Variación del perfil nutricional en pastas alimenticias frescas con el empleo de harina de chufa e hidrocoloides en su formulación

Abstract

[ES] En el presente trabajo se ha querido evaluar la variación del perfil nutricional de la pasta alimenticia obtenida con un nivel de sustitución de sémola de trigo duro por harina de chufa de un 40% para que las formulaciones pudieran catalogarse como ―fuente de fibra‖, según marca la legislación vigente. También se ha analizado el efecto de la adición de hidrocoloides (CMC, goma xantana y goma garrofín) en un intervalo de 0-0,8%, utilizados para conseguir una estructura mejor cohesionada (y previsiblemente con menores pérdidas nutricionales durante la cocción). La cantidad y la combinación de estas gomas se seleccionaron a partir de un análisis de superficie de respuesta en base a un diseño experimental de Box-Behnken. Para elaborar las distintas formulaciones de pasta, se utilizó además huevo líquido pasteurizado (13% peso) y agua potable (16% peso). El trabajo consta de tres partes: a) caracterización química de las materias primas empleadas (sémola de trigo, harina de chufa y huevo líquido) y de otras potencialmente utilizables en futuros trabajos (harina de trigo duro y salvado de trigo), b) análisis del efecto de la incorporación de harina de chufa (40% sustitución) en la formulación control (100% sémola de trigo duro) sin la adición de hidrocoloides, c) optimización de la combinación de hidrocoloides (tipo/cantidad) a emplear con la finalidad de conocer cuál de ellas es la más adecuada para evitar el máximo de pérdidas del valor nutricional. Los parámetros determinados en las materias primas y en la pasta cocida fueron el contenido de: agua, proteínas, lípidos, cenizas y fibra bruta. Los carbohidratos digeribles se determinaron por diferencia. La correspondiente composición química de la pasta fresca recién elaborada (antes de la cocción) se determinó a partir de los resultados obtenidos para las materias primas. El efecto de la incorporación de harina de chufa (nivel de sustitución del 40%) en la formulación de pasta fresca permitió obtener un producto ya cocido y listo para consumir con un contenido de fibra bruta 9 veces superior a la pasta 100% sémola de trigo duro, con el doble de contenido mineral y similar aporte de carbohidratos digeribles y proteico. Para conocer la significancia del empleo de los hidrocoloides en diferentes proporciones en las formulaciones se realizó un análisis de regresión múltiple y la metodología de superficie de respuesta. El modelo propuesto permitió describir adecuadamente la ganancia de agua y las pérdidas de fibra bruta durante la cocción, sin quedar patente una influencia de la combinación de los hidrocoloides estudiados en las pérdidas de carbohidratos digeribles. Los resultados obtenidos del análisis de superficie de respuesta evidencian además que la combinación de carboximetilcelulosa en una proporción superior a 0,6% y goma garrofín en una proporción por encima del 0,4% mejora la capacidad de absorción de agua y que la presencia de las tres gomas no permite reducir las pérdidas de fibra bruta.

[EN] The aims of this work were: a) chemical characterization of the raw materials used (durum wheat semolina flour, liquid egg and tiger nut flour) and other potentially useful products (wheat bran and durum wheat flour) in future works (durum wheat flour and wheat bran). b) to evaluate the variation of the fresh egg pasta nutritional profile as affected by the partial substitution of durum wheat semolina flour by tiger nut flour. A 40% substitution level was chosen to obtain a product than can be labelled as "source of fiber", c) to optimize the combination of hydrocolloids (type/quantity) to be used in order to select the most appropriate to minimize nutritional losses during pasta cooking. Concentration of hydrocolloids varied from 0 to 0.8% (w/w) according to a Box-Behnken experimental design and optimization was performed by using the surface response method. For all pasta formulations, pasteurised liquid egg (13% w/w) and water (16% w/w) were used. Assessed parameters in raw materials and cooked pasta were the contents of water, protein, fat, ash and total fibre. Digestible carbohydrates were determined by difference. The corresponding chemical composition of uncooked fresh egg pasta was calculated from experimental results for raw materials. Obtained results revealed that tiger nut flour incorporation to basic wheat semolina fresh pasta allowed to obtain a ready-to-eat product with fibre content nine times higher, twice mineral content than those based on 100% durum wheat semolina, and a similar contribution of digestible protein and carbohydrates. For the significance of the use of hydrocolloids in different proportions in the formulations multiple regression analysis and response surface methodology was performed. Multiple regression analysis showed that the proposed model describes adequately water gain and total fibre losses during cooking as affected by hydrocolloids concentration on the studied range, without obvious influence on digestible carbohydrates changes. Surface response also revealed that the presence of combination of carboxymethylcellulose over 0.6% w/w and locust bean gum above 0.4% w/w improves water absorption ratio and that the presence of the three hydrocolloids reduces total fibre losses.

[CA] En el present treball s'ha volgut avaluar la variació del perfil nutricional de la pasta alimentària obtinguda amb un nivell de substitució de sèmola de blat dur per farina de xufa d'un 40% perquè les formulacions pogueren catalogar-se com "font de fibra", segons marca la legislació vigent. També s'ha analitzat l'efecte de l'addició de hidrocoloides (CMC, goma xantana i goma garrofí) en un interval de 0-0,8%, utilitzats per a aconseguir una estructura millor cohesionada (i previsiblement amb menors pèrdues nutricionals durant la cocció) . La quantitat i la combinació d'estes gomes es van seleccionar a partir d'una anàlisi de superfície de resposta basant-se en un disseny experimental de Box-Behnken. Per a elaborar les distintes formulacions de pasta, es va utilitzar a més ou líquid pasteuritzat (13% pes) i aigua potable (16% pes) . El treball consta de tres parts: a) caracterització química de les matèries primeres empleades (sèmola de blat, farina de xufa i ou líquid) i d'altres potencialment utilitzables en futurs treballs (farina de blat dur i segó de blat) , b) anàlisi de l'efecte de la incorporació de farina de xufa (40% substitució) en la formulació control (100% sèmola de blat dur) sense l'addició de hidrocoloides, c) optimització de la combinació de hidrocoloides (tipus/quantitat) a emprar amb la finalitat de conèixer quina d'elles és la més adequada per a evitar el màxim de pèrdues del valor nutricional. Els paràmetres determinats en les matèries primeres i en la pasta cuita van ser el contingut de: aigua, proteïnes, lípids, cendres i fibra bruta. Els carbohidrats digeribles es van determinar per diferència. La corresponent composició química de la pasta fresca acabada d'elaborar (abans de la cocció) es va determinar a partir dels resultats obtinguts per a les matèries primeres. L'efecte de la incorporació de farina de xufa (nivell de substitució del 40%) en la formulació de pasta fresca va permetre obtenir un producte ja cuit i preparat per a consumir amb un contingut de fibra bruta 9 vegades superior a la pasta 100% sèmola de blat dur, amb el doble de contingut mineral i semblant aportació de carbohidrats digeribles i proteic. Per a conèixer la significança de l'ocupació dels hidrocoloides en diferents proporcions en les formulacions es va realitzar una anàlisi de regressió múltiple i la metodologia de superfície de resposta. El model proposat va permetre descriure adequadament el guany d'aigua i les pèrdues de fibra bruta durant la cocció, sense quedar patent una influència de la combinació dels hidrocoloides estudiats en les pèrdues de carbohidrats digeribles. Els resultats obtinguts de l'anàlisi de superfície de resposta evidencien a més que la combinació de carboximetilcelulosa en una proporció superior a 0,6% i goma garrofí en una proporció per damunt del 0,4% millora la capacitat d'absorció d'aigua i que la presència de les tres gomes no permet reduir les pèrdues de fibra bruta.