Asociación entre la composición de subunidades de gluteninas y características reológicas de la masa con propiedades de panificación de galletas de variedades de trigo blando ABSTRACTO El efecto del tipo de harina y la reología de la masa en el desarrollo de galletas durante el horneado se investigó a través de siete diferentes cultivos de trigo de invierno suave. La electroforesis se utiliza para determinar los efectos de hidrolizar de una enzima proteasa comercial en proteína de gluten y evaluar la las relaciones entre la composición de las proteínas y las características de hornear. La técnica SDS-PAGE diferencia cultivos de harina, basado en el patrón de subunidades de glutenina. Resultado de la electroforesis mostró que la proteasa degrada las subunidades de gluten ina de gluten de la harina. La viscosidad exten sional de la masa de galleta en las tres velocidades cruceta fueron capaces de discriminar cultivos de harina y se correlaciona fuertemente y negativamente con el rendimiento de cocción (P < 0,0001). Las masas de galletas exhibieron un comportamiento de endurecimiento por tensión extensional y esos valores se correlacionaron con las características de hornear. De todas las mediciones reológicas calculadas, el índice de consistencia de masa exhibía el mayor coeficiente de correlación con los parámetros de cocción. Los efectos de la degradación de la enzima de la proteasa dieron como resultado mejoras más pronunciadas en las características reológicas en comparación con las propiedades de cocción de la masa. Regresión múltiple mostró que el índice de consistencia de la masa, la presencia o ausencia de la cuarta (44 kDa) subunidad LMW-GS y la quinta subunidad (71 kDa) en la subunidad HMW-GS fueron predominantes parámetros en la predicción de propiedades de galletas para hornear. Los trigos blandos tienen factores de calidad muy diferente de los trigos duros. En contraste con la investigación sobre las proteínas de los trigos duros, han sido relativamente pocos los estudios de la relación entre proteínas de trigo blando y productos de confitería. Las harinas de las galletas son generalmente bajas en proteínas (7-8%). Sin embargo, se ha sugerido que la calidad de la proteína en la harina de trigo blando es más importante que el contenido de proteína (Abboud et al, 1985b). En la preparación de masa para galletas azucar-snap, como las realizadas de acuerdo con el procedimiento para prueba de galletas de la AACC, el gluten no se desarrolla a de manera apreciable a causa de la competencia por el agua entre los azúcares, sales y pentosanos. La funcionalidad de las proteínas parece ser más pronunciado durante la cocción y ayudar a las proteínas a formar la base de la subsecuente estructura de las galletas. En general se acepta que tanto HMW-GS y LMW-GS son importante en la determinación de propiedades de la masa de harinas de trigo pan. En comparación con el pan, el efecto de los alelos de HMW-Glu en la calidad final de los trigos blandos ha recibido poca atención anteriormente. Souza et al (1994) examinaron
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7/14/2019 Asociación entre la composición de subunidades de gluteninas y características reológicas de la masa con propied…
Asociación entre la composición de subunidades de gluteninas y
características reológicas de la masa con propiedades de
panificación de galletas de variedades de trigo blando
ABSTRACTO
El efecto del tipo de harina y la reología de la masa en el desarrollo de galletas
durante el horneado se investigó a través de siete diferentes cultivos de trigo de invierno
suave. La electroforesis se utiliza para determinar los efectos de hidrolizar
de una enzima proteasa comercial en proteína de gluten y evaluar la
las relaciones entre la composición de las proteínas y las características de hornear. La técnica
SDS-PAGE diferencia cultivos de harina, basado en el patrón de subunidades de glutenina.
Resultado de la electroforesis mostró que la proteasa degrada
las subunidades de glutenina de gluten de la harina. La viscosidad extensional de la masa de
galleta en las tres velocidades cruceta fueron capaces de discriminar cultivos de harinay se correlaciona fuertemente y negativamente con el rendimiento de cocción (P <
0,0001). Las masas de galletas exhibieron un comportamiento de endurecimiento por tensión
extensional y esos valores se correlacionaron con las características de hornear. De
todas las mediciones reológicas calculadas, el índice de consistencia de masa exhibía
el mayor coeficiente de correlación con los parámetros de cocción. Los
efectos de la degradación de la enzima de la proteasa dieron como resultado mejoras más
pronunciadas en las características reológicas en comparación con las propiedades de cocción
de la masa. Regresión múltiple mostró que el índice de consistencia de la masa, la presencia o
ausencia de la cuarta (44 kDa) subunidad LMW-GS y la quinta subunidad (71 kDa) en la
subunidad HMW-GS fueron predominantes parámetros en la predicción de propiedades de
galletas para hornear.
Los trigos blandos tienen factores de calidad muy diferente de los trigos duros. En contraste
con la investigación sobre las proteínas de los trigos duros, han sido relativamente pocos los
estudios de la relación entre proteínas de trigo blando y productos de confitería. Las harinas
de las galletas son generalmente bajas en proteínas (7-8%). Sin embargo, se ha sugerido
que la calidad de la proteína en la harina de trigo blando es más importante
que el contenido de proteína (Abboud et al, 1985b). En la preparaciónde masa para galletas azucar-snap, como las realizadas de acuerdo con
el procedimiento para prueba de galletas de la AACC, el gluten no se desarrolla a
de manera apreciable a causa de la competencia por el agua entre los
azúcares, sales y pentosanos. La funcionalidad de las proteínas
parece ser más pronunciado durante la cocción y ayudar a las proteínas
a formar la base de la subsecuente estructura de las galletas.
En general se acepta que tanto HMW-GS y LMW-GS son
importante en la determinación de propiedades de la masa de harinas de trigo pan.
En comparación con el pan, el efecto de los alelos de HMW-Glu en la calidad finalde los trigos blandos ha recibido poca atención anteriormente. Souza et al (1994) examinaron
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las relaciones entre la composición del locus HMW-Glu determinada por SDS-PAGE y la
variación en la calidad de las galletas de azúcar-snap en los trigos suaves blancos de primavera.
La calidad de las galletas de azúcar-snap se ve menos afectada por la composición de la
proteína de la harina que por la cantidad de proteína de la harina. Alelos individuales no
tuvieron efectos significativos en diámetro de las galletas, a excepción de los alelos 13+19 del
locus Glu-B1, que se asoció con diámetros más pequeños de galletas. La fuerza de gluteninas
de los cultivos tiene una relación negativa con el diámetro de las galletas.
Las proteasas son utilizadas en la industria de la panificación como alternativa a
agentes tales como la cisteína y la meta-bisulfito de sodio (SMS) a
mejorar las propiedades de manejo de la masa y la calidad del producto horneado (van
Wakeren y Popper, 2004). Proteasas hidrolizan los enlaces peptídicos de las proteínas del
gluten y disminuyen el peso molecular de las proteínas. La reducción de la longitud de la
cadena afecta la extensibilidad y viscosidad de la masa (Stauffer 1994). La
adición de proteasas a las formulaciones de galletas aumenta la relación de difusión
y le da al producto una suavidad final, baja densidad, y aceptableapariencia (Gaines y Finney, 1989). Ellos encontraron que la propagación de las galletas se vio
afectada por el tipo de proteasa utilizada y la calidad de la harina de trigo. Kara et al (2005)
mostraron que la adición de las proteasas en general, aumentó la proporción de propagación
de las galletas. Sin embargo, la proteasa que causa los cambios más drásticos en
los patrones electroforéticos de las subunidades de gluteninas resultando en los altos
valores de difusión, tanto para la relación de alta calidad y de baja calidad de
harinas de trigo. Sugirieron que la degradación de las proteínas de la glutenina, que son
responsables de la elasticidad de la masa, ha mostrado considerables mejoras en los efectos
de la relación de propagación de las galletas.
Endurecimiento por deformación extensional en las masas, en el que la tensión aumenta
no linealmente, se estudió por primera vez por Van Vliet et al
(1992) para los sistemas de masa de pan. Desde entonces, ha sido utilizado por
varios investigadores como un indicador de calidad panadera (Kokelaar
et al 1996; Dobraszczyk y Salmanowicz 2008; van Vliet 2008). Ningún estudio utilizó este
método de mediciones reológicas para el sistema de masa para galletas. Como la matriz de
masa de galletas es un material viscoelástico, aunque con la red de gluten de menor desarrollo
en comparación con masa de pan, es apropiado para evaluar el endurecimiento por tensión
de la masa de galletas con mediciones de extensión biaxial. Baltsavias et al (1999), reportaron
un método para medir los parámetros de potencia derivado de una viscosidad de extensiónbiaxial o la velocidad de deformación biaxial en los sistemas de masa cortos. Sin embargo,
en ese estudio, las relaciones no fueron reportadas entre los
parámetros de ley de potencia calculada y el rendimiento de cocción de
masas cortas. Como las propiedades reológicas de la masa de galletas potencialmente
tienen una influencia en la preparación de galletas y la calidad final,
más estudios reológicos fundamentales en la masa para galletas son necesarios.
Este estudio fue realizado para investigar la asociación entre contenido de proteína de la
harina y la composición (subunidades de gluteninas)
mediante SDS-PAGE y las propiedades reológicas de la pasta y las características de cocción degalletas medidas de forma dinámica durante la cocción con
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siete variedades de harina de trigo suave de invierno. Además, el efecto de la hidrólisis
de una enzima proteasa comercial en el patrón de electroforesis de gluten, las propiedades
reológicas de masa y el desempeño de la cocción de galletas
fue evaluado. Para las mediciones reológicas, en adición del cálculo de la extensión de la
viscosidad, el endurecimiento por deformación, así como los parámetros de ley de potencia de
la masa de galletas se han calculado. Una regresión múltiple se llevó a cabo para seleccionar la
combinación del contenido de proteínas y datos sobre la composición y mediciones reológicas
de la masa significativamente representaron las características de cocción para galletas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Siete diferentes cultivos de trigo de invierno suave de la cosecha de 2006
fueron proporcionados por Nickerson, Advanta (Joseph Nickerson
Centro de Investigación, Rothwell, Market Rasen, Lincolnshire, Reino Unido).
Los cultivos de trigo fueron Claire, Consort, Deben, Istabraq, NSL WW88, Robigus, y Zebedee.
Muestras de trigo se limpia, acondicionan, y muelen (MLU-202, Buhler, Suiza). Los otrosingredientes y las fuentes fueron azúcar molida finamente (Dunnes Stores, Dublín, Irlanda),
Contenido de harina de proteínas se midió con un analizador de proteínas
(FP-428 analizador de nirogen, Leco Corporation, St. Joseph, MI).
Los parámetros de farinógrafo de harina se mide de acuerdo con la ICC estándar 115 / 1 (ICC,
1992). Contenido de humedad de la harina se midiode acuerdo con el método aprobado 44-15A (AACC Internacional
2000). Todos los análisis se realizaron por duplicado.
Una enzima proteasa comercial recomendada para la producción de galletas
fue utilizada como una modificación enzimática de la harina de diferentes
cultivos utilizados en el ensayo (Verón L10, AB Enzymes, Ingredientes ABF,
Darmstadt, Alemania). La cantidad apropiada de enzima se calcula a partir de las pruebas
preliminares con las dosis recomendadas por el fabricante. Un nivel de 60 g de enzyme/100 kg
de harina se mezcla con agua antes de su incorporación en la masa. A
investigar el efecto del tiempo de incubación, después de mezclar las galletasla masa se puso en una bolsa de plástico con cierre sellado y se incubó durante 1 hora a
37 ° C.
Diseño Experimental
El diseño experimental final fue una combinación de siete
harinas, adición o ausencia de enzima Verón L10, con o
sin incubación después de la mezcla. En total, 28 tratamientos fueron considerados
de esas combinaciones. Dentro de una réplica, las órdenes
para el tipo de harina y los factores enzimáticos fueron escogidos al azar. Para una harina dadao combinación de enzimas, la masa se dividió en dos
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después una mitad de la mezcla fue al horno inmediatamente y la segunda
mitad se incubó a 37 ° C durante 1 hora y luego es horneada. Cada tratamiento
se repitió tres veces para todos los mediciones reologicas y de cocción.
Prueba de galletas
Tres masas de galletas se prepararon y se hornearon de acuerdo con
Método aprobado 10-50D (AACC International 2000) para cada
replica. Diámetro de las galletas durante la cocción se controlará mediante una
técnica de imagen descrita por HadiNezhad y Butler (2009).
Ancho de galletas, grosor, y el factor de propagación después del enfriamiento fueron
medidos según el método AACC Aprobado 10-50D.
Color de la superficie de la galleta se midió 30 minutos después de la cocción con un
colorímetro de laboratorio Hunter (Chroma CR300, Minolta, Japón). Los valores de
luminosidad (L), rojo (a) y amarillo (b) se obtuvieron después de la calibración
del instrumento con un azulejo blanco. Tres lecturas fuerontomadas de tres galletas y el valor medio se informó.
Las características de textura de las galletas se midieron utilizando una técnica de ruptura de
tres puntos similar a la de Sindhuja et al (2005). Dos haces (8,8 cm de largo, 3,0 cm de altura)
fueron separados verticalmente 4 cm de distancia en un plano horizontal. El haz de corte (8,8
cm de largo, 4,0 cm de alto) fue conectado a una máquina de ensayo (modelo 4301,
Instron, Highwycombe, Reino Unido). Las superficies de los tres puntos de
contacto fueron equipados con una barra de aluminio redondo (0,4 cm de diámetro)
para minimizar las tensiones de línea durante la flexión y la ruptura (Bruns
y Bourne, 1975). La prueba se realizó mediante el soporte de una galleta a través de los dos
haces y conduciendo el rayo superior hacia abajo a una velocidad constante de 50 mm / min
hasta que la muestra se rompe. Después de la cocción, las galletas se enfriaron a temperatura
ambiente durante 30 min, empacado en bolsas de plástico selladas, y se mantiene en un
recipiente hermético en un cuarto con temperatura constante (21 ± 1 ° C) y humedad relativa
(39%). La prueba de presión se llevó a cabo después de 24 horas de almacenamiento. Tres
pruebas de ruptura se llevaron a cabo en tres galletas y el valor medio
se informó.
Una estimación de la tosquedad visual de la miga de galleta se
llevó a cabo utilizando la matriz de diferencia de nivel de escala de gris (NGLDM) utilizado por
González-Barrón y Butler (2008) y sugerida por Amadasun y King (1989). Este método se basa
en la medición de las diferencias entre el nivel de intensidad de un píxel
y la intensidad media calculada sobre una ventana cuadrada de deslizamiento
(2 líneas de píxeles, 5 × 5 escalas) centrada en el píxel. Seis
muestras transversales de miga de galletas fueron preparadas cortando cada pieza de galletta
(vertical) después de la prueba de presión con una cuchilla fuerte, teniendo cuidado de
mantener la estructura de la miga después del corte.
Seis fotos fueron tomadas sobre un fondo oscuro con las mismas condiciones de iluminación, a
la misma distancia entre la cámara y la muestra, y modo de disparo de imagen. La cámara
digital que se utilizo era una Power Shot A550 (Canon, Tokio, Japón) y las propiedades de tomade fotografías son el modo de disparo, manual, establecimiento de la velocidad de obturación
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para la harina de Consort. Contenido de proteína varía de un muy bajo
valor de la harina Consort (7,4%) a un valor relativamente alto de harina Claire (10,5%). En
general se cree que las harinas para la mayoría de productos de trigo suave deben tener un
bajo contenido de proteína (8,5 a 10,0%) (Finney 1994). La absorción de agua era muy similar
para todas las harinas ≈ 55% a excepción de la harina Consort, que tenían un valor menor de
52%. Los tiempos de desarrollo de la masa eran similares para todas las siete harinas, la
variación máxima fue de una diferencia de 1 minuto entre el tiempo de desarrollo de la masa
de la harina Istabraq en comparación con la harina de Claire. La harina Claire tuvo el mayor
tiempo de estabilidad de la masa en comparación con las otras harinas, lo que indica
que esta harina es más tolerante al sobremezclado que otras
harinas (una característica adecuada para la panificación). El grado de
ablandamiento se considera alto para toda la harina, lo que indica que
la consistencia disminuiría considerablemente con sobremezclado especialmente
de las harinas NSL WW88 e Istabraq.
Electroforesis
SDS-PAGE se utiliza para determinar la composición polipeptídica
y la masa molecular relativa de la fracción de glutenina y gliadina de
harina de gluten de la harina de diferentes cultivos tratados en cuatro combinaciones
de la adición de enzimas y períodos de incubación. La figura 1 presenta
el electroforegrama del patrón de glutenina para todas las variedades de harina
incubadas durante 1 hora a 37 ° C, ya sea con la adición de enzimas o
sin el tratamiento enzimático. Como era de esperar, harinas sin tratamiento enzimatico
mostraron el mismo patrón y la intensidad relativa de glutenina independiente del período de
incubación de las bandas (los datos de harina sin incubación no se muestran). Sin embargo,
además de la enzima proteasa comercial Verón L10 dio lugar a un considerable
cambio en los patrones de gluteninas de todas las muestras de harina de trigo. Proteasa
disminuyó la intensidad relativa de las bandas de glutenina. Las disminuciones fueron
evidentes tanto en ambas regiones HMW-GS y LMW-GS
(los datos de tratados con enzimas de harina sin incubación
no se muestran). Incubación durante 1 hora no mostró más cambios detectables en el patrón o
la intensidad relativa de las bandas de gluteninas en comparación con las harinas que fueron
tratadas con la enzima sin incubación. Kara et al (2005) informaron cambios en el patrón de las
HMW-GS y GS-BPM en todos los periodos de incubación cuando se utiliza una enzima deactividad proteasa elevada con una baja actividad enzimática de la proteasa. Aumentar el
tiempo de incubación disminuyó la intensidad de las subunidades de glutenina. A partir de
estos resultados, una se puede concluir que el efecto de la enzima depende de la actividad de
hidrólisis enzimática y el tiempo de incubación. En el presente trabajo, la enzima proteasa no
detectable no hizo más degradación de las subunidades de glutenina durante 1 hora de
incubación.
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fue el cultivo sólo carente de la quinta subunidad. Harinas Claire, NSL
WW88, y Zebedee, no mostraron la tercera subunidad de
HMW-GS. Sin embargo, la harina Deben mostró la segunda y la
tercera HMW-GS con diferente movilidad de electroforesis y masa molecular relativa
(80 kDa y 78, respectivamente) en comparación conlos otros seis tipos de harina. El quinto y sexto HMW-GS eran muy
débiles harinas y los tratados con enzimas, y se incubaron causado la desaparición de
de algunas de estas bandas débiles.
El LMW-GS comprenden ≈ 80% de glutenina y el 33% del total
proteínas de las semillas de trigo (He et al 2005). Han sido sólo recientemente
caracterizados, sobre todo porque carecen de un procedimiento adecuado
para la separación de las subunidades de bajo peso molecular de gliadinas, que tienen
extractabilidad y movilidad electroforética similares. Usando un método de extracción
secuencial descrito por Singh et al (1991) dio lugar a una resolución mejorada de LMW-GS sincontaminaciones de gliadina. El LMW-GS comprime muchas mas subunidades en comparación
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con el HMW-GS (Fig. 1). Diferentes variedades de harina utilizados
en el estudio mostraron que LMW-GS 9-12 en el patrón de electroforesis.
Gupta y Shepherd (1990) examinaron los patrones de LMW-GS de 222
variedades de trigo e informó de que cada variedad posee 7-16
diferentes LMW-GS. El rango de masa molecular relativa de
HMW-GS fue 49-30 kDa para todas las variedades de harina. La harina Robigus
fue la única que muestra la primera (49 kDa) y undécima
(31 kDa) subunidades en la región LMW-GS. Las harinas Consort e Istabraq no mostraron la
subunidad cuatro (44 kDa) de LMWGS. Una banda débil o varias en la región LMW-GS han
desaparecido después del tratamiento enzimático.
La figura 2 muestra un electroforegrama de subunidades de la proteína gliadina
de tres cultivos de harina cada una en cuatro combinaciones de la adición de enzimas
y períodos de incubación separados por SDS-PAGE con un 12%
de poliacrilamida separando geles y en condiciones no reductoras.
Los patrones de proteínas gliadina fueron similares entre las siete
variedades de harina. Sin embargo, la intensidad relativa de las bandas de la subunidad
gliadina mostró algunas diferencias de diferentes cultivos de harina. La
Harinas Deben y Consort mostró las bandas subunidad gliadina con
menor intensidad en comparación con los cultivos de harina de los otros cinco. Adición
de la enzima de la proteasa no mostro cambios detectables en
los patrones de gliadina (comparar los carriles 1 y 3, 5 y 7, 9 y 11 de
Fig. 2). Sin embargo, la incubación de la enzima tratada con harinas de 1 hora a
37 ° C causó una pequeña disminución en la intensidad relativa de las subunidades de gliadina
(líneas 4, 8, y 12 en la fig. 2). La conclusión es queel efecto de hidrólisis de la enzima proteasa en las proteínas gliadina
era limitado y menos pronunciada en comparación con su efecto sobre
las proteínas glutenina. Cressey y McStay (1987) informó que
gliadina resistio el efecto de la proteasa Nysius huttoni,
al mismo tiempo que muestra una alta especificidad para la degradación de los HMW-GS.
Ellos sugirieron que el efecto del daño de la proteasa es a través de
una reductasa, como las proteínas gliadina no forman puentes disulfuro intermoleculares
y los puentes disulfuro intramolecular puede ser inaccesibles a los ataques de la reducción de
las enzimas. Kara et al (2005), usando A-PAGE, mostró que una actividad menor de la enzima
proteasa fue la enzima más eficaz en los patrones de la gliadina, mientras que el de la proteasaenzima con mayor actividad (con efecto drástico en las subunidades de glutenina) y de alta
actividad de la proteasa de harina no se detectaron efectos sobre las proteínas gliadina. La
fuente de la enzima y la dosis utilizada y el método de extracción de la gliadina pueden haber
contribuido a las diferencias entre estos estudios.
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Compresión uniaxial lubricada se utilizó para investigar laspropiedades reológicas de las masas de galletas. La viscosidad de extensional biaxial aparente
(μb) se calculó mediante la ecuación 1. Figura 3
muestra un gráfico típico de la viscosidad extensional biaxial frente a la tensión
y su tasa de cambio. Las tendencias generales de la viscosidad extensional biaxial y la tasa de
cambio de tensión fueron similares para los diferentes tipos de harina en las cuatro
combinaciones de la adición de enzimas y período de incubación y en las
tres velocidades de la cruceta. Las diferencias entre los diferentes tratamientos
fueron más pronunciadas en las velocidades de la cruceta inferior. Después de un primer
rápido aumento de la viscosidad extensional con la velocidad de deformación, la viscosidad
disminuyó con el aumento de la velocidad de deformación, lo que indica el adelgazamiento porcomportamiento de corte de los 28 tratamientos en las tres velocidades de la cruceta.
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y el contenido de grasa son los principales componentes de la fórmula de masa para galletas
(Menjivar y Faridi 1994), por lo tanto el estado físico de estos componentes tienen un efecto
considerable sobre la comportamiento reologico de la masa.
Añadiendo la enzima a la fórmula de la masa de galletas y una incubación de
1 hora a 37 ° C resultó en una menor viscosidad extensional final en comparacióncon las masas, sin adición de la enzima y el periodo de incubación en las tres velocidades (P
<0,05). Sin embargo, la viscosidad extensional de las masas incubadas durante el tratamiento
con la enzima en comparación con la enzima sin tratamiento mostro que la enzima no tiene un
efecto significativo en la viscosidad extensional. Esta observación puede
explicarse por el hecho de que una red de gluten se desarrolla completamente, lo cual no
ocurre en el sistema de masa para galletas durante la mezcla (Abboud
et al, 1985b; Hoseney 1994), por lo tanto el efecto de hidrólisis
de la enzima de la proteasa de la proteína de la harina no puede causar un cambio drástico
en el comportamiento reológico de la masa de galletas. Pedersen et al (2005)
informó un efecto significativo con la adición de la proteasa y los SMS en
altos niveles de las características reológicas de las masas de galletas
medidas utilizando la metodología de oscilación. En su estudio, la masa de galletas semidulces
con un bajo contenido de grasa y más alto contenido de azúcar y el contenido de agua en
comparación con la masa de galletas de azúcar resultó en una red de gluten más desarrollada
durante el mezclado (Oliver et al 1995).
Los parámetros de la ley de energía para los sistemas de masa para galletas se
calculan a partir de los datos de viscosidad extensional sobre la base del
método descrito por Baltsavias et al (1999). Los parámetros de la ley de potencia
(Κ y n) se han calculado a una deformación biaxial (εb) de 0,45
para evitar los efectos elásticos en εb pequeñas y los efectos de la fricción entre
las placas y el trozo de masa en general εb (Kokelaar et al
1996; Baltsavias et al 1999). La Tabla II presenta índice de consistencia
(Κ) y el índice de flujo de comportamiento (n) para todas las variedades de harina en las cuatro
combinaciones de adición de la enzima y el período de incubación. Un análisis de los datos de
tres vias mostró que el tipo de harina y tiempo de incubación tenía un efecto significativo en
los valores de κ y n sin interacción entre los principales parámetros. Índice de consistencia es
una medida de la viscosidad extensional en la velocidad de deformación biaxial de 1 (Baltsavias
et al 1999). Como era de esperar, los resultados fueron similares a los de viscosidadextensional al final de la compresión obtenida para el índice de consistencia. Índice de
consistencia fue estadísticamente más bajo para las masas
a partir de la harina Consort seguido por las masas de harina de Zebedee e Istabraq. Masas
incubadas mostraron menor valor κ en comparación con las masas de galletas sin incubación
para todas las combinaciones del tipo de harina y la adición de enzimas. Índice de flujo de
comportamiento para todos los diferentes tratamientos de la masa de galletas fue <1, lo que
indica un comportamiento reológico de adelgazamiento (Steffe 1992). La comparación de
cultivos de harina en las cuatro combinaciones de adición de la enzima y el periodo de
incubación, la masa de harina Consort mostró el valor más alto n
(La más firme pendiente) entre todas las variedades de harina. La magnitud de nindica una desviación del comportamiento newtoniano (Muller 1973).
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Las laderas de la parte lineal de la viscosidad extensional y la tasa de tensión
fue mayor para las masas de harina sin incubación en comparación
con las masas se incuban, tratados con la enzima o no.
Estas observaciones reflejan los valores de n calculado a partir de las estructuras, la masa
incubada estadísticamente tiene los valores más altos de n (menos
cizalla por comportamiento de adelgazamiento) en comparación con la masa de galletas sin
incubación.
Endurecimiento por deformación de los sistemas de masa para galletas se calculó
basado en el método descrito por Kokelaar et al (1996). Los valores de tensión biaxiales
elegidos para los cálculos de endurecimiento son 0,25, 0,3, 0,35, 0,4, 0,45, 0,5, y 0,55 en un
esfuerzo biaxial a una tasa constante de 0.05/sec. Los resultados (Tabla II) mostró que todas
las masas de galletas de prueba exhibieron propiedades de esfuerzo como el endurecimiento
asi como el estrés biaxial fue mayor a mayor tensión biaxial para una determinada tasa ddeesfuerzo biaxial (Kokelaar et al 1996). Una tendencia similar se observó para el
índice de comportamiento de flujo y el índice de endurecimiento por deformación de la galleta
masas, a excepción de la masa de harina Consort tratada e incubada con la enzima. Al
comparar la masa de galletas de los diferentes
cultivos de harinas tratadas con la enzima e incubadas, la harina Consort
mostró el más alto valor de endurecimiento por deformación (P <0,01). Para todos los
las variedades de harina, la masa para galletas incubadas sin la enzima
mostró un mayor índice de endurecimiento de la tensión en comparación con la masa de
galleta sin la enzima y la incubación. Del mismo modo, la masa de galleta incubada y tratada
con la enzima mostró una mayor tensión de endurecimiento en comparación con el índice demasa para galletas tratados con enzimas sin incubación para todos los cultivos. Estos
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resultados demostraron que la incubación incrementa el endurecimiento por deformación si la
masa para galletas fue tratada con la enzima o no.
Atributos para hornear
La propagación de galletas se controló de forma dinámica durante la cocción.Se observó una tendencia similar en el desarrollo de diámetro durante la cocción
para todas las variedades de harina en las cuatro combinaciones de la adición de enzimas
y período de incubación. Hubo poco difusion en los primeros
minutos seguido de un período de rápida expansión hasta el punto de ajuste y, finalmente, un
período de ligera contracción hasta el final de la cocción.
Tabla III se presentan los datos calculados para los valores máximo y diámetros finales
durante la cocción. Un análisis de tres vías de los datos mostró
que los diámetros máximo y final durante la cocción fueron significativamente
diferentes para los tres factores (harina, enzimas, y la incubación)y sus interacciones. En cada combinación de la adición de la enzima y período de incubación, la
harina Consort producia galletas con el máximo más alto y el diámetro final, durante la
cocción, seguido por las harinas Istabraq y Zebedee (P <0,05). Por el otro
lado, para cada cultivo de harina, la masa de galletas tratados con enzimas e incubadas
durante 1 hora a 37 ° C resultó en un mayor diámetro
(Máximo y final) durante la cocción en comparación con la masa de galletas
sin la enzima y periodo de incubación. El efecto de aumento
de la enzima de la proteasa en el diámetro de las galletas se puede atribuir a una disminución
en la fuerza del gluten, debido a la acción de enzimas proteolíticas y
romper algunos de los puentes disulfuro en la proteína del gluten quedebilita las propiedades elásticas de la proteína (Kruger, 1971; Oliver
et al 1995). En un trabajo anterior (Gaines y Finney, 1989; Gaines 1990), la propagación de las
galletas de masa modificada por L-cicteina, ditioeritritol, y la proteasa se incrementó para
todos los cultivos. Oliver et al (1995) obtuvieron resultados similares para la longitud de
galletas semidulces modificado por SMS. Kara et al (2005) demostró que
fuente de enzima y la incubación de ambos tuvo efectos significativos en la relación de
propagación de galletas. Los efectos de la degradación de la enzima proteasa
dieron lugar a más mejoras pronunciadas en diámetro de las galletas
en comparación con las propiedades reológicas de la masa de galletas.
Durante la mezcla de masa de galleta, la proteína de gluten no se desarrolla
en gran medida (como se observa en la masa del pan), por lo tanto, la degradación por efecto
de la enzima proteasa en las propiedades reológicas de masa para galletas. Sin embargo, la
proteína de la harina tiene un una mayor influencia en el proceso de cocción, por lo que una
continua fase de los otros ingredientes de la masa de galletas para establecer y
producir una estructura desarrollada de la galleta horneada. SDS-PAGE patrones
de HMW-GS y GS-BPM (Fig. 1) mostró el efecto de degradación de la enzima de la proteasa en
las proteínas del gluten y efectos similares de
enzima de la proteasa se han observado en el diámetro de las galletas. Por otra parte,
el análisis molecular mostró que la masa de la harina Consortes la única que carece del quinto HMW-GS de ≈ 71 kDa que
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podría contribuir a mayor diámetro de las galletas obtenidas para las masas
a partir de la harina Consort en comparación con los otros cultivos de harina. También en la
región LMW-GS, las harinas Consort e Istabraq fueron las harinas carentes de la subunidad
cuarto de ≈ 44 kDa.
Las tendencias en la tasa de propagación fueron similares a las tendencias observadas engalletas y los diámetros máximo y final. Tipo de harina, tratamiento enzimático,
y la incubación de cada uno mostró un efecto significativo en la tasa de propagación sin la
interacción entre los parámetros (P <0,0001). Para las cuatro combinaciones de tratamiento
enzimático y período de incubación, la masa de harina Consort tuvo la tasa más rápida de
propagación y las masas de harinas Claire y Deben tuvo la tasa más lenta propagación durante
la cocción (Tabla III). Masas de harina se incubaron durante 1 hora a 37 ° C mostrando una
mayor (P <0,0001) tasa de propagación diferencial en comparación con las masas
sin incubación, con independencia del tratamiento enzimático. Por otro lado, las masas de
harina tratada con la enzima tenía una mayor tasa de difusión de masas de harina sin
tratamiento enzimático (P <0,0001) independientemente del tratamiento de incubación. Un
tiempo de galletas establecido no se presentó patrones discernibles como se ha observado de
la tasa de propagación de galletas. Sin embargo, un análisis de tres vías demostró que el
tiempo galletero establecido fue significativamente diferente para el tipo de harina, enzimas y
factores de incubación sin interacción (con excepción de las combinaciones de harina y
enzima) (Tabla III). En cada combinación de adición de la enzima y el tiempo de incubación,
la masa de harina Consort mostró la última hora de establecer durante la cocción
(P <0,005). Entre todas las variedades de harina, Claire y Robigus mostraron un incremento
significativo en el tiempo establecido cuando la harina fue tratada con la enzima sin
incubación. Una fuerte, importante, y correlación positiva entre los tiempos del sistema y eldiámetro máximo y final de galletas durante la cocción (r = 0,76
y 0,74, respectivamente, P <0,0001). Correlaciones más fuertes se
observaron entre la tasa de propagación y diámetros de la galleta (r = 0,90, P <0,0001) durante
a cocción. Estos resultados demostraron que el diámetro de las galletas era una función de la
tasa de propagación y el tiempo establecido durante la cocción. Cuanto más rápida sea la tasa
de propagación y el tiempo que tarde conjunto, mayor es el diámetro de las galletas.
Ancho y el espesor de galletas se midieron 30 minutos después del enfriamiento
de acuerdo con el método aprobado 10-50D (AACC Internacional
2000) y el factor de propagación de datos se calcula a partir de eso (tabla III,
los datos de espesor no se muestra). Resultados de ANOVA mostró que todos lostres factores y su interacción (con excepción de la enzima y la incubación)
tuvieron un efecto significativo en la anchura de galletas, el grosor y factor de propagacion. En
cada combinación de adición de la enzima y tiempo de incubación, las galletas hechas de
harina Consort tenían la mayor anchura, menor espesor, y el mayor factor de propagación en
comparación con los otros seis tipos de harina. Para cada cultivo de harina, la adición de la
enzima a la masa de galletas y una incubación de 1 hora a 37 ° C resultó en galletas con un
ancho mayor en comparación con las galletas sin tratamiento de la enzima y tiempo de
incubación (P <0,0001). Por otra parte, la harina Robigus fue el cultivo que sólo mostró mucha
disminución en el grosor y un aumento en el factor de propagación cuando la masa de las
7/14/2019 Asociación entre la composición de subunidades de gluteninas y características reológicas de la masa con propied…
galletas fue tratada con la enzima y se incubó durante 1 hora a 37 ° C
en comparación con la masa para galletas sin enzima y la incubación.
La contracción del diámetro de las galletas durante y después de la cocción se calculó
como se describió previamente (HadiNezhad y Butler 2009).
Las galletas se contrajeron más durante el enfriamiento que durante el horneado (comparefig. 4 y 5). Contracción durante la cocción fue significativamente diferente
para el tipo de harina y los factores de la enzima. Sin embargo, la interacción entre
harina, enzimas, y la incubación fue también significativamente
diferentes (P <0,02). Contracción después de la cocción fue diferente de la harina
y los factores de incubación y todas las interacciones (P <0,05). Las harinas Consort,
Istabraq y Claire mostró una disminución significativa en
contracción durante la cocción, cuando la masa de galletas fue tratada con
la enzima y se incubó durante 1 hora a 37 ° C en comparación con la masa para galletas sin
enzima y la incubación. Entre los 28 tratamientos, las harinas Claire y Robigus producen las
galletas con la contracción de diámetro máximo después de la cocción cuando la masa de
galleta fue tratada con la enzima sin incubación. Por el contrario,
la masa de harina Consort tratada con la enzima y se incubaron
mostró una menor contracción después de la cocción. En cada
combinación de adición de la enzima y el tiempo de incubación, la harina Consort producía
galletas que se redujeron por lo menos durante el enfriamiento en comparación con las otras
seis variedades de harina. Las diferencias más pronunciadas se observaron en los colores entre
galletas hechas de masa incubada en comparación con las masas de galletas sin incubar (datos
no mostrados). Todas las variedades de harina mostraron una disminución (P <0,0001) en la
claridad de galletas (más oscuro) y un aumento considerable (P <0,006) en el enrojecimientode galletas con la masa de galletas que se incuban tratados con la enzima
o no. Los valores de amarillo mostró una pequeña diferencia
entre los diferentes tratamientos (P <0,05), sin discernir
patrón (datos no mostrados). La dureza de galletas se midió después de 24 horas de
almacenamiento mediante la prueba de tres puntos de ruptura. Valor máximo de la fuerza y el
esfuerzo de desplazamiento fue considerado como la dureza (Gaines 1991).
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Aspereza visual es una de las propiedades más fundamentales de la
textura, lo que indica las primitivas o patrones básicos que componen latextura son grandes o pequeños (Amadasun y Rey, 1989). El grosor de la miga se evaluó
mediante el método de escala de niveles de gris diferencia de la matriz (NGLDM). Figura 7
ilustra algunas de las imágenes de corte transversal de la galleta miga.
Los datos de grosor de la miga están calculados para todas las variedades de harina de
las cuatro combinaciones de adición de la enzima y el período de incubación
se presentan en la figura. 8. Resultados de análisis de varianza mostró que la tosquedad
fue afectada significativamente por los tres factores sin interacción
(P <0,0001). Comparación de variedades de harina, con independencia de la enzima
y tratamientos de incubación, galletas hechas a partir de la harina Consort tenían la estructura
de la miga más gruesa, mientras que la harina Claire producía galletas con densa estructura de
la miga. Para todos los tipos de harina, o bien la enzima además de incubación de la masa de
galletas durante 1 hora a 37 ° C como resultado más gruesa estructura de la miga (P <0,0001).
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Relación entre las propiedades reológicas de la masa y características de cocción
Varios autores han demostrado que las propiedades reológicas de masa para galletaspotencialmente influir en la preparación de galletas y la calidad final (Abboud et al, 1985a;
Miller 1985; Hoseney et al 1988; Hoseney y Rogers, 1994). Los numerosos estudios
se han realizado sobre las relaciones entre las fundamentales
propiedades reológicas de la harina y los sistemas de agua y rendimiento de masa de cocción
posterior. Por desgracia, la equivalente información detallada no está disponible para los
sistemas de galleta. En esta sección, las correlaciones simples se han calculado las
caracteriasticas para hornear y las propiedades reológicas de la prueba de compresión uniaxial
(Tabla IV) utilizando Microsoft Excel (2003). La viscosidad extensional aparente
biaxial calculada al final de la compresión, independientemente de la velocidad de la cruceta,
es fuerte y negativamente correlacionada con la tasa de propagación de galletas, bizcochos y
máximo diámetro final en ancho de galletas para hornear, después del enfriamiento, y factor
de propagación de galletas durante el horneado. La viscosidad extensional biaxial aparente,
independientemente de la velocidad de la cruceta, tenía una más débil (aunque significativa)
correlación con el tiempo establecida, y del espesor de la galleta (correlaciones positivas y
negativas, respectivamente).
La expansión de galletas durante la cocción es una forma de flujo extensional. Los parámetros
de viscosidad extensional de la masa parecen controlar la propagación de la masa de galletas
durante la cocción. Las masas de galletas con una menor viscosidad extensional se expanden
lateralmente con más facilidad durante el proceso de cocción a un ritmo más rápido (mayor
velocidad de propagación), resultando en galletas con mayor diámetro y menor espesor.
Abboud et al (1985) demostró que la masa de galletas de harina de trigo blando
requiere menos fuerza para comprimir y fluye más fácil durante el horneado resultando en
tasas de expansión más rápida y establecimiento de tiempos mas tardios (más grande
diámetro de las galletas) en comparación con las masas de galletas de harina de trigo duro.
Yamamoto et al (1996) reportó una significativa y positiva
correlación entre la extensibilidad de masa para galletas (medido por el
alveogram) y diámetro de las galletas. Miller y Hoseney (1997)
encontraron una viscosidad significativamente mayor de extension para una masa de galletashecha con harina de trigo duro (mostrando galletas de menor diámetro) en comparación con
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la masa para galletas de trigo blando harina. También encontraron una correlación alta y
negativa entre viscosidad extensional de masa para galletas y diámetro de las galletas hechas
con diferentes harinas de trigo blando (r = -0,796).
Los coeficientes de correlación entre el índice de masa consistencia
(Κ) y parámetros del diámetro de galleta (diámetro máximo, diámetro final, diámetro de lasgalletas después del enfriamiento y la tasa de propagación) son mayores que las correlaciones
observadas entre viscosidades extensionales finales y los parámetros del mismo diámetro.
Estos resultados demostraron que es un índice de consistencia más fiable y prometedor
parámetro para predecir diámetro de las galletas durante y después de la cocción de
los valores de la viscosidad extensional. El índice de comportamiento de flujo y el índice de
esfuerzo de endurecimiento de las masas de galletas mostró una correlacion positiva con la
tasa de propagación, los diámetros máximo y final, diámetro de galleta después del
enfriamiento, y el factor de propagación, y una correlación negativa
con el espesor de galletas. Sin embargo, estos parámetros no correlacionan con tanta fuerza
como viscosidades extensional o índice de consistencia, especialmente con el tiempo
establecido y el espesor de galletas, que era pobre o no significativo. Estudios recientes han
demostrado que la masa de pan que exhibe un mayor comportamiento de tensión por
endurecimiento también se hornea en mayores barras de pan (Janssen et al 1996;
Wikstrom y Bohlin, 1999). En el presente estudio, resultados similares
se obtuvieron entre la índice de esfuerzo por endurecimiento de la masa de galletas
y del diámetro de galleta. Cuanto mayor sea el valor de la masa de endurecimiento por
deformación, mayor es el diámetro de las galletas. Sin embargo, el mecanismo de
para correlacionar el índice de esfuerzo por endurecimiento y diámetro de las galletas no se
conoce y probablemente difiere de la correlación entre la tensiónpor endurecimiento y el volumen del pan.
Análisis de regresión múltiple
Varios investigadores han correlacionado la propagación de galletas de diversas características
químicas y reológicas (en su mayoría empíricos) de harina de trigo (Yamazaki, 1953; Abboud et
al 1985b; Gaines 1985; Rasper et al 1986; Bettge et al 1989;
Nemeth et al 1994; Gaines et al 1996; Uriyo et al 2004). La mayor parte de
estas investigaciones se llevaron a cabo usando diferentes de galletas y
recetas de galletas (no el método AACC) y sin ningún tipo de informe de
las interrelaciones de los parámetros utilizados. Sai Manohar y
Haridas Rao (2002) informó sobre las ecuaciones de regresión del diámetro de galletas (sin
usar una receta AACC), la densidad de galletas y puntuación de textura sensorial (parámetros
de respuesta) a la recuperación de la masa elástica, por ciento de cumplimiento, y la cohesión
(parámetros independientes).
Aunque, encontraron una correlación negativa (r = -0.62, P <0,01)
entre viscosidad aparente extensional biaxial y la propagación de galletas,
ninguna contribución de este parámetro en la ecuación de regresión múltiple
se informó. Igrejas et al (2002) utilizó una regresión múltiple escalonada para relacionar las
variables de la harina de trigo blando incluyendo el contenido de la proteína, los datos del
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con el coeficiente de correlación negativa (-0,82 y -0,85)
en la Tabla IV, entre el índice de consistencia y los tres
parámetros de diámetro de la galleta.
Los siguientes dos parámetros incluidos en el modelo en los tres casos fueron la presencia o
ausencia de la quinta subunidad (HMW-GS) y la cuarta subunidad (LMW-GS). Este llevó el valor
del modelo R2 general de 0.79-0.83. La ausencia (a estimación de parámetros negativos) de la
subunidad quinta parte de alto peso molecular y subunidad cuarta de LMW-GS mostraron una
contribución significativa en todos los modelos de diámetro de las galletas. Souza et al (1994)
informó que la calidad de las galletas de azúcar-snap fue menos afectada por la composición
de la proteína de la harina que por la cantidad de proteína de la harina. En Souza et al (1994),
los alelos individuales no tienen efectos significativos sobre
diámetro de las galletas, a excepción de los 13+19 alelos del locus Glu-1B
(HMW-GS), que se asoció con un diámetro más pequeño de galletas.
En el presente estudio, la presencia o ausencia de la subunidad undécimo
(BPM) y diferentes parámetros de viscosidad extensional
hecho de menor importancia que siga alimentando el modelo general, con lo que el
modelo final el valor R2 de 0.81-0.86. Los resultados confirman el valorde medir el índice de consistencia del trabajo de viscosidad extensional y además de la
presencia o ausencia de la subunidad quinta (APM) y la subunidad cuarta (BPM) que se derivan
de la caracterización del trigo mediante el trabajo de electroforesis en gel añadiendo adicional
utilidad para el modelo de predicción de los parámetros de diámetro de las galletas.
Tosquedad galletas visual se determina principalmente por la viscosidad extensional medida a
una velocidad de 10 mm / min (R2 = 0,73) (Tabla V). Era difícil de predecir de antemano qué
parámetros, si los hubiere, influyen en la tosquedad visual de galletas. Fue muy interesante
que la regresión paso a paso identificara un parámetro de viscosidad extensional
que mejor predice la tosquedad de la galleta. Viscosidad debe
tener algún papel en el desarrollo de miga que lleva a diferentespuntuaciones de tosquedad visual en la galleta final. Otros parámetros
(Presencia o ausencia de la subunidad cuarto [BPM], el índice de endurecimiento por tension)
han contribuido a llevar el valor del modelo R2 general a 0,81, un sorprendentemente alto
valor de R2, dada la incertidumbre intuitiva en cuanto a los parámetros que puedan afectar a
los resultados de tosquedad visual resultados.
Dureza galletas fue el único parámetro medido que se vio afectado principalmente por el
contenido de proteína de la harina (R2 = 0,46) (Tabla V). Cuanto mayor sea el contenido de
proteínas, mayor será la dureza (una estimación de parámetros positivos). Además del
endurecimiento por deformación y el índice de consistencia llevó el R2 del modelo general de
0.71. Aunque el contenido de harina de proteína que parecía ser el más importante
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que cultivar la harina de trigo y período de incubación tuvo más efecto sobre la viscosidad
extensional que el tratamiento enzimático. Masas de galletas incubadas mostró una baja
viscosidad extensional en comparación con las masas sin
incubación, lo que refleja el efecto del calentamiento en el acortamiento y
azúcar en los sistemas de masa para galletas, que juegan un papel importante en el
comportamiento reológico posterior de la masa para galletas. La competencia
entre estos ingredientes en la fórmula de la masa de galletas por
agua disponible en el sistema y también porque una red completa de gluten no se forma en la
masa de galletas durante la mezcla puede explicarse por el efecto de hidrólisis de la enzima
proteasa en la proteína del gluten, no fue un parámetro que afecta predominan reológicas de
masa las propiedades. Índice de masa de consistencia (κ), calculado en este estudio
en los tratamientos de la harina de tendencias similares; viscosidades extensionales indican
que este método de medición reológica es confiable y prometedor.
Además de la enzima proteasa a la fórmula de masa para galletas y
de incubación de la masa mejora la velocidad de propagación de galletas y diámetro de lasgalletas durante y después de la cocción para todas las variedades de harina de trigo en
comparación con harinas sin la enzima y los tratamientos de incubación.
Estos resultados sugieren que la degradación de las proteínas glutenina tiene efectos en la
mejora de las características de hornear. Los efectos de la degradación de la enzima de la
proteasa como resultado dan más mejoras pronunciando las características de esfuerzo en
comparación con propiedades reológicas de la masa de galletas.
Todos los parámetros reológicos medidas fueron fuertemente correlacionados
con una tasa de propagación y diámetro de las galletas durante y después
del esfuerzo, lo que indica la capacidad de predecir el rendimiento de cocción dediferentes variedades de harina. Sin embargo, el índice de consistencia mostro
el mayor coeficiente de correlación. El método de regresión múltiple por pasos
mostró que el índice de consistencia de la masa, la presencia o ausencia
de la quinta (71 kDa) subunidad HMW-GS y la cuarta (44 kDa)
subunidad LMW-GS fueron los principales parámetros correlacionados con el
diámetro durante y después de la cocción. La aspereza de galletas fue la más afectada por la
viscosidad extensional a una velocidad de 10 mm / min. Contenido de harina de proteínas sólo
se correlacionó con la dureza de las galletas. Estos resultados demostraron que la combinación
de proteínas datos sobre la composición y las mediciones de la masa reológicas da una
predicción más fuerte y más confiable del rendimiento de cocción.
