Análisis de textura en cereales

Texto completo

(1)Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO. PE CU AR IA S. FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE. RO. INGENIERIA AGROINDUSTRIAL. AG. TESIS. “ANALISIS DE TEXTURA EN CEREALES”. DE. (TEXTURE ANALYSIS IN CEREALS). CA. AUTOR Br. WILBER CESAR SAAVEDRA YSLADO. BI BL. IO. TE. ASESOR Dr. GUILLERMO ALBERTO LINARES LUJAN. TRUJILLO – PERÚ 2017. Pág. 3 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(2) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS. ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL. “ANALISIS DE TEXTURA EN CEREALES”. RO. (TEXTURE ANALYSIS IN CEREALS). AG. TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO AGROINDUSTRIAL. DE. PRESENTADO POR EL BACHILLER: WILBER CESAR SAAVEDRA YSLADO. CA. SUSTENTADO Y APROBADO ANTE EL HONORABLE JURADO:. TE. PRESIDENTE:. M.Sc. Leslie Lescano Bocanegra M.Sc. Jesús Sánchez Gonzalez. MIEMBRO:. Dr. Guillermo Linares Lujan. BI BL. IO. SECRETARIO:. TRUJILLO - 2017. Pág. 4 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(3) PE CU AR IA S. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. DEDICATORIA A Dios:. Por darme la oportunidad de vivir y por estar conmigo en cada paso que doy, por fortalecer mi corazón e iluminar mi mente y por haber puesto en mi camino a aquellas personas que han sido. mi soporte y compañía durante todo el periodo de estudio, para así seguir adelante y no desmayar en los problemas que se presentaban, enseñándome a encarar las adversidades sin. RO. perder nunca la fe ni desfallecer en el intento.. A mis padres:. AG. por ser el pilar fundamental en todo lo que soy, en toda mi educación, tanto académica, como de la vida, por su incondicional apoyo perfectamente mantenido a través del tiempo; porque creyeron en mí y porque me sacaron adelante, dándome ejemplos dignos de superación y. DE. entrega, porque en gran parte gracias a ustedes, hoy puedo ver alcanzada mi meta, ya que siempre estuvieron impulsándome en los momentos más difíciles de mi carrera, y porque el orgullo que sienten por mí, fue lo que me hizo ir hasta el final. Va por ustedes, por lo que valen,. BI BL. IO. TE. CA. porque admiro su fortaleza y por lo que han hecho de mí.. Pág. 5 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(4) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. AGRADECIMIENTO. A Dios todo poderoso; por guiar mis pasos por el camino del bien, por darme fuerzas y. sabiduría; para así seguir tomando decisiones correctas en todo momento para lograr mis objetivos y siempre encontrando en el la fuerzas para seguir adelante en todo momento.. Le doy gracias a mis padres Alfonso y Doris quienes me apoyaron en todo momento, por inculcarme valores y principios que ahora y siempre me servirán para alcanzar mis. objetivos, por haberme dado la oportunidad de tener una excelente educación en el. AG. RO. transcurrir de mi vida. Sobre todo, por ser un excelente ejemplo de vida a seguir.. Debo agradecer de manera muy especial y con mucho afecto al profesor Dr. Guillermo Alberto Linares Lujan por creer en mí, por darme la oportunidad de crecer. DE. profesionalmente al realizar mi proyecto de tesis bajo su dirección, su apoyo y confianza en mi trabajo y su capacidad para guiar mis ideas ha sido un aporte invaluable, no solamente en el desarrollo de mi proyecto prácticas, sino también en mi formación como. CA. estudiante. le agradezco también el haberme facilitado siempre los medios suficientes para llevar a cabo todas las actividades desarrolladas a lo largo de mis prácticas. Muchas. BI BL. IO. TE. gracias Profesor.. Pág. 6 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(5) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. INDICE GENERAL:. Pag.. PE CU AR IA S. DEDICATORIA......................................................................................................................... 5 AGRADECIMIENTO ................................................................................................................ 6 INDICE GENERAL ................................................................................................................... 7. RESUMEN ................................................................................................................................. 8 ABSTRACT ............................................................................................................................... 9 I.. INTRODUCCION: ....................................................................................................... 10. II. CONCEPTO DE TEXTURA................................................................................................... 11 III. REOLOGÍA Y TEXTURA EN ALIMENTOS ................................................................... 12. RO. VI. EVALUACIÓN DE LA TEXTURA .................................................................................... 13 V. TEXTURA EN CEREALES ................................................................................................... 21. AG. VI. CONCLUSIONES ......................................................................................................... 34. INDICE DE TABLAS:. DE. VII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS .......................................................................... 35. Tabla 01. Parámetros del análisis del perfil de textura…………………………………15. CA. Tabla 02. Análisis de Perfil de Textura de Masas de Harina de Trigo Adicionadas con Harina de Oxalis tuberosa. ………………………………………………………………27 Tabla 03. Análisis de Perfil de Textura en donas de Harina de Trigo Adicionadas con. TE. Harina de Oxalis tuberosa………………………………………......................................28. IO. INDICE DE FIGURAS:. BI BL. Figura 1. Curva obtenida del análisis de perfil de textura de un alimento………………22. Pág. 7 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(6) PE CU AR IA S. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RESUMEN. El objetivo de este trabajo es proporcionar una revisión de los avances tecnológicos recientes en medición de textura, incluyendo métodos subjetivos y objetivos, a partir de una visión. general de los enfoques y limitaciones de la evaluación sensorial también analizar las relaciones entre la medición sensorial e instrumental. La masa es un sistema alimenticio complejo e. RO. inestable que está conformado por una red polimérica, gluten para el trigo y almidón. gelatinizado para el maíz, generando una estructura única que le otorga sus características. AG. texturales y reológicas. Los factores más relevantes que afectan la reología de la masa son las condiciones de procesos durante su formación, sus constituyentes y la interacción que exista entre ellos.. BI BL. IO. TE. CA. DE. Palabras claves: textura, sensorial, instrumental, reológicas, interacción.. Pág. 8 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(7) PE CU AR IA S. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ABSTRACT. The objective of this paper is to provide a review of recent technological advances in texture measurement, including subjective and objective methods, from a general view of the approaches and limitations of sensory evaluation also to analyze the relationships between. sensory and instrumental measurement. The dough is a complex and unstable food system that. RO. is made up of a polymeric network, gluten for wheat and gelatinized starch for corn, generating a unique structure that gives it its textural and rheological characteristics. The most relevant. AG. factors that affect the rheology of the mass are the conditions of processes during their formation, their constituents and the interaction that exists between them.. BI BL. IO. TE. CA. DE. Keywords: texture, sensory, instrumental, rheological, interaction.. Pág. 9 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(8) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. I. INTRODUCCION: La textura es un factor de aceptabilidad sensorial importante para la aprobación de algunos alimentos por parte del consumidor. Las propiedades texturales de un alimento son el grupo de características físicas que dependen de los elementos estructurales del material y se relacionan con la deformación, desintegración y flujo por la aplicación de una fuerza. Una propiedad importante del alimento que se asocia con la textura es su comportamiento reológico. La reología es el estudio de la deformación y flujo de materias primas, productos intermedios y productos terminados. Bourne, M. C., (1982); Shoemaker, C. F. et al., (2002). RO. La textura, relacionada principalmente a la suavidad, y el color, aspecto visual, son importantes atributos para la aceptación de alimentos, siendo por tanto la evaluación de tales características, una forma de garantizar la satisfacción del consumidor en cuanto a sus expectativas sensoriales, en especial en preparaciones como panes, tartas, pasteles y bizcochos. (Beering, 1999) Una clara compresión de las propiedades reológicas y texturales de un alimento es fundamental en la investigación y desarrollo de nuevos productos, el diseño de equipos, el mejoramiento de procesos, y el control de calidad de materias primas, productos intermedios y terminados (Bourne, 2002).. AG. Estas propiedades están íntimamente relacionadas con las propiedades fisicoquímicas y funcionales de los constituyentes de un sistema alimenticio, así como, las variables de operación que se aplican en las diferentes etapas del proceso. Sahai, D. et al., (2001). DE. El análisis textural estudia las propiedades reológicas y de estructura de un producto perceptibles por los mecano-receptores, los receptores táctiles y en ciertos casos por los visuales y auditivos, se mide por la razón de que es un atributo importante que afecta al proceso y manejo, y determina la vida útil y la aceptación de un producto por parte de los consumidores (Routh A.C 2004).. TE. CA. Los Sistemas de caracterización de la textura se han dividido normalmente en dos, basados en métodos sensoriales e instrumentales. El análisis sensorial de los alimentos consiste en analizar, medir e interpretar las reacciones percibidas por el ser humano. Un método utilizado habitualmente en control de calidad es el análisis sensorial descriptivo Spectrum (Muñoz y Civille, 1992; Stone, 1992).. BI BL. IO. Las propiedades fisicoquímicas del grano influyen durante el proceso de producción, así como en el producto terminado. Algunas de las variables importantes consideradas como índices de calidad son: tamaño, color, forma, pruebas de densidad (peso hectolítrico), peso de mil granos, porcentaje de humedad, determinación pH, acidez titulable, índice de refracción, tinción de almidón y °Brix. (Serna Saldívar, 1996). La textura es uno de los principales atributos de calidad y aceptabilidad utilizados en la industria de alimentos frescos y procesados. Dichos atributos van desde de la preparación de cosecha, la operación de vida útil del producto, las preferencias de los consumidores y la aceptabilidad. Por lo general el manejo pos cosecha y las condiciones de funcionamiento, tales como la temperatura de almacenamiento, tienen efectos distintos sobre las propiedades de textura (Farag et al., 2009). Pág. 10 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(9) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. Las prácticas de formulación de alimentos se asocian con los cambios deseables e indeseables; dichos atributos pueden ser evaluados por análisis sensorial y descriptivo (subjetivo) o instrumental (objetivo). La combinación de tiempo y alto costo asociado con el análisis sensorial, ha motivado el desarrollo y uso generalizado de ensayos mecánicos empíricos. A través de los años, una amplia gama de pruebas instrumentales se ha utilizado en la investigación y la industria; a menudo, la elección de un instrumento y procedimiento analítico depende de los costos y la disponibilidad de conocimientos dentro de la organización.. La textura de los alimentos ha sido definida como “Características reológicas y estructurales (geométricas y superficiales)”, atribuidas al producto de una manera perceptible por un medio mecánico, táctil, visual y auditivo. Muchos científicos de alimentos, ingenieros y tecnólogos evalúan las propiedades mecánicas para entender la textura subjetiva; mientras que los de materiales, desarrollan técnicas reológicas y mecánicas de fracturas (Ross, 2009).. AG. RO. Recientemente, otro grupo de investigadores se ha centrado en la comprensión fundamental de los mecanismos implicados en la masticación, procesamiento oral y la sensación (Chen, 2009; Chen y Stokes, 2012), de igual forma aspectos específicos de la textura, técnicas no invasivas (como la aplicación de técnicas de ultrasonido bajas y altas) en productos alimenticios como la carne, fruta, pescado y lácteos. El objetivo de este artículo es proporcionar una revisión de los avances tecnológicos recientes en medición de textura, incluyendo métodos subjetivos y objetivos, a partir de una visión general de los enfoques y limitaciones de la evaluación sensorial también analizar las relaciones entre la medición sensorial e instrumental.. BI BL. IO. TE. CA. DE. II. CONCEPTO DE TEXTURA La textura es uno de los principales atributos de calidad y aceptabilidad utilizados en la industria de alimentos frescos y procesados. Dichos atributos van desde de la preparación de cosecha, la operación de vida útil del producto, las preferencias de los consumidores y la aceptabilidad. Por lo general el manejo pos cosecha y las condiciones de funcionamiento, tales como la temperatura de almacenamiento, tienen efectos distintos sobre las propiedades de textura (Farag et al., 2009). Las prácticas de formulación de alimentos se asocian con los cambios deseables e indeseables; dichos atributos pueden ser evaluados por análisis sensorial y descriptivo (subjetivo) o instrumental (objetivo). La combinación de tiempo y alto costo asociado con el análisis sensorial, ha motivado el desarrollo y uso generalizado de ensayos mecánicos empíricos. A través de los años, una amplia gama de pruebas instrumentales se ha utilizado en la investigación y la industria; a menudo, la elección de un instrumento y procedimiento analítico depende de los costos y la disponibilidad de conocimientos dentro de la organización (Lawless y Heymann, 1998). La textura de los alimentos ha sido definida como “Características reológicas y estructurales (geométricas y superficiales)”, atribuidas al producto de una manera perceptible por un medio mecánico, táctil, visual y auditivo. Muchos científicos de alimentos, ingenieros y tecnólogos evalúan las propiedades mecánicas para entender la textura subjetiva; mientras que los de materiales, desarrollan técnicas reológicas y mecánicas de fracturas (Ross, 2009).. Pág. 11 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(10) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. Recientemente, otro grupo de investigadores se ha centrado en la comprensión fundamental de los mecanismos implicados en la masticación, procesamiento oral y la sensación (Chen, 2009; Chen y Stokes, 2012), de igual forma aspectos específicos de la textura, técnicas no invasivas (como la aplicación de técnicas de ultrasonido bajas y altas) en productos alimenticios como la carne, fruta, pescado y lácteos. El objetivo de este artículo es proporcionar una revisión de los avances tecnológicos recientes en medición de textura, incluyendo métodos subjetivos y objetivos, a partir de una visión general de los enfoques y limitaciones de la evaluación sensorial también analizar las relaciones entre la medición sensorial e instrumental.. RO. Julián F. V. Vincent y Manuel Elices., (2004) expresan que el sabor y la textura son dos criterios que se utilizan para caracterizar y aceptar o rechazar los alimentos. Un tomate sobremaduro, por ejemplo, es rechazado principalmente por su pérdida de firmeza y no por cambios importantes en el sabor o aroma. Si bien es decisivo para la calidad de algunas frutas y hortalizas, en otras tiene una importancia relativa. En términos de textura, cada producto es valorado diferentemente: ya sea por su firmeza (tomate, pimiento), la ausencia de fibrosidades (espárrago, alcaucil), su blandura (banana), jugosidad (ciruelas, peras, cítricos), crocantes (apio, zanahoria, manzana), terneza (arvejas), etc.. AG. En los alimentos la palabra textura se utiliza cuando se pretende destacar la sensación que nos produce su estructura o la disposición de sus componentes, y se han hecho algunos intentos para normalizar su medida (norma ISO 5492).. CA. DE. III. REOLOGÍA Y TEXTURA EN ALIMENTOS La textura incluye un número de sensaciones físicas diferentes, siendo más conveniente utilizar el término propiedades texturales que textura. Las propiedades texturales de un alimento son el grupo de características físicas que dependen de los elementos estructurales del material, se perciben por el sentido del tacto, se relacionan con la deformación, desintegración y flujo por la aplicación de una ferza, y se miden objetivamente como una función de masa, tiempo y distancia. Bourne, M. C. (1982). BI BL. IO. TE. La reología de alimentos es el estudio de la deformación y flujo de materias primas, productos intermedios y productos terminados en la industria de alimentos. La ciencia de la reología tiene varias aplicaciones en los campos de la aceptabilidad, diseño de equipos, procesamiento y manejo de alimentos. El estudio de la reología en alimentos no cubre todos los aspectos que se incluyen en la definición de textura, como, por ejemplo, la reducción de tamaño en la masticación o trituración, las superficies rugosas, la habilidad que tienen los alimentos de humedecerse y cambiar de estado con el cambio de la temperatura; por lo tanto, el estudio de la textura de alimentos se ubica parcialmente dentro del Área de la reología convencional y parte fuera de esta. Bourne, M. C. (1982) La información textural y reológica es importante en el diseño de procesos de transformación en alimentos (mezclado, flujo de materiales, calentamiento, enfriamiento), en la determinación de la funcionalidad de los ingredientes para el desarrollo de productos, en el control de calidad de productos intermedios y finales, en pruebas de tiempo de vida útil y en evaluaciones de propiedades texturales correlacionadas con pruebas sensoriales, entre otros. Steffe, J. (1996) Pág. 12 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(11) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. IV. EVALUACIÓN DE LA TEXTURA La percepción final de la textura debe basarse en la evaluación sensorial humana, mientras que la instrumental en métodos destructivos y no destructivos. Los avances recientes en tecnología de la información y la comunicación ofrecen el potencial de tecnologías innovadoras para alimentos no destructivos basadas en enfoques acústicos y ópticos que proporcionan mediciones de textura en tiempo real o en línea para alimentos frescos y procesados. 4.1. EVALUACIÓN SENSORIAL DE LA TEXTURA Medida subjetiva de la textura, referida como “Percepción o Evaluación sensorial"; abarca todos los métodos para medir, analizar e interpretar las respuestas humanas frente a las propiedades de los alimentos, percibidas por los cinco sentidos. Bourne (2002) clasificó estos métodos como “orales" y “No orales”. La medición de la textura, se lleva a cabo por personas entrenadas o no entrenadas (Kealy, 2006); el enfoque utilizado depende del tipo de alimento y los objetivos a evaluar.. RO. La textura de los alimentos es claramente un atributo sensorial y sólo puede medirse totalmente con métodos sensoriales. Como ocurre con otros atributos, el desarrollo y mejora de los métodos sensoriales para medirla se debe basar en el conocimiento del proceso por el que el hombre la evalúa. Básicamente, este proceso incluye: a) la percepción fisiológica del estímulo, b) la elaboración de la sensación y c) la comunicación verbal de la sensación.. DE. AG. 4.2. USO DE PANELES SENSORIALES. Se evalúan mediante un panel que consta de 6 a 16 miembros que han sido capacitados en metodologías de evaluación sensorial. El número comúnmente aceptado o requerido es de aproximadamente 10, pero varía en alimentos frescos, de 1 a 23. La literatura muestra que pueden utilizarse para evaluaciones pos-cosecha de frutas, como manzana, concentrándose en un pequeño número de atributos (Arroyo et al., 2011). Además, el grado de formación de los panelistas varía considerablemente y esto puede afectar los resultados sensoriales obtenidos.. BI BL. IO. TE. CA. Se han utilizado varias terminologías para describir los grados de formación y capacidad desde "Semi-entrenados", "entrenados", "altamente experimentados" y "expertos" (Whetstine et al., 2007). En general, las pruebas de la literatura muestran que cualquier persona entre 19 y 69 años, podría ser parte de un panel sensorial y el control se puede hacer de cualquier número dependiendo de la experiencia y las circunstancias.. Pág. 13 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(12) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. 4.3. ESCALA SENSORIAL Por lo general, los panelistas utilizan términos para describir la textura del alimento; por ejemplo, para patatas fritas se describe en términos de frescura, dureza y textura crujiente (Salvador, et al., 2009). Dado que la riqueza lingüística es un factor influyente explicando las diferencias en la caracterización sensorial (Blancher et al., 2007), el uso de escalas sensoriales es un método popular adoptado por los investigadores. El lado izquierdo de la escala corresponde a la intensidad más baja (valor 0 o 1) y el derecho alta intensidad (5, 7, 9, 10, 15, 100, 150, o incluso 1000) (Arimi, et al., 2010). La respuesta sensorial a un estímulo mecánico de alimentos es no lineal y puede ser afectada por la adaptación, fatiga y el nivel de formación de los participantes (Bárcenas et al., 2007). Un panel sensorial entrenado, también requiere de calibración y mantenimiento periódico (Foegeding et al., 2011). En comparación con la instrumental, la evaluación sensorial es larga y costosa.. AG. RO. 4.4. EVALUACIÓN INSTRUMENTAL DE MEDICIÓN DE LA TEXTURA DEL ALIMENTO Para superar las limitaciones de la percepción sensorial, se ha desarrollado una mejora en los instrumentos y técnicas de medición para la estimación significativa de propiedades de textura. La textura percibida en la boca depende del comportamiento mecánico de la comida que va a determinar la dinámica de descomposición, la mayor parte de la investigación de medición objetiva se basa en las propiedades mecánicas y reológicas de alimentos. Una amplia gama de metodologías destructivas y no destructivas e instrumentos pertinentes se ha utilizado para medir la textura de los alimentos frescos y procesados (Bourne, 2002).. BI BL. IO. TE. CA. DE. La medida instrumental de la textura fue propuesta como una alternativa a la evaluación sensorial con el fin de superar los principales inconvenientes de esta, debido a la gran variabilidad en los resultados, la dificultad de la ejecución de las pruebas y a las peculiaridades de la interpretación de los resultados. Sin embargo, es necesario que las medidas obtenidas con métodos instrumentales, puedan correlacionarse con las respuestas de jueces de análisis sensorial, con el fin de validar la técnica instrumental utilizada. La textura cumple una función primordial en la industria alimentaria. Es una cualidad importante de calidad que influye en los hábitos alimenticios, la salud oral y la preferencia del consumidor; en el procesamiento y manipulación de alimentos, puede tomarse como índice de deterioro. La importancia de la textura en la calidad total varía ampliamente en función del tipo de alimento, entre otros factores; así, por ejemplo, aquellos casos donde la textura puede ser un factor crítico en la calidad de alimentos tales como los productos crujientes. Se puede entender que de esta propiedad sensorial depende el gusto del consumidor, por esto es indispensable conocer a través de mediciones hechas por los equipos y pruebas, la textura de manera cuantitativa. Anteriormente, había mucha complejidad a la hora de establecer parámetros de textura en los alimentos, ya que existen algunos a los que no se les aplica esta clase de técnicas, y en otros la forma de medición era inadecuada [De Hombre, 2007]. Ahora, Al realizar el análisis del perfil de textura se tiene en cuenta si el método a utilizar es destructivo o no destructivo. La prueba de flexión de tres puntos, prueba curva de solo borde Pág. 14 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(13) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. dentado, pruebas de punción, penetración y el “método diente” utilizado por Jiang et al., (2008), son ejemplos de métodos destructivos, que pueden imitar el proceso de masticación, pero lamentablemente no hay relación con las sensaciones involucradas en la boca. Los métodos no destructivos son aquellos involucran procedimientos que no hacen sufrir ningún daño visible a las muestras y que se pueden aplicar consecutivamente, como, por ejemplo, métodos de impacto respuesta realizado por [Herrero-Langreo et al., 2012; Molina-Delgado et al., 2009; Ragni et al., 2010]. No obstante, estos tipos de métodos producen destrucción a micro escala, haciendo que la información recopilada no sea válida.. CA. DE. AG. RO. Hoy en día, el equipo más usado para determinar los parámetros requeridos de textura es el Texturómetro, que recopila la mayoría de las pruebas en un solo aparato y porque desarrolla una técnica de simulación, es decir, simula la mordedura de un alimento [De Hombre, 2007]. El analizador de textura ha cobrado gran auge entre los especialistas de textura en el área iberoamericana, así como en diversas empresas productoras de alimentos y materias primas para la industria de alimentaria [Delgado, 2013]. Proporciona múltiples opciones de celdas, para la realización de ensayos de distinta índole, tanto en tensión como en comprensión [Chen y Opara, 2013]. Cuenta con un software para cálculos de los parámetros. Con un diseño muy compacto, ligero y de dimensiones pequeñas, ha incrementado su popularidad además de que presenta múltiples opciones de celdas para diversos tipos de ensayos, tanto en tensión como en compresión y resulta más económico que otras máquinas universales. Cuenta además con un software para cálculos de los parámetros del perfil de textura, fatiga cíclica, relajación de esfuerzos y otras propiedades mecánicas. Los resultados pueden ser impresos de forma rápida y los datos de la prueba pueden compararse con resultados previos del análisis y transferirlos para análisis en computadora o presentación a través de programas Lotus o Excel. Tiene la ventaja además de incorporar un sistema de mensaje de aviso en caso de errores que permite que el problema o la dificultad que se presente, pueda ser solucionado. Desde los años 90, con la aparición de este equipo, la gran industria alimentaria ha podido introducir las mediciones instrumentales de textura, como un aporte a los ensayos para los sistemas de aseguramiento de calidad.. TE. 4.4.1. MÉTODOS DESTRUCTIVO. a. Prueba De Flexión En Tres Puntos.. BI BL. IO. La fuerza se aplica al centro de la muestra (galletas, papas fritas y copos de maíz); por un yunque hasta que se produzca la fractura. La velocidad de la cruceta se extiende de 1 a 120 mm/min). Basándose en los datos del estrés y tensión de fractura, se puede lograr un módulo del material alimenticio (Kim et al., 2012). b. Single-Entalla Curva De Prueba (Senb) Método de ensayo en el cual, las muestras satisfacen los requisitos estándar para su geometría. Toda la prueba instrumental es colocada a través de dos yunques de apoyo. La muesca se hace en la parte inferior, y la fuerza se aplica desde la superior hasta el centro de la tira de prueba mediante un tercer yunque hasta que se produzca la fractura. La velocidad del tercer yunque es a menudo 2 mm/s, pueden ser evaluados la tenacidad a la fractura de alimentos, por ejemplo, galletas o manzanas (Harker et al., 2006). Pág. 15 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(14) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. c. Prueba De Compresión y Punción.. DE. AG. RO. PE CU AR IA S. Métodos más comunes para medir propiedades de textura en alimentos, estos pueden ser sólidos o semi-sólido. Por ejemplo, los alimentos de la muestra de compresión incluyen anillos de manzana, copos de maíz (Chaunier et al., 2007), queso, almidón de maíz, miga de pan y zanahoria; los alimentos de la muestra de punción incluyen kiwis, rodajas de patata y aperitivos de cereales (Tsukakoshi, et al., 2007). Estas pruebas pueden llevarse a cabo en “fruta entera” o “partes” (piel, pulpa), dependiendo del propósito de la investigación. A veces, las dos pruebas han sido empleadas; en una investigación evaluaron once alimentos sólidos por pruebas de compresión y punzantes. Probaron varias verduras procesadas y frutas, se investigó la firmeza, dureza, absorción de energía en tomate, pomelo y mango. Para ambos ensayos de compresión y punción, las sondas por lo general son de forma cilíndrica, mientras que los diámetros de las cabezas son bastante diferentes. En ensayos de compresión, pueden ser de 10, 25, 80 y hasta 150 mm (Takahashi et al., 2009). En las pruebas de punción, el diámetro de la cabeza (émbolo) es a menudo más pequeña 11, 2 o incluso 1 mm como una aguja (Tsukakoshi et al., 2007). Basado en la evidencia bibliográfica, el número mínimo de muestras para cada medición es de 5, que ha sido discutida adicionalmente por Rolle et al., (2012). En estos experimentos de compresión o de punción, la fuerza de la realización, el porcentaje de deformación o profundidad de la punción y la velocidad de la cruceta son los parámetros que se trate. El Análisis de Perfil de Textura (TPA), es uno de los análisis realizados en el campo de la ingeniería de alimentos que se usa para medir las propiedades físicas y que establece el comportamiento de los sólidos cuando se produce compresión y relajación en los alimentos. Su objetivo es representar en lo posible el comportamiento de reológico del alimento durante la masticación y la posterior deglución.. CA. Para la prueba de forma irregular, la muestra se corta a menudo en formas cilíndricas. Por ejemplo, Jaworska y Bernas (2010) cortaron muestras de champiñones de 20 mm de longitud y diámetro; analizándose a través de la prueba TPA: dureza, elasticidad, cohesividad, adhesividad, resistencia, fracturabilidad, gomosidad, viscosidad, y masticabilidad.. BI BL. IO. TE. Lamentablemente como muchos otros ensayos no puede replicar exactamente esta acción humana, pues a la acción mecánica propiamente tal, interviene además otras características como lo son, por ejemplo, las reacciones enzimáticas que no se puede reproducir en el ensayo; además hay cosas que escapan a la estandarización como son el tamaño de la boca o que superficie va a estar en contacto con el alimento (la acción ejercida por los molares es distinta a la de los caninos). O la acción de la saliva en el bolo alimenticio, el paladar y la lengua como acomodadores de lo ingerido o la acción de los labios en las primeras etapas de la masticación.. El TPA configura un 'puente' de medida objetiva a la sensación subjetiva y hace que las características de textura de alimentos sean más predecibles [Chen y Opara, 2013]. Obteniendo estas curvas podemos obtener una simulación del esfuerzo de la mandíbula al morder, dando a conocer el comportamiento del alimento con respecto a la fuerza aplicada.. Pág. 16 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(15) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Tabla 01. Parámetros del análisis del perfil de textura: Definición. Determinación. Unidades. Fracturabilidad. Fuerza necesaria para fracturar la muestra. Fuerza en la primera ruptura significativa de la muestra.. Newton (N). Dureza. Fuerza necesaria para lograr una deformación determinada. Adhesividad. Trabajo necesario para vencer la fuerza de atracción entre la muestra y una superficie. Cohesividad. “Fuerza” de los enlaces internos que mantiene la estructura de una muestra (Szezeniak, 1963). Representa la resistencia de un material a una segunda deformación con relación a como este se comportó en un primer ciclo de deformación. Mide el trabajo realizado en la segunda compresión dividido entre el trabajo durante la primera compresión (Bourne, 1968).. PE CU AR IA S. Parámetro. Newton (N). Área negativa después del primer ciclo de compresión. Representa el trabajo necesario para separar la superficie del equipo y la muestra.. Joule (J). Relación entre el área positiva del segundo ciclo de compresión(A2) y el área positiva del primer ciclo (A1). excluyendo la porción de áreas durante la descompresión de la muestra (Szezeniak, 1963); (Bourne, 1978).. Relación A2 / A1. Elasticidad. Capacidad que tiene una muestra deformada para recuperar su forma o longitud inicial después de que la fuerza ha impactado en ella.. El coeficiente L2 / L1. Adimensional. Una longitud dividida por la otra longitud.. Gomosidad. Fuerza necesaria para desintegrar una muestra de alimento semisólido a un estado tal que facilite su ingesta. Producto de la dureza y la cohesividad. Newton (N). Masticabilidad. Fuerza necesaria para masticar un alimento solido hasta que permita su ingesta. Producto de la dureza, cohesividad y elasticidad.. Newton (N). CA. DE. AG. RO. Máxima fuerza durante el primer ciclo de compresión.. d. Prueba De Relajación De La Tensión.. BI BL. IO. TE. Analiza la propiedad visco elástica de alimentos semi-sólidos, como pescado, queso, salchicha y masa de harina (Bhattacharya, 2010). Durante la medición, la muestra se comprime a una presión esperada a una cierta velocidad y la fuerza decreciente se registra durante el tiempo de relajación que varía de 1 a 10 min (Andrés et al., 2008). El estrés en descomposición y la fuerza aplicada, están relacionados por módulo de relajación; donde se calcula mediante un modelo de Maxwell generalizado.. Pág. 17 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(16) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. e. Warner - Bratzler Fuerza De Corte De Prueba (Wbsf). PE CU AR IA S. Sigue siendo la medida instrumental más utilizada en la textura de carne. La cabeza o la cuchilla pueden montarse en diferentes máquinas de análisis de textura, como el Analizador de Textura, dispositivos Instron u otras máquinas de prueba universal (Lorenzen et al., 2010). Los núcleos de muestra de carne se cortan perpendiculares al músculo de fibra. Se requiere un mínimo de seis núcleos de 1.27 cm de largo del filete, y una velocidad de cruceta de 200 - 250 mm/min (Derington et al., 2011); siguiendo las directrices de la American Meat Science Association (AMSA, 1995). f. Pruebas Que Utilizan Una Combinación De Métodos Mecánicos Y Acústicos.. CA. DE. AG. RO. Característica típica de muchos productos sólidos duros, crujiente y su comportamiento frágilfractura, acompañado de un sonido agudo (emisión acústica y vibraciones). En seco-crujiente y húmedo-crujiente, los métodos de evaluación se pueden dividir en dos grupos: dispositivos mecánicos combinados con detector de emisión acústica (AED) y los combinados con sensor piezoeléctrico. Cuando se utiliza en combinación con la prueba, la fuerza AED, el desplazamiento y la amplitud del sonido se registran de forma simultánea y los resultados muestran que las principales señales acústica fueron observadas junto con la aplicación de la fuerza (Chen, et al., 2005). Esta coincidencia se interpretó como una liberación de energía en forma de sonido como resultados de la fractura de material. Por otro lado, los copos más crujientes emitieron sonidos con amplitud media mayor y un menor número de picos, distribuidas uniformemente en el dominio de la frecuencia con una resistencia mecánica moderada (Chaunier, et al., 2005). Este sistema mecánico ha sido aplicado con éxito para nitidez de frutas como la manzana, fue demostrado que se correlaciona con la percepción sensorial humana (Costa, et al., 2011). Las combinadas con sensor piezoeléctrico, se han utilizado para detectar la vibración producida por la fractura cuando se inserta una sonda en un producto alimenticio (Taniwaki et al., 2006). Los productos alimenticios que usan este método son papas fritas, hojas de col, pera, caqui, y la uva. g. Métodos Imitativos.. BI BL. IO. TE. Los métodos destructivos que imitan el proceso de morder durante la alimentación, siguen el movimiento de la mordedura por incisivos o por molares y se denominan "métodos de dientes" (Jiang, et al., 2008). Por ejemplo, Varela et al., (2009) utilizó sondas en forma de dientes para comprimir aperitivos, fue tan buena como las pruebas de penetración tradicionales para evaluar las características crujientes. Últimamente, Chung et al., (2012) ha desarrollado un método para caracterizar los atributos de textura de los alimentos semi-sólidos durante "la masticación instrumental", donde se puede utilizar saliva artificial. Los experimentos mostraron que esta técnica se puede utilizar para controlar los cambios de textura a base de almidón durante el procesamiento oral.. Pág. 18 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(17) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. h. Otros Métodos Destructivos.. PE CU AR IA S. Otras pruebas destructivas útiles, como el método de separación por sonda a la tracción se emplean para medir la viscosidad de alimentos; evaluando: el grado de células que se mantienen unidos, la fuerza de corte de alimentos frescos, y el ensayo de tracción, es una técnica válida que puede medir parámetros mecánicos (Svanberg, et al., 2013). 4.4.2. MÉTODOS NO DESTRUCTIVOS: Son fundamentales para el seguimiento y control de calidad del producto. a.. Técnicas Mecánicas. Incluyen la medición fuerza-deformación cuasi estática, la respuesta al impacto idealizada a una carga de una partícula del alimento con el apoyo de las cúspides (izquierda: antes de la carga, medio: al doblar como un rayo a un desplazamiento δ, y derecha: después de la fisuración). Las letras F, L, B, T y A son fuerza vertical, anchura, grosor y longitud de la muesca, respectivamente (Jiang et al., 2008). Técnicas De Ultrasonido. RO. b.. c.. CA. DE. AG. Proporciona una de las bases de una técnica no destructiva, rápida y fiable para la correlación de índices específicos y las características relacionadas con la calidad durante el crecimiento, maduración, el transcurso de almacenamiento y tiempo de conservación hasta la preparación para el consumo (Mizrach de 2008). Esta técnica es barata, sencilla y se han convertido en una tecnología emergente para sondear los productos alimenticios (Awad et al., 2012). La estructura mecánica del tejido, sus índices de calidad fisicoquímicas, y cada cambio en los atributos de calidad de la fruta, afectan a la energía de la señal recibida (Bechar, et al., 2005). La tecnología de ultrasonido es adecuada para la medición de la calidad en diversos productos porosos, frutas y hortalizas. La propiedad mecánica más importante que se correlaciona con las características de ultrasonido es la firmeza (Mizrach, 2008). Técnicas Ópticas. BI BL. IO. TE. Tienen una gran capacidad para la detección y clasificación de frutos, son rápidas y no destructiva o no invasiva y lo más importante proporcionan información del estado del producto) (Huang y Lu, 2010. Durante los últimos quince años, los métodos ópticos y espectroscopía de infrarrojos visible/cerca/medio, se consideran técnicas no destructivas más investigadas para evaluar la calidad de los alimentos (Ragni, et al., 2012).. Pág. 19 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(18) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. 4.4.3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS MÉTODOS DE MEDICIÓN INSTRUMENTALES La elección de un método depende del propósito de la medición y las condiciones específicas requeridas. Los métodos como el SENB están vinculados con mecanismos micro estructurales y moleculares, este requisito limita su aplicación a una amplia gama de alimentos (Foegeding, et al., 2003). Son generalmente lentas de realizar y no se correlacionan bien con la evaluación sensorial al igual que las pruebas empíricas. Recientemente, los métodos no destructivos como el ultrasonido y la óptica se han convertido en herramientas para la medición y el análisis de la textura de los alimentos semi-sólidos como frutas. Las mediciones no destructivas tienen la ventaja de ser rápida, de fácil instalación en línea y permiten la evaluación continua de las propiedades de textura en diferentes partes del mismo elemento sin producir pérdidas de residuos (Molina-Delgado et al., 2009). Sin embargo, el alto precio y costo de operación en equipo de medición no destructiva son prohibitivos y, a menudo dificultan su aplicación en alimentos.. AG. RO. 4.4.4. INSTRUMENTOS MECÁNICOS UTILIZADOS PARA MEDIR LA TEXTURA DE LOS ALIMENTOS Los ensayos mecánicos normalizados pretenden medir las fuerzas generadas durante procesos muy simples donde se producen deformaciones controladas, como es el caso de compresión, tracción o flexión. Se suele registrar la fuerza en función del desplazamiento y, a partir de estos datos, se obtienen curvas tensión (dividiendo la fuerza por el área de la sección que la soporta)deformación (dividiendo el desplazamiento por la dimensión original) que son independientes del tamaño y de la geometría del material.. BI BL. IO. TE. CA. DE. Hay dos principales instrumentos utilizados en alimentos sólidos y semisólidos: el analizador de textura (TA) (Stable Micro Systems Ltd.), y la máquina de ensayo Instron (Instron Ltd.). Entre los modelos de analizador de textura, tenemos TA-XT2i, TA-XT2 y TA-XT. En comparación con el Instron, TA se centra más en la medición de la textura del alimento y es para uso académico e industrial. Sin embargo, Instron es un instrumento general y profesional para el estudio de las propiedades mecánicas de diferentes materiales. Hoy en día, la mayoría de los investigadores combinan cada uno de estos instrumentos con otras técnicas de para obtener más información durante los experimentos (Costa et al., 2012).. Pág. 20 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(19) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. V. TEXTURA EN CEREALES 5.1. CONCEPTOS DE MASAS DE TRIGO Y MAÍZ La masa de harina de trigo se puede considerar como un material compuesto, en el cual el gluten forma una matriz continua y los gránulos de almidón actúan como partículas de relleno dentro de la matriz. Si se asume poca contribución de los componentes minoritarios, las propiedades reológicas de la masa de harina de trigo dependen de las propiedades de la matriz de proteína, del almidón de relleno y del grado de adhesión e interacción entre los gránulos de almidón y la matriz de proteína. Edwards et al. (2002); Tronsmo et al., (2003). La masa de maíz es una red de moléculas de almidón solubilizadas y gránulos de almidón dispersos, parcialmente gelatinizados, en una fase continua de agua libre, que sostiene los gránulos de almidón no gelatinizados, las piezas de endospermo y los lípidos. Donough et al., (2001).. RO. La masa de tortilla de maíz es ejemplo de una masa que tiene propiedades cohesivas, sin gluten y sin propiedades elásticas parecidas a la masa de trigo. Este tipo de material alcanza su máxima cohesividad cuando los espacios entre las partículas se llenan de agua. Hoseney (1986); Limanond et al., (1999). DE. AG. 5.2. CARACTERÍSTICAS REOLÓGICAS Y TEXTURALES Como se describió anteriormente, la masa es un material viscoelásticos muy sensible a la deformación. Cuando la masa se somete a fuerzas externas, los entrecruzamientos físicos y los puentes químicos débiles que sostienen los constituyentes de la masa se pueden romper y reorganizar, permitiendo su relajamiento, parcial o completo. Masi et al., (1998). TE. CA. Estructuralmente se considera que la masa de trigo es un sistema complejo donde la interacción entre las proteínas hidratadas, la matriz de almidón y las interacciones almidón-proteína influyen en sus propiedades viscoelásticas. La base molecular para las interacciones almidónalmidón son las fuerzas de Van der Waals y los puentes de hidrógeno. Las proteínas de gluten interactúan por enlaces disulfuro, puentes de hidrógeno, entrecruzamientos e interacciones hidrofóbicas para formar una red continua, que es la base para el desarrollo y retención de gas en la masa. Tronsmo et al., (2003). BI BL. IO. Una propiedad textural muy importante durante el procesamiento y la transformación de las masas es la pegajosidad, la cual se define como la fuerza de adhesión que resulta cuando dos superficies se ponen en contacto. En la mayoría de los sistemas alimenticios, las fuerzas de adhesión son la combinación de una fuerza adhesiva y cohesiva. Cuando la fuerza adhesiva es mayor que la cohesiva se conoce como un estado pegajoso. Debido a que las propiedades de adhesividad y cohesividad de la masa se confunden, es esencialmente difícil determinar qué factor o factores afectan su pegajosidad, por lo cual se afirma que cualquier factor que afecte la reología de la masa podrá potencialmente afectar dicha propiedad textural. Hoseney, R. C. y Smewing, J. (1999). Pág. 21 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(20) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. 5.3. MEDIDAS REOLÓGICAS Y TEXTURALES Las medidas texturales y reológicas se pueden clasificar en objetivas, las que se realizan con instrumentos, y subjetivas, las que efectúan personas. Las pruebas objetivas pueden dividirse en directas, que miden las propiedades texturales reales de los materiales, e indirectas, que se correlacionan bien con una o más propiedades texturales. Las pruebas subjetivas se pueden clasificar en orales y no orales. Las pruebas objetivas directas generalmente se han divido en fundamentales, empíricas e imitativas. Bourne, M. C. (1982); Bourne, M. C. (1978). 5.4. PRUEBAS FUNDAMENTALES En las pruebas fundamentales se asumen materiales continuos, isotrópicos, homogéneos, y las piezas de prueba se consideran uniformes y regulares. Los métodos fundamentales frecuentemente son lentos, no se correlacionan bien con la evaluación sensorial y son equipos de uso costoso. No se usan en la mayoría de las industrias de alimentos, pero se utilizan en laboratorios de investigación. Bourne, M. C. (1982) Las pruebas fundamentales más empleadas en el estudio reológico de las masas son las medidas de flujo extensional biaxial y los métodos dinámicos oscilatorios.. CA. DE. AG. RO. La compresión uniáxica simple es el tipo de prueba fundamental más usado en alimentos, mide esfuerzos y deformaciones con cargas de fuerza específicas. Bourne, M. C. (1982) El esfuerzo, definido como una fuerza sobre unidad de Área y expresado generalmente en Pa (N/m2), puede producirse por tensión, compresión o corte, mientras que la deformación, medida adimensional, es el cambio de longitud del material cuando se aplica un esfuerzo. Las pruebas de extensión biaxial son relativamente fáciles de realizar cuando se adapta una máquina universal de ensayos para efectuar las medidas sobre muestras que tengan forma cilíndrica. El material se comprime en una dirección y se extiende igualmente en dos direcciones, produciendo un flujo tenso radial. Esta técnica se ajusta bien para alimentos semisólidos altamente viscosos que requieren una fuerza considerable para deformarlos, tal como el queso, la masa de maíz, la mantequilla y la masa de trigo, entre otros. Rao, M. A. (1999); Steffe, J. (1996). BI BL. IO. TE. Cuando se aplica una pequeña deformación (o esfuerzo) sinusoidal, y se mide el esfuerzo (o deformación) resultante, se hace referencia a una prueba dinámica oscilatoria. Estas pruebas se utilizan para determinar las propiedades reológicas de los alimentos viscoelásticos. Los módulos resultantes de las medidas dinámicas oscilatorias se denominan: módulo de almacenamiento (G), el cual mide la energía almacenada por ciclo y relaciona los eventos moleculares de naturaleza elástica, y el módulo de pérdida (G), mide la energía disipada como calor por ciclo y relaciona los eventos moleculares de naturaleza viscosa. La razón de G sobre G se ha definido como la tangente del Ángulo de fase (tan δ) también conocida como tangente de pérdida, y describe los efectos de los componentes viscosos y elásticos en el comportamiento viscoelásticos. La deformación puede generarse usando reómetros de platos paralelos, cono y plato o cilindros concéntricos. Los instrumentos de pruebas dinámicas se pueden dividir en dos categorías generales: instrumentos con velocidad controlada, donde la deformación se fija y el esfuerzo se mide, e instrumentos de esfuerzo controlado, donde se fija la amplitud del esfuerzo y se mide la deformación. Steffe, J. (19969; Gunasekaran, S. y Ak, M. M. (2000). Pág. 22 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(21) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. 5.4.1. PRUEBAS EMPÍRICAS Estos métodos son usualmente fáciles de aplicar, rápidos y de bajo costo. Los problemas asociados con este tipo de pruebas son la falta de fundamento en sus medidas, la arbitrariedad del método y la efectividad restringida a unos pocos materiales. Bourne, M. C. (1982) Numerosos alimentos son tan complejos que no es práctico, y en muchos casos no es posible, con la tecnóloga disponible en la actualidad, medir sus propiedades reológicas fundamentales. Sólo los equipos para pruebas empíricas, capaces de medir el comportamiento de materiales compuestos, ofrecen un medio apropiado para caracterizar alimentos. La masa es uno de los materiales más complejos que han investigado los científicos en reología de alimentos, por lo cual varios instrumentos empíricos se han desarrollado para evaluar su comportamiento de flujo. Estos instrumentos pueden dividirse en dos grupos principales: los que miden la potencia de entrada durante el desarrollo de la masa causado por la acción del mezclado (farinógrafo y mixógrafo), y los que someten la masa preparada a una deformación extensional (estenógrafo). Steffe, J. (1996). CA. DE. AG. RO. Uno de los mezcladores de masa más utilizados es el farinógrafo, en el cual, se combinan harina de trigo y agua usando dos cuchillas de mezclado en forma de zeta que rotan a diferentes velocidades en direcciones opuestas. La mezcla se inicia con harina y se adiciona agua de una bureta titulable durante la prueba. Se utiliza un dinamómetro para registrar el torque en el agitador. Los resultados se expresan como gráficos, farinogramas, que relacionan un parámetro proporcional al torque (B.U. Unidades Brabender) versus el tiempo. La forma del farinograma se interpreta en términos de factores relacionados con la calidad de la harina y el comportamiento de la masa en el proceso de panificación, obteniéndose la siguiente información: absorción de agua, tiempo de desarrollo de la masa, estabilidad de la masa, grado de suavidad (gluten fuerte o débil) y tolerancia del mezclado. Steffe, J. (1996) Una alternativa del farinógrafo es el mixógrafo, donde se involucra una rotación de alfileres verticales que se pone en contacto con la masa cerca de otros alfileres estacionarios unidos al recipiente del mezclado.. BI BL. IO. TE. El extensógrafo generalmente se aplica a masas preparadas en el farinógrafo. La masa se moldea en forma cilíndrica y se sitúa horizontalmente en un sistema de soporte, los extremos se ajustan firmemente dejando la sección media libre para la prueba. Un gancho sujeta la mitad de la muestra y la estira mientras se mueve hacia abajo a velocidad constante. La fuerza en la muestra, causada por el movimiento del gancho, se registra. Los resultados se muestran en forma de extensogramas, gráficos de fuerza (BU, Unidades Brabender) versus tiempo y extensión, los cuales ofrecen información apropiada para el control de calidad de masas de trigo. Steffe, J. (1996) 5.4.2. PRUEBAS IMITATIVAS Estas pruebas imitan las condiciones a las cuales se somete el material en la práctica y se pueden considerar como una clase de pruebas empíricas. Ejemplos de estos equipos son el farinógrafo y mixógrafo, descritos anteriormente, que imitan el manejo y trabajo de la masa utilizada en la panificación. Bourne, M. C. (1982). Pág. 23 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(22) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. PE CU AR IA S. Otra prueba imitativa es el análisis de perfil de textura (con siglas en inglés TPA), que se puede efectuar utilizando una máquina universal de ensayos Instron, un analizador de textura (TAXT2), o un G. F. Texturómetro. El método comprime una porción del alimento dos veces en movimientos recíprocos que imitan la acción de la quijada de una persona, obteniéndose siete parámetros texturales de una curva de fuerza-tiempo (figura 1), cinco son medidos directamente y dos son calculados indirectamente. Los parámetros texturales son los siguientes: 1. Fracturabilidad: la fuerza al primer rompimiento significativo en la curva (N). 2. Dureza: la máxima fuerza durante el primer ciclo de compresión (N).. 3. Adhesividad: el Área bajo la curva de fuerza de cualquier pico negativo después del primer ciclo de compresión (J).. 4. Cohesividad: la razón del Área bajo la curva de fuerza positiva de la segunda compresión con respecto a la primera compresión (adimensional).. RO. 5. Elasticidad: la altura que recupera el espécimen durante el tiempo entre el final del primer golpe y el comienzo del segundo (m). 6. Gomosidad: el producto de la dureza y la cohesividad (N).. AG. 7. Masticabilidad: el producto de la elasticidad y la gomosidad (J).. BI BL. IO. TE. CA. DE. Cada uno de los parámetros identificados en la curva da una excelente correlación con las características sensoriales. La técnica del TPA ha servido para comprobar que la textura es una propiedad multi punto más que una característica de punto sencillo. Además, se puede separar y seguir los cambios en cada uno de los diferentes parámetros texturales como resultado del cambio en la formulación o en el procesamiento de los alimentos. Bourne, M. C. (1978). Figura 1. Curva obtenida del análisis de perfil de textura de un alimento. Fuente: Rodríguez Sandoval et al., (2005). Pág. 24 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(23) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 5.4.4. CARACTERÍSTICAS TEXTURALES 5.4.4.1. PEGAJOSIDAD:. PE CU AR IA S. 5.4.3. INVESTIGACIONES SOBRE CARACTERÍSTICAS REOLÓGICAS Y TEXTURALES EN MASAS DE TRIGO Y MAÍZ La primera evaluación sistemática para determinar las propiedades reológicas fundamentales de la masa de trigo fue realizada por Sheffield y Scott Blair durante los años treinta. Wikstrm, K. (1997); LØtang et al., (1999) Se han realizado esfuerzos en relacionar las propiedades reológicas de la masa con sus propiedades estructurales y sus procesos de transformación; sin embargo, estas investigaciones no han sido fáciles de efectuar debido a la estructura compleja de la masa que involucra diferentes componentes y al gran número de factores que influyen en su comportamiento. Wikstrm, K. (1997). RO. Fuerza de adhesión que resulta cuando dos superficies se ponen en contacto. En la mayoría de los sistemas alimenticios, las fuerzas de adhesión son la combinación de una fuerza adhesiva y cohesiva. Cuando la fuerza adhesiva es mayor que la cohesiva se conoce como un estado pegajoso. Debido a que las propiedades de adhesividad y cohesividad de la masa se confunden, es esencialmente difícil determinar qué factor o factores afectan su pegajosidad, por lo cual se afirma que cualquier factor que afecte la reología de la masa podría potencialmente afectar dicha propiedad textural. Hoseney y Smewing (1999). DE. AG. Estructuralmente se considera que la masa de trigo es un sistema complejo donde la interacción entre las proteínas hidratadas, la matriz de almidón y las interacciones almidón-proteína influyen en sus propiedades viscoelásticas. La base molecular para las interacciones almidónalmidón son las fuerzas de Van der Waals y los puentes de hidrógeno. Las proteínas de gluten interactúan por enlaces disulfuro, puentes de hidrógeno, entrecruzamientos e interacciones hidrofóbicas para formar una red continua, que es la base para el desarrollo y retención de gas en la masa. Tronsmo et al., (2003). CA. 5.4.4.2. FACTORES QUE INFLUYEN TEXTURALES: 5.4.4.2.1. EFECTO DE LA COMPOSICIÓN. EN. LAS. CARACTERÍSTICAS. BI BL. IO. TE. Las características particulares de la masa de trigo utilizada para la fabricación de productos de panadería son atribuibles, fundamentalmente, a las proteínas de la harina de trigo, la cual contiene proteínas solubles e insolubles. Las proteínas solubles representan el 20% de las totales; esta fracción está formada principalmente por aminoácidos del tipo albúmina y globulina, y ciertas glicoproteínas minoritarias, las cuales no contribuyen a la formación de la masa. El gluten es una mezcla heterogénea de proteínas, gliadinas y gluteninas, con limitada solubilidad en agua. La formación de una masa viscoelástica capaz de atrapar gas durante la fermentación se debe fundamentalmente a las proteínas del gluten. Damodaran (1995) 5.4.4.2.2.. EFECTO DEL PROCESO. Las masas de tortillas de maíz tienen una textura apropiada cuando son lo suficientemente pegajosas para adherirse levemente a los rodillos laminadores y separarse adecuadamente; sin embargo, se presentan dos problemas en el proceso, la sobre cocción del maíz produciendo una Pág. 25 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(24) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 5.4.4.3.. PE CU AR IA S. masa muy pegajosa que se adhiere fuertemente a los rodillos, y la falta de cocción del maíz, generando una masa no cohesiva e inadecuada para la formación de tortillas. Por consiguiente, una masa óptima es la que tiene fuerzas de adhesión y cohesión balanceadas. Ramírez-Wong et al., (1993) INVESTIGACIONES EN MASAS DE TRIGO. RO. Las propiedades reológicas dinámicas de la masa de trigo y la relación con su composición (contenido de agua, agentes oxidantes y reductores, emulsificantes) fueron estudiadas por Berland y Launay (1995) utilizando un reómetro de esfuerzo controlado. Los resultados de la experimentación demostraron que el agua agregada a la masa (44% a 49 %) tiene efectos plastificantes sin modificar su estructura. El Ácido ascórbico (40 a 60 ppm) incrementa sensiblemente el endurecimiento y la lecitina se relaciona con la suavidad de la masa, es decir, estos componentes modifican levemente la estructura de la masa. En todos los casos, cuando se vara la composición de la masa, la tangente del Ángulo de fase (Tan δ) y el índice del comportamiento de flujo (n) permanecen constantes o varan simultáneamente, por lo cual, se toman como parámetros que se relacionan con el nivel estructural de la masa.. DE. AG. Chen y Hoseney (1995) estudiaron la pegajosidad de la masa de trigo utilizando un analizador de textura y concluyeron que esta propiedad se incrementa cuando la cantidad de componentes solubles presentes en la harina se aumenta. La tensión superficial entre la superficie de la masa y la superficie del recipiente que está en contacto con la masa se genera por la mezcla del agua y el material soluble contenido en la harina. Los factores que mÆs afectan la pegajosidad de la masa fueron: el tiempo de mezcla, la tensión superficial de los solubles contenidos en la harina, el nivel de enzimas y la cantidad de agua adicionada.. BI BL. IO. TE. CA. La influencia de los parámetros de mezcla (cantidad de agua y tiempo) en las propiedades reológicas de las masas de trigo y su relación con las propiedades micro y macro estructurales, fue investigado por Létang et al., (1999) empleando medidas reológicas dinámicas y observaciones en un microscopio electrónico. Cuando aplicaron pruebas dinámicas a una frecuencia de 1 Hz, verificaron que el almidón presente en la masa incrementa la rigidez del material, viéndose reflejado en el aumento de los módulos viscoelásticos de la masa (G=3.2* 104 Pa y G= 1.1*104 Pa) si se compara con una masa que contiene solamente gluten (G=2.5*103 Pa y G= 1.2*103 Pa). Un incremento en el contenido de agua en un rango de 40% a 45% disminuyó los módulos dinámicos de la masa sin afectar la tangente de pérdida (Tan δ), la cual fue tomada como un indicador de la organización estructural del material. Tiempos de mezcla entre 120 y 150 s corresponden a un primo de mezcla, mientras que masas sobre mezcladas se obtienen con tiempos mayores a 150 s, teniendo en cuenta los resultados relacionados con la Tan δ. Edwards et al. (2002) investigaron las interacciones entre la superficie del gránulo de almidón y el gluten en las propiedades viscoelásticos lineales de la masa de trigo durum, para ello sustituyeron el almidón con polvo de vidrio de un tamaño de partícula similar y realizaron pruebas dinámicas con contenidos de humedad entre 42% y 48%. El incremento de la Pág. 26 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.