Propiedades reológicas y térmicas de formulaciones de pasta fresca a base de harina de chufa y goma xantana

Abstract

[CA] En el present treball s'ha estudiat l'efecte de la substitució parcial de sèmola de blat per farina de xufa a diferents nivells (20 i 40%) sobre les propietats tèrmiques i reològiques de pasta fresca. També s'ha estudiat l'efecte de la incorporació del hidrocol·loide goma xantana sobre les mateixes propietats analitzades per al primer cas. Per a això s'han elaborat cinc formulacions de pasta amb el 0, 20 i 40% de substitució de sèmola, amb i sense addició d'hidrocol·loide (goma xantana). Els paràmetres avaluats en la pasta fresca van ser: propietats mecàniques mitjançant una anàlisi del perfil de textura i propietats reològiques dinàmiques mitjançant un test oscil·latori (G ', G' 'i Tan δ) i mitjançant un assaig de la capacitància de la fluència. A més, tant en la pasta fresca com en la cuita, es van mesurar activitat d'aigua (aw) i humitat (xw) i es van estimar les entalpies de gelatinització, temperatures d'inici, mitjana i finalització respectivament i rang de gelatinització. Els resultats van mostrar que per a totes les formulacions estudiades es va obtenir un mòdul d'emmagatzematge G' major al mòdul de pèrdues G'', el que posa de manifest el caràcter més elàstic i menys viscós de les masses estudiades (major caràcter sòlid). La substitució parcial de sèmola de blat per farina de xufa va suposar un descens significatiu en els valors de G' i G'' revelant la formació d'una estructura menys cohesionada, a causa de la menor presència de gluten. L'assaig de creep va mostrar l'augment de la capacitància instantània amb la incorporació de farina de xufa, associat amb materials amb estructures febles. També es va observar un augment de les capacitancias de retard elàstiques a mesura que augmentava el percentatge de substitució per farina de xufa mostrant que com més gran és el percentatge de xufa, menor resistència a la deformació presenten les masses. La duresa de les masses va baixar en augmentar el percentatge de xufa i en incorporar la goma xantana en la formulació. L'anàlisi tèrmic per DSC va mostrar un únic pic endotèrmic en totes les mostres en un rang de temperatures entre 54 i 70ºC durant l'escalfament, el que es correspon amb la gelatinització de l'amilopectina. No obstant això, per a les mostres T-CH40 i T-CH40-X es van observar dues transicions de fase, probablement associades bé a la gelatinització del midó de xufa o bé a la formació de complexos amilosa-lípid. Es va observar com a mesura que augmentava el temps de cocció augmentava la temperatura de gelatinització i disminuïa l'energia de gelatinització. El temps òptim de cocció per a la pasta control (T) va ser de quatre minuts mentre que, per a la resta de les formulacions assajades, aquest temps òptim de observar als dos minuts, segurament a causa d'una major facili

[EN] The effect of replacing certain quantities of durum wheat semolina by tigernut flour at different levels (20 and 40%) on the thermal and rheological properties of fresh pasta was studied in this dissertation. It was also assessed the influence of xanthan gum hydrocolloid addition on these properties. Five pasta formulations were prepared with 0, 20 and 40% substitution levels of wheat semolina, with and without xanthan gum addition. Evaluated parameters for fresh pasta were: mechanical properties using a texture profile analysis and dynamic rheological properties obtained by an oscillatory test (G ', G' and tan δ) and by a creep-recovery test. Furthermore, for both fresh and cooked pasta, water activity (aw), water content (xw), gelatinization enthalpies, gelatinization range, initiation, average and end temperatures were estimated. Results showed that for all tested formulations, the storage modulus (G’) was higher than the loss modulus (G’’), which shows the more elastic and less viscous nature of the studied doughs (more solid character). Partial replacement of wheat semolina by tigernut flour shows a significant decrease in G’ and G’’ values revealing a less cohesive structure, due to the lower presence of a gluten network. Creep test showed that the instant capacitance increased with the flour tigernut addition, associated to materials with weaker structures. It was also observed the increase of elastic delay capacitances with the higher tigernut incorporation, showing the lower deformation resistance of these doughs. Hardness decreased with the increase of tigernut flour and with the xanthan gum incorporation. Thermal analysis showed a single endothermic peak in all samples in a temperature range between 54 and 70 °C during heating, which corresponds to the amylopectin gelatinization. However, for T-CH40 and T-CH40-X formulations, two phase transitions were observed, probably associated to the starch tigernut gelatinization or amylose-lipid complexes formation. It was observed the increase of gelatinization temperature and the decrease of gelatinization energy with cooking time rise. Optimum cooking time for control pasta was four minutes while the rest of the tested formulations showed this optimum time in two minutes, probably due to the easier hydration of the starch granules during cooking.

[ES] El objetivo del trabajo es evaluar y optimizar formulaciones de pasta fresca nutricionalmente enriquecidas en fibra dietética y en las que se utilizado goma xantana. En concreto, se analizará el efecto de la la sustitución parcial de sémola de trigo duro por harina de chufa y goma xantana (dos niveles en cada factor) sobre las propiedades reológicas y térmicas. Además, se controlarán humedad y actividad del agua y se caracterizarán las materias primas (composición química, tamaño de partícula, propiedades funcionales).