POTENCIANDO INGREDIENTES CON VALOR CULTURAL EN LATINOAMÉRICA CHILE www.studioinspiragreen.com 1 Comportamiento Reológico de la Harina de Piñón Tostado S t u di o I n s p i r a Gr ee n ® w w w . s t u di o i n s p i r a gr e en .c om 2 La importancia cultural y de biodiversidad en Latinoamérica es clave para potenciar el valor asociado a cada ingrediente utilizado por pueblos originarios donde la tradición culinaria es transmitida de generación a generación. En Studio InspiraGreen nos apasiona la Reología como la ciencia que permite caracterizar el comportamiento de ingredientes para descubrir su mayor potencial. Buscamos la sinfonía perfecta, donde la cultura ancestral y la innovación en un pas de deux culinario. Claudia Olivares Directora Ejecutiva 3 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com Colaboración con: • Dr. Wladimir Silva. Investigador asociado. Universidad Tecnológica Metropolitana Las Palmeras # 3360, Ñuñoa, Santiago - Chile Agradecimientos • Dr. Paulo Diaz Profesor Asociado Ordinario Universidad de los Andes Monseñor Álvaro del Portillo 12455. Las Condes - Chile • Carlos Olivares Eugenia Cordano Sertronik Ingeniería Eléctrica S.A. Av. Vicuña Mackenna N° 8995, La Florida, Santiago - Chile 4 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com Í N D I C E • Introducción pág. 6 • Objetivo pág. 9 • Materiales pág. 10 • Resultados pág. 11 • Conclusión pág. 18 5 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com I N T R O D U C C I Ó N • El piñón es la semilla comestible de la araucaria. Se encuentra dentro de los conos que maduran aproximadamente 18 meses después de la polinización. • Cada cono puede diseminar hasta 200 semillas. Los piñones miden entre 4 y 5 cm de largo y son una parte importante de la dieta tradicional en algunas regiones. • . El piñón es un fruto fascinante que proviene de la araucaria araucana, también conocida como pehuén en Chile. • Descripción de la Araucaria Araucana: • • o La araucaria es un árbol perenne que puede alcanzar hasta 50 metros de altura. Su tronco es recto y, en algunos casos, muy grueso (con más de 3 metros de diámetro). o Las ramas comienzan a varios metros del suelo y se disponen en verticilos de 5 ramas que se extienden perpendicularmente al tronco. o Las acículas (hojas) son duras, de color verde oscuro y están dispuestas de manera imbricada sobre las ramillas. o Existen plantas masculinas y femeninas, siendo los conos femeninos más vistosos. Importancia Cultural: o El piñón araucano es considerado un fruto sagrado por el pueblo mapuche. Tiene un significado especial en su cultura y se utiliza tanto con fines medicinales como en la alimentación. o En Chile, se encuentra principalmente en la cordillera de los Andes y en la cordillera de la Costa. Cocina y Consumo: o Los piñones se pueden consumir de diversas formas: tostados, hervidos o en preparaciones culinarias. Son un ingrediente clave en platos tradicionales como sopaipillas, cazuela y pan. o Además, se pueden disfrutar solos como un delicioso bocadillo. 6 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com I N T R O D U C C I Ó N La recolección y procesamiento del piñón (semilla de la araucaria) es un proceso interesante y vital para su conservación. • • Recolección: o La recolección del piñón se lleva a cabo principalmente en otoño en las zonas altas de la cordillera. o Existen varias formas de recolectar piñones: ▪ Esperar a que los pájaros desmiembren los conos y los frutos caigan al suelo. ▪ Dejar que los piñones maduren y se desprendan naturalmente del árbol. ▪ Subir al árbol y apalear los conos hasta que caigan. ▪ Desmembrar los conos con la ayuda de un lazo o cortando las ramas del árbol. Proceso de Tostado: o Después de la recolección, los piñones se deben secar y tostar. o No hay una temperatura y tiempo específicos universalmente aplicables, pero generalmente se tuestan a baja temperatura (alrededor de 100 °C) durante varias horas hasta que estén dorados y fragantes. o El tostado realza su sabor y textura. 7 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com COMPOSICIÓN I N T R O D U C C I Ó N • Piñón • English name: Pine nut • Nombre científico: Araucaria araucana • Parte comestible (%): 100 • Tabla nutricional de el Piñón calculada por 100 g de porción comestible de Piñón. Componente Valor Unidad 0 g cenizas 2.3-3.2 g grasa, total (lípidos totales) 1,6-2,6 g proteína, total 5-10 g agua (humedad) 44.4-53.3 % Hidratos de Carbono 70-86 g fibra, cruda 2.0-4.8 g Almidón 60.3-78.3 % bms Fibra dietética 23.3-26.9 % bms PROXIMALES alcohol (etanol) El Piñón contiene varias vitaminas y minerales importantes, entre ellos destacan: • Vitamina E • Calcio • Hierro • Potasio • Magnesio • Zinc Fuentes: FOOD TECHNOLOGY • Cienc. Rural 51 (4) • 2021 • Proximate composition and kinectics drying of sweet pine nuts compared to typical nuts of Araucaria angustifolia Composição proximal e cinética de secagem de pinhões doces e pinhões típicos de Araucaria angustifolia Departamento de Agroindustria y Enología. Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad de Chile. Harina de Piñón de Araucaria: Características y Potencial Tecnológico. Berta Escobar Álvarez. 8 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com O B J E T I V O El presente estudio tiene como objetivo caracterizar reológicamente la harina artesanal de piñón tostado como ingrediente alimenticio potencial. Para ello se abordarán los siguientes temas: 1. Consistencia y estabilidad: Medición de perfil de viscosidad, con la finalidad de evaluar el comportamiento del almidón, la gelatinización, retrogradación para evaluar la estabilidad en productos coccionados. 2. Comportamiento bajo condiciones de mezcla de masa: Evaluación de la harina en un potencial uso en productos de panificación. 3. Daño de almidón: para evaluar los efectos de temperatura de tostado en la harina de piñón. 9 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com M A T E R I A L E S Muestras • 300g de harina de piñón tostado facilitado por UTEM. • 100g de harina de piñón, crudo seco facilitado por Sertronik. Instrumentación • RVA 4500. Universidad de los Andes. • Para la determinación de comportamiento de pastificación de almidones. • Mixolab. Sertronik • Para la determinación de comportamiento de masa de harina de piñón. • SDmatic. Sertronik • Determinación amperométrica de daño de almidón en harinas de piñón. • Im 9500. Sertronik • Determinación por método secundario de humedad en harinas de piñón. 10 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com R E S U L T A D O S • Las harinas con las cuales se realizó el siguiente estudio fueron preparadas de forma artesanal con el fin de realizar un estudio preliminar para el análisis de aplicaciones alimenticias tan variadas como salsas, snacks, extruidos, galletas, entre otros. • Harina A: corresponde a harina de piñón crudo cortado por la mitad manualmente y secado a aprox 50 °C por 3 días, molido y envasado. El color obtenido es un beige claro, de granulometría fina, poco compacta en comparación a la harina B. Aroma suave. • • Harina B: corresponde a harina de piñón tostado de forma artesanal a más de 100°C sobre fuego alimentado por leños por aprox 3 horas, molido y envasado. EL color obtenido es siena tostada claro, de granulometría fina, compacta en comparación a la harina A. Aroma intenso. A B Imagen 1: Harinas de piñones. Harina A (piñón crudo) y Harina B (piñón tostado). 11 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com PERFIL DE PASTIFICACIÓN R E S U L T A D O S • El RVA 4500 es un viscosímetro rotacional que permite evaluar muestras alimenticias en polvos suspendidos en solvente o mezclas, la mezcla es modificada por velocidad de rotación y temperatura controlados y medibles. La viscosidad de esta solución es informada en tiempo real. • Ideal para fluidos no newtonianos. • El método de pastificación utilizado fue STD1. Método 76-21 de AACC International (AACC 2000b) Gramos de muestra pesada: 3g Humedad teórica 14% Volumen de agua destilada: 25ml Tiempo de análisis: 13 minutos Perfil de temperatura: 50°C a 0min., 50°C a 1min, 95°C a 4min, 50°C a 11min. Perfil de velocidad: 960 rpm a 0 min 0 seg, 160 rpm a 0min 10 seg. • • • • • • Imagen 2: Curvas RVA de Harina de Piñón tostado. Comparativa con harina de maíz, trigo, mezclas trigo: maíz (1:2) y trigo maíz (2:1). Valores de perfil de viscosidad Harina de Piñón tostado Peak Viscosity : 224 cPa Holding Strenght : 226 cPa Setback : 111 cPa Final Viscosity : 337 cPa 12 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com R E S U L T A D O S PERFIL DE AMASADO • El Mixolab es un instrumento que analiza el comportamiento de masa bajo condiciones controladas de temperatura y amasado. • Mide, en tiempo real, el torque (expresado en Nm o mNm) generado por el paso de la masa entre dos varillas amasadoras. Esto permite estudiar: propiedades reológicas de la masa, como su capacidad de hidratación y tiempo de desarrollo, así como el debilitamiento de las proteínas, la actividad enzimática, la gelatinización y retrogradación del almidón. El MIXOLAB 2 ofrece la ventaja de trabajar con una cantidad constante de masa para eliminar la variabilidad debida al grado de llenado del recipiente. • El estudio del comportamiento de masa es fundamental para determinar si la harina de piñón es viable en aplicaciones en productos de panificación, y calcular la hidratación óptima. • Para el análisis en el Mixolab 2 es requerido medir la humedad real de la muestra. El método referencial secundario utilizado en el presente estudio fue tecnología NIR con el IM9500, lo que permitió observar los espectros de las muestras de harina de piñón tostado como para piñón crudo seco. Imagen 3. Espectro NIR. Harina de piñón tostado (A). Harina de piñón crudo (B). El espectro que corresponde al rango de 570-1100 nm donde encontramos enlaces C-H, O-H asociados a lípidos, carbohidratos y agua principalmente. 13 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com • R E S U L T A D O S Para una mejor comprensión del comportamiento de la masa de harina de piñón tostado, el procedimiento incluyó adicionalmente el análisis de harina de piñón crudo seco, para contar con comparativa por falta de referencias previas de piñón de Araucaria Araucana en este tipo de instrumento. Los detalles del protocolo empleado son: • El protocolo utilizado: Chopin+ • Gramos de muestra pesada: 75g • Humedad piñón tostado: 7.4% (NIR IM9500) • Humedad piñón crudo seco: 14% (NIR IM9500) • Hidratación: 100% b14 • Tiempo de análisis: 45 minutos • Temperatura del depósito: 30°C. • Velocidad del amasado: 80 rpm Imagen 4. Gráfica de perfil de amasado de harina de piñón crudo seco Tabla 1. Análisis de piñón crudo seco. Mixolab 2. 14 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com R E S U L T A D O S Imagen 5. Gráfica de perfil de amasado harina de piñón tostado. Tabla 2. Análisis de harina de piñón tostado. Mixolab 2. Las masas obtenidas al finalizar el análisis son de textura compacta, nula o baja elasticidad, maleables, aroma intenso realzado por la cocción en mayor grado para la harina de piñón tostado. Bajo hidratación de 100% el análisis es incompatible con este tipo de harina, la cual queda adherida a los cilindros de la amasadora del instrumento, llevando el torque a Cero. La ausencia de gluten es un factor que es detectado en el análisis de masa al obtener curvas planas en el sector correspondiente a proteínas. El daño de almidón influye en el comportamiento de esta harina. Obteniendo valores bajos de torque, al comúnmente encontrado en literatura para harinas de trigo. La abrupta pendiente en la harina de piñón tostado nos sugiere que la gelatinización se produce a temperaturas de amilopectina (70-80°C) más que de amilosa (60-70°C), este efecto puede deberse a las condiciones de tostado que se realiza de forma artesanal sobre estas temperaturas de gelatinización. Un análisis complementario sería el DSC para determinar la naturaleza de la proporción de amilosa y amilopectina asociada a la harina de piñón. Studio InspiraGreen® 15 www.studioinspiragreen.com R E S U L T A D O S Imagen 6. Amasado de harina de piñón tostado Imagen 7. Amasado de harina de piñón crudo seco. A B Imagen 8. Masas obtenidas del análisis en Mixolab 2 de harina de piñón crudo seco (A) y de harina de piñón tostado (B). 16 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com R E S U L T A D O S Análisis de Almidón dañado • Resultados obtenidos en los análisis de pastificación (RVA) y de perfil de amasado (Chopin 2) nos permiten visualizar algunos factores complementarios a analizar con la referencia de valores obtenidos como la harina de trigo. El daño de almidón es uno de los factores en consideración. • El daño de almidón es el daño causado a los pequeños gránulos de almidón durante la molienda, y, debido a ello, el grado de exposición que tienen las partes internas de dichos gránulos a la acción de factores externos tales como las enzimas, las levaduras y el agua que se añaden a las masas. • Controlar esté parámetro nos permite a nivel productivo, considerar correcciones dependiendo de la factibilidad del tipo de producto a fabricar. • El método para este control es el amperométrico aportado por el instrumento SDmatic. Harina de Piñón crudo seco Harina de Piñón tostado Ai% 94.81% 93.53% UCD 23.1 19.7 UCDc ---- --- Vabs 42 s 74 s AAC 76.31 6.71 5.57 Farrand 30.96 21.35 Tabla 3. Resultados Daño de almidón (crudo seco y tostado). Análisis SDmatic Imagen 9. Cuadro de tipo de productos horneados según UCD /Proteína 17 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com C O N C L U S I Ó N El presente estudio preliminar nos concluye que las harinas de piñón tostado poseen características reológicas potenciales adecuadas para productos horneados tales como galletas, crackers, masas planas entre otros productos que no requieran gran volumen en el desarrollo de masa. Eventualmente se requerirá ingredientes adicionales para potenciar características de elasticidad y corrección del daño del almidón asociado a estas harinas. Productos Free Gluten son un potencial nicho para esta harina de piñón tostado. Productos extruidos requerirán la incorporación de mezclas con otras harinas que aporten estructura y consistencia dado los valores de viscosidad y torque obtenidos para la harina de piñón tostado y crudo seco, además del factor de la calidad de almidón dañado. El aroma detectado en las masas coccionadas le otorgan a este interesante ingrediente un potencial de uso culinario a destacar. 18 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com Muchas gracias S t u di o I n s p i r a Gr ee n ® w w w . s t u di o i n s p i r a gr e en .c om 19 20 Studio InspiraGreen® www.studioinspiragreen.com