articulo cientifico evaluacion del efecto de la enzima y agente emulsionante

7/23/2019 Articulo Cientifico Evaluacion Del Efecto de La Enzima y Agente Emulsionante

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Evaluación del efecto de la enzima alfa-amilasa y el agente emulsionante estearoillactilato de sodio en la calidad del pan elaborado con incorporación de harina de

quinua (chenopodium quinoa w .)

Pinedo Delgado !ngel"# $uam%n &imaylla 'oberto

1,2 EAP Ingeniería de Alimentos, Universidad PeruanaUnión. Carretera Central Km. 19.5, Ñaa, !ima " Per#, aa.$inedodelgado%gmail.&om

'esumen

El o'(etivo de esta investiga&ión )ue evaluar el e)e&to de la en*ima al)a"amilasa + el emulsionanteestearoil la&tilato de sodio en la &alidad del $an de molde ela'orado &on in&or$ora&ión de arina de-uinua chenopodium quinoa W ./. 0e utili*ó el iseo a&torial 22 &on tres $untos &entrales teniendo&omo varia'les, la &on&entra&ión de la en*ima 3154, 154$$m/ + el $or&enta(e de emulsionante 32

4.25, 4.56/, &omo varia'le res$uesta el volumen es$e&í)i&o de los $anes 71, + la evalua&iónsensorial8 tetura de la miga 72, la estru&tura de la miga 7: + la a&e$ta'ilidad del $an 7;. !a)ormula&ión + el $ro&eso de ela'ora&ión del $an molde )ueron reali*ados seg#n metodología dire&ta.0e sele&&ionó el 156 de in&lusión de arina de <uinua logrando un in&remento en $roteína en el $ande 1.;;26. !a in&or$ora&ión de 31 + 32tiene un e)e&to dire&tamente $ro$or&ional so're 71, 72 e

7:logr=ndose $anes &on 'uen volumen ;.22 &m: $or gramo de $an/, migas suaves + )irmes 1;.:/ +&on una $er)e&ta )orma&ión de alveolos uni)ormes 1:.>/. 7; en 'ase al &olor, sa'or, olor + simetría au"menta en )un&ión #ni&amente de la &on&entra&ión de 32, &ali)i&=ndose el $an &omo mu+ 'ueno 1;.;/.

Palabras clave En*ima al)a"amilasa, Emulsionante estearoil la&tilato de sodio, ?arina de <uinua, $ande molde.

Evaluation of the effect of alpha-amylase enzyme and emulsifier sodium stearoyl lactylatequality bread made *ith quinoa flour incorporation (chenopodium quinoa *.)

+bstract

@e o'(e&tive o) tis resear& as to evaluate te e))e&t o) al$a"am+lase en*+me and emulsi)iersodium stearo+lla&t+late <ualit+ 'read made it )lour in&or$oration o) -uinoa Chenopodium quinoaW./. a&torial esign as used 22 it tree &entral aving as varia'les, te &on&entration o) te

en*+me 54, 154$$m/ 31 and $er&ent emulsi)ier 4.25, 4.56/ 32, as te res$onse varia'le s$e&i)i&volume o) loaves 71, and sensor+ evaluation8 teture 72 &rum', te &rum' stru&ture 7: and 7; 'reada&&e$ta'ilit+. @e )ormulation and te $ro&ess o) maBing 'read mold ere $er)ormed '+ dire&tmetods. 156 ere sele&ted )or in&lusion <uinoa )lour a&ieving an in&rease in $rotein in te $an o)1,;;26. @e in&or$oration o) 31 and 32 as a dire&tl+ $ro$ortional e))e&t on 71, 72 and 7: 'readsa&ieving good volume ;.22 &m: $er gram o) 'read/, smoot and )irm &rum's 1;.:/ and it $er)e&tuni)orm alveoli )ormation 1:.>/ . 7; 'ased on &olor, taste, smell and s+mmetr+ in&reases 'ased solel+on te &on&entration o) 32, <uali)+ing 'read as ver+ good 1;.;/.

,ey*ordsal$a"am+lase en*+me, emulsi)ier sodium stearo+l la&t+late, <uinoa )lour, 'read.

ntroducción

El $an es un $rodu&to <ue $or su diversi"

dad se ada$ta a todas las eigen&ias de<uien lo &onsume. Para $oder 'rindarle al&onsumidor un $rodu&to de ma+or valornutri&ional es im$ortante o'servar nuevasvariedades de arinas $ara enri<ue&ereste $rodu&to, <ue &ontengan un $odernutri&ional alto, ma+or del <ue tiene un$an &onven&ional.

os<uera 2449/ seala <ue la <uinua&ontiene &om$letamente el n#mero de

amino=&idos esen&iales $ara la nutri&ióndel ser umano de'ido a <ue &ontiene$roteínas de mu+ 'uena &alidad.

Do o'stante se de'e tener en &uenta elin&onveniente <ue $resenta al usarla en la$ani)i&a&ión al no $oseer &isteína, las&uales son amino=&idos ne&esarios $ara la

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)orma&ión de gluten en la ela'ora&ión del$an.

!a &alidad de un $an va a de$ender de la&alidad $anadera de la arina es$e&ial"mente de su &ontenido $rotei&o, de las

en*imas, emulsionantes + me(oradores<ue se le adi&ionen.

!as en*imas son &atali*adores 'iológi&osa+udan a a&elerar diversas rea&&iones'io<uími&as <ue tienen lugar duranteeldesarrollo de la masa $anaria @ama+o199/.

!a $rodu&&ión de a*u&ares )ermenta'les$ara la levadura se reali*a mediante larotura de estas &adenas de mol&ulas deglu&osa $or a&&ión de las en*imas al)a"

amilasas lo <ue se denomina idrolisisen*im=ti&a @oa<ui*a 2411/.

!a e)i&a&ia de este $ro&eso de$ende de latem$eratura del grado de idrata&ión delalmidón, su m=imo se al&an*a &uando segeli)i&a el almidón en los ini&ios de la&o&&ión $rovo&ando un aumento en elvolumen del $an, in)luen&ia $ositivamenteen la tetura + su &onserva&ión,$rodu&indose un e)e&to de ralenti*a&iónde la retrograda&ión del almidón Fon<uillo2412/.

Fes$e&to al emulsionante, elestearoilla&tilato de sodio 00!/ es mu+utili*ado en la industria de la $ani)i&a&ión +)a&ilita la intera&&ión de los lí$idos &on las$roteínas + el almidón al ser mol&ulas<ue&onstan de una $arte a)ín del agua?idró)ila/ + de una $arte a)ín de la grasa!i$ó)ila/. !as venta(as m=s re&ono&idasde su uso son el in&remento del volumende $an + el me(oramiento de la tetura dela miga. @am'in se les asigna la)orma&ión de &om$le(os insolu'les &on laamilosa retardando así la &a$a&idad deenve(e&imiento del $an Geltr=n"Hro*&o +otros 244, 0luimer 2445 Cam$'ell + otros2441,Favi+ otros 2444/.

Con la )inalidad de o'tener un $an de altovalor nutri&ional + a su ve* <ue no $ierda&alidad $ani)i&a'le, se evaluó el e)e&to de

la en*ima al)a"amilasa + el agente emul"sionante estearoil la&tilato de sodio so're&alidad sensorial + $ani)i&a'le del $an demolde ela'orado &on in&or$ora&ión de a"rina de -uinua chenopodiumquinoa w./.

ateriales y m/todos

El tra'a(o de investiga&ión se desarrolló enel &entro de investiga&ión en &ien&ia dealimentos CICA!/, $ertene&ientes a la)a&ultad de ingeniería + ar<uite&tura de launiversidad Peruana Unión UPeU/. !asmaterias $rimas usadas )ueron arina detrigo es$e&ial triticumvulgare/ &on lassiguientes &ara&terísti&as8 1; 6 deumedad, gluten se&o 11.9 6, ndi&e de

gluten 99.5 6, &eni*a 4.J 6, a'sor&ión deagua J:. 6, desarrollo 5 min, P! 1.14mm, L8 :>> Mulios 14"; + arina de<uinua Chenopodiumquinoa W./ &on lassiguientes &ara&terísti&as8 1:.1 deumedad, 4.4J6 de &eni*as + 15.;;6 de$roteínas, $ro&edente de la &iudad de

A+a&u&o.

Elaboración del pan de molde conharina de quinua

El sistema em$leando en la ela'ora&iónde $an )ue el mtodo dire&to, se 'asa enun $ro&eso de amasadoaera&ión + seutili*a aditivos $ara re$oten&iar la masa.!os ingredientes a usar se me*&lan $or 14minutos, la masa resultante es )ermentada$or 2 oras. !a )ermenta&ión es seguidainmediatamente $or el moldeado + )inal"mente el orneo -uaglia 1991/.

Evaluación al pan de molde

!a evalua&ión sensorial se llevó a &a'o $or die* individuos semientrenados.

El volumen es$e&í)i&o de los $anes $or elmtodo de des$la*amiento de semillas.

0e determinó el $or&enta(e de $roteínatotal del $an8 metodología B(eldal.



0elección del porcenta1e de sustituciónparcial

0eg#n Ce$eda 244J/ los $or&enta(es desustitu&ión <ue se de'en mane(ar &on este$seudo &ereal de'en estar en un m=imo

de :4 6, de'ido a <ue la <uinua no $oseegluten es mu+ di)í&il su esta'ilidad almomento de su $ani)i&a&ión, + si este$or&enta(e se mane(a $or de'a(o del 15 6,no $resenta un in&remento signi)i&ativo.0e utili*ó el volumen es$e&í)i&o del $an&omo indi&ador de deterioro te&nológi&o +me(ora nutri&ional el $or&enta(e de$roteína.

Determinación el efecto de la enzima y

el agente emulsionante en la calidad delpan

Esta eta$a del tra'a(o de investiga&ión&onsiste en esta'le&er el e)e&to &om'ina"do de la en*ima al)a amilasa + elemulsionante estearoil la&tilato de sodioen )un&ión del volumen es$e&i)i&o del $an,tetura de la miga, estru&tura de la miga +a&e$ta'ilidad del $an.

Dise2o e3perimental

0e usó un diseo 22 &on tres $untos&entrales. !as varia'les inde$endientes)ueron8 Con&entra&ión de al)a"amilasa$$m/ + $or&enta(e de estearoil la&tilato desodio 00!/ 6/.!os an=lisis estadísti&os)ueron reali*ados &on el so)tare0@A@I0@ICA 0tatNso)t In&. U0A/.En@a'la 1se muestra la &odi)i&a&ión de losniveles de los varia'les.

4abla " 5 6iveles codificados para cadafactor

7actores 6iveles

-" 8 "Con&entra&ión de a"amilasa

$$m/54 144 154

Por&enta(e de 00! 6/ 4.25 4.5 4.5

'esultados y discusión

0elección del porcenta1e de sustituciónparcial con harina de quinua

En la @a'la 2 se muestran los resultados

o'tenidos &on los distintos niveles deagregado de arina de <uinuachenopodiumquinoa W./ a la masa $ara$ani)i&a&ión.

4abla 5'esultados de la panificacióncon harina de quinua sin aditivos

Pruebas$arina de quinua (9)

4estigo ": 8 : ;8<ol. Esp.(cm; =g)

;.29 :.5:: :.49: 2.>21 2.55>

Prote>na(9) 14.51 12.41 12.> " "

Estos ensa+os $revios nos $ermitieronsele&&ionar el nivel de 15 6 de su$lemen"ta&ión de arina de trigo &on arina de<uinua en&ontr=ndose una $erdida en elvolumen de 4.JJ; ml $or gramo de $an,sin em'argo el &ontenido de $roteína del$an ti$o molde se vio in&rementado en1.;926 &on esta in&lusión, logrando así la)inalidad de esta eta$a <ue es in&rementar

el &ontenido $rotei&o en un $rodu&to de&onsumo masivo.

Este e&o es &oin&idente &on lasre&omenda&iones de Fe$etsB+ + Klein19>1/ <uienes &onsideran <ue el 156 dereem$la*o es el m=imo admisi'le en un$rodu&to $ani)i&ado.

!a 'iodis$oni'ilidad de los amino=&idos dela <uinua varía seg#n la variedad + eltratamiento a <ue son sometidas, siendo eltratamiento trmi&o un $ro&eso )avora'le ala 'iodis$oni'ilidad de la misma. i&iendo&on esto <ue el $rodu&to es 'ene)i&iado$rotei&amente asegurando un e<uili'rio deamino=&idos a$ortados naturalmente a ladieta $or este ti$o de $seudo&erealArro+ave + Esguerra 244J/.



Determinación del efecto de la enzima yagente emulsionante en la calidad delpan

<olumen Espec>fico del pan. En elan=lisis de varian&ia @a'la :/ se o'serva

<ue la &on&entra&ión de en*ima O"amilasa$$m/, el emulsionante estearoil la&tilatode sodio 00!/ 6/ + el e)e&to &om'inadode am'as in)lu+en signi)i&ativamente en elvolumen es$e&í)i&o del $an.!a $rue'a de)alta de a(uste no es signi)i&ativa,demostrando la idoneidad del diseo $araesta varia'le de$endiente.

En el diagrama de Pareto igura 1/ se$uede o'servar <ue el uso &om'inado de

la en*ima amilasa + el emulsionanteestearoil la&tilato de sodio en altas&antidad $rodu&en un e)e&to antagóni&o,esto se $uede e$li&ar teniendo en &uentala &a$a&idad de &a$tar umedad <ue$oseen am'os )a&tores, in&remento el$eso del $an.

0in em'argo en $resente diagramatam'in se dedu&e <ue el volumenes$e&í)i&o del $an $uede aumentar si seadi&iona ma+or &antidad de O"amilasa, +a<ue este #ltimo es el )a&tor <ue tiene

ma+or signi)i&an&ia en el in&remento delvolumen es$e&i)i&o. Coin&idiendo &on lomen&ionado $or 0armentero 2445/, <uedi&e <ue las en*imas rela(an la masa +)a&ilitan el tra'a(o de la levadura de leudar,$ermitiendo lograr $anes de ma+orvolumen es$e&í)i&o. Asimismo, modi)i&anel &olor de la &orte*a + la tetura de lamiga. 0e utili*an $ara todo ti$o de$ani)i&ados

" 5 . 1 J J ;

> . 5 4 > 9 2 9

: 1 . 9 4

$ P . 4 5

" b y

( ) 0 0 & ( 9 )

( " ) a - + m i la s a ( p p m )

7igura " 5 Diagrama de Pareto para losfactores que intervienen en el volumen

especifico del pan

4e3tura de la miga. !a tetura del $an esel resultado de la gelatini*a&ión delalmidón + desnaturali*a&ión de las$roteínas durante el orneo de la masa)ermentada Eliasson A + Eliasson? 19>4/.

Con rela&ión a la tetura de la miga sea$re&ia en la @a'la ;<ue la &on&entra&iónde O"amilasa $$m/ + el $or&enta(e deemulsionante estearoil la&tilato de sodio00!/ 6/ si in)lu+en signi)i&ativamente de



igual manera la intera&&ión de am'os)a&tores.

Q=m'aro + otros 2442/ en su artí&ulo R!a&alidad de la tetura de $an 'lan&o $ormedi&iones sensoriales e instrumentalesS,

4abla ; 5 +n%lisis de variancia para el volumen especifico de los panes

00 Df 0 7 p

(") ?-amilasa (ppm) 4.49>4J 1 4.49>4J 1414.J;4 4.4449>>

()00& (9) 4.454>54 1 4.454>54 2.;42 4.41:5:2

" by 4.422952 1 4.422952 :2.J>4 4.4292J:

&ac@ of 7it 4.44211 1 4.44211 :.491 4.224>25

Pure Error 4.441;45 2 4.44442

4otal 00 4.>1>; J

4abla A 5 +n%lisis de variancia para la te3tura de la miga

00 df 0 7 P

(")a-+milasa 1:.:2254 1 1:.:2254 12>.92; 4.44JJ

()00& 1.22254 1 1.22254 1JJ.JJ9; 4.4459;J" by >.12254 1 >.12254 >.J4;> 4.412;>;

&ac@ of 7it 1.>J412 1 1.>J412 1>.4412 4.451:1;

Pure Error 4.24JJ 2 4.14:::

4otal 00 ;4.:;29 J

en&ontraron <ue la tetura sensorial $odríaser $redi&a $or lo instrumental + <ue sino se dis$one de instrumentos, los$ar=metros teturales manuales serían'uenos indi&adores.

En la igura 2muestra la gr=)i&a de&ontorno de las varia'les &on&entra&ión deen*ima O"amilasa + $or&enta(e de estearoilla&tilato de sodio 00!/ 6/, se o'servaam'os )a&tores tiene un e)e&todire&tamente $ro$or&ional so're la &alidadde la tetura de la miga, o'teniendo $anes&on migas suaves + )irmes.

Eliasson 19>:/men&iona <ue las venta(asa$re&iadas so're la tetura de la miga $or

$arte del emulsionante estearoil la&tilatode sodio 00!/ se de'e a <ue este retardala gelatini*a&ión del almidón, lo <ue elautor veri)i&a utili*ando la &alorimetríadi)eren&ial de 'arrido 0C/ donde en latransi&ión o'tiene un des&enso del valorent=l$i&o $ero a ma+or tem$eratura.

Pe<ueas Cantidades de 00! adem=s deretardar la gelatini*a&ión del almidón,retardan su &ristali*a&ión, &on lo <uetam'in se retarda su enve(e&imiento.

0e a o'servado <ue el al)a"amilasa de

origen )#ngi&a, tiene un e)e&to antiendure&imiento e&elente, al modi)i&ar elalmidón de la arina de trigo + así$rolongando la )res&ura de la miga0i&a&itado $or @ino&o 244>/, sin em'argo,si nos e&edemos un $o&o en la

utili*a&ión de al)a"amilasa, la tetura de lamiga de $an se vuelve gomosa des$usde uno o dos días en alma&n 0tau))er199;/.



" A

"

" 8

B

C: 8 " 8 8 " : 8

D o n c e n t r a c i ó n d e a - a m i l a s a ( p p m )

8 . :

8 . :

8 . E :

P o r c e n t a 1 e d e 0 0 & ( 9 )

7igura 5 Frafica de contorno de late3tura de la miga en función del

porcenta1e de 00& (9) y laconcentración de a-amilasa (ppm)

Estructura de la miga. El $oten&ial$anadero est= rela&ionado en granmanera &on la &alidad + &antidad de$roteína en el trigoT $ero mu&os agentesme(oradores &omo las en*imasin&rementan el volumen en el $an +desarrollan el grano de la miga, este#ltimo estudiado en esta eta$a + &onsisteen <ue la miga $resente &eldas regulares,redondas + $aredes )inas si las &uales selogran si se )ormula ade&uadamente Gir&+ inne+ 19>4/.

El an=lisis de varian&ia a$li&ado a laestru&tura de la miga @a'la 5/ nos indi&a<ue la &on&entra&ión de la en*ima O"amilasa $$m/ + el $or&enta(e deemulsi)i&ante estearoil la&tilato de sodiotiene e)e&to signi)i&ativo, mientras <ue ele)e&to &om'inado de am'os no esestadísti&amente signi)i&ativo igura :/.

" 1 . 1 1 ;

: . 2 ; 4 > J

: . 5 ; 2 2

p G . 8 :

" b y

( " ) a - + m i l a s a ( p p m )

( ) 0 0 & ( 9 )

7igura ; 5 Diagrama de Pareto para losfactores que intervienen en la

estructura de la miga

Agostini + otros 244:/ sealan <ue el)ormulado &on el emulsionante estearoilla&tilato de sodio $an $resenta 'uena$redis$osi&ión al &orte + es$on(osidad, noson duros ni a$elma*ados. Es mu+a$ro$iada la )orma&ión de la miga + ladistri'u&ión interna de los alvolos.

Por otro lado Calaveras 199J/ men&iona<ue la en*ima al)a"amilasa disminu+er=$idamente la vis&osidad de la masa delalmidón gelatini*ando e idroli*ando elalmidón 55"J5C/, es de&ir en su ini&io +la ina&tiva&ión de las en*imas durante el$ro&eso de &o&&ión 5C/ es )a&tordeterminante $ara la &alidad de laestru&tura de la miga del $an.

Htro )a&tor res$onsa'le en la &alidad de lamiga es el me*&lado en donde lain&or$ora&ión de aire en la masa es una&onse&uen&ia se&undaria, $ero resulta un$ro&eso im$ortante. !a &a$a&idad dereten&ión de aire en esas 'ur'u(as, de'idoa la $rodu&&ión de CH2 durante el $ro&esode )ermenta&ión determinar= luego elvolumen )inal del $rodu&to terminadoo'ras*&*+B + orgenstern 244:TLagner + otros 244/ + el n#mero +tamao de alvolos de la miga <ue



&ontri'u+en a la a$arien&ia + tetura del$an Crole+ + otros 2444 + 2442/.

+ceptabilidad del pan. 0e men&ionan<ue la a&e$ta'ilidad del $rodu&to es el&on(unto de atri'utos &omo8 &olor, olor,

sa'or, simetría <ue es el as$e&to eteriordel $an.

!a &on&entra&ión de en*imas al)a"amilasas tiene un e)e&to signi)i&ativo

in)lu+endo en la a&e$ta'ilidad del $an, nosiendo el &aso $ara el )a&tor $or&enta(e deestearoil la&tilato de sodio 00!/ 6/ ni$ara la intera&&ión de am'os &omo semuestra en la@a'la J.

Eiste una ma+or a&e$ta'ilidad del $an auna &on&entra&ión de 154 $$m de laen*ima al)a amilasa igura ;/.

4abla : 5 +n%lisis de variancia para la estructura de la miga

00 Df 0 7 p(")a-amilasa (ppm) 1.214444 1 1.214444 51.>51; 4.41>;:

()00& (9) 1.;;4444 1 1.;;4444 J1.1;29 4.415>24

" by 4.:J4444 1 4.:J4444 15.;2>5 4.459125

&ac@ of 7it 4.29J19 1 4.29J19 12.5514 4.442;4Pure Error 4.4;JJJ 2 4.42::::

4otal 00 :.:5;2>J J

4abla C 5 +n%lisis de variancia para la aceptabilidad del pan

00 df 0 7 P(")a-+milasa (ppm) 2.5J254 1 2.5J254 11.12: 4.4;;:45

()00& (9) ;.24254 1 ;.24254 1.4:; 4.2>291" by 4.94254 1 4.94254 4.:J5>: 4.5>9:Error .;414 : 2.;J42

4otal 00 ;4.4J>5 J

!as al)a"amilasa aadidas en una dosisó$tima, &onvierten los $entosanosinsolu'les &on &ar=&ter des)avora'le $arala &alidad $anadera/ en $entosanassolu'les, 'ene)i&iosas $ara la &alidad.Esta solu'ili*a&ión se tradu&e en uname(ora de las &ara&terísti&as de la masaetensi'ilidad, elasti&idad/ + del $an

volumen, as$e&to, estru&tura de la miga/.0i la dosis es e&esiva, los $entosanose&esivamente idroli*ados dan masas$ega(osas + )lo(as Follin 19J2/. Asimismo,modi)i&an el &olor de la &orte*a + la teturade la miga en $rodu&tos $ani)i&ados0armentero 2445/.

: 8 p p m " : 8 p p m

D o n c e n t r a c i ó n d e a - a m i l a s a

2

;

J

>

1 4

1 2

1 ;

1 J

1 >

2 4

+ c e p t a b i l i d a d d e l p a n

7igura A 5 nfluencia de laconcentración de +lfa-amilasa en la

aceptabilidad del pan

El desarrollo del sa'or + aroma en los$rodu&tos )ermentados $ro&ede de la



&ontri'u&ión de los ingredientes + losmtodos de $ani)i&a&ión <ue se utili&enCauvain + 7oung 199>/.

onclusiones

0e sele&&ionó el 156 de in&lusión dearina de <uinua logrando un in&rementoen $roteína en el $an 1.;;26. !ain&or$ora&ión de 31 + 32 tiene un e)e&todire&tamente $ro$or&ional so're 71, 72 e7: logr=ndose $anes &on 'uen volumen;.22 &m: $or gramo de $an/, migassuaves + )irmes 1;.:/ + &on una $er)e&ta)orma&ión de alveolos uni)ormes 1:.>/. 7;

en 'ase al &olor, sa'or, olor + simetríaaumenta en )un&ión #ni&amente de la&on&entra&ión de 32, &ali)i&=ndose el $an&omo mu+ 'ueno 1;.;/.

'eferencias

os<uera ?. 2449. E)e&to de la in&lusiónde arina de <uinuachenopodiumquinoa w / en laela'ora&ión de galletas. @esis detitula&ión es$e&ialista en Cien&ia +

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