Se utilizó harina de trigo (HT) marca Los Gallos, la cual fue adquirida en un comercio local de Hermosillo, Sonora. También se utilizó harina de mijo (HM) marca Larissa Veronica adquirida en Tucson, Arizona. Otras materias primas utilizadas en el proceso de panificación fueron manteca vegetal (Marca Inca), levadura (Marca Nevada) y solución azúcar-sal, todas ellas se compraron en un comercio local.

La HM fue sometida a dos tratamientos térmicos, 100 o 130 °C durante 30 min en una estufa (VWR International Modelo 1321F U.S.A). Después las harinas se acondicionaron en una cámara de fermentación a 30 °C y 90 % HR por 1 h para restituir la pérdida de humedad ocasionada por los diferentes tratamientos térmicos.

Las formulaciones binarias que se evaluaron se basaron en la mezcla de la HM tratada térmicamente con la HT en las proporciones siguientes: 10/90, 20/80 y 30/70 (peso/peso), respectivamente.

A la HT y HM se les determinó humedad, proteína, grasa cruda y ceniza de acuerdo con los siguientes métodos: 44-40.01, 46-13.01, 30-20.01 y 08-01.01 (AACC, 2000), respectivamente. Los parámetros mencionados anteriormente se realizaron por triplicado. Los carbohidratos se calcularon por diferencia.

Se utilizó un colorímetro Konica Minolta (Modelo Chroma Meter CR-400, Minolta Sensing, Inc., Osaka, Japón). El tamaño de apertura fue de 8 mm. Los parámetros evaluados fueron: L* (Luminosidad), a* (variación de rojo a verde) y b* (variación de amarillo a azul). Para la obtención de estos parámetros se realizaron 5 disparos dirigidos a diferentes puntos sobre la bolsa que contenía cada una de las mezclas de harinas.

La CRA se realizó de acuerdo con el método 56-11.02 (AACC, 2000). Se colocaron 5 g de harina ± 0.05 g en un tubo de 50 mL (Nalgene Centrifuge Ware) al cual se le añadió 25 g de agua ± 0.05 g. La mezcla se agitó inicialmente por 5 s para suspender la harina. Después se agitó a los 5, 10, 15 y 20 min, seguida de centrifugación por 15 min a 1000 x g (Centrifuge Beckman Coulter Allegra X-30R, Brea, California, USA) a temperatura ambiente. El sobrenadante fue descartado y el tubo conteniendo el pellet húmedo se invirtió para decantar por 10 min y finalmente ser pesado. Los cálculos se realizaron de acuerdo con Haynes et al. (2009). Este análisis se realizó por quintuplicado.

Se obtuvo de acuerdo con el método 76-21.02 (AACC, 2000). Las mezclas de harinas no tratadas y las tratadas térmicamente se analizaron en base a 3.5 g ± 0.01 g de muestra ajustadas al 14 % de humedad. La cantidad de agua incorporada fue de 25 g ± 0.01 g resultado del propio ajuste al que se llevaron las harinas (Shittu et al., 2007). Se utilizó un viscosímetro RVA (Rapid Visco Analyser Super 4, Newport Scientific Australia). Mediante el software Thermocline se seleccionó el perfil de la prueba Estándar 1. La medición de esta prueba se llevó a cabo por duplicado.

A 10 g de harina se le añadieron 5.5 g de solución salina al 2 % para mezclar hasta formar una masa firme y homogénea. Se dejó reposar por 5 min y se procedió a un amasado suave bajo el chorro de agua hasta remover todo el almidón soluble. La masa se estiró con el propósito de eliminar el exceso de agua, hasta que la superficie de la muestra de gluten se volvió adherente. El gluten húmedo obtenido anteriormente se secó en una estufa a 150 °C por 10 min, se retiró de la estufa y se pesó después de 20 min de atemperado. Después del primer pesaje se partió el gluten manualmente y se volvió a secar por otros 10 min a 150 °C. Después la muestra se colocó en un desecador durante 24 h y se obtuvo un tercer pesaje con el cual se calculó el rendimiento del gluten seco (Espinoza y Quispe, 2013). Esta prueba se llevó a cabo por triplicado.

En base a los valores de humedad y proteína de las mezclas de harinas tratadas térmicamente con HT, se calculó la cantidad de agua y harina para llevar a cabo el amasado en un Mixógrafo (National Mfg. Co. Lincoln, NE, USA), de acuerdo con el método 54-40.02 (AACC, 2000). Se analizó el gráfico obtenido y se determinó el TOA. Este análisis se realizó por duplicado.

La masa obtenida anteriormente se colocó dentro de una cámara de fermentación (30 °C y 90 % HR) por 20 min. Al cabo de este tiempo, la masa se colocó sobre una plataforma ranurada y sobre esta otra plataforma sin ranuras, prensándose por aproximadamente 30 s para formar las tiras de masas las cuales se introdujeron de nuevo en la cámara de fermentación por 45 min (Ktenioudaki et al., 2013). Al cabo de este tiempo se realizó la medición de F y E a una velocidad de prueba de 3.3 mm/s. La medición de los parámetros mencionados anteriormente se llevó a cabo siguiendo la técnica descrita por Kieffer et al. (1988), utilizando un analizador de textura (TA-XT2, SMS/Kieffer dough extensibility Rig Stable Micro Systems, Godalming, Surrey, England). Para la obtención de los parámetros mencionados anteriormente se realizaron diez mediciones.

Se realizó por el método 10-10.03 (AACC, 2000). Se utilizaron 35 g de harina, 1.2 mL de manteca vegetal, 0.7 g de levadura, 3.83 mL de solución azúcar-sal (azúcar 42.44 %, sal 10.61 % y agua 46.93 %) y 21.55 mL de agua. La Figura 1 muestra un diagrama del proceso de elaboración del pan. Esta prueba se llevó a cabo por duplicado.

Figura 1

Peso del pan. Se pesó en una balanza inmediatamente después de extraerse del horno. Volumen específico del pan. Se obtuvo de la relación del volumen del pan/peso del pan y fue expresado en cm³/g.

De cada tratamiento se obtuvieron dos panes los cuales fueron rebanados a un grosor de 1.5 cm. Se utilizó un Texturómetro (TA-XT2, Texture Analyser Stable Micro Systems, Godalming, Surrey, UK) con la celda de carga de 5 kg y dispositivo TA-40 (40 mm de diámetro). La velocidad del ensayo fue de 1.7 mm/s para comprimir la rebanada el 50 % de su altura. El tiempo entre las compresiones fue de 5 s. Los parámetros obtenidos fueron: firmeza, elasticidad, cohesividad y masticabilidad (Verdú et al., 2015).

Los resultados se analizaron aplicando un procedimiento de comparación múltiple para determinar cuáles medias son significativamente diferentes de otras. Para discriminar entre las medias se utilizó el procedimiento de diferencia mínima significativa (LSD) de Fisher. El Análisis estadístico se llevó a cabo con el Programa Statgraphics Centurion XVI (StatPoint Technologies) con un nivel de confianza del 95 %.

El TOA (Tabla 3) no fue afectado de manera importante cuando se analizaron las diferentes mezclas de HT con HM. Se observaron valores muy semejantes estadísticamente (p ≥ 0.05) con respecto a HT. En lo que respecta al parámetro de gluten seco (Tabla 3), la tendencia fue de disminuir a medida que se incrementó el porcentaje de sustitución, este comportamiento fue observado cuando se utilizó HM tratada a 100 y 130 °C. Las sustituciones realizadas al 30 % fueron las que mostraron los valores más semejantes a HT.

Tabla 3

Harina	TOA (min)	Gluten seco (g) 1.22 ± 0.04 b	Fuerza (N)	Extensibilidad (mm)
HT	5.30 ± 0.07 c	0.34 ± 0.03 g	38.55 ± 12.71 bc
HT/HM 10%-100°C	6.21 ± 0.21 a	2.01 ± 0.01 a	0.81 ± 0.04 a	36.14 ± 10.29 c
HT/HM 20%-100°C	5.36 ± 0.14 c	1.47 ± 0.04 b	0.58 ± 0.04 c	46.22 ± 12.11 ab
HT/HM 30%-100°C	5.39 ± 0.07 bc	1.05 ± 0.14 bc	0.41 ± 0.06 f	48.08 ± 13.87 a
HT/HM 10%-130°C	5.54 ± 0.42 abc	1.58 ± 0.04 b	0.69 ± 0.07 b	47.17 ± 12.19 ab
HT/HM 20%-130°C	6.12 ± 0.14 ab	1.41 ± 0.01 b	0.52 ± 0.03 d	44.56 ± 15.31 abc
HT/HM 30%-130°C	5.45 ± 0.35 c	1.04 ± 0.16 c	0.44 ± 0.02 e	49.91 ± 9.12 a

Los datos son expresados como media ± desviación estándar. Medias con diferente letra en columnas indican diferencias significativas (p ≤ 0.05).

La importancia en la evaluación de este parámetro se debe a la calidad y cantidad de la fracción proteica que poseen, debido a que es considerado un factor de suma importancia para la funcionalidad de la masa que determina principalmente su capacidad de panificación (Vásquez et al., 2018). La calidad de las harinas depende de un equilibrio específico entre gliadinas y gluteninas para elaborar un buen pan, además se requiere de un balance apropiado entre viscosidad y elasticidad de la masa. El gluten insuficientemente elástico conduce a obtener un pan de bajo volumen. El aumento de la elasticidad genera un pan de mayor volumen, pero también el gluten elástico impide la expansión de las células de gas que conducen de nuevo a bajar el volumen del pan (Barak et al., 2013). De acuerdo a lo anterior, el gluten juega un papel determinante en la apariencia y estructura de la miga de los productos elaborados a base de cereales (Demirkesen et al., 2010).

Otro parámetro analizado en la masa obtenida de las diferentes mezclas de harinas fue el de fuerza (Tabla 3). La tendencia fue a disminuir a medida que se incrementó el porcentaje de sustitución sin importar el tratamiento térmico a la que fue sometida la HM. Todos los valores de fuerza obtenidos en las diferentes mezclas de HT-HM fueron mayores a la mostrada por HT. Por último, también se analizó la extensibilidad de las masas (Tabla 3) y no se encontraron diferencias significativas (p ≥ 0.05) en los niveles de sustitución del 10 y 20 % con respecto a la obtenida en HT. Sin embargo, a niveles de sustitución del 30 % con HM tratada térmicamente a 100 y 130 °C si se observaron diferencias significativas (p ≤ 0.05) con respecto a HT. Los valores más altos de extensibilidad fueron registrados en este último nivel de sustitución. Las propiedades reológicas de las masas son críticas en la manufactura de alimentos (Barak et al., 2013). La masa exhibe un comportamiento visco elástico, combinando las propiedades de un fluido viscoso y un sólido elástico. La combinación de harina, agua y levadura juega un papel muy importante que define la estructura y propiedades reológicas de la masa (Upadhyay et al., 2012).

Estudios realizados por Ktenioudaki et al. (2013) observaron cambios en las pruebas reológicas de las masas durante la adición de subproductos, ocasionados posiblemente por la adición de fibra la cual interactúa con el desarrollo del gluten causando cambios en sus propiedades reológicas. Este comportamiento ha sido reportado por Rieder et al. (2012), quien trabajó sobre la calidad reológica de la masa al ser sustituida la HT con harinas de cebada y de avena. Estos autores observaron también como la fuerza y extensibilidad disminuyeron por dilución del gluten de trigo cuando el contenido de fibra aumentó, lo que puede generar un rompimiento de la red de gluten durante la formación de la mezcla.

Los parámetros físicos analizados en pan fueron peso y volumen específico (Figura 3). En lo que respecta al peso, no se observaron diferencias significativas (p ≥ 0.05) cuando se analizó el obtenido de HT y la mezcla de HT con HM al 10 % sometida a 100 °C. Sin embargo, con el resto de las mezclas sí se observaron diferencias significativas (p ≤ 0.05). También se analizó el volumen específico obtenido de la relación del volumen del pan y su peso. La tendencia fue a disminuir a medida que se incrementó el porcentaje de sustitución de HM.

Figura 3

Aumentos en el volumen específico se atribuyen a la capacidad de retención de gas del gluten (Wu et al., 2012). Al incrementar el nivel de sustitución reduciendo por dilución el gluten contenido en las mezclas de harinas, generó volúmenes específicos más bajos con respecto al obtenido de HT.

Es importante considerar en este estudio que no necesariamente las masas que mostraron valores más altos de fuerza o extensibilidad fueron de las que se obtuvieron volúmenes específicos más altos de pan. Lo que sí fue evidente es que el tratamiento térmico de 100 °C sobre HM (4.18 cm³/g) y niveles de sustitución del 10 % favoreció con valores muy cercanos de volumen específico al obtenido de HT (4.78 cm³/g). Por lo tanto, un balance entre fuerza y extensibilidad de las masas determinado por la cantidad y calidad de sus proteínas es necesario para la obtención de volúmenes adecuados de pan.

La Figura 4 muestra los valores de firmeza, elasticidad, cohesividad y masticabilidad de los panes obtenidos de las diferentes mezclas de HT con HM tratada a 100 y 130 °C a niveles de sustitución del 10, 20 y 30 %. En lo que respecta a firmeza la tendencia fue de incrementar a medida que aumentó el nivel de sustitución, este comportamiento fue más evidente cuando se utilizó HM (21.07 N) tratada a 130 °C y nivel de sustitución del 30 %. El valor más bajo de este parámetro fue el que se obtuvo en HT (3.97 N). Este mismo comportamiento fue observado en masticabilidad, sin embargo, los incrementos más importantes fueron los mostrados a niveles de sustitución del 20 y 30 % con HM (7.07 y 9.31, respectivamente) tratada a 130 °C y que mostraron diferencias significativas (p ≤ 0.05) con respecto al resto de mezclas de harinas. Un comportamiento contrario al observado en los dos parámetros mencionados anteriormente fueron elasticidad y cohesividad, coincidiendo también en que los valores más bajos observados fueron en la sustitución del 30 % con HM sin importar el tratamiento térmico a la que fue sometida.

Figura 4

La firmeza de la miga es uno de los atributos de textura que más ha llamado la atención, por la percepción de frescura del producto, en este caso pan, que nos brinda una estimación de la calidad de este. La textura y la palatabilidad de los productos de panadería son atributos muy importantes que difieren de un producto a otro. En el caso de la textura de la miga del pan, las propiedades mecánicas como firmeza y elasticidad son de las que más interesan y muy frecuentemente se trata de ligar estos parámetros con las características asociadas a la palatabilidad y masticabilidad mediante la adaptación de los más fundamentales métodos físicos de análisis (Hernández y Duran, 2012).