UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN – TACNA.
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIA. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA EN INDUSTRIA ALIMENTARIA. MÉTODOS DE ANÁLISIS DE HARINAS Y MASAS
PRESENTADO POR: Maquera Quispe, Katherin Yulisa
DOCENTE: ASIGNATURA:
2013-38990
Msc. Rolando Céspedes. Tecnología de granos y cereales.
Tacna - Perú 2017
MÉTODOS DE ANÁLISIS DE HARINAS Y MASAS
I.
DEFINICIONES:
1.1.
CARBOHIDRATOS
TAREA A partir de la etiqueta de un alimento considerado rico en carbohidratos (productos de cereales, dulces o golosinas dulces, principalmente). 1) Recuperar la información reportada relacionada con los carbohidratos, sin olvidar indicar el tamaño de la ración e identificar los ingredientes que los proporcionan. 2) Indicar que determinaciones, incluyendo el método propuesto, para evaluar la calidad del producto. 3) Proponer un esquema para identificar y cuantificar los principales carbohidratos II.
ANÁLISIS DE GRANOS Y SEMILLAS
Granos=Cereales, Semillas=Leguminosas y nueces =Granos para siembra. CEREALES: Son las semillas secas de pastos cultivados, que pertenecen a la familia de las gramíneas. Incluyen trigo, centeno, cebada, maíz, avena y sorgo. La evaluación inicial de la calidad de los cereales generalmente está basada en criterios físicos como presencia de granos dañados, impurezas, densidad y volumen aparentes. La tecnología actual requiere una evaluación química más precisa. El análisis de cereales se ha concentrado en el trigo y sus productos. Existen algunos análisis especiales para otros cereales.
En la tecnología de cereales el producto más importante son las harinas, que son base para la preparación de varios alimentos, obtenidos por cocción u horneado. La harina de trigo es el producto más estudiado ya que de su composición depende el uso que tendrá.
HARINAS Durante la molienda de los granos para la obtención de harinas se eliminan el salvado y el germen, quedando principalmente el endospermo que es pulverizado. En el trigo esta parte representa entre el 72 y el 75% del grano.
HARINA DE TRIGO
En el procesamiento del trigo el término Extracción se refiere a la eficiencia en el proceso de molienda y es usado para definir los grados de la harina. Una extracción del 75% o menor se refiere a harinas blancas, formadas sólo por el endospermo. Si el valor se acerca a 100% indica la presencia de material no endospermo. Un valor de 100% refiere a una harina integral. Para controlar el proceso de molienda del trigo se utilizan el contenido de cenizas y fibra como parámetros importantes, ya que los minerales se encuentran principalmente en el salvado. Las harinas refinadas contienen menos cenizas que las integrales.
COMPOSICIÓN PROMEDIO DE LA HARINA DE TRIGO
PAN Y PRODUCTOS DE REPOSTERIA. El pan está compuesto de masa (proveniente de harina de trigo o centeno, levadura, agua y otros ingredientes, la cual ha sido fermentada y posteriormente horneada). Los ingredientes que pueden usarse son especificados para cada tipo de pan. Los productos de repostería no requieren fermentación, y generalmente no requieren otra preparación previa al horneado, el ingrediente principal es algún cereal y contiene o no algún carbohidrato endulzante.
2.1.
HUMEDAD
GRANO ENTERO. Permite determinar las condiciones en que debe ser almacenado el grano. Valores superiores a 13% se puede infestar con hongos y cuando está muy seco se puede romper y es difícil acondicionarlo para la molienda. a) Secado en un paso a 130ºC en horno con ventilación. b) Secado en dos pasos, cuando la humedad es superior a 13% (difícil de moler) 1. Colocar el grano entero y secar en un horno tibio, bien ventilado durante 14-16 hr. 2. Moler las muestras secas y proceder como en la determinación en un paso. Calcular la humedad en la muestra original considerando las dos diferencias. HARINA DE TRIGO
Secado durante 5 hr a 100ºC. Método recomendado por la Comisión del Trigo.
Calentamiento durante 1 hr a 130ºC o 5 hr en estufa de vacío a 98-100ºC. Método Oficial del AOAC.
Secado a 50ºC con pentóxido de fósforo a presión reducida, por 100 hr, repitiendo la determinación a las 48 hr. Método de referencia de Internacional Cereal Chemists (ICC).
Destilación con tolueno o xileno.
Tratamiento a 155ºC durante 15 min. Método rápido de la industria. Reflactancia al IR propuesto para determinación simultánea de humedad, proteínas y grasa.
PAN Y PRODUCTOS DE REPOSTERIA. Dado que resulta difícil moler estos productos frescos, la determinación de humedad debe hacerse en dos pasos, para además preparar la muestra para otros análisis. 1. El primer paso incluye pesar la hogaza o pieza completa, rebanar, dejar secar toda la noche. 2. Al día siguiente se muele, se pasa por un tamiz y se determinan los sólidos totales secando a 130ºC, 1 hr o a 98- 100ºC durante 5 hrs en una estufa de vacío a una presión menor a 25 mmHg.
La humedad se reporta considerando las pérdidas de peso en ambos pasos de secado.
2.2.
PROTEÍNA CRUDA
EN GRANO ENTERO. Puede variar de 8 a 22% con un promedio de 14%. La dispersión puede deberse a la variedad y clase de trigo, así como a factores ambientales, como contenido de nitrógeno en el suelo. El uso que se de al trigo depende en gran medida del contenido de proteínas: para la producción de pan con levaduras se requiere un contenido mínimo de 12% mientras que para otros usos se requieren niveles menores. Se determina por el método de Kjeldahl. El porcentaje de proteína se obtiene utilizando el factor 5.7, para trigo 5.95 para arroz, 5.83 para cebada, avena y centeno y 6.25´para maíz y otros cereales. HARINA DE TRIGO, PAN Y PRODUCTOS DE REPOSTERIA. La harina integral y sus productos contienen más proteínas que la refinada, asimismo, las harinas “Fuertes” contienen más proteínas que las “Débiles”. En el pan y productos de repostería además hay aporte proteico de algunos ingredientes (leche y huevo). La determinación se puede realizar por el método de Kjeldahl o Microkjeldahl usando un factor de 5.7 para productos refinados o 5.83 para los integrales. Se ha encontrado una correlación de 0.995 entre Kjeldahl y Biuret, pero no se encuentra correlación con la unión de colorantes (naranja G). EN LA HARINA además es importante medir el GLUTEN. Es la porción insoluble de las proteínas del trigo, responsable de la retención de gas durante la panificación. Se cuantifica de manera gravimétrica, después de eliminar el almidón y proteínas solubles por lavados con agua. Existen lavadores comerciales. Se reporta como gluten húmedo y gluten seco, después de eliminar el agua en baño María.
Se han propuesto modificaciones que usan cloruro de sodio, dando resultados semejantes. Son responsables del comportamiento reológico de las masas.
2.3.
CENIZAS Y FIBRA CRUDA
EN GRANO ENTERO. Las determinaciones de cenizas y fibra cruda están asociadas con la cantidad de salvado. Los dos parámetros pueden ser usados como indicadores de calidad de las semillas, ya que granos pequeños, “vacíos” o “chupados” usualmente contienen más salvado, en porcentaje que los granos grandes y “llenos”.
CENIZAS. Combustión a 550-600ºC, después de ignición con mechero. Las cenizas que se obtienen son blancas o grises. FIBRA CRUDA. Determinación por digestión con ácido y base, después de desengrasar la muestra. Generalmente se usa el residuo de la determinación de grasa cruda. Los contenidos de cenizas, fibra cruda y grasa cruda se calculan considerando la muestra original y en base a 15% de humedad. HARINA DE TRIGO, PAN Y PRODUCTOS DE REPOSTERIA. CENIZAS. Las cenizas de la harina de trigo contienen principalmente fosfatos de calcio y magnesio: 49% P 2 O 5, 37% K 2O, 6% MgO y 5.5 % CaO. La composición varía con el grado de refinación.
Calcinación en cápsula de sílice a 600ºC hasta peso constante. (Comisión del trigo) o Calcinación a 900ºC, método de la ICC. Asimismo, se recomienda la cuantificación de cenizas insolubles en ácido para determinar la presencia de arena o talco. FIBRA. El contenido de fibra en la harina puede variar de 0.1 a 2%. La harina integral debe contener al menos 0.6% de fibra, en base seca. La determinación puede realizarse en la muestra sin desengrasar, utilizando el método oficial de fibra cruda. Se recomienda una modificación utilizando sólo H2SO4 diluido. La fibra es recuperada con un papel filtro de peso conocido por lavados con agua hirviente. Es secada en baño María a 100ºC y posteriormente calcinada. 2.4.
GRASA CRUDA
EN GRANO ENTERO. Se utiliza éter etílico, con lo que se permite cuantificar “grasa verdadera” (trigliceridos) y fosfolípidos, esteroles, pigmentos liposolubles, ácidos grasos libres, etc. El material se seca en estufa de vacío a 100ºC o se usa el residuo de la determinación de humedad. La grasa cruda se extrae con éter etílico anhidro, en un sistema continuo o intermitente, Controlando que el goteo de solvente condensado sea de 2-3 gotas por segundo. Se recomienda una extracción por 16 hr para remover todo el material lipídico. La cuantificación es gravimétrica, después de eliminar el solvente y secar a 100ºC por 45 min. HARINA DE TRIGO, PAN Y PRODUCTOS DE REPOSTERIA. El proceso produce que parte de los lípidos se unan, por lo que se recomiendan dos determinaciones, complementarias. 1. Extracción directa con éter de petróleo en sistema intermitente mezclando la muestra con una cantidad igual de arena. Para cuantificar grasa libre.
2. Extracción con mezcla de éteres después de hidrólisis ácida en presencia de etanol, a 80ºC durante 30 min. Para cuantificar grasa total. Con ambos resultados se pueden diferenciar grasa libre y grasa combinada. OTRAS DETERMINACIONES EN HARINA ACIDEZ. Principalmente en el extracto acuoso y el extracto etéreo (Éter de Petróleo), por titulación con hidróxido de sodio y/o potasio e indica deterioro durante el almacenamiento. Extracto acuoso = ácido láctico o fosfato diácido de potasio Extracto etéreo = Ácidos grasos libres (FFA). Aumenta más rápido que los otros en almacenamiento, principalmente en harinas integrales. A. pH. Permite detectar el procedimiento de blanqueo, cuando se realiza con cloro gaseoso, ya que baja a valores menores a 6.0-6.8. B. Índice de maltosa. Es una medida del daño que se ha producido al almidón durante la molienda y de la potencialidad de producir CO2 durante la fermentación. 1. En el primer caso, el poder reductor se mide directamente en un extracto acuoso de harina. 2. Para predecir la producción de gas, la harina se incuba a 30ºC durante 1 h, en un medio acuoso amortiguado a pH 4.7 y se cuantifica el incremento de azúcares reductores. En ambos casos se reporta como cantidad de maltosa (en mg) por g o 10 g de harina.
Hierro. Cuando este mineral se encuentra en cantidades superiores a 1.65 mg/100g se habla de harinas enriquecidas, ya que debe ser adicionado en todos los casos, excepto en la harina integral.
AGENTES MEJORADORES Y BLANQUEADORES
VITAMINAS (principalmente del complejo B)
III.
MÉTODOS DE ANÁLISIS EN LAS HARINAS
3.1.
Análisis sensoriales de las harinas
Color: La harina puede ser color blanco, crema suave o marfil. Una coloración ligeramente azulada esa normal y advierte sobre el inicio de una alteración.
Ensayo de Pekar: se efectúa comparando el color de la harina a examinar con el de una muestra de harina conocida.
Método fotoeléctrico de Kent-Jonas & Martin: se mide el poder de reflexión de la luz de la harina, mide el grado de color y brillantez.
Olor: Una harina normal tiene un olor propio, ligero y agradable. Las harinas alteradas poseen, por lo general, un olor desagradable. El olor se revela hacienda hervirla harina con sosa caustica al 5%. Sabor. Su gusto tiene que ser acola fresca. Las harinas alteradas poseen un gusto amargo, agrio y rancio.
Granulometría: La granulosidad o el tamaño de partículas de la harina dependen del grado de trituración y del calibre de los tamices. Según método de la AOAC 965.22; el 98 % o más de la harina deberán pasar a través de un tamiz (No. 70) de212 micras.
3.2.
Análisis físicos de las harinas
Absorción del agua: porcentaje de agua respecto al peso de harina que es necesario añadir para obtener una masa de consistencia determinada. Para ello se emplea el farinógrafo de Brabender *contenido de humedad. *contenido de proteínas. *grado de daño del almidón. *contenido de pentosanos (hemicelulosa).
Índice de Maltosa: método que expresa la actividad diastásica de la harina, es decir se mide la cantidad del azúcar maltosa, producida por la acción enzimática sobre el almidón presente, cuando la harina se incuba en agua.
Método de Rumsey: harina incubada en aguaa 27 C y el azúcar se determinaba usando licor de Fehling.
Método de Blish y Sandstedt incubaron la suspensión de harina en una solución amortiguadora de acetato (pH 4.7) a 30 C y el azúcar se determinó por volumetría: ferrocianuro alcalinizado.
Índice de caída de Hagberg (Falling number).determina la actividad de la αamilasa sobre sustratos originales de la harina. Este método realiza la gelatinización rápida de una suspensión de harina en baño maría de agua hirviendo, y mide la licuefacción de la solución de almidón con la α-amilasa.
Farinógrafo Brabender: Mide el comportamiento de la masa durante el amasado.
Capacidad de absorción de agua para la consistencia optima requerida.
La velocidad de desarrollo de acuerdo a la producción de CO2 en la fermentación.
Estabilidad de la masa o tolerancia de la fermentación, luego de que la masa ha adquirido sus cualidades optimas.
Elasticidad o extensibilidad de la masa.
Decaimiento de la masa o relajamiento de la masa a causa del trabajo de amasado.
Alveógrafo de Chopin: Es medir las propiedades reológicas de la masa, es decir, su capacidad de tolerar el estiramiento durante el proceso de amasado. Durante dicho análisis, la pieza de masa es inflada con aire presurizado, simulando la deformación que esta sufre como consecuencia de los gases que se generan durante el proceso de fermentación.
3.3.
Análisis químicos de las harinas
Humedad: Nos indica la cantidad de agua presente en la harina, se puede medir de 3 formas: a) por evaporación de la muestra b) mediante la medición de la conductividad c) por reflactancia infrarroja (NIRS). El método básico para determinarla es pesar la muestra antes y después de secarla por una hora en una estufa a 130 C. %Humedad = Peso de la muestra seca x 100 Peso de muestra original
Cenizas: Indican la pureza de la harina, entre más bajo el valor de cenizas más satisfactoria la calidad de la molienda. Combustión completa de las sustancias orgánicas presentes en la harina hasta lograr solamente las sustancias inorgánicas que no combustionan, el color final de la muestra incinerada debe ser un polvo blanco ligeramente grisáceo. Se incinera la harina en una mufla a una temperatura de 600 a640 °C
durante 6 horas. La cenizas están formadas por Potasio, Sodio, Calcio y Magnesio,
Proteínas: la cantidad y la calidad de proteína se consideran factores primordiales en la medición del potencial de una harina en relación a su uso final. La cantidad de proteína cruda está relacionada con el nitrógeno orgánico total en la harina, mientras que evaluaciones de calidad se relacionan a las características fisicoquímicas de los componentes formadores del gluten. La cantidad de proteína es medida por el método de Kjeldal para el análisis de nitrógeno. El contenido de proteínas se obtiene multiplicando por el coeficiente 5,7 establecido para el trigo.
Gluten: Este ensayo nos orienta sobre la calidad proteica de las harinas, y nos permitirá sacar partido en la panificación. Las proteínas insolubles de la harina del trigo forman el gluten (gliadina y glutelina). El gluten forma una red que retiene el CO, durante el proceso de fermentación, lo cual permite que el pan se expanda al cocerse. La fuerza del gluten se representa por "w" Trigos con valores "w" ≥ a 300 gluten fuerte. “w”≤ a 200 gluten débil; “W“ entre 200 y 300 gluten medio fuertes.
Índice de Berliner: método que se fundamenta en la propiedad que posee el gluten de hincharse bajo la acción de ácidos débiles. Prueba de Zeleny se basa en la capacidad que tiene el gluten de hincharse al contacto con el ácido láctico Glutomatic Equipo que separa el almidón y las proteínas solubles (agua lechosa) de las insolubles en agua (gliadina y glutenina)
Aceites o grasas: La determinación del contenido de grasas permite conocer el grado de extracción de la harina. Las grasas de la harina proceden de los residuos de las envolturas y de partículas del germen. Mientras mayor sea su contenido en grasa más fácilmente se enranciará Para la determinación del aceite por el método directo, es preferible usar un extractor de Soxhelt o Bailey-Walker con el petróleo ligero como solvente.
Acidez: La acidez de las harinas es debida a la presencia de ácidos grasos provenientes de la transformación de las materias grasas. Un valor de acidez puede modificar la calidad del gluten disminuyendo su elasticidad y su grado de hidratación. La acidez de la harina va aumentando a medida que pasa el tiempo de almacenamiento, de esta forma las harinas viejas dan valores elevados de acidez. Hay tres procedimientos para la determinación de la acidez de la harina:
Titulación de un extracto acuoso
Titulación de un extracto alcohólico
determinación de los ácidos grasos libres
Fibra: La determinación de la fibra cruda se realiza a través dela ebullición alternada de una muestra haciendo uso de un ácido débil y después con un álcali, el residuo de este queda libre de componentes solubles como grasa, proteína y azucares dando como resultado la fracción de carbohidratos menos solubles como la celulosa, hemicelulosa y lignina.
Vitaminas: Las vitaminas que se encuentran en la harina corresponden principalmente al grupo del complejo B y su presencia se aumenta en la medida que el grado de extracción de las harinas e incremente, esto se debe a que la mayor concentración de este componente se localiza en las capas externas del grano y el germen. La determinación de vitaminas se da por muchos métodos entre ellos la fluorometría, cromatografía líquida de alta performancia (HPLC). La determinación de vitamina C se realiza usando el método del 2,6 dicloro indofenol al 0.1% en la prueba de plancha de Pekar.
IV.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MASA
Las propiedades reológicas de la masa, determinadas con instrumentos diseñados para valorar ciertos atributos físicos, constituyen índices valiosos de la aceptación que van a tener los productos de panadería preparados a partir de ella.
4.1.
Amasadoras con registrador.
Se conocen bajo diversas denominaciones como farinógrafo, mixógrafo, reógrafo y otros. Registran los cambios experimentados por las propiedades reológicas durante el amasado. Recogen datos sobre factores tales como la evolución de la masa, la estabilidad, la evolución del gluten, la consistencia de la masa, la absorción de agua etc.
4.2.
Extensógrafos o alveógrafos.
Que miden o registran la extensibilidad o el punto de ruptura de la masa bajo una tracción uniforme.
4.3.
Viscosímetros registradores.
Uno de estos instrumentos es el amilógrafo que se utiliza para medir el efecto de la alfa amilasa sobre la viscosidad de la harina, en función de la temperatura.
4.4.
Fermentógrafo.
Mide y registra gasométricamente la fermentación de la masa.
V.
BIBLIOGRAFÍA file:///C:/Users/Luis/Documents/Cereales_23038.pdf file:///C:/Users/Luis/Downloads/CNA03%20(1).pdf https://es.scribd.com/doc/3955111/Metodos-Oficiales-de-Analisis-Harinas https://es.slideshare.net/karinaneyraenciso/la-harinametodos-de-analisis
