Properties of Malanga Flours and their Use in Pastes and Gluten Free Breads

Abstract

[ES] El uso de Colocasia esculenta (L.) Schott y Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott como materia prima en forma de almidón o harina es una alternativa sostenible y nutritiva al trigo y otros granos. Esta alternativa permite a los agricultores minimizar las pérdidas después de su cosecha y garantizar la seguridad alimentaria ya que sus propiedades nutricionales, digestivas y saludables son reconocidas por la comunidad científica. Sin embargo, la información existente sobre este rizoma dirigida a su aplicación es bastante limitada. Esta tesis expone la caracterización funcional y tecnológica de los almidones obtenidos a partir de cormos y cormelos de Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott. Asimismo, se evaluó tecnológicamente el efecto de la combinación de enzimas, hidrocoloides, almidón de patata, harina pregelatinizada sobre la harina de los cormelos de la Colocasia esculenta (L.) Schott en el desarrollo de un pan sin gluten. Además, se evaluaron las propiedades tecnológicas y digestivas de una fórmula básica para puré desarrollada a partir de harina de cormelos de Xanthosoma spp. y Colocasia spp. Además, la revisión bibliográfica realizada permitió poner en contexto los efectos saludables demostrados clínicamente de esta materia prima y sus componentes. Se demostró que existen diferencias significativas entre el almidón de cormos y cormelos de la misma especie. Se concluyó que la harina de Colocasia esculenta (L.) Schott es una buena opción para incrementar el valor nutricional de los panes sin gluten. Entre las estrategias probadas, el pan elaborado a partir de la mezcla con almidón de patata resultó la menos aconsejable. Además, todas las estrategias aplicadas originaron panes con menor índice glucémico que sus homólogos sin gluten reportados en otros estudios. Por primera vez, este trabajo recomienda el uso de harina de cormelos de Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott y Colocasia esculenta (L.) Schott y para desarrollar purés con un valor nutricional agregado. La revisión bibliográfica realizada permitió recopilar los efectos demostrados clínicamente, concretamente antihiperglucémicos, antihepatotóxicos, antihipertensivos, hipoglucemiantes, anticancerosos, hipolipidémicos y prebióticos, entre otros, de los compuestos bioactivos presentes en esta planta.

[CA] L'ús de Colocasia esculenta (L.) Schott i Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott com a matèria primera en forma de midó o farina, és una alternativa per a minimitzar les perdues després de la seua collita i garantir la seguretat alimentària ja que les seues propietats nutricionals, digestives i saludables són reconegudes per la comunitat científica. Aquesta tesi exposa la caracterització funcional i tecnològica dels midons obtinguts a partir de corms i cormelos de Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott. D'una banda és va avaluar tecnològicament l'efecte de la combinació d'enzims, hidrocol·loides, midó de creïlla, farina pregelatinitzada sobre la farina dels cormelos de la Colocasia esculenta (L.) Schott en el desenvolupament d'un pa sense gluten. D'altra banda, es van avaluar les propietats tecnològiques i digestives d'una fórmula bàsica per a puré desenvolupada a partir de farina de cormelos de Xanthosoma spp. i Colocasia spp. que es pot destinar a poblacions vulnerables amb afeccions gastrointestinals, diabètics, celíacs, entre altres. A més, es va realitzar una revisió on s'exposen els efectes saludables demostrats clínicament, dels seus components. Es va demostrar que existeixen diferències significatives entre el midó de corms i cormelos de la mateixa espècie. Per tant, es va concloure que la farina dels cormelos de la Colocasia esculenta (L.) Schott és una bona opció per a incrementar el valor nutricional dels pans sense glútens i entre les estratègies provades, el pa elaborat a partir de la mescla amb midó de creïlla va resultar la menys aconsellable, però tots van mostrar menor índex glucèmic que els seus homòlegs sense glútens reportats en altres estudis. A més, per primera vegada es va recomanar l'ús de farina cormelos de Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott i Colocasia esculenta (L.) Schott per a desenvolupar purés amb un valor nutricional agregat. La revisió bibilogràfica realitza va permetre recopilar el efectes demostrats clínicament, en concret antihiperglucémic, antihepatotóxic, antihipertensiu, hipoglucemiant, anticancerós, hipolipidémic i prebiòtic, entre altres, dels compostos bioactius presents en aquest rizoma.

[EN] The use of Colocasia esculenta (L.) Schott and Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott as a raw material in form of starch or flour is a nutritious and sustainable alternative to wheat and other grains. This alternative allows farmers to minimize losses after harvest and guarantee food safety since its nutritional, digestive and healthy properties are recognized by the scientific community. Nevertheless, there is still scarce information about these rhizomes that limit their application. This thesis illuminates the functional and technological characterization of the starches obtained from corms and cormels of Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott. Likewise, the effect of the combination of enzymes, hydrocolloids, potato starch, pregelatinized flour on Colocasia esculenta (L.) Schott cormels flour toward the development of a gluten-free bread was technologically evaluated. Furthermore, the technological and digestive properties of a basic formula for pastes developed from cormels flour of Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott and Colocasia esculenta (L.) Schott was evaluated. In addition, a review was conducted and the health effects clinically demonstrated are exposed. It was shown that there are significant differences between the starch of corms and cormels of the same species. It was concluded that the flour from Colocasia esculenta (L.) Schott cormels is a good option to increase the nutritional value of gluten-free breads. Among the strategies tested, the bread made from mixtures with potato starch was the least desirable, but all strategies tested gave breads with lower glycemic index than gluten-free counterparts reported in other studies. For the first time, this works recommends the use of cormels flour from Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott and Colocasia esculenta (L.) Schott was recommended to develop pastes to nutritional value to gluten-free products. In addition, the bibliographic review carried out allowed the compilation and analysis of the clinically demonstrated effects, especifically, antihyperglycemic, antihepatotoxic, antihypertensive, hypoglycemic, anti-cancer, hypolipidemic and prebiotic effects, among others, of the bioactive compounds present in these plants.