La presente tesis doctoral se centra en el estudio de la estructura, las propiedades
físicas y sensoriales de bizcochos y galletas en los que la grasa se ha reemplazado por
inulina y el azúcar por oligofructosa, con la finalidad de reformular los productos
horneados para reducir significativamente el contenido de estos ingredientes y
conseguir así alimentos más saludables.
La caracterización de la estructura de la masa se llevó a cabo mediante técnicas de
microscopía confocal laser de barrido y microscopía óptica, a través de las cuales se
apreció que la masa era una matriz lipoproteica, formada por proteína y grasa
procedentes principalmente de la harina y el huevo. En esta matriz los gránulos de
almidón, el aceite en forma de glóbulos y las burbujas de aire se encontraron
dispersos. Se observó que el aceite posee una funcionalidad compleja en estos sistemas
ya que, aporta viscosidad, lo cual aumenta la estabilidad de la fase aire en la masa;
actúa en la interfase de las burbujas, mejorando la estabilidad y retención de la fase aire
durante el horneado; y además, se distribuye lubricando los componentes de la miga,
influyendo así en la estructura, textura y palatabilidad del bizcocho final. La sustitución
del aceite en los bizcochos se llevó a cabo con una inulina nativa y componente
acuoso extra. Este reemplazo ocasionó una disminución significativa de la viscosidad
de la masa, lo cual dio lugar a la oclusión de burbujas de tamaños mayores y más
heterogéneos. Durante el horneado la menor estabilidad de la fase gas en este tipo de
masas se tradujo en la pérdida de parte de las burbujas, en una expansión más limitada
y por tanto en la obtención de bizcochos con menos alveolos e interconexiones
alveolares, y menor altura. A mayor sustitución de grasa por inulina los bizcochos
mostraron mayor dureza y menor elasticidad, debido a la estructura de miga compacta
y poco lubricada. Se obtuvieron resultados satisfactorios reemplazando hasta el 70%
de la grasa, sin obtener diferencias significativas en la aceptabilidad sensorial por parte
de los consumidores.
El reemplazo de azúcar por oligofructosa afectó al mecanismo de solidificación de la
masa. El azúcar retrasa las temperaturas de gelatinización del almidón y
desnaturalización de proteínas. Al reducir su contenido, estos procesos se adelantan e
incluso pueden darse de forma sucesiva afectando significativamente la formación de
la estructura sólida del bizcocho. Las masas con sustitución de azúcar mostraron una
viscosidad aparente menor y un mayor número de burbujas ocluidas. Durante el horneado se observó una ligera expansión de las burbujas. Los bizcochos con
oligofructosa se caracterizaron por poseer baja altura y una miga formada por pocos
alveolos y de pequeño tamaño. Estos bizcochos mostraron una dureza y elasticidad
bajas. Los cambios en el proceso de solidificación de la masa dieron lugar a bizcochos
más compactos pero más blandos. Con un reemplazo de hasta el 30% de azúcar se
obtuvieron bizcochos con una aceptabilidad general similar a la del bizcocho control.
Cuando se reemplazó de manera simultánea la grasa y el azúcar, la viscosidad aparente
de las masas disminuyó significativamente y la expansión de las burbujas durante el
horneado fue mayor. Los bizcochos resultantes mostraron una estructura alveolar más
abierta y heterogénea. Su textura se vio influenciada sobre todo por la sustitución de
azúcar, obteniéndose bizcochos de baja elasticidad. Los bizcochos con un reemplazo
simultáneo del 50% de grasa y el 30% de azúcar recibieron una aceptabilidad general
un poco menor al control pero semejante a los bizcochos con reemplazo sencillo de
grasa (50%) o azúcar (30%). En general, los consumidores valoraron que la
esponjosidad y dulzor de estos bizcochos debería mejorarse para conseguir una mayor
aceptabilidad de estos productos.
El método de mezclado más empleado a nivel industrial para la elaboración de
bizcochos consiste en un solo paso en el que todos los ingredientes se baten a la vez.
Con el objetivo de escalar nuestra formulación a nivel de planta piloto se consiguió
reemplazar un método de mezclado formado por múltiples fases por el método de
una fase sin alterar las propiedades físicas y estructurales de los bizcochos.
Para mejorar la apariencia y estructura alveolar de los bizcochos con un contenido
reducido en grasa (50% y 70% de reemplazo de grasa) se evaluaron los efectos de la
incorporación de una enzima lipasa y un emulsionante comercial sobre sus
propiedades físicas y estructurales. Los mejores resultados sobre la estructura de la
miga se obtuvieron con 0.03% de lipasa y 0.5% de emulsionante. Cada mejorante
ejerció un efecto diferente sobre la estructura de la masa; las masas con lipasa
mostraron una menor estructuración que las masas control. La incorporación de
emulsionante disminuyó significativamente la densidad relativa de las masas. Sin
embargo durante el horneado, concentraciones de emulsionante mayores a 0.5%
dieron lugar a un descenso de la viscosidad compleja de la masa, cuya estructura no
fue capaz de retener las burbujas que expansionaron en esta fase, dando lugar a bizcochos colapsados. Los análisis de calorimetría diferencial de barrido mostraron
que la formulación con mayores valores en los parámetros térmicos fue la formulación
control, dando lugar a los bizcochos de mayor volumen. La adición de los mejorantes
disminuyó los valores de los parámetros térmicos. Aunque el volumen de los
bizcochos con 0.003% de lipasa y 0.5% de emulsionante fue menor, su estructura
alveolar presentaba una apariencia más homogénea y la dureza de la miga fue similar a
la del control. Por otro lado, aunque el reemplazo de grasa dio lugar a un aumento de
la dureza durante el almacenamiento, la incorporación de lipasa ralentizó el
incremento del valor de este parámetro durante los 14 días.
A través de microscopía confocal laser de barrido y de microscopía electrónica de
barrido a bajas temperaturas, se observó la estructura de la masa de galletas como una
matriz continua formada por azúcar y proteínas, donde los gránulos de almidón se
dispersaban y la grasa se localizaba alrededor de ellos rompiendo la continuidad de la
estructura. Al reemplazar parte de la grasa por inulina, se observó un aumento de la
dureza de las masas y las galletas, lo cual se relacionó con un aumento de la
hidratación de los componentes de la harina y una menor lubricación de la estructura.
Reemplazar hasta el 20% de la grasa dió lugar a galletas con una estructura y
propiedades texturales semejantes al control. Sin embargo, los consumidores sí que
identificaron este producto como ligeramente diferente al control por ser un poco más
duro y más dulce. / Rodríguez García, J. (2014). Reformulación de productos horneados para disminuir el contenido en grasa y azúcar mediante sustitución con inulina. Efectos sobre la estructura y propiedades físicas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/37232 / TESIS
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upv.es/oai:riunet.upv.es:10251/37232 |
| Date | 06 May 2014 |
| Creators | Rodríguez García, Julia |
| Contributors | Hernando Hernando, Mª Isabel, Universitat Politècnica de València. Instituto Universitario de Ingeniería de Alimentos para el Desarrollo - Institut Universitari d'Enginyeria d'Aliments per al Desenvolupament |
| Publisher | Universitat Politècnica de València |
| Source Sets | Universitat Politècnica de València |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/acceptedVersion |
| Source | Riunet |
| Rights | http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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