sometido a un proceso de molienda para la obtención de harina y otros subproductos. En la harina refinada, se concentran azúcares y almidón, con una menor concentración de nutrientes como minerales, vitaminas, grasa, proteína y fibra, comparado con el grano entero (Slavin y col. 2001). La suplementación de harina de trigo con leguminosas, ha resultado efectiva para compensar la pérdida de micronutrientes en el procesamiento de la harina y para elaborar productos con mayor valor nutritivo. Además de sus propiedades nutricionales, las proteínas de leguminosas tienen propiedades funcionales importantes en la formulación y procesamiento de alimentos (Boye y col., 2010; Dakia y col., 2007; Roy y col., 2010). La harina de garbanzo (Cicer arietinum L.), aislado proteico de chícharo (Pisum sativum L.) y harina de germen de algarrobo (Ceratonia siliqua L.), se han utilizado en la preparación y desarrollo de productos de panificación, pastas, productos extrudidos y botanas listas para comer.

Entre otras fuentes de leguminosas para usarlas en combinación con trigo, se encuentra el mezquite (Prosopis spp), con alrededor de 44 especies nativas de América del Sur y del Norte, África y Asia. La vaina del mezquite contiene nutrientes valiosos como 9-17% de proteína, 3-5% de minerales, 17-30% de fibra y es baja en grasas (Carrillo y col., 2007). Aunque el principal uso del mezquite es maderable y también se usa en la alimentación animal, sus vainas tienen potencial para la alimentación humana (Felker y col., 2003), como ancestralmente se han utilizado para elaborar alimentos como atoles, bebidas fermentadas y panes. La harina de vaina de mezquite es una opción viable para mejorar el sabor, aroma y el color de diversos productos, así como aumentar su contenido de proteína y fibra (Felker y col., 2013).

La incorporación de ingredientes distintos al trigo en panificación, implica desafíos tecnológicos para obtener productos aceptables, ya que interaccionan con el gluten, además de disminuirlo en proporción, dando lugar a un comportamiento reológico distinto que afecta la calidad del producto final (Fenn y col., 2010). Así, el objetivo de este estudio fue evaluar las características físicoquímicas y nutricionales en panes de harina de trigo, con sustitución parcial de dos tipos de harinas de vaina de mezquite.

MATERIALES Y MÉTODOS

Materiales

Las vainas de mezquite fueron recolectadas en una zona desértica a 14 km hacia la costa y en la periferia de la Cd. de Hermosillo, Sonora, México. En la Fig. 1, se pueden apreciar las vainas utilizadas en este estudio, de diferente aspecto y grosor; el mezquite del que provienen las vainas del km 14 (VM2, Fig. 1A), es pequeño, como un arbusto. Las vainas en la Fig. 1B, provenientes de la periferia de Hermosillo, son de un árbol alto, más de 6 m (VM1). Los ingredientes utilizados en la elaboración del pan, como harina de trigo, levadura, manteca, sal y azúcar, fueron adquiridos en el mercado local. Todos los reactivos químicos utilizados en los distintos análisis fueron grado reactivo.

Vainas de
mezquite utilizadas. A) Vaina recolectada en el km 14 hacia la costa y B) en la
periferia de la ciudad, en ambos casos, con respecto a Hermosillo, Sonora, México.
Figura 1
Vainas de mezquite utilizadas. A) Vaina recolectada en el km 14 hacia la costa y B) en la periferia de la ciudad, en ambos casos, con respecto a Hermosillo, Sonora, México.

Preparación de las harinas de mezquite y las mezclas

Las vainas fueron limpiadas manualmente y se seleccionaron solamente las que no estuvieran dañadas o atacadas por insectos, se sanitizaron y secaron a 50 °C por 8 h en una estufa VWR (mod. 1321F, Sheldon Manufacturing, Inc., Cornelius, OR, U.S.A.). Posteriormente se molieron en un molino (mod. Pulvex 200, Molinos Pulvex, Cd. de México) en una malla de 0.4 mm, resultando en HVM1 y HVM2, correspondientes a vainas de la periferia y del km 14, respectivamente, y se almacenaron a 4 °C hasta su análisis posterior. Se prepararon las mezclas de harina de trigo comercial (HT) con las harinas de mezquite, donde las proporciones utilizadas de HT y HVM1 o HVM2, fueron de 90:10, 85:15, 80:20 y 75:25.

Análisis de las harinas

Composición proximal

El análisis proximal de cada harina se realizó de acuerdo a la AACC (2000). Las proporciones de humedad, proteína, grasa y cenizas por los métodos 44-15A, 46-13 (utilizando un factor de conversión de 5.7 para la HT y de 6.25 para las mezclas), 30-10 y 08-01. Los carbohidratos se calcularon por diferencia. Cada análisis se realizó por triplicado.

Inhibidores de tripsina

Se evaluaron inhibidores de tripsina (Oppert y col., 1997) solo en la harina de mezquite HVM2. Se extrajeron 200 mg de la harina con 10 mL de NaOH 0.01 N durante 3 h con mezclado, se ajustó el pH con HCl a 8.2 y se filtró en papel Whatman no. 2. Se colocaron 100 mL del extracto en tres pozos superiores (hilera A) de una microplaca de 96 pozos. En los pozos restantes, B a H, se cargaron 50 mL del buffer tris (0.1 M, pH 8.1, 0.02 M Ca Cl2). Se hicieron diluciones dobles seriadas, desde la hilera A hasta la G. La hilera H quedó como control positivo, sin extracto. Se añadieron 50 mL de tripsina (T-8253, Sigma Chem Co) en 200 mg/mL de tris, a cada pozo de dos columnas, desde A hasta H. A la tercera columna, se le añadieron solo 50 mL de buffer tris por pozo (para blanco). Se dejó la placa 20 min en agitación suave. Se añadieron a cada pozo, 50 mL de hidrocloruro de benzoil-DL-arginina p-nitroanilida (BAPA, B-4875, Sigma Chem Co.) de 1 mg/mL en tris y se mezcló 5 min, en agitación. Se leyó a 405 nm en lector de ELISA. La actividad de tripsina del control positivo, fue calculada del promedio de todos los valores sin extracto (línea H), sin el blanco correspondiente, dividido entre 0.01. Para el cálculo de actividad de la muestra, se promediaron las primeras dos columnas, se restó la tercera, se dividió entre 0.01 y se restó el total al valor de la actividad de tripsina del control positivo. Se multiplicó cada valor por su dilución: el resultado en UIT/2 mg, se convirtió a UIT/g.

Evaluación del perfil de viscosidad

Los perfiles de viscosidad de las harinas de mezquite (HVM1 y HVM2) se obtuvieron utilizando un analizador rápido de viscosidad (RVA) modelo Super 4 (Newport Scientific, Australia), método 76-21 (AACC, 2000). Se pesaron 3.5 g de muestra ajustadas al 14% de humedad y se agregaron 25 g ± 0.01 g de agua. La prueba inició a 50°C y después de 1 min se aumentó a una velocidad de 9.5°C/min, hasta llegar a un tope de 95°C, que se mantuvo durante 2.5 min, para posteriormente descender en 13.5°C/min hasta llegar a los 50°C, y mantener esa temperatura por 2 min, completándose el tiempo de 13 min que duró la prueba. Los valores obtenidos fueron temperatura de empaste (°C), viscosidad pico, viscosidad mínima o “trough”, viscosidad de ruptura o “breakdown”, viscosidad final, viscosidad de retroceso o “setback”, expresado en cP, y tiempo pico (min).

Mediciones mixográficas

Se obtuvieron mixogramas por duplicado (AACC, Método 54-40A) en un mixógrafo (National Manufacturing Co., Lincoln, NE), para la harina control (HT) y para cada una de las mezclas. Se determinó el tiempo óptimo de amasado (TOA) o desarrollo de la masa.

Elaboración y evaluación del pan

Prueba de panificación

Se prepararon panes con la harina de trigo y sus mezclas con las harinas de mezquite, siguiendo el método 10-10B de la AACC (2000). A los panes obtenidos se les midió el peso y volumen, para posteriormente determinar el volumen específico (AACC, Método 10-05) expresado en cm3/g. Los panes se cortaron con un cuchillo eléctrico para observar y calificar subjetivamente su miga como mala, regular o buena. De igual manera, se evaluó la apariencia del pan.

Composición proximal

Se realizó el análisis proximal del pan, utilizando las mismas técnicas descritas para las harinas, con la diferencia de la determinación del contenido de humedad en la que se incluyó un pre-secado del pan molido durante 24 h en platillos de aluminio, en la parte superior de una estufa VWR (mod. 1321F, Sheldon Manufacturing, Inc., Cornelius, OR, U.S.A.) a 100 °C, y posteriormente se pasó a un secado de 24 h a 100 °C y se determinó el contenido de humedad.

Almidón soluble y almidón resistente

Se determinó el contenido de almidón soluble (AS) y el resistente (AR), a los panes elaborados con las mezclas HT+HVM2 85:15 y HT+HVM2 75:25 de acuerdo con el método 32-40 (AACC, 2000), utilizando un kit comercial para almidón resistente (Megazyme International Irland, Bray, Co. Wicklow, Irland). Con la suma de AS y AR, se cuantificó almidón total (AT). Se pesaron 100 ± 5 mg de muestra directamente en un tubo con tapa de rosca. El almidón no resistente se determinó por medio de solubilización e hidrólisis enzimática con la acción combinada de α-amilasa pancreática y amiloglucosidasa (AMG), para la cual se incubaron los tubos con muestra en baño de agua con agitación a 37 °C por 16 h. Se detuvo la reacción con etanol al 96 % y se centrifugó a 2,500 x g en una centrífuga Beckman Coulter, Allegra 25R, posteriormente se realizaron dos lavados más con etanol al 50 % y se centrifugó después de cada lavado, para recuperar el sobrenadante, AS. Al precipitado obtenido se le agregó una solución de KOH 2M y se mezcló en un baño de agua con hielo. Se neutralizó la solución con buffer de acetato de sodio (pH 3.8) para después hidrolizar nuevamente con AMG en incubación a 50 °C por 30 min. Se centrifugaron los tubos por 10 min a 2,500 x g y se tomaron alícuotas por duplicado del sobrenadante de AR y de AS. Posteriormente, se agregaron 3 mL de reactivo GOPOD a cada alícuota y se incubó por 20 min a 50°C. Por último, para determinar el contenido de AR y AS, se cuantificó la glucosa liberada leyendo a 510 nm en un espectrofotómetro Varian® (modelo Cary 50, Australia). Los resultados se expresaron en g/100g base seca.

Estimación del índice glucémico

El índice glucémico in vitro se determinó por duplicado a los panes HT+HVM2 85:15 y HT+HVM2 75:25 y al pan blanco comercial, de acuerdo con el método de Goñi y col. (1997) modificado. Los panes se molieron (molino Krups®, mod. GX4100, México DF, México) y se almacenaron en bolsas de plástico. Se pesaron 100 ± 0.05 mg de muestra de pan fresco en tubos con tapa de rosca y se incubaron a 37°C por 30, 60, 90, 120 y 180 min con la acción combinada de α-amilasa pancreática y amiloglucosidasa (AMG). Transcurrido el tiempo se detuvo la reacción con etanol 96%, se centrifugó a 2,500 x g y se recuperó el sobrenadante. Se realizaron dos lavados más con etanol 50 % y se centrifugó después de cada lavado, para recuperar el sobrenadante para obtener el almidón soluble, el cual se estabilizó con buffer de acetato de sodio pH 4.5. Se tomaron alícuotas por duplicado de cada muestra y se incubaron por 20 min a 50 °C con AMG diluida (3 U/mL). Se agregó el reactivo GOPOD e incubó en las mismas condiciones previas, y finalmente se leyó a 510 nm en un espectrofotómetro Varian® (modelo Cary 50 Bio, Australia, Pty Ltd). Se obtuvieron curvas de hidrólisis para cada pan, con los porcentajes de almidón hidrolizado a los diferentes tiempos de incubación. El índice de hidrólisis (IH) se calculó como la relación entre el área bajo la curva de la muestra y el área bajo la curva del estándar (pan blanco comercial). El IG estimado se calculó por medio de la ecuación: IG= 39.71 + 0.549 IH (Goñi y col., 1997).

Análisis estadístico

Se realizó estadística descriptiva para los datos generados de la caracterización de las harinas, expresando los valores de la media y desviación estándar. Para el análisis proximal, pruebas de panificación y estimación de índice glucémico in vitro, se realizó un ANOVA de una sola vía, donde las variables de respuesta fueron el contenido de humedad, proteína, grasa, ceniza, carbohidratos, volumen específico, índice de hidrólisis y el índice glucémico. Cuando se encontraron diferencias significativas (p<0.05), se realizó una prueba de comparación de medias de Tukey-Kramer a un 95 % de confiabilidad. Se utilizó el paquete estadístico NCSS 2007 para todas las pruebas estadísticas.

RESULTADOS Y DISCUSION

Análisis en harinas

Composición proximal

Las concentraciones en la harina de trigo (HT) fueron 12.3% ± 0.1, 10.4% ± 0.2, 1.6% ± 0.1, 0.42% ± 0.03 y 75.3% ± 0.24, para humedad, proteína, grasa, cenizas y carbohidratos, respectivamente. El factor de conversión para el cálculo del contenido de proteína de la HT fue de 5.7 y para las HVM de 6.25. La composición proximal de las harinas de mezquite y de sus mezclas con HT se muestra en la Tabla 1. Fue importante evaluar si había diferencias en la composición y funcionalidad entre las harinas de mezquite, con el fin de seleccionar la más apta para reemplazar a la HT en panificación. Las vainas de mezquite pueden variar en su composición, dependiendo de la clase y del lugar donde se recolecta (Ruiz, 2011). La harina de mezquite HVM2 contenía más humedad, proteína, grasa y cenizas, y una menor cantidad de carbohidratos, en comparación con la HVM1. El contenido de proteína y humedad de ambas harinas de mezquite concuerdan con los obtenidos por Salah y Yagi (2011) en vainas secas de Prosopis chilensis, no así el contenido de grasa y cenizas, que fueron menores (2.5% grasa y 4.9% cenizas).

Tabla 1
Análisis proximal de las harinas de mezquite HVM1 y HVM2 y de trigo
Análisis proximal de las harinas
de mezquite HVM1 y HVM2 y de trigo
* Los valores son la media de triplicados ± desviación estándar.** Obtenidos por diferencia.

Por otra parte, hay similitud entre los valores del proximal de las harinas de mezquite de nuestro estudio y el de Bigne y col. (2016). En nuestras mezclas los carbohidratos se calcularon por diferencia y se desconoce la cantidad de componentes que los conforman. Entre éstos destaca la fibra dietética por los beneficios a la salud que conlleva su ingestión (Jenkins y col. 1998). La harina de mezquite utilizada por Bigne y col. (2016) proveniente de Santiago del Estero, Argentina contenía un 26.7% de fibra dietética total y los carbohidratos distintos a la fibra constituyeron el 52.2%. Estos valores totalizan un 78.9% de carbohidratos, lo cual coincide con los carbohidratos de la HVM1. El contenido de humedad de las mezclas de HT con la harina de mezquite HVM1 varió entre 10.2 y 10.9%, y el de proteína entre 10.8 y 11.2%. Por su parte, la variación que presentaron las mezclas con harina de mezquite HVM2 fue de 10.5 y 11.4% para humedad y 11.2 a 11.4% para proteína. El factor de conversión para el cálculo de proteína en las mezclas fue de 6.25.

Inhibidores de tripsina

Los inhibidores de tripsina están entre los factores anti-nutricios de las leguminosas. Para la harina HVM2, se obtuvo un valor de 2,175 UIT/g. Este valor puede considerarse de bajo nivel al compararlo con el de pasta de soya (47,778 UIT/g) y las fórmulas infantiles de soya, con al menos 4,000 UIT/g (Calderón de la Barca y col., 2000).

Perfil de viscosidad

Se dieron diferencias (p<0.05) en las viscosidades pico y de retroceso entre las harinas de mezquite. La HVM1 mostró una mayor viscosidad pico, en comparación con la HVM2 (118 vs 38 cP). Estas diferencias entre los valores de las dos harinas, podrían deberse al grado de hinchamiento del gránulo de almidón al igual que a su solubilidad. Otro parámetro que mostró diferencia entre la HVM1 y la HVM2, fue la viscosidad de retroceso o “setback” (3 vs 12 cP, respectivamente), que se obtiene de la diferencia entre las viscosidades final y la mínima. La viscosidad final es el parámetro más utilizado para definir la calidad de una muestra en particular, ya que indica la capacidad del material para formar una pasta o gel después de la cocción y el enfriamiento, y su tendencia a retrogradar. Estas diferencias entre los perfiles de viscosidad de ambas harinas, pudieron influir en el comportamiento de las masas y en el volumen específico del pan elaborado con las diferentes mezclas.

Mixogramas

Las masas obtenidas con las mezclas de HT y HVM1 o HT y HVM2 mostraron diferencias en el tiempo óptimo de amasado (TOA) (Tabla 2). Este parámetro es el principal, ya que indica el tiempo (min) en el cual la masa alcanza la máxima resistencia al amasado. Un sub o sobre amasado puede destruir las propiedades de panificación de una harina de alta calidad, mientras que el amasado óptimo, permite aprovechar el potencial de panificación (Paredes-López y Bushuk, 1983). Cuanto mayor sea el TOA, implica una mayor fuerza de la masa y una mejor calidad panadera de la harina. La incorporación de fibra de la harina de mezquite a la harina de trigo afectó el tiempo de desarrollo de la masa, ya que interfiere en la asociación de las proteínas para la formación de la red de gluten, y a que la velocidad de absorción de agua de la fibra es relativamente lenta (Lai y col. 1989). A medida que se incrementó la cantidad de harina de mezquite en las mezclas, se incrementó el TOA. Las mezclas de HT con HVM2 presentaron TOA mayores que las mezclas con HVM1, independientemente del nivel de sustitución de HT. También se dieron diferencias en la caída de la resistencia (Cr) de las masas (datos no mostrados), la cual se determina 3 min después de la resistencia máxima y se refiere a que al ser mayor la pendiente de la curva que describe el mixograma (caída), menor es la estabilidad de la masa y menor la calidad panadera (Vázquez, 2009). Hasta cierto límite, una mayor fuerza de la masa se relaciona con un mayor volumen del pan (Goesaert y col. 2005).

Tabla 2
Contenidos de humedad y proteína, tiempos óptimos de amasado (TOA) de las mezclas de harina de trigo y de mezquite y volumen específico (VE) de los panes.
Contenidos
de humedad y proteína, tiempos óptimos de amasado (TOA) de las
mezclas de harina de trigo y de mezquite y volumen específico (VE) de los panes.
* Letras diferentes indican diferencia significativa (p<0.05).

Evaluación del pan

Volumen específico y apariencia

Los volúmenes específicos de los panes sustituidos con HVM1 o HVM2 se presentan en la Tabla 2. A medida que se incrementó el nivel de sustitución de la HT con cada una de las harinas de mezquite, el volumen específico disminuyó, siendo esta reducción de 2.85 a 1.65 cm3/g para el pan con HVM1 y de 3.99 a 2.80 cm3/g, para el pan sustituido con HVM2. Los panes elaborados con HT y las mezclas de HMV tuvieron volúmenes específicos ligeramente menores a los reportados por Mohammed y col. (2012), para panes compuestos con harinas de trigo y garbanzo (4.04-3.21 cm3/g). El volumen específico es el principal indicador de la calidad panadera de una harina (Tronsmo y col. 2003), ya que provee una medida cuantitativa del comportamiento durante la panificación. Es de destacar que el volumen específico del pan elaborado con la mayor cantidad de HVM2 (2.80 cm3/g) es similar al del pan con la menor cantidad de HVM1 (2.85 cm3/g). Esto pudiera deberse al mayor contenido de proteína y de grasa de la HVM2 (Gómez y col. 2004). La cantidad y calidad de proteína son los factores principales para medir el potencial de una harina para su uso final (Mailhot y Patton, 1988). Los panes elaborados con HT y las mezclas con HVM1 y HVM2 se muestran en las Fig. 2 y 3, respectivamente. Se observa uniformidad de la miga y mejor apariencia (color, simetría) de los panes elaborados con HT y HVM2 (Fig. 3) que los de HT con HVM1 (Fig. 2). Esto pudiera deberse a la mayor resistencia al amasado (TOA) de sus mezclas con la HT (Sluimer, 2005). En general, la reducción del volumen específico del pan al sustituir la HT con las harinas de mezquite pudo deberse a la disminución en la proporción de gluten (Lai y col. 1989), produciendo masas más débiles y de menor estabilidad que las elaboradas con 100% HT.

Corte
transversal y corteza de los panes obtenidos de las mezclas de harina de trigo comercial
(HT) y harina de mezquite HVM1. A) 90:10, B) 85:15, C) 80:20, y D) 75:25.
Figura 2
Corte transversal y corteza de los panes obtenidos de las mezclas de harina de trigo comercial (HT) y harina de mezquite HVM1. A) 90:10, B) 85:15, C) 80:20, y D) 75:25.

Corte
transversal y corteza de los panes obtenidos de las mezclas de harina de trigo comercial
(HT) y harina de mezquite HVM2. A) 90:10, B) 85:15, C) 80:20, y D) 75:25.
Figura 3
Corte transversal y corteza de los panes obtenidos de las mezclas de harina de trigo comercial (HT) y harina de mezquite HVM2. A) 90:10, B) 85:15, C) 80:20, y D) 75:25.

Composición proximal

El contenido de humedad del pan control fue significativamente menor (26.9%) que el de los panes de las mezclas (29.6-32.5%), Tabla 3. A medida que se incrementó la cantidad de harina de mezquite en las mezclas, resultaron panes con mayor contenido de proteína y cenizas, debido al mayor contenido de estos componentes en las HVM1 y HVM2. El contenido de grasa osciló entre 2.2 y 2.7% para los panes sustituidos con HVM1, mientras que para los panes con HVM2 la variación en este parámetro fue del 2.1 al 2.6%. Los carbohidratos disminuyeron en los panes sustituidos con las harinas de mezquite.

Tabla 3
Composición proximal de los panes elaborados con harina de trigo (control) y sus mezclas con las harinas de mezquite HVM1 y HVM2.
Composición
proximal de los panes elaborados con harina de trigo (control) y sus mezclas con
las harinas de mezquite HVM1 y HVM2.
* Letras diferentes en el mismo renglón indican diferencia significativa (p<0.05).** Calculados por diferencia.

Índices de hidrólisis y glucémico

En la Fig. 4 se muestra que la velocidad de hidrólisis del almidón fue menor en el pan de la mezcla HT:HVM2 75:25 en comparación con el pan HT:HVM2 85:15. El IH fue mayor en el pan elaborado con la mezcla HT:HVM2 85:15, en comparación con HT:HVM2 75:25 (89.5 vs 66.2). Asimismo, el IG del pan HT:HVM2 85:15 superó al del pan de la mezcla con mayor cantidad de HVM2 (88.1 vs 76.0), pero ninguno de estos panes se puede clasificar con IG moderado, ya que no cumple con el criterio de IG menor de 70 (Jenkins y col., 1998; Lunn y col. 2007). Coda y col. (2017) encontraron un IH de 94 e IG de 91.4, en pan suplementado con 30% de harina de haba. Es notoria la diferencia del IG de nuestro pan con mayor cantidad de HVM2 y el del pan adicionado con haba (76 vs 91.4).

Porcentaje
de hidrólisis del almidón del pan blanco (control) y los panes obtenidos con las
mezclas HT:HVM2 (85:15 y 75:25).
Figura 4
Porcentaje de hidrólisis del almidón del pan blanco (control) y los panes obtenidos con las mezclas HT:HVM2 (85:15 y 75:25).

CONCLUSIÓN

La harina de mezquite HVM2 fue mejor que la HVM1 para sustituir a la harina de trigo en la formulación de pan, aunque los parámetros de calidad se vieron afectados, las cualidades nutricionales se favorecieron al aumentar la proporción de harina de mezquite. Los valores de AR disminuyeron en las mezclas HT:HVM2 85:15 y 75:25, sin embargo, el IG estimado de los panes disminuyó, aunque no lo suficiente para ser catalogados de IG medio o IG bajo. La mejor combinación para elaborar un pan de harinas de trigo y de mezquite fue la HT:HVM2 85:15, ya que esta mezcla presentó los parámetros de calidad más cercanos a los del pan 100% trigo. Además en esta formulación, se aprovechan los beneficios nutricionales de la harina de mezquite y su contribución en la cinética de liberación de glucosa in vitro, comparada con la del pan blanco comercial.

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Notas de autor

1 Coordinación de Tecnología de Alimentos de Origen Vegetal. Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., Av. Gustavo Enrique Astiazarán Rosas No. 46, Col. La Victoria, CP 83304. Hermosillo, Sonora, México.
2 Coordinación de Tecnología de Alimentos de Origen Vegetal. Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., Av. Gustavo Enrique Astiazarán Rosas No. 46, Col. La Victoria, CP 83304. Hermosillo, Sonora, México.
3 Coordinación de Tecnología de Alimentos de Origen Vegetal. Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., Av. Gustavo Enrique Astiazarán Rosas No. 46, Col. La Victoria, CP 83304. Hermosillo, Sonora, México.
4 Coordinación de Tecnología de Alimentos de Origen Vegetal. Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., Av. Gustavo Enrique Astiazarán Rosas No. 46, Col. La Victoria, CP 83304. Hermosillo, Sonora, México.
5 Coordinación de Nutrición. Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., Av. Gustavo Enrique Astiazarán Rosas No. 46, Col. La Victoria, CP 83304. Hermosillo, Sonora, México.
6 Coordinación de Tecnología de Alimentos de Origen Vegetal. Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., Av. Gustavo Enrique Astiazarán Rosas No. 46, Col. La Victoria, CP 83304. Hermosillo, Sonora, México.

Autor para correspondencia: Alma R. Islas Rubio. Correo electrónico: aislas@ciad.mx

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