7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 7.1 Selección de los hidrocoloides y sus concentraciones para adicionarse al pan La selección de los hidrocoloides y las concentraciones de los mismos para emplearse en este trabajo, se basó en los estudios realizados por Bárcenas et al. (2003), Guarda et al. (2004) y Rojas et al. (2000). Además el comportamiento de la masa durante la panificación y las características del pan completamente horneado también influyeron en la selección, ya que se observó que a la concentración de 0.3% de la goma xantana y el alginato la masa fue menos elástica, afectando de esta manera el amasado y el desarrollo del volumen del pan durante la fermentación y el horneado. Así pues, los hidrocoloides y concentraciones empleados en este trabajo fueron: goma xantana, alginato y κ-carragenina al 0.05%, 0.1% y 0.3%. 7.2 Estudio del efecto de la adición de hidrocoloides sobre la calidad y el endurecimiento de pan 7.2.1 Volumen específico y relación ancho/alto El efecto de los hidrocoloides sobre los componentes de la masa se ve reflejado en los parámetros de calidad del pan tales como el volumen específico y la relación ancho/alto. En la Tabla VII se muestra que la aplicación de los hidrocoloides aumentó el volumen específico del pan adicionado con alginato y goma xantana al 0.05% y 0.1% y con carragenina al 0.1% y 0.3%. Los valores para el volumen específico obtenidos al adicionar goma xantana al 0.3%, pueden considerarse un indicio de que el uso de una mayor cantidad de estos hidrocoloides no necesariamente causa una mejora en el volumen del pan, probablemente debido a que a concentraciones mayores a cierto valor, el hidrocoloide disminuye la extensibilidad de la masa panadera. En un estudio realizado por Rosell et al. (2001), se demostró que la extensibilidad (parámetro indicador de las características de la masa) fue reducida tanto por la k-carragenina como por la goma xantana y el alginato, adicionados todos al 0.3%, siendo la reducción más acusada en el caso de los dos últimos hidrocoloides. 45 Por otra parte, tanto Rosell et al. (2001) como Guarda et al. (2004) encontraron que la adición de goma xantana y k-carragenina (al 0.3% en el primer estudio y al 0.06 y 0.3% en el segundo) dieron lugar a un incremento en el volumen específico, mientras que el alginato no modificó o incluso disminuyó dicho parámetro. Esto último difiere de lo encontrado en el presente estudio, ya que tanto en la Tabla VII como en la Fig. 17 se observa que el uso de alginato dio lugar a un aumento significativo (p<0.05) en el volumen específico del pan. Los resultados de Rosell et al. (2001) y Guarda et al. (2004) respecto a carragenina, también difieren de los aquí mostrados, ya que no se encontró una diferencia significativa entre el volumen específico del pan control y el de los panes conteniendo carragenina. Estas discrepancias pueden deberse a las variaciones en la formulación empleada, el proceso de panificación, la naturaleza de las algas de donde se extrae el alginato y la carragenina, así como del proceso de obtención de estos hidrocoloides. Tabla VII. Efecto promedio y desviación estándar de distintas gomas a diferentes concentraciones sobre el volumen específico y la relación ancho/alto Concentración Hidrocoloide Control Alginato Carragenina Xantana Error Relación Error (%) Volumen Específico estándar --0.05 3.85 4.72 0.18 0.18 1.60 1.71 0.1 0.1 0.1 4.93 0.18 1.61 0.1 0.3 3.89 0.18 1.66 0.1 0.05 3.89 0.18 1.31 0.1 0.1 4.16 0.18 1.64 0.1 0.3 4.01 0.18 1.55 0.1 0.05 4.26 0.18 1.80 0.1 0.1 4.37 0.18 1.60 0.1 0.3 3.87 0.18 1.41 0.1 ancho/alto estándar 46 Volumen específico (cm 3/g) 4.7 4.5 4.3 4.1 3.9 3.7 3.5 Control Alginato Carragenina Xantana Fig. 17. Comparación múltiple del efecto del tipo de hidrocoloide sobre el volumen específico de pan Lo observado en la Tabla VII respecto a la concentración de los hidrocoloides sobre el volumen específico, se confirma estadísticamente en la Fig. 18. Así pues, se aprecia que la adición de alginato 0.3% generó panes con volúmenes específicos más bajos que la adición a 0.05 y 0.1%, siendo estos últimos volúmenes estadísticamente iguales (p<0.05). En carragenina no se encontró un efecto al variar la concentración; y para goma xantana se observa que la concentración más alta (0.3%) redujo el volumen específico, mientras que con las otras dos no se encuentra una diferencia significativas entre ellas. Volumen específico (cm 3/g) 5.3 5.1 4.9 4.7 4.5 4.3 4.1 3.9 3.7 3.5 0.05 0.1 Alginato 0.3 0.05 0.1 Carragenina 0.3 0.05 0.1 Xantana Fig. 18. Comparación múltiple del efecto de la concentración como un factor anidado al hidrocoloide sobre el volumen específico de pan 0.3 47 Mandala (2005) también estudió el efecto de la concentración al emplear goma xantana sobre pan fresco y pan descongelado con microondas, observando que la adición de goma xantana aumentó el volumen específico a la concentración de 0.1%; sin embargo, apreció que al aumentar la concentración de goma xantana a 0.43 % el volumen específico disminuyó, lo que coincide con el presente trabajo. En contraste, Guarda et al. (2004) observaron, al estudiar el efecto de alginato, carragenina y goma xantana, que al aumentar la concentración los valores del volumen específico no fueron estadísticamente diferentes a los obtenidos con la concentración menor. En cuanto a la relación ancho/alto, los resultados se muestran en la Tabla VII. Se aprecia que los valores más bajos fueron obtenidos al adicionar carragenina al 0.05%, seguida de la goma xantana al 0.3%. En cambio, los valores más altos fueron producidos al adicionar goma xantana al 0.05%, seguida del alginato al 0.05%. Sin embargo, el efecto de la adición de estos hidrocoloides no fue estadísticamente significativo (p<0.05) respecto al control (Fig. 19). Por el contrario Guarda et al. (2004) encontraron que la relación ancho alto se incrementó al usar carragenina y goma xantana, mientras que el alginato casi no modificó este parámetro. Relación ancho/alto 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 alginato carragenina control xantana Fig. 19. Comparación múltiple del efecto del tipo de hidrocoloide sobre la relación ancho/alto de pan En la Fig. 20 se presenta el efecto de la concentración del hidrocoloide sobre la relación ancho/alto, observándose que al variar la concentración de alginato no se produce 48 una variación estadísticamente significativa (p<0.05) de dicho parámetro. Por otra parte, con carragenina se aprecia que la menor concentración disminuye significativamente (p<0.05) la relación ancho/alto respecto a las otras dos concentraciones. Y con la goma xantana se encuentra una disminución de la relación ancho/alto a medida que se incrementa la concentración. Relación ancho/alto 2.1 1.9 1.7 1.5 1.3 1.1 0.05 0.1 Alginato 0.3 0.05 0.1 0.3 Carragenina 0.05 0.1 0.3 Xantana Fig. 20. Comparación múltiple del efecto de la concentración como un factor anidado al hidrocoloide sobre la relación ancho/alto de pan 7.2.2 Dureza y endurecimiento Dado que el grado de dureza de la miga es un factor importante en la aceptación del pan por parte del consumidor, en el presente trabajo se ha estudiado el efecto del tiempo de almacenamiento, el recalentamiento y la adición de hidrocoloides de distintos tipos a diferentes concentraciones, sobre este parámetro de calidad. Como se observa en las Fig. 21 a la 29, la dureza se incrementó conforme aumentó el tiempo de almacenamiento. El recalentamiento disminuyó la dureza de la miga tanto del pan control como del adicionado con hidrocoloides, siendo más notable la reducción a mayores tiempos de almacenamiento. No obstante, no se logró revertir totalmente el endurecimiento, es decir, la dureza del pan almacenado y posteriormente recalentado, no fue igual a la dureza al tiempo cero. Observaciones similares fueron hechas por Pisesookbunterng et al. (1983) al recalentar en horno convencional pan almacenado durante 2 días a 30ºC; por el contrario, estos mismos autores observaron que al recalentar los panes 49 almacenados a 2ºC, el revertimiento de la dureza fue mayor y que prácticamente se logró alcanzar la dureza inicial del pan. Esto implica que la temperatura de almacenamiento tiene un efecto importante en la disminución de la dureza por calentamiento. Debido a las diferencias obtenidas entre la dureza del pan almacenado a 2ºC y la del mantenido a 30ºC, Pisesookbunterng et al. (1983) sugieren que además de la retrogradación de la amilopectina, otros factores influyen en el endurecimiento del pan almacenado a temperatura de 30ºC; dichos factores son los cambios en las proteínas y la redistribución de la humedad, siendo ambos procesos irreversibles con el calentamiento (Willhoft 1971; Willhoft ,1973) En la Fig. 21 se aprecia que el pan conteniendo alginato de sodio al 0.05% y que no fue recalentado, tuvo una dureza menor que la del control hasta las 18 horas de almacenamiento; posteriormente la dureza del pan con hidrocoloide fue mayor que la del control. Por otro lado, el pan con alginato al 0.05% y recalentado tuvo valores de dureza más altos que el control recalentado, a todos los tiempos de almacenamiento, excepto a las 24 horas tiempo en el cual las durezas fueron similares. Además al comparar sólo las muestras conteniendo hidrocoloide sin y con recalentamiento, se observa que el calentamiento sólo disminuyó la dureza de las muestras con 24 y 48 horas de almacenamiento. 3500 Dureza miga (g f) 3000 2500 2000 1500 Control Control MO 1000 Alginato 500 Alginato MO 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig. 21. Dureza de la miga del pan adicionado con alginato 0.05%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) 50 En el caso de pan adicionado con alginato al 0.1% y sin recalentar (Fig. 22) sólo se observa una disminución considerable de la dureza a las 6 y 48 horas de almacenamiento respecto al pan sin hidrocoloide. Al comparar el control y el pan adicionado con hidrocoloide, recalentados con microondas, se puede ver que el alginato al 0.1% no contribuye a la reducción de la dureza de la miga cuando se ha recalentado, excepto a las 48 horas de almacenamiento, tiempo en el que se aprecia una disminución considerable. Sin embargo, al comparar el pan recalentado con el no recalentado, se aprecia que el tratamiento térmico en horno de microondas, disminuyó considerablemente la dureza, sobre todo a mayores tiempos de almacenamiento. 3500 Dureza miga (g f) 3000 2500 2000 1500 Control 1000 Control MO Alginato 500 Alginato MO 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig. 22. Dureza de la miga del pan adicionado con alginato 0.1%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) La Fig. 23 muestra que con el alginato al 0.3% se obtuvieron valores de dureza mayores al control tanto en pan sin recalentar como en pan recalentado, por lo que el uso de esta concentración no es conveniente para inhibir el endurecimiento del pan. No obstante, el efecto del calentamiento fue el mismo habiendo o no hidrocoloide, es decir, se redujo la dureza. En todos los casos se aprecia que la dureza de la miga se incrementó al transcurrir el tiempo de almacenamiento. 51 3500 Dureza miga (g f) 3000 2500 2000 1500 Control Control MO 1000 Alginato 500 Alginato MO 0 0 6 12 18 24 30 Tiempo (horas) 36 42 48 Fig. 23. Dureza de la miga del pan adicionado con alginato 0.3%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) En las Fig. 24, 25 y 26 se muestra que, en general, a las tres concentraciones probadas la carragenina fue capaz de disminuir la dureza del pan. Además, en la Fig. 24 se observa que la carragenina al 0.05% fue más efectiva a las 48 horas de almacenamiento. 3500 Dureza miga (g f) 3000 2500 2000 1500 1000 Control Control MO 500 Carragenina Carragenina MO 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo(horas) Fig. 24. Dureza de la miga del pan adicionado con carragenina 0.05%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) Por otro lado, al comparar en la Fig. 25 el control y el pan adicionado con hidrocoloide, ambos recalentados, se aprecia que la adición de carragenina al 0.1% no tuvo un efecto definido, ya que a las 0 y 6 horas de almacenamiento la dureza del pan con 52 hidrocoloide fue mayor a la del control, mientras que a las 18 y 48 horas fue menor. Por otra parte, en los panes con hidrocoloide, no fue claro el efecto del recalentamiento, debido a que a los tiempos de 6 y 18 horas el pan recalentado tuvo mayor dureza que el pan sin recalentar, caso contrario a las 0, 24 y 48 horas; la mayor disminución de la dureza debida al recalentamiento fue observada a las 48 horas. 3500 Dureza miga (g f) 3000 2500 2000 1500 Control 1000 Control MO Carragenina 500 Carragenina MO 0 0 6 12 18 24 30 Tiempo(horas) 36 42 48 Fig.25. Dureza de la miga del pan adicionado con carragenina 0.1%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) Por lo que toca a la carragenina adicionada al 0.3% (Fig. 26), se observa que el hidrocoloide redujo la dureza de la miga respecto al control en pan sin recalentar; no obstante este efecto no fue tan marcado como en las concentraciones menores. En productos recalentados, el pan con carragenina al 0.3% presentó una dureza ligeramente mayor a las 0 y 6 horas respecto al control; pero luego de las 18 horas tuvo una dureza más baja, observándose el mayor efecto a las 48 horas. Vale la pena observar que el pan adicionado con carragenina al 0.05% y 0.3%, recalentado, presentó un incremento pequeño en la dureza durante el almacenamiento en comparación con el resto de las muestras. 53 3500 Dureza miga (g f) 3000 2500 2000 1500 Control 1000 Control MO 500 Carragenina Carragenina MO 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo(horas) Fig.26. Dureza de la miga del pan adicionado con carragenina 0.3%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) Como se muestra en la Fig. 27, la goma xantana al 0.05% aumentó la dureza de la miga en pan recalentado y sin recalentar, respecto al control, excepto a las 48 horas en donde se aprecia que los valores de dureza fueron similares a los del control. Por el contrario, al ver la Fig. 28 se encuentra que al emplear una concentración de 0.1% se obtuvo pan de dureza considerablemente menor respecto a la del control, tanto en el pan recalentado en horno de microondas como en el que no se recalentó, encontrándose una mayor disminución de la dureza a mayores tiempos de almacenamiento. Tanto en la Fig. 27 como en la Fig. 28 se aprecia que, en general, el recalentamiento disminuyó considerablemente la dureza. 54 3500 Dureza miga (g f) 3000 2500 2000 1500 Control 1000 Control MO Xantana 500 Xantana MO 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo(horas) Fig. 27. Dureza de la miga de pan adicionado con goma xantana 0.05%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) 3500 Dureza miga (g f) 3000 2500 2000 1500 Control 1000 Control MO 500 Xantana Xantana MO 0 0 6 12 18 24 30 Tiempo(horas) 36 42 48 Fig. 28. Dureza de la miga de pan adicionado con goma xantana 0.1%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) En la Fig. 29 se presenta el efecto de la goma xantana al 0.3%. En los panes sin recalentar se observa que no hubo un efecto claro de dicha goma a tal concentración, respecto al control, ya que la dureza del pan con goma xantana al 0.3% fue mayor a la del control, a los tiempos 0 y 24 horas; mientras que a las 18 y 48 horas fue menor; y a las 6 horas la dureza de ambos panes fue igual. No obstante, se aprecia claramente que en pan 55 recalentado, la goma xantana al 0.3% fue capaz de proporcionar valores de dureza menores a la del control a partir de las 18 horas de almacenamiento; sin embargo, su efecto reductor en pan recalentado fue menor que el de la concentración de 0.1%. Por otro lado, al observar las curvas de los panes con goma xantana se aprecia que el recalentamiento disminuyó considerablemente la dureza de la miga, sobre todo a los mayores tiempos de almacenamiento. 3500 Dureza miga (g f) 3000 2500 2000 1500 Control 1000 Control MO Xantana 500 Xantana MO 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo(horas) Fig. 29. Dureza de la miga de pan adicionado con goma xantana 0.3%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) 7.2.2.1 Efecto del tiempo de almacenamiento En la Tabla VIII se muestran los valores promedio para la dureza a cada tiempo de almacenamiento. Se encuentra que hubo una diferencia significativa (p<0.05) entre ellos y que además su valor se incrementó conforme aumentó el tiempo de almacenamiento. Este comportamiento ha sido observado en muchas otras investigaciones respecto a diferentes tipos de pan (He y Hoseney, 1990; Martin et al., 1991, Zobel y Kulp, 1996; Baik y Chinachoti, 2000; Bárcenas et al., 2004) 56 Tabla VIII. Comparación múltiple del efecto del tiempo sobre la dureza de pan Tiempo Media (gf) Error estándar 0 6 709.79 a 957.24 b 31.93 31.93 18 1335.08 c 31.93 24 1513.17 d 31.93 48 2377.13 e 31.93 Las medias marcadas con letras distintas implican que existe diferencia significativa entre ellas al 95% de nivel de confianza. Se considera que los fenómenos responsables del incremento en la dureza del pan a medida que el tiempo de almacenamiento es mayor son: la recristalización de la amilopectina y de la amilosa (Schoch y French, 1947; Hug-Iten et al., 2003), la disminución del contenido de humedad y la redistribución del agua entre los componentes del pan (Rogers et al., 1988; He y Hoseney, 1990) y las interacciones gluten-almidón (Martin et al. 1991). 7.2.2.2 Efecto del recalentamiento en horno de microondas El efecto del recalentamiento en horno de microondas sobre la dureza se presenta en la Tabla IX. En ella se observa una diferencia significativa entre las muestras recalentadas y las no recalentadas. Así mismo se aprecia que el recalentamiento es capaz de revertir en cierto grado el endurecimiento del pan. Estos resultados concuerdan con los obtenidos por Pisesookbunterng et al. (1983) al recalentar en horno convencional. Tabla IX. Comparación múltiple del efecto del recalentamiento sobre la dureza de pan Recalentamiento Media (gf) Error estándar No 1584.57 a 20.20 Sí 1172.39 b 20.20 Las medias marcadas con letras distintas implican que existe diferencia significativa entre ellas al 95% de nivel de confianza. 57 El recalentamiento disminuye la dureza del pan debido a que los cristales de amilopectina formados durante el envejecimiento y responsables del endurecimiento del pan, pierden su estructura cuando son sometidos a altas temperaturas (Schoch y French, 1947). No obstante, otros fenómenos involucrados con el endurecimiento, como la pérdida de agua, no pueden ser revertidos por el calentamiento. 7.2.2.3 Efecto del tipo y concentración de hidrocoloide La adición de hidrocoloides afecta en diferente forma la dureza de la miga, dependiendo del tipo y la concentración empleados. En la Tabla X se muestra que alginato de sodio aumenta significativamente (α = 0.05) la dureza de la miga, mientras que la κ-carragenina la disminuye, y la goma xantana no tiene un efecto significativo, ya que estadísticamente a un nivel de confianza del 95% se encontró que genera durezas equivalentes al control. Estos resultados difieren con los reportados por Guarda et al. (2004) Rosell et al. (2001) y Rojas et al. (2000). Guarda et al. (2004) estudiaron el efecto de los hidrocoloides en pan fresco y encontraron que el alginato de sodio redujo la dureza de la miga, mientras que la goma xantana la incrementó y la carragenina no produjo efecto alguno (dureza similar al control). En cambio Rosell et al. (2001) y Rojas et al. (2000) observaron que la carragenina generaba los valores más bajos de dureza, mientras que con alginato no encontraron un efecto. Cabe hacer notar que todos coinciden en que la goma xantana incrementa la dureza de la miga. Por otro lado Guarda et al. (2004) al estudiar el pan almacenado durante 24 horas, obtuvieron valores menores en la dureza de la miga al emplear alginato. Por el contrario en pan que contenía goma xantana encontraron un mayor incremento en la dureza de la miga, mientras que con carragenina no apreciaron un efecto. 58 Tabla X. Comparación múltiple del efecto de distintos hidrocoloides sobre la dureza de pan Hidrocoloide Control Alginato Xantana Carragenina Media (gf) 1403.57 1667.91 1297.77 1144.68 b c b a Error estándar 64.28 37.11 37.11 37.11 Las medias marcadas con letras distintas implican que existe diferencia significativa entre ellas al 95% de nivel de confianza. El efecto de la concentración de hidrocoloides sobre la dureza se presenta en la Fig. 30. Para carragenina se encuentra que la dureza del pan adicionado con 0.05% del hidrocoloide tuvo una dureza significativamente (p<0.05) menor que los panes con 0.1% y 0.3% de carragenina. Por otro lado, para alginato y xantana no se encuentra un comportamiento definido de la dureza debido a la concentración. Para ambos hidrocoloides hubo diferencia significativa (p<0.05) entre la dureza de los panes conteniendo distinta concentración de hidrocoloides, y los panes con la concentración intermedia tuvieron la dureza más baja. 2300 Dureza (gf) 2000 1700 1400 1100 800 0.05% 0.1% Alginato 0.3% 0.05% 0.1% Carragenina 0.3% 0.05% 0.1% 0.3% Xantana Fig. 30. Comparación múltiple del efecto de la concentración como un factor anidado al hidrocoloide sobre la dureza del pan Rojas et al. (2000) al estudiar el efecto de los hidrocoloides sobre la masa y la calidad del pan fresco y almacenado concluyeron que no puede atribuirse un efecto general 59 a los hidrocoloides, debido a que cada efecto está relacionado a un hidrocoloide en específico. Esto es más complicado cuando los hidrocoloides provienen de fuentes naturales, ya que se tiene una mayor variación debida al origen y el proceso de obtención. Además Collar et al. (1999) afirman, con base en la literatura, que los efectos de los hidrocoloides sobre la masa y calidad del pan también dependen de la estructura química de la goma y las dosis empleadas. Es por ello que se encuentran diferentes efectos al variar el tipo y la concentración de los hidrocoloides. Con la finalidad de observar el efecto del tipo y concentración de hidrocoloide sobre la dureza de pan recalentado y sin recalentar, al inicio y al final del almacenamiento, se presentan las Figs. 31 y 32. En la Fig. 31 se aprecia en el pan sin recalentar que la adición a la formulación de xantana al 0.1% generó panes con menor dureza respecto al control, seguido de alginato al 0.1%; también se observa que la dureza de los panes adicionados con carragenina al 0.05% (651gf) y alginato 0.05% (683gf) fue similar a la del control (668.3gf). Las demás combinaciones hidrocoloide-concentración generaron panes con durezas mayores al control, siendo el pan adicionado con alginato al 0.3% el que presentó una mayor dureza. En el caso de pan recalentado, ningún hidrocoloide fue capaz de generar valores de dureza menores al control; el alginato de sodio al 0.3% fue el que causó mayor dureza al recalentar el pan, y la carragenina incrementó en menor medida la dureza del pan recalentado. Al comparar sólo con el pan conteniendo hidrocoloide sin recalentar, se aprecia que el recalentamiento disminuyó la dureza solamente cuando el pan fue adicionado con carragenina. 60 Durez a (g f) 1400 Control 1000 0.05 0.1 600 0.3 200 in A lg at o rra Ca n ge i na n Xa t an a A lg to i na MO g rra Ca e a ni n MO Xa n nt a aM O Fig. 31. Efecto del tipo y concentración de hidrocoloide y del recalentamiento sobre la dureza del pan recién horneado (0 horas de almacenamiento) Para reconocer que hidrocoloide fue el más efectivo para disminuir la dureza luego de 48 horas de almacenamiento, se muestra la Fig. 32. En ella se observa que en pan sin recalentar, todos los hidrocoloides redujeron la dureza de la miga respecto a la del control a la concentración de 0.1%, siendo la goma xantana la que provocó menor dureza. No obstante, la carragenina al 0.05% fue el hidrocoloide más efectivo, ya que presentó la menor dureza respecto a todas las muestras, incluyendo al control, además de que fue el único hidrocoloide que disminuyó la dureza del pan sin recalentar en todas sus concentraciones, respecto al control. El alginato al 0.05% fue el único que causó una dureza notablemente superior a la del control. Además la goma xantana al 0.05% y 0.3% disminuyó ligeramente la dureza respecto al control, mientras que alginato al 0.3% la incrementó levemente, no obstante, con estas tres combinaciones hidrocoloideconcentración los valores de dureza fueron similares a los del control. En el caso de pan recalentado, se aprecia que los panes conteniendo xantana 0.1%, carragenina 0.05 y 0.3% y alginato 0.1% mostraron los valores de dureza más pequeños. Además se observa que el factor combinado hidrocoloide-recalentamiento no fue favorable para alginato 0.05% y 0.3%, ya que el pan al recalentarse incrementó su dureza respecto a la del control en lugar de disminuirla. 61 Considerando sólo el recalentamiento, es importante recalcar que a las 48 horas todas las muestras recalentadas tuvieron menor dureza que su correspondiente parte sin recalentar, excepto alginato al 0.3%. Este efecto no fue observado a las 0 horas, ya que al comparar el pan sin recalentar con el pan recalentado sólo se observó una disminución de la dureza en el pan control y en carragenina, mientras que con alginato y goma xantana se apreció un incremento al recalentar, excepto para goma xantana al 0.3%. Por otro lado, al comparar entre los panes sometidos al calentamiento por microondas, a las 48 horas se aprecia que carragenina es el hidrocoloide que genera los valores más bajos de dureza respecto al control. Sin embargo, a las 0 horas se observa que todos los panes recalentados conteniendo hidrocoloide presentaron durezas mayores que el pan control recalentado. Dureza (g f) 3500 Control 2500 0.05 0.1 1500 0.3 500 A lg to ina ina en g a rr Ca na nt a Xa A at o lgin MO aM ni n e g rra Ca O aM t an n Xa O Fig. 32. Efecto del tipo y concentración de hidrocoloide y del recalentamiento sobre la dureza del pan almacenado durante 48 horas Así pues al considerar tanto hidrocoloide como su concentración se encuentra que al tiempo cero la goma xantana al 0.1% es adecuada para obtener una miga de pan sin recalentar con dureza menor al control, mientras que a las 48 horas, el hidrocoloide más efectivo para disminuir la dureza de la miga es carragenina a 0.3%. Por otra parte es importante destacar que los hidrocoloides no tuvieron un efecto reductivo cuando el pan era recalentado, no obstante a las 48 horas dicho efecto fue notorio. 62 7.2.3 Fracturabilidad Para determinar la fracturabilidad se realizaron los análisis de perfil de textura (TPA) considerando la fracturabilidad como la fuerza que genera la primera ruptura significativa en la corteza. No obstante, no se pudieron obtener algunos datos de fracturabilidad debido a dos situaciones: algunos de los panes almacenados durante 48 horas alcanzaban una dureza tal en la corteza que la fuerza máxima aplicada por el texturómetro (2.5Kg) no era suficiente para romper la corteza ni para completar la curva del TPA, por lo que el equipo no permitió una lectura; por otro lado, en varios de los panes recalentados o tomados en los primeros tiempos de almacenamiento la corteza era tan blanda que no era posible obtener datos de fracturabilidad. Por las razones anteriores no fue posible realizar un análisis estadístico ya que se necesita tener al menos una réplica. Sin embargo, para tener una idea aproximada sobre el efecto del tiempo, el recalentamiento y el uso de diferentes hidrocoloides a distintas concentraciones en la fracturabilidad, se presentan las Figs. 33 a 41. En la muestra control y varias de las adicionadas con hidrocoloides es posible apreciar que la fracturabilidad aumenta conforme se incrementa el tiempo de almacenamiento, lo cual coincide con los estudios realizados por Kadan et al. (2001) tanto en pan hecho con harina de arroz, como en pan elaborado con harina de trigo. Este efecto del tiempo probablemente se deba a que durante el envejecimiento el agua migra de la miga a la corteza e induce la transición del sistema del estado vítreo al gomoso. Como consecuencia la corteza se vuelve correosa (Eliasson y Larsson, 1993), lo que concuerda con lo observado en la vida cotidiana: un pan fresco posee una corteza que es fácil de romper, no obstante cuando ha envejecido la corteza cruje con mayor dificultad. El efecto del recalentamiento también es visible en las Fig. 33 a la 41, encontrándose que este factor produce una disminución en la fracturabilidad. Por otro lado, se observa que el efecto de los hidrocoloides depende de su tipo y concentración. En la Fig. 33 es posible apreciar el efecto del alginato al 0.05%. Se observa que en pan no recalentado la fracturabilidad aumenta al adicionar este hidrocoloide, mientras que en pan recalentado produce valores de fracturabilidad menores al control. Además el uso de la goma propicia una mayor reducción de la fracturabilidad al recalentar respecto al control. 63 Los valores de fracturabilidad del pan con alginato y del pan control recalentado no se modificaron considerablemente durante el almacenamiento, respecto al valor inicial. Fracturabilidad (gf) 1800 1600 Control 1400 Control MO 1200 Alginato 1000 Alginato MO 800 600 400 200 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig. 33. Fracturabilidad de la corteza de pan adicionado con alginato a 0.05%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) Como se muestra en la Fig. 34 el pan adicionado con alginato al 0.1% presentó valores de fracturabilidad mucho más grandes que el control en pan sin recalentar y recalentado. La adición de hidrocoloide contribuyó a disminuir en gran medida la fracturabilidad al recalentar, en los tiempos 0 y 6 horas de almacenamiento. Fracturabilidad (gf) 1800 1600 Control Control MO 1400 1200 1000 Alginato Alginato MO 800 600 400 200 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig. 34. Fracturabilidad de la corteza de pan adicionado con alginato a 0.1%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) 64 A diferencia de las concentraciones de 0.05% y 0.1%, la adición de alginato al 0.3% generó panes sin fracturabilidad en la corteza a las 0 y 6 horas de almacenamiento en pan sin recalentar y a todos los tiempos de almacenamiento, excepto a las 48 horas, en pan recalentado (Fig. 35). Por otra parte, la fracturabilidad del pan sin recalentar ya no pudo ser medida a partir de las 18 horas y en pan recalentado a las 48 horas, ya que la fuerza máxima aplicada por el texturómetro no fue suficiente para romper la corteza. Fracturabilidad (gf) 1800 1600 Control 1400 Control MO 1200 Alginato 1000 Alginato MO 800 600 400 200 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig. 35. Fracturabilidad de la corteza de pan adicionado con alginato a 0.3%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) Los resultados generados por la adición de carragenina 0.05% se presentan en la Fig. 36; en ella se aprecia que se produjo una disminución de la fracturabilidad debida a la presencia de hidrocoloide, tanto en pan sin recalentar como en pan recalentado excepto a las 18 horas, tiempo en el cual se observan valores de fracturabilidad similares al control. Además a las 48 horas de almacenamiento el pan recalentado conteniendo hidrocoloide tuvo un valor de fracturabilidad mucho más elevado que el control. 65 Fracturabilidad (gf) 1800 1600 Control 1400 Control MO 1200 Carragenina 1000 Carragenina MO 800 600 400 200 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig. 36. Fracturabilidad de la corteza de pan adicionado con carragenina a 0.05%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) Los datos de fracturabilidad de la corteza para el pan adicionado con carragenina 0.1% se muestran en la Fig. 37. Para pan sin recalentar se observa una disminución de la fracturabilidad respecto al control, excepto a las 6 horas, debida a la adición del hidrocoloide. Por su parte en pan recalentado también se aprecia una disminución aunque menos acentuada a las 18 y 24 horas de almacenamiento. El recalentamiento redujo la fracturabilidad del pan si y con carragenina de tal forma que a cada tiempo de almacenamiento se lograron valores similares entre sí. Fracturabilidad (gf) 1800 1600 Control 1400 Control MO 1200 Carragenina 1000 Carragenina MO 800 600 400 200 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig. 37. Fracturabilidad de la corteza de pan adicionado con carragenina a 0.1%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) 66 En la Fig. 38 se muestran los valores de fracturabilidad del pan adicionado con carragenina al 0.3%. Se observa en pan sin recalentar, que la adición de hidrocoloide causó un aumento en la fracturabilidad. En cambio, en pan recalentado no se aprecia claramente el efecto de la carragenina, ya que a las 0 y 48 horas de almacenamiento la fracturabilidad del pan con hidrocoloide fue mayor que la del control, mientras que a las 6 y 18 horas fue menor. Además, a estos tiempos el uso de la carragenina propició una mayor reducción de la fracturabilidad al recalentar que el control. Fracturabilidad (gf) 1800 1600 Control 1400 Control MO 1200 Carragenina 1000 Carragenina MO 800 600 400 200 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig. 38. Fracturabilidad de la corteza de pan adicionado con carragenina a 0.3%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) En la Fig. 39 se muestra el efecto de la goma xantana al 0.05%. Se aprecia que la adición de este hidrocoloide generó panes sin fracturabilidad durante las primeras 6 horas de almacenamiento; después de este tiempo se observa un aumento rápido de la fracturabilidad, la cual luego de las 18 horas fue mayor que la del control. Cuando el pan conteniendo hidrocoloide fue recalentado la fracturabilidad de la muestra almacenada durante 6 horas se incrementó y la de la almacenada durante 18 y 24 horas disminuyó, respecto a la del pan sin recalentar. La fracturabilidad del pan con goma xantana recalentado fue igual a la del control recalentado a las 6 horas de almacenamiento; en cambio, a las 18 y 24 horas fue mayor. 67 Fracturabilidad (gf) 1800 1600 Control 1400 Control MO 1200 Xantana 1000 Xantana MO 800 600 400 200 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig. 39. Fracturabilidad de la corteza de pan adicionado con goma xantana a 0.05%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) La Fig. 40 presenta los resultados obtenidos al adicionar goma xantana al 0.1% a la formulación. No se aprecia claramente el efecto que tiene la adición del hidrocoloide sobre la fracturabilidad, ya que en pan sin recalentar causa que, respecto al pan control, la fracturabilidad aumente a las 0 horas, disminuya a las 6 horas, se mantenga igual a las 18 horas y se incremente a las 24 horas de almacenamiento. Por otra parte, en pan recalentado las muestras con hidrocoloide, en comparación con la muestra control, tuvieron una fracturabilidad más alta a las 0 horas, menor a las 6, 18 y 24 horas, y mucho mayor a las 48 horas. Así mismo, se observa que a las 0, 18 y 24 horas el recalentamiento disminuyó la fracturabilidad del pan conteniendo goma xantana. 68 Fracturabilidad (gf) 1800 1600 Control 1400 Control MO 1200 Xantana 1000 Xantana MO 800 600 400 200 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig. 40. Fracturabilidad de la corteza de pan adicionado con goma xantana a 0.1%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) La Fig. 41 muestra el efecto de la goma xantana al adicionarse a la formulación del pan en una concentración de 0.3%. Se observa que el pan recalentado conteniendo goma xantana tuvo valores de fracturabilidad similares a los del control recalentado, excepto a las 48 horas de almacenamiento; además es posible apreciar que fueron valores prácticamente constantes. Por otro lado, en pan sin recalentar se encuentra que los panes que contienen goma xantana 0.3% mostraron menor fracturabilidad que el control excepto a las 6 horas, tiempo en el cual los valores de fracturabilidad fueron similares. En general, el recalentamiento redujo en igual magnitud la fracturabilidad de los panes sin y con hidrocoloide. 69 Fracturabilidad (gf) 1800 1600 Control 1400 Control MO 1200 Xantana 1000 Xantana MO 800 600 400 200 0 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig. 41. Fracturabilidad de la corteza de pan adicionado con goma xantana a 0.3%. Efecto del tiempo de almacenamiento y el recalentamiento en horno de microondas (MO) 7.3 Estudio del efecto de la adición de hidrocoloides sobre la humedad en diferentes puntos del pan Una vez que el pan es removido del horno ocurren cambios en su humedad durante la etapa de enfriamiento; por ejemplo, puede ocurrir una transferencia de agua de la corteza al ambiente o viceversa. Para determinar la dirección de dicha transferencia, se midió la actividad de agua de la corteza del pan control y del adicionado con hidrocoloides, así como la humedad relativa del ambiente a diferentes tiempos de almacenamiento; los resultados se presentan en la Fig. 42. Se observa que la actividad de agua de la corteza de todas las muestras fue superior a la humedad relativa del ambiente durante todo el tiempo de almacenamiento. También es posible observar una ligera disminución de la actividad de agua de la corteza, lo cual concuerda con los datos obtenidos por Baik y Chinachoti (2000) al estudiar la redistribución del agua en pan con y sin corteza, encontrando que la disminución de la actividad de agua a través del tiempo sólo era significativa en el pan con corteza. 70 1 0.9 aw 0.8 aw y HR 0.7 HR 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 10 20 30 40 50 Tiempo (horas) Fig. 42. Comparación de la actividad de agua de la corteza del pan con la humedad relativa del ambiente del cuarto de almacenamiento, a diferentes tiempos de almacenamiento El hecho de que la humedad relativa del ambiente haya sido menor que la actividad de agua de la corteza durante todo el tiempo de almacenamiento, implica que hubo migración de agua del pan al ambiente. Las Figs. 43 a 52 presentan la variación del contenido de humedad del pan control y del adicionado con hidrocoloides, respecto al tiempo y al punto de medición en el pan (corteza, miga cercana a la corteza, miga intermedia y miga lejana a la corteza), así como el efecto del recalentamiento. En la Fig. 43 se muestran los valores del contenido de humedad del pan control. Se observa que al transcurrir el tiempo de almacenamiento, la humedad de los distintos puntos de medición del pan, disminuyó. De igual forma, en general se encuentra que al recalentar el pan éste perdió agua, por lo que el contenido de humedad fue menor que el del pan sin recalentar; sin embargo, la reducción no fue muy grande. Además, tanto para el pan recalentado como sin recalentar, la humedad varió de acuerdo al punto de medición, encontrándose que la corteza tuvo los valores más bajos (34%-26%) seguida de la miga lejana (38%-30%), mientras que la miga cercana e intermedia presentaron los valores más altos de humedad, los cuales además fueron similares entre sí (45%-42%). Al mismo tiempo se aprecia que la velocidad de pérdida de humedad fue mayor para la corteza y menor para la miga intermedia y lejana. 71 50 Hum edad (% ) 45 c mc 40 mi ml 35 mo c 30 mo mc 25 mo mi mo ml 20 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig. 43. Efecto del tiempo, el recalentamiento en horno de microondas (mo) y el punto de medición: Corteza (c), miga cercana a la corteza (mc), miga intermedia (mi) y miga lejana (ml); sobre el contenido de humedad del pan control (sin hidrocoloide) En la Fig. 44 se presentan los valores de humedad para el pan adicionado con alginato de sodio al 0.05%; en ella se aprecia que el contenido de humedad disminuyó respecto al tiempo. El recalentamiento, por su parte, redujo el contenido de humedad de las muestras excepto en la miga lejana a las 6 y 48 horas de almacenamiento, así como en la corteza a las 6 y 18 horas. Con respecto al punto de medición se aprecia que la miga intermedia y cercana tuvieron los valores más altos de humedad (44.68%-38.13%) y que al igual que la miga lejana, cuya humedad varió en un intervalo entre 34.35% y 28.57%, la velocidad con la que se perdió agua fue menor que la de la corteza, la cual alcanzó valores de humedad entre 34.61%-24.95%. 72 50 Humedad (%) 45 c mc 40 mi ml 35 mo c mo mc 30 mo mi 25 mo ml 20 0 6 12 18 24 30 Tiempo (horas) 36 42 48 Fig. 44. Efecto del tiempo, el recalentamiento en horno de microondas (mo) y el punto de medición: Corteza (c), miga cercana a la corteza (mc), miga intermedia (mi) y miga lejana (ml); sobre el contenido de humedad del pan adicionado con alginato 0.05% La Fig. 45 muestra los resultados obtenidos en la determinación de humedad de pan adicionado con alginato al 0.1%, a diferentes tiempos de almacenamiento. Se aprecia que la humedad varió de acuerdo al punto de medición, encontrase que la miga cercana e intermedia tuvieron los valores más altos de humedad (44.8%-38.6%). En cuanto a la corteza y miga lejana no fue posible determinar en cual de los dos punto se tuvo la humedad más baja, debido a que a algunos tiempos la humedad fue menor en la corteza y a otros lo fue en la miga lejana; sin embargo, al observar los datos de pan recalentado se encuentra que la corteza tuvo los valores de humedad más bajos. En cuanto al recalentamiento, se observa claramente en la miga cercana e intermedia, que al aplicar calor al pan se obtienen valores de humedad inferiores que los del pan sin calentar. No obstante, esto no ocurrió en la miga lejana en la cual a las 0, 6 y 24 horas la humedad del pan recalentado fue mayor que la del pan sin recalentar, a las 18 horas fue menor y a las 48 horas fue igual. Algo similar sucedió con la corteza, ya que a las 0 y 48 horas la humedad del pan recalentado fue mayor que la del pan sin recalentar, y a las 6, 18 y 24 horas fue menor. 73 50 Humedad (%) 45 c mc 40 mi ml 35 mo c 30 mo mc mo mi 25 mo ml 20 0 6 12 18 24 30 Tiempo (horas) 36 42 48 Fig. 45. Efecto del tiempo, el recalentamiento en horno de microondas (mo) y el punto de medición: Corteza (c), miga cercana a la corteza (mc), miga intermedia (mi) y miga lejana (ml); sobre el contenido de humedad del pan adicionado con alginato 0.1% Los datos del contenido de humedad de pan adicionado con alginato 0.3% se presentan en la Fig. 46. Se observa que la humedad disminuyó conforme trascurrió el tiempo de almacenamiento, siendo la disminución más rápida para la corteza y miga lejana. El recalentamiento disminuyó la humedad siendo esto más notorio para la miga cercana y miga intermedia. Con respecto al punto de medición, se encuentra que la miga cercana y la miga intermedia tuvieron los valores más altos de humedad (44.2%-36.2%); por lo que toca a la miga lejana y corteza en pan sin recalentar no fue posible determinar cual de ellas tuvo la humedad más baja, ya que a las 0 y 18 horas la humedad fue mayor en la corteza, a las 6 horas fue mayor en la miga lejana y a las 24 y 48 horas la humedad fue igual en ambos puntos. En el caso de pan recalentado, la miga lejana tuvo humedad superior a la corteza a las 6, 24 y 48 horas, igual a las 18 horas e inferior a las 0 horas de almacenamiento. 74 50 Humedad (%) 45 c mc 40 mi ml 35 mo c 30 mo mc mo mi 25 mo ml 20 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig. 46. Efecto del tiempo, el recalentamiento en horno de microondas (mo) y el punto de medición: Corteza (c), miga cercana a la corteza (mc), miga intermedia (mi) y miga lejana (ml); sobre el contenido de humedad del pan adicionado con alginato 0.3% En la Fig. 47 se presentan los datos de humedad para pan adicionado con carragenina 0.05%; en ella se aprecia que la humedad se redujo conforme aumentó el tiempo de almacenamiento. Cuando los panes fueron recalentados en horno de microondas, la humedad de las migas cercana e intermedia disminuyó; en cambio, la de la corteza aumentó y la de la miga lejana presentó un comportamiento indefinido. En cuanto al punto de medición, la miga intermedia y cercana presentaron los valores de humedad más altos (44.9%-40.5%), mientras que la corteza los más bajos (35.6%-24.8%). 75 50 45 c Humedad (%) mc 40 mi ml 35 mo c mo mc 30 mo mi 25 mo ml 20 0 6 12 18 24 30 Tiempo (horas) 36 42 48 Fig. 47. Efecto del tiempo, el recalentamiento en horno de microondas (mo) y el punto de medición: Corteza (c), miga cercana a la corteza (mc), miga intermedia (mi) y miga lejana (ml); sobre el contenido de humedad del pan adicionado con carragenina 0.05% En la Fig. 48 se presentan los resultados de la determinación de humedad en pan conteniendo carragenina 0.1%. Se observa que los diferentes puntos de medición presentaron distintos valores de humedad, siendo la miga intermedia y la miga cercana las que tuvieron los valores más altos (44.5%-36.5%); por el contrario, la corteza tuvo los valores de humedad más bajos (35.1%-22.9%) seguida de la miga lejana (34.1%-27.1%). Además es posible apreciar que la pérdida de humedad fue mayor en corteza. En cuanto al recalentamiento en horno de microondas se encuentra que aunque no hubo una gran diferencia entre los valores de humedad de la corteza del pan recalentado y los de la corteza del pan sin recalentar, el recalentamiento no tuvo un efecto definido sobre la humedad. Algo similar ocurrió en la miga lejana. En cambio, en la miga cercana y la miga intermedia se encuentra una disminución de la humedad al recalentar. Finalmente, es importante mencionar que la humedad disminuyó conforme transcurrió el tiempo de almacenamiento. 76 50 Humedad (%) 45 c mc 40 mi ml 35 mo c 30 mo mc mo mi 25 mo ml 20 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig. 48. Efecto del tiempo, el recalentamiento en horno de microondas (mo) y el punto de medición: Corteza (c), miga cercana a la corteza (mc), miga intermedia (mi) y miga lejana (ml); sobre el contenido de humedad del pan adicionado con carragenina 0.1% La Fig. 49 muestra los datos de humedad para pan adicionado con carragenina 0.3%. Se encuentra que el contenido de humedad se redujo conforme transcurrió el tiempo de almacenamiento; sin embargo, la pérdida de agua en las migas cercana e intermedia fue menor que en la miga lejana y la corteza. El recalentamiento disminuyó la humedad de las migas cercana e intermedia; en la miga lejana, el recalentamiento disminuyó la humedad a las 18 y 24 horas, no la modificó a las 6 y 48 horas y la incrementó a las 0 horas; y en la corteza, el recalentamiento causó un aumento de la humedad a las 0 y 48 horas, y no la modificó a las 18 y 24 horas. Respecto al punto de medición nuevamente se observa que la corteza tuvo los datos de humedad más bajos (35.5%-22.9%) seguida de miga lejana (35.3%-26.9%) y por último la miga intermedia y cercana (44.8%-38.2%). 77 50 Humedad (%) 45 c mc 40 mi 35 ml mo c 30 mo mc 25 mo mi mo ml 20 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig.49. Efecto del tiempo, el recalentamiento en horno de microondas (mo) y el punto de medición: Corteza (c), miga cercana a la corteza (mc), miga intermedia (mi) y miga lejana (ml); sobre el contenido de humedad del pan adicionado con carragenina 0.3% En la Fig. 50 se presentan los datos del contenido de humedad para pan adicionado con goma xantana al 0.05%. Se encuentra que los distintos puntos de medición presentaron diferentes valores de humedad, correspondiendo los valores más altos a la miga intermedia y miga cercana (45.2%-40%), los datos intermedios a la miga lejana (35.3%-27.1%) y los valores más bajos a la corteza (36.6%-24.6%). También es posible observar que, en general, la humedad disminuyó durante el almacenamiento; aunque entre las 6 y 18 horas en todos los puntos, excepto en la miga lejana y corteza recalentada, se presentó un aumento en la humedad. En cuanto al recalentamiento se encuentra que este factor disminuyó la humedad de la miga lejana, miga intermedia y miga cercana; no obstante, la humedad de la corteza del pan recalentado sólo fue inferior a la de la corteza del pan sin recalentar a las 18 horas de almacenamiento, ya que a las 0, 6 y 48 horas fue superior y a las 24 horas fue igual. 78 50 Humedad (%) 45 c mc 40 mi ml 35 mo c mo mc 30 mo mi 25 mo ml 20 0 6 12 18 24 30 Tiempo (horas) 36 42 48 Fig. 50. Efecto del tiempo, el recalentamiento en horno de microondas (mo) y el punto de medición: Corteza (c), miga cercana a la corteza (mc), miga intermedia (mi) y miga lejana (ml); sobre el contenido de humedad del pan adicionado con xantana 0.05% La Fig. 51 representa los datos obtenidos para la humedad de pan adicionado con goma xantana al 0.1%. Se aprecia que el contenido de humedad disminuyó conforme transcurrió el tiempo de almacenamiento, observándose una mayor reducción al pasar de las18 a las 24 horas en la corteza, miga lejana y miga cercana del pan sin recalentar. El recalentamiento en horno de microondas disminuyó la humedad de los distintos puntos de medición, con excepción de la corteza, en la cual el recalentamiento provocó un aumento en la humedad a todos los tiempos de almacenamiento, excepto a las 18 horas, tiempo en el cual la humedad no se modificó. Por otro lado, se encuentra que la humedad de la corteza (35.2%-22.7%) fue menor que la de la miga lejana (35.9%-27.8%) y que ésta a su vez fue menor que la de las migas cercana e intermedia (44.6%-39-6%). 79 50 Humedad (%) 45 c mc 40 mi ml 35 mo c 30 mo mc mo mi 25 mo ml 20 0 6 12 18 24 30 36 42 48 Tiempo (horas) Fig. 51. Efecto del tiempo, el recalentamiento en horno de microondas (mo) y el punto de medición: Corteza (c), miga cercana a la corteza (mc), miga intermedia (mi) y miga lejana (ml); sobre el contenido de humedad del pan adicionado con xantana 0.1% En la Fig. 52 se presentan los resultados obtenidos para la humedad de pan adicionado con goma xantana 0.3%. Se observa que el recalentamiento redujo la humedad de la miga cercana y miga intermedia, al igual que la humedad de la corteza, pero en este punto dicha disminución sólo se observó a las 0, 6 y 18 horas y a partir de las 24 horas la humedad de la corteza recalentada fue igual a la de la corteza no recalentada. Respecto a la humedad de la miga lejana, el recalentamiento no tuvo un efecto definido. El factor tiempo, por su parte, provocó un decremento en el contenido de humedad cuando aumentaron las horas de almacenamiento. Además se encontró que la humedad del pan varió de acuerdo al punto de medición, apreciándose que la miga lejana tuvo valores intermedios (37.1%25.3%) entre la corteza que es el punto de menor humedad (37.3%-23.06%) y la miga intermedia y cercana que fueron los puntos de mayor humedad (44.8%-37%). 80 50 Humedad (%) 45 c mc 40 mi ml 35 mo c mo mc 30 mo mi 25 mo ml 20 0 6 12 18 24 30 Tiempo (horas) 36 42 48 Fig. 52. Efecto del tiempo, el recalentamiento en horno de microondas (mo) y el punto de medición: Corteza (c), miga cercana a la corteza (mc), miga intermedia (mi) y miga lejana (ml); sobre el contenido de humedad del pan adicionado con xantana 0.3% En los gráficos de humedad (Figs. 43 a 52) se observó que el contenido de agua varió de acuerdo al punto de medición. Por tanto, con la finalidad de apreciar si existía una diferencia significativa entre la humedad de los distintos puntos, se realizó una comparación múltiple, la cual se presenta en la Fig. 53. Se observa que no hubo diferencia significativa (p<0.05) entre la humedad de la miga cercana y la de la miga intermedia, así como tampoco entre la corteza y la miga lejana. No obstante, cada par difiere uno del otro, es decir, la humedad de la corteza y la miga lejana es diferente de la de la miga cercana y la miga intermedia. Así pues al haber diferencias en el contenido de humedad dentro del pan, se propicia la redistribución de agua dentro del mismo. La afirmación anterior se confirma con los estudios realizados por Baik y Chinachoti (2000) quienes con la finalidad de estudiar la redistribución de la humedad en pan, almacenaron algunos panes con corteza y otros sin corteza en bolsas herméticas y observaron que la humedad y la actividad de agua de la miga disminuían significativamente cuando se le dejaba la corteza; sin embargo al separar la corteza de la miga observaron que el contenido de humedad y la actividad de agua se mantenían relativamente sin cambio. 81 50 Humedad (%) 45 40 35 30 25 Corteza Miga cercana Miga intermedia Miga lejana Fig. 53. Comparación múltiple del efecto del punto de medición sobre el contenido de humedad del pan En la Tabla XI se aprecia que el modelo del análisis estadístico establecido como anidado combinado con factorial, indicó que hubo una relación significativa (p<0.001) entre las variables independientes (tipo y concentración de hidrocoloide, recalentamiento con microondas y tiempo de almacenamiento) y las variables dependientes (humedad de la corteza, miga cercana, miga intermedia y miga lejana). También se presentan los niveles de significancia de los factores, encontrándose que el tipo de hidrocoloide, la concentración y el tiempo de almacenamiento tuvieron efectos significativos sobre todos los puntos de medición, mientras que el recalentamiento no tuvo efecto en la humedad de la corteza pero sí en la humedad de las migas. En cuanto a los factores combinados, la interacción hidrocoloide-recalentamiento tuvo una influencia estadísticamente significativa sobre todos los puntos de medición excepto miga intermedia, mientras que las combinaciones hidrocoloide-tiempo y concentración-tiempo afectaron significativamente la humedad de todos los puntos. La concentración-recalentamiento no afectó apreciablemente la humedad de miga intermedia y lejana, mientras que el recalentamiento-tiempo no afectó el contenido de agua de la corteza. La interacción triple (hidrocoloide-recalentamiento-tiempo) no fue significativa para miga cercana y miga intermedia. 82 Tabla XI. Nivel de significancia del efecto de diferentes factores sobre la humedad en los distintos puntos de medición MIGA VARIABLE MODELO MIGA MIGA CORTEZA CERCANA INTERMEDIA LEJANA *** *** *** *** * *** *** *** Concentración (Hidrocoloide) *** *** *** *** Recalentamiento NS *** *** *** Tiempo *** *** *** *** * * NS *** Hidrocoloide*Tiempo *** *** *** *** Concentración*Recalentamiento *** *** NS NS Concentración*Tiempo *** *** *** *** Recalentamiento*Tiempo NS *** *** *** Hidrocoloide*Recalentamiento*Tiempo *** NS NS *** Hidrocoloide Hidrocoloide*Recalentamiento Nivel de significancia: * < 0.05, ** < 0.01, *** < 0.005, NS: No significativo Dado que todos los factores tuvieron una influencia significativa en el contenido de agua de alguno o todos los puntos de medición, se realizaron comparaciones múltiples con la finalidad de apreciar el efecto de cada factor, sobre la humedad de los distintos puntos, al cambiar de nivel. 7.3.1 Efecto del tiempo de almacenamiento Los resultados obtenidos del análisis estadístico se presentan en la Tabla XII. Se observa en general, que la humedad disminuyó en todos los puntos de medición al transcurrir el tiempo de almacenamiento y que además los valores de humedad obtenidos en cada tiempo fueron significativamente (p<0.05) diferentes excepto en la miga intermedia a los tiempos 0, 6 y 18 horas. Estas observaciones difieren con los resultados obtenidos por Piazza y Masi (1995) quienes estudiaron la redistribución del agua a través de pan de molde considerando siete puntos: corteza, miga cercana a la corteza y miga intermedia entre miga cercana a la corteza y el centro de la miga) tanto de la parte superior como de la parte la inferior del pan, 83 y el centro de la miga. Estos autores encontraron que conforme incrementaba el tiempo de almacenamiento las migas cercana a la corteza, intermedia y central disminuían su humedad, mientras que la de la corteza aumentaba. Las diferencias entre lo obtenido por Pizza y Masi (1995) y lo observado en el presente estudio, pueden atribuirse a que en este caso el pan no fue almacenado en películas plásticas tal y como lo hicieron los investigadores antes mencionados. Tabla XII. Comparación múltiple del efecto del tiempo de almacenamiento sobre la humedad de los diferentes puntos de medición en el pan MIGA CORTEZA MIGA CERCANA Error TIEMPO Media INTERMEDIA MIGA LEJANA Error Error Error estándar Media estándar Media estándar Media estándar 0 34.67 a 0.14 44.09 a 0.08 43.73 a 0.08 34.58 a 0.14 6 32.21 b 0.14 43.68 b 0.08 43.64 a 0.08 33.29 b 0.14 18 29.97 c 0.14 43.35 c 0.08 43.54 a 0.08 32.34 c 0.14 24 28.29 d 0.14 42.8 d 0.08 43.08 b 0.08 31.31 d 0.14 48 24.48 e 0.14 40.07 e 0.08 41.22 c 0.08 28.2 0.14 e Las medias marcadas con letras distintas en la misma columna implican que existe diferencia significativa entre ellas al 95% de nivel de confianza. He y Hoseney (1990) y Baik y Chinachoti (2000) estudiaron los cambios en la humedad de pan almacenado con y sin corteza, encontrando que el contenido de humedad de ambos panes disminuía al aumentar el tiempo de almacenamiento. 7.3.2 Efecto del recalentamiento en horno de microondas Se ha observado que en los productos de panificación ocurren transformaciones en su textura cuando son recalentados en horno de microondas. Uno de los problemas, es que la deshidratación no ocurre en la superficie. Esto se debe a que el agua dentro del producto se convierte continuamente a vapor y migra hacia fuera, causando así el enfriamiento por evaporación y la condensación en la superficie. Esto proporciona una textura superficial mojada o empapada desagradable para el consumidor (Corbin y Corbin, 1992) y concuerda 84 con lo observado por Ahmad et al., (2001) en galletas recalentadas por microondas; sin embargo difiere con lo obtenido en el presente trabajo. Los resultados del análisis estadístico se presentan en Tabla XIII, en la cual se observa que el recalentamiento provocó una disminución significativa (p<0.05) de la humedad de la miga cercana, miga intermedia y miga lejana. Sin embargo en la corteza no hubo efecto del recalentamiento, lo que implica que no hubo un aumento en la humedad de la corteza; no obstante, sí se aprecia que las migas tuvieron una pérdida significativa de agua al ser recalentadas. Lo anterior probablemente se deba a que no ocurrió una condensación en la corteza y que por tanto el agua que migró de la miga a la corteza, fue transferida de la corteza al medio ambiente. El hecho de que el pan obtenido en este estudio no haya presentado una textura mojada desagradable después de haber sido recalentado en horno de microondas, podría atribuirse a la presencia de los hidrocoloides. Sin embargo, la corteza del pan control también presentó menor humedad después del recalentamiento, lo cual lleva a suponer que la forma en la que el pan se almacenó (sin envase y expuesto al ambiente) fue lo que permitió obtener un pan recalentado con humedad en la corteza similar a la del pan sin recalentar. Tabla XIII. Comparación múltiple del efecto del recalentamiento sobre la humedad de los diferentes puntos de medición en el pan RECALEN TAMIENTO CORTEZA Media Error estándar MIGA MIGA MIGA CERCANA INTERMEDIA LEJANA Media Error estándar Media Error estándar Media Error estándar No 29.96 a 0.09 43.51 a 0.05 43.57 a 0.05 32.21 a 0.09 Si 29.90 a 0.09 42.12 b 0.05 42.51 b 0.05 31.68 b 0.09 Las medias marcadas con letras distintas en la misma columna implican que existe diferencia significativa entre ellas al 95% de nivel de confianza. 85 7.3.3 Efecto del tipo y concentración de hidrocoloide Rogers et al. (1990) estudiaron el efecto de diferentes métodos de recalentamiento: horno convencional, cámara de vapor y horno de microondas, sobre las características de textura de pan, encontrando que el calentamiento con vapor incrementaba el contenido de agua, mientras que el calentamiento por horno de microondas y horno convencional lo reducía; la mayor pérdida de humedad la observaron al usar horno de microondas. Mandala (2005) afirma que cuando se usan microondas es deseable un incremento en la capacidad de retener el agua, ya que de esta manera se impide la salida rápida de la misma y por tanto se generan productos menos duros. Con la finalidad de observar que hidrocoloides tuvieron un efecto significativo en la humedad de los distintos puntos de medición, se realizó el análisis estadístico, el cual se muestra en la Tabla XIV. Se observa que la corteza de los panes adicionados con alginato y carragenina tuvo valores de humedad más bajos respecto al control y dicha diferencia fue significativa (p<0.05). La goma xantana, por su parte, generó valores similares al control y a la carragenina. Por otro lado, los panes adicionados con hidrocoloide mostraron menor humedad respecto al control, en la miga cercana, miga intermedia y miga lejana. Además al comparar entre los distintos hidrocoloides se observa que los panes con alginato presentaron los valores de humedad más bajas respecto a carragenina y goma xantana, en estos tres puntos de medición, al igual que en la corteza, siendo esta diferencia significativa (p<0.05). Por otra parte, la carragenina y la goma xantana generaron los mismos valores de humedad entre sí en todos los puntos de medición. 86 Tabla XIV. Comparación múltiple del efecto del tipo de hidrocoloide sobre la humedad de los diferentes puntos de medición en el pan HIDROCOLOIDE CORTEZA Error Media estándar MIGA MIGA MIGA CERCANA INTERMEDIA LEJANA Media Error estándar Media Error estándar Media Error estándar Control 30.55 c 0.27 43.55 c 0.17 43.54 c 0.15 33.97 c 0.27 Alginato 29.47 a 0.16 42.27 a 0.095 42.49 a 0.09 30.04 a 0.16 Carragenina 29.68 ab 0.16 42.75 b 0.095 43.08 b 0.09 31.96 b 0.16 0.15 42.71 b 0.095 43.06 b 0.09 31.80 b 0.16 Xantana 30.00 bc Las medias marcadas con letras distintas en la misma columna implican que existe diferencia significativa entre ellas al 95% de nivel de confianza. Rosell et al. (2001) y Rojas et al. (2000) encontraron que la adición de hidrocoloides aumentó el contenido de humedad de la miga, observando el mayor incremento al adicionar alginato. Estos resultados no concuerdan con lo antes mencionado, debido a que en el proceso de elaboración del pan utilizado en este trabajo, siempre se añadieron 6.5L de agua a la formulación. En cambio, en los estudios antes mencionados se agregaba la cantidad necesaria de agua para alcanzar 500 BU (unidades Brabender) de consistencia. Debido a la capacidad de atado de agua de los hidrocoloides, la cantidad de agua añadida era mayor que la del control. Observando los datos de los parámetros obtenidos por el farinógrafo, reportados por Rosell et al. (2001) y Rojas et al. (2000), se aprecia que los hidrocoloides incrementaron la capacidad de absorción de agua de la masa, siendo el alginato el que provocó el mayor incremento, lo cual implica que para alcanzar la consistencia deseada de 500 BU tuvieron que añadir una mayor cantidad de agua y por ello observaron la mayor humedad en la miga del pan adicionado con este hidrocoloide. Por otra parte, cabe mencionar que, considerando que la formulación del pan adicionado con hidrocoloides tenía la misma cantidad de agua que el pan control y que los hidrocoloides son capaces de retener el agua, se esperaría que la humedad del pan adicionado con hidrocoloides fuese mayor o al menos igual que la del pan control; sin embargo, éste no fue el comportamiento mostrado por el pan elaborado en el presente estudio. Esta diferencia puede atribuirse a las variaciones propias del proceso de 87 panificación, particularmente las que suelen presentarse durante el horneado. Por ejemplo, dos de los lotes de pan con alginato fueron horneados en un horno diferente al usado en el resto de las panificaciones y por tanto, pudo haber variaciones en la distribución del pan, la cantidad de vapor inyectado, las fluctuaciones de temperatura, la distribución de calor en el horno, etc. De igual forma, las fluctuaciones en la humedad relativa del ambiente no fueron exactamente las mismas entre un lote y otro, lo cual pudo causar variaciones en la humedad de los panes. Así mismo, es probable que los cambios en el estado del pan ocurridos durante el almacenamiento hayan causado alteraciones en la forma en la cual los hidrocoloides interactúan con el agua, afectando la capacidad de estos compuestos para retenerla. A lo largo de este trabajo se apreció que cada concentración de un mismo hidrocoloide podía generar una respuesta distinta, por lo que para evaluar dicho efecto, así como para averiguar que concentraciones propiciaban un aumento o disminución de la humedad del pan en general (recalentado o no), se realizaron las Figs. 54 a 57. Hum edad corteza (% ) 31 30 29 28 0.05 0.1 Alginato 0.3 0.05 0.1 Carragenina 0.3 0.05 0.1 Xantana Fig. 54. Comparación múltiple del efecto de la concentración como un factor anidado al hidrocoloide sobre la humedad de la corteza 0.3 Humedad m iga cercana (%) 88 44 43 42 41 0.05 0.1 0.3 0.05 Alginato 0.1 0.3 0.05 Carragenina 0.1 0.3 Xantana Hum edad m iga interm edia (% ) Fig. 55. Comparación múltiple del efecto de la concentración como un factor anidado al hidrocoloide sobre la humedad de la miga cercana 44 43 42 41 0.05 0.1 Alginato 0.3 0.05 0.1 Carragenina 0.3 0.05 0.1 Xantana Fig. 56. Comparación múltiple del efecto de la concentración como un factor anidado al hidrocoloide sobre la humedad de la miga intermedia 0.3 89 Hum edad m iga lejana (% ) 33 32 31 30 29 28 0.05 0.1 Alginato 0.3 0.05 0.1 Carragenina 0.3 0.05 0.1 0.3 Xantana Fig. 57. Comparación múltiple del efecto de la concentración como un factor anidado al hidrocoloide sobre la humedad de la miga lejana En la Fig. 54 se presenta el efecto de la concentración anidada al tipo de hidrocoloide, sobre la humedad de la corteza. Se observa que de los tres hidrocoloides y las tres concentraciones, el alginato de sodio al 0.1% es el que genera valores de humedad más bajos; lo mismo se aprecia en la Fig. 57 para la miga lejana. Por otro lado, se observa en las Fig. 55 y 56 que a esa misma concentración de alginato, la miga cercana e intermedia tuvieron los valores más altos de humedad respecto a las otras dos concentraciones de alginato (0.05 y 0.3%). En cuanto a goma xantana se aprecia un comportamiento similar al de alginato de sodio, no obstante la humedad de la goma xantana al 0.1% es mayor que la de alginato al 0.1% en todos los puntos. Por otro lado, para carragenina se encuentra que la concentración de 0.1% genera valores de humedad menores que los de sus otras concentraciones, no sólo en la corteza como ocurría con alginato y xantana, si no que también en la miga cercana, intermedia y lejana. Al observar tanto la Fig. 30 de la sección 7.2.2.3 referente al efecto de la concentración-hidrocoloide sobre la dureza de la miga, así como las Fig. 55 y 56 referentes al efecto de la concentración-hidrocoloide sobre la humedad de la miga cercana y miga intermedia respectivamente, se aprecia que las concentraciones de cada hidrocoloide que generaban los valores de humedad más altos, también propiciaban los datos más bajos de dureza de la miga. Por ejemplo, carragenina al 0.05% y la goma xantana al 0.1% que fueron la combinación hidrocoloide-concentración que generaron migas (intermedia y cercana a la 90 corteza) con mayor humedad (Fig. 55 y 56), también dieron los valores más bajos de dureza de la miga (Fig. 30). Rogers et al. (1988) encontraron que el endurecimiento es función del contenido de humedad, por lo que si disminuía la humedad, la dureza aumentaba. Así pues para prevenir el envejecimiento es importante disminuir el fenómeno de deshidratación (Piazza y Masi, 1995). No obstante Uzzan et al. (2007) afirman que la pérdida de humedad no es la principal causa del endurecimiento del pan recalentado con microondas, sin embargo forma parte del proceso.