ManualLABTECSem2de2010_10064

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICOLICENCIATURA EN QUMICA DE ALIMENTOS

Protocolos Experimentales para la Asignatura de Laboratorio de Tecnologa de AlimentosCLAVE: 1809 CRDITOS: 20

Departamento de Alimentos y Biotecnologa. Facultad de Qumica UNAM 2010

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MANUAL DE PRCTICAS LABTEC FACULTAD DE QUMICA, UNAM. DEPARTAMENTO DE ALIMENTOS Y BIOTECNOLOGA

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INDICE GENERAL

Bloque de Cereales3 Bloque Productos Crnicos..60 Bloque Productos Lcteos104 Bloque Productos Vegetales 173


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Mdulo de CerealesProf. Olga Velzquez Madrazo Prof. Armando Conca Torres


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PRESENTACINLos cereales y leguminosas son la base de la dieta en Mxico y en la mayor parte del mundo. A diferencia de otros grupos de productos, el consumo de los granos generalmente requiere de importantes procesos, muchos de los cuales son muy antiguos, pero siguen vigentes porque son extraordinarios desde el punto de vista tecnolgico; por ejemplo, la panificacin, la nixtamalizacin y el malteado. Hoy en da en la industria alimentaria es indispensable contar con conocimientos, habilidades y competencias para la utilizacin de este grupo tan importante de materias primas y para la elaboracin de sus productos procesados con los estndares de seguridad y calidad que el mercado actual requiere.

OBJETIVOS:A travs de este mdulo, los estudiantes lograrn: Aplicar e interpretar adecuadamente los controles aplicables a los cereales, las leguminosas y sus productos. Llevar a cabo los principales procesos aplicables a este grupo: molienda, panificacin, nixtamalizacin y malteado. Seleccionar y aplicar los procesos y operaciones unitarias adecuados para la obtencin de productos de cereales y leguminosas. Integrar y aplicar los conocimientos, habilidades y competencias para proponer nuevos productos.

El mdulo de Cereales consta de las siguientes sesiones de trabajo: TEMA Sesin 1: Calidad Fsica de los granos Sesin 2: Molienda Sesin 3: Calidad de harinas Sesin 4: Elaboracin de cerveza Sesin 5: Panificacin y Evaluacin del pan Sesin 6: Nixtamalizacin y evaluacin de textura en productos nixtamalizados Sesin 7: Otros productos de granos Sesin 8: Presentacin final del mdulo. DURACIN 2 DAS 1 DA 2 DAS 1 DA Y CONTROLES DURANTE UNA SEMANA 2 DAS 2 DAS A LO LARGO DEL MDULO Y 1 DA 1 DA PGINA 5 13 23 36 40 50 59

MANUAL DE PRCTICAS LABTEC FACULTAD DE QUMICA, UNAM. DEPARTAMENTO DE ALIMENTOS Y BIOTECNOLOGA SESION 1 CALIDAD FSICA DE LOS GRANOS (2 das)Objetivos Al finalizar esta prctica, los alumnos sern capaces de:

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Realizar las pruebas fsicas ms utilizadas para determinar la calidad de los granos, e interpretarlas. Establecer el grado de calidad de los granos, a partir de los resultados de las pruebas fsicas. Aplicar e interpretar las normas disponibles para los diferentes granos y elaborar una propuesta de norma, cuando no exista.

Introduccin La calidad de los granos est definida por el conjunto de atributos que identifican un lote y que determinan el grado de aceptacin del mismo. De acuerdo a los atributos de calidad pueden darse bonificaciones o depreciaciones al producto, lo que es muy importante desde el punto de vista econmico. Por otro lado, un lote de granos puede destinarse a diferentes usos industriales en funcin de sus caractersticas particulares, ya que stas lo hacen ms o menos adecuado para algn tipo de procesos o de productos. En la comercializacin de granos, generalmente se consideran los atributos y pruebas de calidad establecidos en las Normas que son los documentos oficiales que establecen las especificaciones que el producto debe cumplir. Siempre que es posible, estas caractersticas se encuentran expresadas en forma numrica y en trminos de unidades apropiadas, junto con lmites de aplicacin de estos requerimientos normativos; as por ejemplo, el trigo puede tener como mximo de humedad, el 13 % referido al peso en base hmeda, determinado mediante el higrmetro electrnico para granos, o cualquier otro mtodo que permita obtener una precisin de 0.1 % Para la conservacin de granos, es necesario someterlos a un nmero de operaciones que se determinan basndose en las caractersticas de calidad del lote. En resumen, la determinacin de la calidad de un lote de grano, permite asegurar que sea inocuo para los consumidores y el ambiente, establecer un precio justo, determinar su uso potencial y el comportamiento que tendr durante la molienda u otro proceso industrial y determinar las operaciones necesarias para reducir prdidas. Las determinaciones pueden agruparse en: A. Sensoriales y temperatura B. Impurezas y sanidad

MANUAL DE PRCTICAS LABTEC FACULTAD DE QUMICA, UNAM. DEPARTAMENTO DE ALIMENTOS Y BIOTECNOLOGAC. Humedad, densidad y dureza D. Anlisis selectivo.

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RECUERDE QUE ANTES DE EMPEZAR LA PRCTICA, DEBE ELABORAR EL DIAGRAMA DE FLUJO DE LAS DETERMINACIONES. Lea cuidadosamente todo el protocolo, para ordenarlas en el diagrama de la manera adecuada, pues para algunas determinaciones es importante el momento en que se llevan a cabo o se requiere de determinaciones previas. Desde luego, al recibir la muestra se pesa y se registran los datos de origen y del recipiente que contiene la muestra. Parte Experimental Equipo Cribas especficas para cada grano Balanzas granataria y analtica Termmetro de mercurio o digital Higrmetro para granos o estufa de secado a 130 con ventilacin total C Pesafiltros (a peso constante) y desecadores Molino para granos Tamiz de malla 40 Homogeneizador de granos Boerner o similar, o mantas de 1 m x 1 m Balanza de densidad para granos , recipiente de 1 L exacto. Material Bolsas de polietileno de diferentes tamaos, para fracciones y para submuestras. Engrapadora, etiquetas y masking tape Lupa, pinzas de diseccin y bistur Vasos de ppdos. de 300 y de 600 ml Probeta de plstico de 1 L y pesa con cordn Lija del no. 2, en tiras de 3 x 10 cm montadas en una base firme. Muestras y reactivos 2.0 Kg de trigo*, para cada equipo 1.5 Kg de otro grano*, asignado por el profesor, entre: maz, sorgo, avena, garbanzo, centeno, soya, frijol, alubia, lenteja, cebada y arroz. * Los granos se seguirn utilizando en las prcticas subsecuentes


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Problema En esta prctica se le asignarn 2 muestras de granos para realizar las determinaciones fsicas que permitan establecer su calidad, con base en las Normas. Analice las muestras y aplique las especificaciones de la Norma Oficial Mexicana (NOM) de la Norma Mexicana (NMX), para resolver las 4 preguntas del formato de reporte: 1. Calidad del grano 2. Efecto de la calidad en el precio (sobreprecio depreciacin) 3. Posibles usos 4. Operaciones necesarias antes del almacenamiento. Si no existe Norma para el grano en cuestin, seale los puntos que se deben considerar para hacer un anteproyecto de Norma de ese grano. Procedimiento 1. Consulte la Norma Oficial Mexicana correspondiente a cada grano. Trabajar con trigo y otro grano asignado por el profesor. Lea cuidadosamente la norma y el protocolo y prepare lo necesario. El da de la prctica debe tener a la mano las normas de los granos asignados. 2. Realice las determinaciones fsicas que indican las normas respectivas para las 2 muestras y recuerde que utilizar estos granos en las siguientes prcticas. En la siguiente parte se encuentran los detalles de estas determinaciones. 3. Para reportar, debe llenar las hojas de registro de datos que se encuentran en este protocolo. Estdielas antes para llenarlas mejor; si tiene sugerencias para mejorar las formas, hgalas. 4. Compare sus resultados con la norma correspondiente y clasifique los granos por su calidad. 5. En caso de que no haya norma vigente, seale los puntos a considerar en un anteproyecto de norma, partiendo de las normas para otros granos similares, de usos semejantes, y de la metodologa propuesta por AOAC y /o AACC. Ambos estn en las Bibliotecas de la FQ (edificios A y E), en el rea de manuales. Determinaciones Fsicas A. Sensoriales y temperatura A.1 En cuanto se recibe la bolsa con la muestra, sin abrir, se examina por fuera en busca de alteraciones o defectos evidentes. Si hubiese alguno como hongos o infestacin, se omite la deteccin de olor, por seguridad del analista. Si este defecto es muy notable, puede ser necesario suspender el anlisis e incinerar el grano. Si hay cualquier evidencia de deterioro, en especial polvillo fino, no debe olerse el grano, ya que puede haber aflatoxinas.


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A.2 Si el aspecto inicial es aceptable, sin agitar la bolsa, se toma inmediatamente la temperatura del grano en 5 zonas diferentes de la bolsa. Se reportan la temperatura ambiente, las 5 lecturas, la mxima diferencia entre lecturas y la diferencia con la T ambiente. A.3 Inmediatamente despus de registrar la temperatura, se cierra la bolsa, se agita la muestra, al menos durante un minuto y se abre nuevamente la bolsa para percibir el olor, arrastrando el olor con la mano; no debe meterse la nariz a ste. El olor debe ser el aceptable, tpico del grano. No deben percibirse olores de humedad, hongos, fermentacin, acidez, rancidez, putrefaccin, plaguicidas ni otros olores extraos. De existir alguno, se describe. A.4 A continuacin, se homogeniza la muestra, en el homogenizador de Boerner, en una bolsa suficientemente grande, o en la manta. A.5 Se completa la evaluacin sensorial del grano, examinando color y aspecto. El color del grano se compara con un muestrario con una escala de color; en el laboratorio contamos con escalas para granos amarillos a caf y otra para granos grises, azules y negros. Es importante registrar si en la muestra hay insectos, mohos o daos evidentes. B. Impurezas y Sanidad. B.1 Una vez homogenizado el grano, se toma exactamente 1 Kg para el examen de impurezas y sanidad. Se pasa todo el grano por la criba de orificio triangular de 1.98 mm para trigo, o la correspondiente a cada grano y se colectan todas las impurezas como piedras, terrones, paja, tallos hierbas, malezas, hojas, excretas o pelos de roedores, vidrios, insectos (registrando si estn vivos o muertos) fragmentos de ellos, y cualquier otra materia extraa al grano; se separan manualmente las que hayan quedado entre el grano, o todas si no se tiene la criba y se registra el peso. El grano limpio se utilizar en otras determinaciones. Se reporta el % de impurezas con un decimal y se especifica en la hoja de reporte qu impurezas se encontraron. B.2 La determinacin de sanidad consiste en identificar la presencia de insectos en sus fases de huevecillo, larva, pupa o adulto, as como su identidad. De preferencia se conservan y se remiten a un especialista para identificarlos y sobre todo, prevenir plagas. Se considera infestado si se encuentran 2 ms gorgojos (insectos perforadores) vivos en 1 Kg de grano. C. Humedad, densidad y dureza C.1 La humedad se determina en la muestra limpia, despus de retirar las impurezas. En esta prctica se hace por secado en estufa con ventilacin total. Se toma una muestra de 50 g de grano limpio, se muele evitando el calentamiento, hasta obtener partculas de tamao < 500 m, es decir, que pasen la malla no. 40. Se pesa con exactitud una muestra de 2 g, se coloca en el pesafiltros previamente


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puesto a peso constante, se seca a 130 durante 2 horas (asegrese de C contar el tiempo a partir de que la estufa recupera la T = 130 despus de C, introducir la muestra), y se pesa nuevamente cuando alcanza la temperatura ambiente en el desecador. Se reporta humedad en %, con un decimal. C.2 Las medidas de densidad que se determinan son: el peso hectoltrico, el peso de mil granos y el ndice de flotacin. C.2.1 Para determinar el peso hectoltrico se utiliza una balanza de peso especfico y se obtiene directamente el dato de Kg / HL. Si no se tiene, se utiliza un recipiente de 1 L exacto; se deja caer el grano limpio, libremente, desde una altura de 30 cm, hasta que se desborde. Se rasa el recipiente con una reglilla, haciendo 3 movimientos en zigzag, se pesa el grano y se calcula el peso en Kg que corresponde a 1 HL (100 L). Se reporta con un decimal. C.2.2 Para determinar el peso de mil granos, se pesan en balanza analtica, 50 piezas del grano, tomadas al azar, de la muestra limpia, y se hace el clculo correspondiente (x 20). La determinacin se repite con otros 2 lotes de 50 granos c/u, para que sea por triplicado. C.2.3 El ndice de flotacin se hace por duplicado, directamente sobre muestras de 100 piezas cada una. Los 100 granos se colocan en un vaso de precipitados, se estima el volumen que ocupa el grano y enseguida se agregan 4 volmenes de agua destilada. Se dejan transcurrir exactamente 15 mintuos, al cabo de los cuales se separan y se cuentan los granos que flotan. Es importante para la reproducibilidad del mtodo, controlar muy bien el volumen de agua y el tiempo. C.3 Para determinar la dureza de los granos, elija el mtodo ms adecuado segn el tamao y forma del grano: C.3.1 Resistencia al impacto: Se colocan 20 g de grano limpio en el fondo de una probeta de plstico de 1 L. Desde el borde de la probeta, se deja caer la pesa sujeta con una cuerda lo suficientemente larga para que caiga libremente y pueda retirarse despus; se repite la operacin 10 veces y despus se retira el contenido de la probeta, pasndolo por un tamiz de malla 80; se pesan las fracciones de grano entero, quebrado y el producto que pasa a travs de la malla y se reportan los % de las 3 fracciones. C.3.2 Resistencia a la abrasin: Se toman 10 piezas de la muestra, se pesan y se tallan 5 veces cada uno sobre las tiras de lija del no. 2, de 3 x 10 cm, tratando de aplicar la misma fuerza y asegurndose de recorrerlas en toda su longitud. Al final se pesan los residuos no desgastados de los granos y se reporta el % de prdida por abrasin (calculado por diferencia ).

MANUAL DE PRCTICAS LABTEC FACULTAD DE QUMICA, UNAM. DEPARTAMENTO DE ALIMENTOS Y BIOTECNOLOGAD. Anlisis Selectivo

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Se toman 100 g del grano limpio y se separan las siguientes fracciones; cuando hay duda, se apartan los granos y se revisan con ms detalle, utilizando una lupa y abrindolos con bistur para examinar el pericarpio, el endospermo y el embrin. Los daos que pueden presentarse y, por lo tanto, las fracciones que se separan y se pesan son: D.1 Granos quebrados: los que estn rotos o fragmentados D.2 Clases y grupos contrastantes: granos de otra variedad, de otra especie gnero. D.3 Granos daados, reportando por separado los tipos de dao: por insectos, calor, hongos y heladas, as como granos germinados, inmaduros y chupados. Se reportan por separado: D.3.1 Daos por hongos, segn se describi en las generalidades, separando desde trazas de carbn y carbn parcial, hasta carbn total cuando el endospermo est totalmente invadido por el hongo; recuerde que en se caso se puede extraer la masa de esporas con el bistur un instrumento punzante. La punta negra se diferencia de los carbones porque daa al pericarpio; se reporta por separado. D.3.2 Daos por insectos, como perforaciones o galeras, as como la presencia de cualquier forma de insecto, vivo o muerto, en estado de larva, pupa adulto. D.3.3 Daos por calor excesivo, que causa decoloraciones fisuras y es muy importante porque puede afectar a las protenas en sus propiedades funcionales. D.3.4 Daos por heladas, que generalmente se presentan como quemaduras en el pericarpio, decoloracin y a veces, como arrugas. D.3.5 Granos yesosos o de panza blanca, generalmente atribuible a una deficiencia proteica y elevado contenido de almidn D.3.6 Granos inmaduros, verdes y chupados, D.3.7 Granos daados por roedores, que muestran dentelladas y son peligrosos porque el grano contaminado con excretas es mucho ms que el que consumen y puede transmitir enfermedades. Generalmente estn relacionados con el hallazgo de heces y pelos de roedor en las impurezas. D.3.8 Granos germinados, que presentan plntulas pericarpio abierto en la zona del germen, en cualquiera de las fases de germinacin. REPORTE: Entregue el reporte de este ejercicio, nicamente en la hoja de datos anexa. Recuerde que, de acuerdo con las NOMs, se reportan todas las fracciones con un decimal; se reportan por separado los granos quebrados, contrastantes y el subtotal de granos daados. La suma de daados + quebrados se reporta como total de defectuosos.


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Para el reporte del mdulo, relacione las conclusiones obtenidas en este ejercicio, con los resultados obtenidos en las siguientes prcticas en las que us este grano y/o sus derivados. Bibliografa AACC International. Approved Methods of Analysis, 11th Ed. St. Paul, MN, U.S.A. AACC. Cereal Chemistry. Disponible en: http://www.aaccnet.org/cerealchemistry/ AOAC, 1980. Official Methods of Analysis. USA. Canadian Grain Comisin. 2009. Oficial Grain Grading Guide. Disponible a travs de Internet en: http://www.grainscanada.gc.ca/oggg-gocg/ggg-gcg-eng.htm Hoseney, R. C., Principios de Ciencia y Tecnologa de los Cereales, Ed. Acribia S.A., Zaragoza, Espaa, 1991 IRRI. Rice Knowledge Bank. (Sin fecha). Rice Grain Quality. Disponible a travs de Internet en: http://www.knowledgebank.irri.org/grainQuality/default.htm Maier, D.E. 1995. Grain Quality Fact Sheets. Purdue University. Disponible a travs de Internet en: http://www.ces.purdue.edu/extmedia/grain.htm Manuales para educacin agropecuaria. (1981). Elaboracin de productos agrcolas. rea: Industrias rurales. Trillas, Mxico. Otras referencias tiles: o Purdue University. 2009. PostHarvest Grain Quality. (Lecturas y videos**). Disponible a travs de Internet en: http://extension.entm.purdue.edu/grainlab/index.php?page=news/home.php o Ramrez Genel, M. (1979). Almacenamiento y conservacin de granos y semillas . 6 impr. CECSA. Mxico. o SECOFI. Ley Federal sobre Metrologa y Normalizacin. Diario Oficial de la Federacin. 28 de julio de 2006. Mxico. o Serna, Sergio. (1996). Qumica, Almacenamiento e Industrializacin de Cereales. Editorial AGT. Mxico. Sistema Nacional para el Abasto. (1987). Normalizacin de granos. Serie: Manuales tcnicos para la elaboracin de cursos de capacitacin. ANDSA. Mxico. www.secofi.gob.mx. Catlogo de Normas.


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SESIN 2 MOLIENDA Y TAMIZADO DE LOS CEREALES (1 da)Objetivos Al finalizar esta prctica, los alumnos sern capaces de: Efectuar el acondicionamiento, molienda y tamizado de cereales Explicar el concepto de ndice de distribucin y Calcular el grado de extraccin en el proceso de molienda. Introduccin La molienda de los cereales empez a practicarse en la prehistoria hacia el inicio del neoltico; algunos autores consideran que las tribus seminmadas que recolectaban trigo silvestre, empezaron a obtener harina, alrededor del ao 10,000 a. C. En excavaciones de aldeas primitivas de unos 6,700 aos a.C. se han encontrado utensilios para la molienda de granos, y se supone que alrededor del ao 3 000 a.C. se empez a utilizar la piedra de moler, que a diferencia de las anteriores, era un utensilio especficamente elaborado para ese propsito, y que constaba de una piedra plana y otra como rodillo, semejante al metate. El objetivo de la molienda, desde entonces, es facilitar el consumo directo de los cereales, separando las partes del grano. Generalmente implica la eliminacin del salvado cubierta de las semillas que est formada por pericarpio, epidermis y capa aleurona, adems de eliminar el germen, que por ser rico en lpidos hace al producto ms susceptible de enranciamiento. Con los cereales molturados de la prehistoria, se elaboraban papillas o panes planos y duros, parecidos a las galletas. Con los avances tecnolgicos del siglo XX, surgieron molinos automticos y se empezaron a usar los sistemas actuales, con 2 cilindros que giran en sentidos opuestos y a diferentes velocidades; tambin se ha mejorado notablemente el sistema de cernido y se ha puesto atencin a las caractersticas de calidad de las harinas. Los productos de la molienda El salvado es rico en protenas, vitaminas y minerales; el germen contiene cantidades importantes de lpidos y vitaminas, en tanto que el producto de la molienda es ms pobre en esos componentes; es decir, que como resultado de la molienda se obtiene un producto con mejores caractersticas sensoriales, de fcil consumo y con posibilidad de diversificar los productos derivados, pero se pierde valor nutritivo.


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La molienda es especfica para cada tipo de cereal y existen diferentes procesos de molienda para obtener diversos productos. Por ejemplo el arroz y la cebada se prefieren en grano entero; el trigo y el centeno se obtienen en forma de harina fina, en tanto que el maz es deseable en smola gruesa. En algunos casos, los cereales se muelen en hmedo tratando de conseguir la separacin del salvado y el germen, y de fraccionar el endospermo en almidn y protena. A continuacin se mencionan algunas de las caractersticas ms importantes en las moliendas de los granos: Trigo: Es el grano que ms se consume en forma de harina; se obitene por molturacin en seco, mediante varios sistemas conectados, de rodillos lisos y estriados. Las harinas muy refinadas aparecen con la mayor disponibilidad de energa para el cribado. Centeno: Debe tener menos de 8 % de granos finos, es decir los que pasan la criba de 1.6 x 9.5 mm. La limpieza es muy importante pues no deben quedar granos con cornezuelo (Claviceps purpurea), ya que este hongo contiene alcaloides muy txicos. Se acondiciona a 15 % de humedad, lo cual generalmente es muy rpido porque el grano es muy blando. La molienda se hace con rodillos estriados, pues los lisos tienden a formar escamas. Arroz: La mayor parte del arroz se consume en forma de grano entero; la molienda o beneficio del arroz consiste en descascarar el grano entre rodillos de goma, que giran en sentidos opuestos a velocidad diferencial; este tipo de proceso reduce fracturas, que son indeseables. Despus se somete el arroz vestido a la accin abrasiva de discos de lija y finalmente se hace el pulido del arroz para darle brillo y retirar por completo los restos del salvado. Cebada: Su procesamiento es muy similar al del arroz; se caracteriza porque la cascarilla est fuertemente adherida al pericarpio por lo que se requiere un proceso abrasivo que se denomina perlado, del cual se obtiene la cebada perla que se emplea en sopas, por ejemplo. Maz: Se moltura en hmedo para obtener sus componentes qumicos, principalmente el almidn y tambin puede procesarse en seco en un desgerminador o molino de frotamiento de superficies cnicas que separan cscara, germen y endospermo. El endospermo se fragmenta despus en molinos de rodillo, aunque como smola gruesa, no como harina. La cscara se usa para alimentos de animales y el germen para extraer aceite. En Mesoamrica, adems se nixtamaliza primero, ya que mediante este proceso trmicoalcalino, se producen los cambios en los componentes que le dan caractersticas muy particulares a la masa y a los productos; sin este proceso no sera posible elaborar tortillas o tamales.


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Avena: En este caso la seleccin de granos es muy importante, pues no todos dan buenos resultados. Despus de la limpieza, la avena se somete a desecacin a 93 C lo que le da un ligero sabor a tostado, inactiva lipasas y hace ms frgil la cscara. Se descascaran los granos y se tratan con vapor, laminando inmediatamente para formar los copos. En algunos casos se laminan ms finamente para hacer avenas instantneas. La molienda de trigo El proceso se inicia con las dos operaciones de acondicionamiento: limpieza y ajuste de humedad; el grano sucio o en malas condiciones de almacenamiento no debe procesarse. En primer lugar, se utilizan separadores magnticos para retirar cualquier metal que pudiera estar presente en el producto, y eliminar los riesgos de generar chispas y de daar las mquinas. A continuacin, el grano se limpia mediante aspiracin para separar broza, paja, piedras, palos y todo lo que sea mayor que el grano; despus, se utilizan cribas para separar impurezas de diferentes tamaos. Mediante corrientes de aire se eliminan impurezas cuya densidad es diferente a la del grano. Para separar los granos de la misma especie por tamao y densidad, se utilizan discos separadores, en cuyos orificios caben granos de tamao y forma determinados, bien mquinas vibrtiles con fuerza centrfuga, mesas de gravedad. La siguiente operacin generalmente es de abrasin para eliminar suciedad y plagas como tizn y roya. Para el ajuste de humedad, que tambin se llama atemperado, se agrega al grano el agua que le falte para alcanzar la humedad requerida en la molienda. Adems de aadir agua, debe darse un tiempo de reposo para que la humedad se distribuya uniformemente, y penetre en el grano, con lo cual: el salvado se hace correoso y se evita que se fragmente durante la molturacin; as es ms fcil retirarlo y no se mezcla con la harina; el endospermo se suaviza para que se fragmente de manera ms eficiente en el proceso.

El reposo requerido depende del contenido de protena y de la dureza del grano y va de 6 horas para los suaves, a 24 ms para los granos vtreos. El trigo se lleva a un contenido de humedad de 15 a 16 % para la molienda. La difusin del agua en el grano se facilita con la temperatura por lo cual en los procesos industriales se emplean tratamientos de 40 a 45 este es un punto importante de control, ya que las temperaturas mayores causan C; desnaturalizacin de las protenas, principalmente de las que constituyen el gluten, con la consecuente prdida de propiedades funcionales. En el caso del trigo, en casi todos los granos con surcos y, en general, cuando se produce harina, la molienda se hace en seco, con molinos de rodillos que giran con


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velocidades diferentes: generalmente uno de ellos gira 2.5 veces ms rpido que el otro, lo cual tiene un efecto de corte, adems del efecto de compresin entre los rodillos. Los primeros molinos, llamados sistema de trituracin (break) son estriados, por lo que raspan el grano y luego el salvado; despus de esta etapa se separan salvado y germen. El endospermo pasa a los molinos del sistema de reduccin que son generalmente 4 5 molinos de rodillos lisos, que reducen progresivamente el tamao de partcula. Despus de cada molino se hace un tamizado con purificacin separacin de partculas por tamao mediante corrientes de aire, para enviar los fragmentos al molino adecuado. Todas estas fracciones medianas de endospermo se denominan medianos o fraccin granular (o middlings ). La granulometra del producto final depende del tipo de harina y de uso de tenga, pero en general, se considera que la harina blanca, de uso comn debe tener del 85 al 95 % con tamao de partcula ( ) < a 150 m, es decir, que pase la malla no. 80. El producto obtenido es la harina y est formada por varias fracciones: Harina de grado directo (straight grade flour) es la harina blanca, estndar que es el conjunto de las fracciones de harina obtenidas en el proceso. Representa entre 70 y 74 % del total de productos y est constituda por 2 fracciones: Harina flor o de patente (patent flour) que es la fraccin que se obtiene al inicio del sistema de reduccin. Se caracteriza por el menor contenido de salvado y germen. A su vez est formada por las de patente larga y corta (short & long patents); la de patente corta tiene an menos salvado y la fraccin entre sta y el total de harina flor es la harina lmite (cut-off). La harina flor representa como el 65 % del total de productos; la de patente corta es como el 45% y la harina lmite alrededor de 20%. Harina clara (clear flour) es la que viene de las colas del sistema de fragmentacin y generalmente es de color oscuro por su alto contenido de salvado y por lo tanto, de minerales. Esta fraccin es como 7 % del total de productos.

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Los otros productos de la molienda son: Salvado que es cerca del 10 % del total de productos Germen que es alrededor de 0.5 % Cortos que son la fraccin de harina rica en salvado, que se combina con el germen y el salvado para alimentacin animal; los cortos son alrededor del 15 % de los productos


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En el proceso industrial, la harina se somete despus a operaciones como blanqueado, secado, aglomerado y enriquecimiento que recientemente es obligatorio en Mxico, y en el cual se adicionan tiamina, niacina, riboflavina y hierro que se perdieron al eliminar el salvado y el germen. Tambin puede combinarse con otros ingredientes y/o aditivos para producir harinas semi -preparadas o para productos especficos. Finalmente se empaqueta o embarca para diferentes usos. El trigo tambin puede someterse a molienda hmeda, cuando se trata de separar sus componentes qumicos. Finalmente, es muy importante sealar que, tanto en la industria como en el laboratorio de control, es muy importante mantener en buen estado todo el equipo, especialmente los tamices que deben limpiarse adecuadamente para evitar adherencias que afecten el paso de material por la malla, adems de mantenerse bien secos para evitar deterioro. El siguiente esquema muestra las partes del grano de composicin de los productos de la molienda. trigo y permite visualizar la

ESQUEMA DEL GRANO DE TRIGO

MANUAL DE PRCTICAS LABTEC FACULTAD DE QUMICA, UNAM. DEPARTAMENTO DE ALIMENTOS Y BIOTECNOLOGAParte Experimental Problema

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El profesor le asignar muestras de trigo y/o de otros granos. Una vez que haya verificado que es adecuado para consumo humano, someta la muestra a molienda y determine el ndice de distribucin y el grado de extraccin molinera. Compare el ndice de distribucin con el de las harinas de referencia. Equipo Molino para granos Tamices de diferentes tamaos de malla Balanzas analticas y granatarias. Estufa a 130 C Mufla a 600 C Material Esptulas Pesafiltros y crisoles (a peso constante) Desecadores Mechero, tela de alambre y tripi Muestras 1.5 a 2.0 Kg de trigo y/o de alguno de los otros granos caracterizados en la prctica anterior. (Recuerde que la harina obtenida se utilizar en otras prcticas) El grano debe tener calidad adecuada para consumo humano y es necesario conocer el % de humedad del lote. Bolsas y etiquetas. Harinas diferentes para comparar ndice de distribucin NOTA: Las harinas obtenidas se utilizarn en las prcticas siguientes. Procedimiento. 1. Acondicionamiento a. Se limpia el grano previamente caracterizado y se pesa; registre los datos. b. Con base en el de % de humedad y el peso de grano limpio, se calcula la cantidad de agua que necesita para llegar a la humedad ptima para la molienda (generalmente 15 % para trigos panaderos y de 16 a 16.5 % para trigos durum). Se aade el agua a temperatura entre 30 y 40 y se mantiene de 6 a 24 horas C, para homogenizar la humedad, (de preferencia 12 h), en un recipiente cerrado, con agitacin frecuente.

MANUAL DE PRCTICAS LABTEC FACULTAD DE QUMICA, UNAM. DEPARTAMENTO DE ALIMENTOS Y BIOTECNOLOGA2. Molienda

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a. El grano acondicionado se somete a molienda las veces necesarias para obtener una buena separacin del salvado y harina. El ndice de distribucin se determinar despus de cada etapa de la molienda; para hacerlo, se toma una muestra de 25 g a la salida del molino y se tamiza por la serie de mallas (al menos 4 mallas diferentes), registrando el peso de las fracciones retenidas en cada una. Adems, registre cuidadosamente el peso total obtenido en cada etapa. Deben integrarse al reporte muestras de las fracciones obtenidas en cada etapa y se graficarn los datos del ndice de distribucin. b. Despus de cada etapa de la molienda se separa la fraccin que ya alcanz el tamao de partcula deseado, mediante el tamiz correspondiente y se pesa; el resto se pasa a la siguiente etapa de molienda. El profesor indicar a cada equipo el tamao de partcula que debe obtener. Al terminar la molienda, se separan el salvado y germen as como los cortos, se renen las fracciones de harina y se pesan todas las porciones. Se guarda cuidadosamente la harina, para las siguientes prcticas. Al terminar de tamizar, asegrese de dejar limpios los tamices; se cepillan con una brocha fina, que no maltrate la malla. Si no es suficiente, se remojan con solucin acuosa de NaOH de 0.025 a 0.1 N (de 1 a 4 g/L), segn las adherencias que tengan, durante 2 horas, se enjuagan muy bien y se secan perfectamente. Por ningn motivo deben quedarse los tamices en la sosa por ms tiempo, ya que pueden deteriorarse.

c.

d.

3. Controles a. b. c. Determine el ndice de distribucin de las otras harinas que le asignaron; pase una muestra de 25 g por todos los tamices y determine el porcentaje de cada fraccin Determine humedad en una muestra de 2 g, mediante secado en estufa a 130 C, con ventilacin total, durante dos horas (AOAC 14.004). Determine el contenido de cenizas en la harina obtenida. Se coloca una muestra de 2 g en un crisol de porcelana, se calcina a fuego directo con mechero y se incinera en mufla a 600 durante 2 horas; se transfiere al desecador, se deja C enfriar hasta T ambiente y se pesa (AOAC 14.006-008). Reporte a. Se calcula el grado de extraccin, entendiendo ste como la harina de directo que se obtuvo, en base al peso del grano antes de acondicionar. grado

4.


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b. Se calculan el rendimiento de cada subproducto y el rendimiento total. c. Reporte: a) ndice de distribucin en cada etapa; haga las siguientes grficas: a.1 tamao de partcula vs. % , para cada etapa a.2 etapa de la molienda vs. % , para cada tamao de partcula. b) Grado de extraccin c) Rendimientos parciales y total d) Entregue muestras de los subproductos y de las harinas

Bibliografa. Brooker, Donald. 1992. Drying and Storage of grains and oilseeds. Van Nostrand - Reinhold. E.U.A. Hoseney, C.R. 1991. Principios de Ciencia y Tecnologa de los Cereales. Ed.Acribia. Espaa. Kent, N.L. 1971. Tecnologa de los Cereales. Ed. Acribia. Espaa. Pomeranz, Y. 1988. Wheat Chemistry and Technology, Vol.II. American Association of Cereal Chemists. U.S.A. Serna, S. Sergio. 1996. Qumica, almacenamiento e industrializacin de los cereales AGT Editor. Mxico.


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MOLIENDA.Datos de la muestra: Origen: Impurezas: Analista: %

REPORTE DE RESULTADOS

Remitido por: Defectuosos: % Humedad: % Calidad:

Fecha:

Acondicionamiento: Peso grano limpio: Agua agregada: Tiempo:

Muestras de 25 g en cada etapa. Peso de fracciones Malla f ( mm) 1 2 3 4 20 40 60 80 100 ndice de Distribucin: Malla f ( mm) 1 20 40 60 80 100 Producto final: Peso de salvado: Grado de extraccin: g % Peso de harina: Humedad: % g % en cada etapa 2 3

5

6

4

5

6

Peso de cortos: Cenizas: %

g


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COMPARACIN CON OTRAS HARINAS ndice de Distribucin: Malla 20 40 60 80 100 Despus de hacer las grficas indicadas en el reporte, analcelas: f ( mm) Muestra: Muestra:

Conclusiones: La calidad de esta harina es: Se recomienda usarla para: porque:


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SESION 3: DETERMINACIN DE LA CALIDAD DE LA HARINA DE TRIGO (2 das)Objetivos Al finalizar la prctica, los alumnos lograrn: Identificar las caractersticas que distinguen a la harina de trigo de las de otros cereales. Realizar e interpretar las pruebas ms utilizadas para determinar la calidad de las harinas. Relacionar los atributos de la harina de trigo con sus posibles usos. Introduccin Entre todas las harinas que el hombre consume, la de trigo es indudablemente nica en sus cualidades. La distingue su capacidad de formar una masa cohesiva y elstica, que puede retener los gases de la fermentacin y retenerlos dentro de una fina red proteica, a travs de todas las manipulaciones del proceso. Esto le da al producto cualidades muy peculiares: una textura esponjosa, baja densidad, con una estructura tpica de celdillas uniformes y una consistencia muy caracterstica, suavemente elstica que se aprecia directamente y durante la masticacin. Las Normas Oficiales Mexicanas, como las de muchos otros pases, establecen requisitos de calidad para las harinas, los cuales se pueden dividir en: Especificaciones higinicas y sanitarias Especificaciones nutricias Especificaciones tecnolgicas ESPECIFICACIONES HIGINICAS Y SANITARIAS: Estn orientadas a preservar la salud del consumidor y garantizar la adecuada calidad sanitaria de los productos. Antes de hacer el ejercicio, consulte la NOM-147-SSA1-1996. ESPECIFICACIONES NUTRICIAS: Su objetivo es garantizar el aporte de nutrientes que se espera de los productos. ESPECIFICACIONES TECNOLGICAS destine la harina. que dependen de los productos a que se

Finalmente es importante sealar que detrs del control y estudio de la harina de trigo existe una gran cantidad de trabajo de profesionales y investigadores, y que mltiples asociaciones se han dedicado a la elaboracin, validacin y publicacin de mtodos de prueba, que son revisados y actualizados continuamente; entre ellas destacan la American Association of Cereal Chemists, (AACC), International Association for Cereal


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Chemistry (ICC) as como la AOAC. En el mbito del comercio internacional la International Standarization Organization (ISO) publica mtodos adaptados y cuidadosamente probados por todas las anteriores. Tambin conviene recordar la importancia del muestreo. En este ejercicio se trabajar con pequeas muestras de 1 2 Kg, pero en un molino que trabaja 24 h / da, 6 das / semana, es indispensable un muestreo que permita a la vez tener control del proceso e integrar una muestra representativa, por ejemplo en un turno de la harina producida con un lote de trigo. Generalmente se toman varias muestras pequeas, con frecuencia para control en lnea mediante algunas determinaciones, y de ellas se integra la muestra maestra o representativa, en la cual se efecta un estudio ms completo, segn las necesidades. Problema Del conjunto de harinas que el profesor asigne en el grupo, es necesario seleccionar la mejor para cada uno de los siguientes productos: pan de caja, pan de dulce, bolillo baguette, pastel, galleta, pasta para sopa, gluten. Mediante las pruebas de calidad de harinas, y comparando su muestra con harinas comerciales conocidas, determine para cul de los productos es ms adecuada la harina que se le asign. Parte Experimental Las pruebas de calidad a realizar son las siguientes. Se recomienda hacerlas en dos sesiones de laboratorio: en la primera hasta pH y acidez pigmentos, y las dems, que involucran preparacin de masas, en la segunda sesin. 1. Aspecto sanitario general 2. Materia extraa e Infestacin 3. Granulometra 4. Determinacin de color 5. Contenido de humedad 6. Determinacin de cenizas 7. pH y acidez 8. Pigmentos 9. Absorcin de agua. 10. Sedimentacin en iso-propanol 11. Almidn alterado directo e ndice de maltosa 12. Contenido y calidad de protena: gluten hmedo gluten seco cifra de Pelshenke 13. Pruebas de galletera, austera y rica.

MANUAL DE PRCTICAS LABTEC FACULTAD DE QUMICA, UNAM. DEPARTAMENTO DE ALIMENTOS Y BIOTECNOLOGAEquipo o o o o o o o o o o o o

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Balanzas analtica y granataria Estufa de secado a 130 con ventilacin C, Espectrofotmetro y celdas de 1 cm Bao de agua de T controlada Amasadora o mezcladora Mufla a 550 C Microscopio Vrtex Potencimetro Tamices Cronmetro Horno de panificacin embudos tela de alambre 1 tripie regla graduada en mm vaso de pp de 400 ml tapones varios tamaos vasos de pp. de 250 ml porta y cubreobjetos lmina de hornear bien plana mecheros cortador de galletas circular, de 6 cm de dimetro varillas de vidrio de 7 mm de y 40 cm de largo rodillo para extender masa de unos 25 cm de largo

Material 2 matraces erlenmeyer 125 ml esptulas 3 vasos de pp de 300 ml termmetro 2 matraces erlenmeyer 300 ml bureta de 25 ml 2 pesafiltros y 2 crisoles a peso cte. desecador probeta de 100 ml con tapn soporte universal y pinzas probeta de 100 ml recipiente para bao pipetas volumtricas de 1, 5 y 10 ml escala de color para harinas pipetas graduadas de 1, 5 y 10 ml recipientes para mezclar Muestras y Reactivos:

Muestra problema de harina de aprox 1.3 Kg. Se puede usar la harina usada en la prctica anterior. Muestras de harinas conocidas, para utilizarlas como referencia. Solucin acuosa de Rojo congo al 0.2 % n- butanol saturado en agua (77 % V:V) Buffers de referencia pH 4 y 7 para calibrar el potencimetro Hidrxido de sodio 0.02 N (valorar hasta la cuarta cifra decimal). Fenolftalena


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Lugol (Disolver 0.1 g de cristales de yodo y 0.2 de KI en 4 ml de agua destilada; agregar 40 ml de agua y 6 ml de sol. aq. de NaHCO3 al 5 %). Agua destilada, recientemente hervida y fra Solucin de azul de bromofenol: 4 mg/L de agua destilada cido lctico acuoso 1:4 [50 ml de cido lctico ( 85% ), en 200 ml agua destilada y sometido a reflujo por 6 horas, sin prdida de vol.] Isopropanol 99 % pureza mn. Reactivo para sedimentacin: Mezclar perfectamente 180 ml de la sol. de cido lctico, con 200 ml de isopropanol y aforar a 1 L con agua destilada. Tapar perfectamente y dejar reposar 48 horas. papel filtro Whatman no.1 manteca vegetal hidrogenada azcar refinada, tamizada por malla 30 sal de mesa bicarbonato de sodio

Procedimientos 1. Aspecto sanitario general. Como en el caso del grano, se examina a simple vista la muestra en busca de cuerpos extraos de cualquier tipo, as como hongos e insectos. Si el aspecto visual es satisfactorio se examina el olor directamente y despus, en una suspensin de 10 g de harina en 50 ml de agua destilada; se coloca en un matraz erlenmeyer, se tapa perfectamente y se calienta en bao de agua hirviendo durante 10 minutos. Se destapa y se percibe el olor inmediatamente. El olor debe ser caracterstico y es muy importante ya que la harina retiene fcilmente olores de otras materias almacenadas cerca de ella, o de semillas extraas presentes en el grano, y porque el olor a moho puede detectarse con facilidad antes de que haya desarrollo evidente de hongos. Se reportan aspecto general y olor por separado, como satisfactorio o no satisfactorio, sealando, en su caso, los defectos detectados. 2. Materia extraa e Infestacin. Una vez aprobado el aspecto sanitario general de la harina, se tamizan 100 g pasndolos por 3 cribas al menos, por ejemplo las no. 20, 50 y 70, se examinan todas las fracciones cuidadosamente, para detectar piedrecillas, salvado, granos quebrados, pelos y/o excretas de roedores, insectos (registrando vivos y muertos) y/o fragmentos, larvas y huevecillos, as como cualquier otra materia ajena a la harina; stas se pueden examinar al microscopio con bajo aumento (100x) para identificarlas. En lotes grandes, se incuba una muestra de harina en un recipiente de poca profundidad, alisando la superficie; los gorgojos vivos migran a la superficie, dejando un rastro visible. Se reporta % de materia extraa, identificndola. Tambin puede hacerse mediante la digestin en cido y separacin con petrleo (Mtodo AACC 28). 3. Granulometra. Puede hacerse mediante tamizado, como se hizo en la prctica de molienda. Tambin puede determinarse mediante Coulter Counter otros mtodos similares.


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4. Determinacin de color. Prepare una mezcla de 3 g de harina y 1 ml de agua y extindala en un rea de 2 cm2 sobre un portaobjetos. Compare el color con los cuadrados de la escala proporcionada en el laboratorio y reporte el nmero del color ms parecido. Investigue a qu escala corresponde a este nmero. 5. Contenido de humedad. Se determina por prdida de peso en una muestra de 2 g, secando a 1303C durante dos horas, como indica el AOAC. Tambin puede determinarse por mtodos de conductividad, aunque son menos precisos el mtodo espectroscpico de reflexin del infrarrojo prximo: NIR (2). (Mtodos oficiales: ISO 712 y AOAC 14.004). 6. Determinacin de cenizas. Se determinan en una muestra de 2 g, que se coloca en una cpsula de porcelana y se calcina con mechero, en la campana; posteriormente se incinera en mufla a 600 hasta que estn al rojo-blanco. (aproximadamente 3 C horas). Se reporta el % de cenizas. (Mtodos oficiales: AOAC 14.006-008, ISO 2171, AACC 08-12). 7. pH y acidez. Para determinar el pH se suspenden 10 g de muestra en 100 ml de agua destilada, recientemente hervida y a 25C, se mezcla hasta obtener una suspensin homognea que se deja macerar 30 minutos, agitando de vez en cuando; despus se deja reposar, se decanta el lquido, se filtra y se mide el pH. Para determinar acidez, se toman 10 ml del mismo filtrado, se agregan 50 ml de agua destilada, recientemente hervida y a 25 se titula con NaOH valorada 0.02 N y C, fenolftalena como indicador. La acidez se reporta en ml de NaOH requeridos para neutralizar la muestra. 8. Pigmentos. Se pasa la muestra por malla 60, se pesan 8 g y se colocan en un matraz erlenmeyer de 125 ml con tapn; se adicionan 40 ml de solucin de butanol saturado en agua. Se agita por 1 min y se deja reposar: 16 horas para semolina y pasta, y 30 min para harinas. Se agita nuevamente, se filtra a travs de Whatman No.1 y se transfiere a la celda; se determina la absorbancia a 435.8 nm, usando como blanco la solucin de n-butanol. La celda debe ser de 1 cm para aplicar el factor de 1.6632, ya que 1 mg de caroteno en 100 ml de n-butanol saturado en agua, tiene una absortividad de 1.6632 a 435.8 nm. (Mtodo AOAC). Si se aplica la frmula A = cl donde: A = Absorbancia =Coeficiente de absortividad molar c = concentracin l = longitud de la celda como l = 1, bastar con dividir A/ para obtener c.


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9. Absorcin de agua. En esta prctica se determina mediante la prueba emprica, registrando la cantidad de agua que se requiere para formar una buena masa con 100 g de harina + 1 g de sal y comparando dicha cantidad con la requerida por otras harinas de trigo y de otros cereales. La diferencia se debe al gluten, que es mucho ms higroscpico que las protenas de los otros granos. Conviene usar esta misma masa para la determinacin de gluten hmedo y seco. 10. Sedimentacin con iso-propanol. Para esta prueba es fundamental agitar exactamente como se describe, y controlar con precisin el tiempo. Practique los movimientos en los tiempos sealados antes de hacer la prueba, para lograr reproducibilidad. La prueba se hace por duplicado dando un intervalo de 30 seg en el procesamiento de ambas muestras. Se homogeniza la muestra de harina, antes de empezar y se toma una muestra de aprox. 100 g, que se tamizan por la malla 100, mecnicamente por 1.5 min. Se pesan con exactitud 3.2 g de la fraccin que pas la malla 100 y se colocan en una probeta graduada de 100 ml, con tapn. Se activa el cronmetro en el momento de agregar 50 ml de la solucin de azul de bromofenol, se tapa y se mezcla moviendo la probeta de manera horizontal, de izquierda a derecha, en un trayecto de 30 cm, 12 veces hacia cada lado en 5 segundos; la harina debe dispersarse por completo en el lquido. A continuacin se procede al mezclado mecnico manual, y es muy importantes que sea preciso en los movimientos y en el tiempo. En este ejercicio, el mezclado es manual. La probeta bien tapada, se invierte por completo y luego se endereza 18 veces en 30 segundos, con movimientos suaves. Se deja reposar 1.5 min y se agregan 25 ml del reactivo de isopropanol-cido lctico. Se tapa y se mezcla invirtiendo la probeta 4 veces. Se deja reposar 2 min y se vuelve a agitar invirtiendo 18 veces en 30 segundos. Se deja reposar durante 1.5 minutos y se repite el mezclado por 15 segundos (9 veces). Se coloca en una superficie planta, y se deja reposar exactamente por 5 minutos. Se lee el volumen de sedimento, estimando un decimal. Este es el valor directo de sedimentacin y debe corregirse en funcin de la humedad de la harina, para reportarlo en base a 14 % de humedad. Multiplique el valor directo por el factor para obtener el valor de sedimentacin corregido. Humedad de harina 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 Humedad de harina 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 Humedad de harina 14.0 14.5 15.0 15.5 16.0

factor 1.14 1.10 1.07 1.05 1.03 1.01

factor 1.00 0.99 0.98 0.98 0.98 0.99

factor 1.00 1.02 1.04 1.07 1.10


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Los valores de sedimentacin dependen de muchos factores, incluyendo las condiciones ambientales de cultivo del trigo. Por ello es importante para cada laboratorio, establecer una tabla de interpretacin para las muestras que analizan rutinariamente, y que son cultivadas bajo condiciones similares. (Mtodo AOAC). En trminos generales, los valores de sedimentacin van de 20 ml menos para trigos con bajo contenido de protena, que se asocia a un gluten dbil y no adecuado para la elaboracin de pan, hasta 70 ml ms para los trigos de alto contenido de protena y gluten fuerte, que son los ideales para panificacin. Recuerde que una prueba aislada no es concluyente, y que para conocer la calidad de la harina debe relacionar todos los resultados. 11. Almidn alterado. El grado de alteracin del almidn en la harina influye en su capacidad para absorber agua. Esta alteracin se puede estimar con mtodos que miden la cantidad de maltosa liberada del almidn por la accin de la amilasa, ya que solamente los granos lesionados son susceptibles a la amilasa en estado no gelificado. Tambin puede usarse algn mtodo que evale las propiedades de gelificacin del almidn, como el nmero de cada de Hagberg:. En esta prctica se utiliza la tcnica microscpica, en la cual los grnulos de almidn alterado se pueden reconocer porque toman el color del rojo congo, en tanto que los granos intactos no se tien (4,6). El resultado se reporta con signos + ( de 0 a 4) (Mtodos: ISO 3093, AACC 56-881B) 12. Contenido y calidad de protena. La cantidad de protena puede determinarse por el mtodo de Kjeldahl turbidimetra; tambin puede determinarse mediante equipos modernos, especficos para granos, como el analizador de humedad y protena por NIR (near infrared). Adems de la cantidad total de protena es importante la cantidad de gluten; ste se determinar en la harina de trigo y en alguna otra, para comparacin, controlando con precisin el tiempo de mezclado, que debe ser el mismo para las 2 muestras. 12.1 Gluten hmedo: Se pesan 100 g de harina o, de preferencia, se usa la masa formada en la prueba de absorcin de agua; se agregan 1 g de sal y el agua suficiente para formar una masa firme, iniciando con 50 ml; se mezcla durante un tiempo controlado, hasta formar la masa y se deja reposar en agua a temperatura ambiente, durante 30 minutos exactamente. A continuacin, usando un cedazo una manta de cielo debajo, se lava en el agua para eliminar el almidn; se cambia el agua varias veces (las mismas para todas las muestras), hasta que no se enturbie en absoluto ni produzca reaccin de almidn con una gota de lugol. Se exprime el gluten para eliminar el exceso de agua, manteniendo la manta debajo y reintegrando todos los fragmentos. La pasta


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obtenida es el gluten, que se deja escurrir en una superficie lisa, ligeramente inclinada durante 10 minutos y se pesa. 12.2 Gluten seco: El agua que absorbe el gluten es ms o menos el doble su peso, de manera que puede calcularse aproximadamente el % de gluten seco dividiendo el peso del gluten hmedo entre 3. Se reporta % de gluten hmedo y seco. Compruebe la elasticidad del gluten al manejarla entre los dedos. Qu puede comentar al respecto? 12.21 Algunas propiedades del gluten: Registre el peso y dimetro de la esfera de gluten, colquela en una charola y hornee a 220 C por 20 a 30 min. Registre nuevamente el dimetro y el peso; crtela por mitad y examnela. sta no es una prueba de calidad de harina, pero permite evidenciar las propiedades del gluten. Obtenga una fotografa e incluya los resultados en su reporte. 12.3 Cifra de Pelshenke: Esta prueba nos da una idea de la fuerza del gluten y del tipo de trigo del que proviene la harina. Para realizarla, primero prepare la suspensin de levadura al 10 % en agua a 28 C. Se pesan por triplicado, muestras de 4 g de harina y se mezcla cada una con 2.2 ml de la suspensin de levadura; se amasa hasta formar una bolita. Se preparan vasos de precipitados con 120 ml de agua c/u, se estabilizan a 30 y se mantienen as durante toda la prueba; se coloca C una bola de masa en cada vaso, y se activa el cronmetro al momento de la inmersin. Se determinan los tiempos de flotacin y de desintegracin, en minutos. Una vez que flotan, la desintegracin es inminente, por lo que deben observarse con atencin. Si la desviacin entre las 3 muestras es > 5%, se repite la prueba. La flotacin se registra en el momento en que la esfera de masa llega hasta la superficie del agua, y la desintegracin cuando se ha perdido el contorno inferior y aparece al menos un fragmento de masa en el fondo. Es muy importante que la levadura est activa, lo cual se nota por la produccin y liberacin de CO2 al poner a la levadura en contacto con el azcar, a temperatura adecuada: 25 a 28 C. Compare sus resultados con los de otros tipos de harina. Se reporta el origen de la harina, con base en los tiempos de desintegracin td en minutos, como indica la siguiente tabla:


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Cifra de Pelshenke. Tipo de gluten, segn el tiempo de desintegracin Trigos suaves td ( min) Trigos duros td ( min)

Tipo Muy dbil Dbil Medio fuerte Fuerte

Tipo

< 30 dbil 150 a 225 30 a 50 medio fuerte 225 a 300 50 a 100 fuerte 300 a 400 100 a 150 muy fuerte > 400

13. Prueba de galletera. Esta prueba permite evaluar el desempeo de la harina en la elaboracin de productos. Consiste en preparar galletas y determinar el dimetro y altura promedio de 5 piezas, as como la relacin dimetro / altura y el factor de extensin. Desde luego, la estandarizacin del mtodo es muy importante. Por ello cuando se requiere una determinacin muy precisa, es necesario ajustar las cantidades de harina y agua, segn la humedad de aquella y tomar en cuenta la presin atmosfrica y la altura sobre el nivel del mar, para aplicar un factor de correccin. Para fines de este ejercicio, se har sin esos ajustes, pero cuidando mucho el procedimiento y todos los dems parmetros. F o r m u l a c i n (g) sodio humedad) manteca vegetal 64.0 azcar tamizada 80.0 sal2.1 bicarbonato de 2.5 harina (con 14 % de 225.0 agua destilada inicie con 50 ml y registre el total


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Usando una batidora profesional, se acrema la grasa con el azcar, sal y bicarbonato, a baja velocidad, durante 3 minutos, incorporando bien. Se agrega el agua, mezclando tambin a baja velocidad durante 1 min, incorporando siempre lo que se adhiere al recipiente. Se cambia a velocidad media durante 1 min y se agrega la harina; mantenga la velocidad durante 2 minutos e incorpore lo que se adhiere cada 30 seg. Para formar las galletas con la mayor uniformidad posible, se controla el espesor de la capa de masa como se indica a continuacin, y despus se utiliza un cortador de galletas circular. Para formar la capa de masa, trabaje en la mesa o en otra superficie muy pareja; primero se fijan las 2 varillas de vidrio de 7 mm de dimetro, separadas unos 20 cm (menos que la longitud del rodillo) y luego se coloca en medio la masa. Con el rodillo apoyado en las varillas de vidrio, se extiende la masa hasta formar una capa muy pareja; enseguida se cortan 6 galletas con el mismo cortador. Primero se retiran los excedentes de pasta que rodean a las galletas y, para no deformarlas, se transfieren con una esptula a la lmina de hornear previamente pesada. Registre el peso y hornee a 220 durante 10 min. C Se retiran las galletas del horno y se levantan con esptula para colocarlas en papel absorbente; la lmina se limpia, se eliminan las migajas y se pesa nuevamente. Se dejan enfriar las galletas por 30 minutos y a continuacin se miden: primero se forman en lnea, una al lado de otra y se mide el largo de las 6 piezas juntas; se gira 90 cada una y se repite la operacin; finalmente se colocan una sobre otra y se mide la altura, se cambia el orden de las galletas en la pila y se toma otra lectura del alto. Las medidas se promedian y se dividen entre 6 para obtener dimetro y altura ( d y h ) de cada galleta y se determinan la relacin d/h, as como el factor de extensin que es d/h x 10. (Mtodo AACC 10-50D). Para elaborar galletas se requieren factores de expansin alrededor de 100. Compare los factores de expansin de diferentes harinas.

Reporte:

Apoye sus respuestas en la mayor medida posible mediante el uso de grficos, tablas e ilustraciones. 1. Vace los resultados de todas las determinaciones en la tabla anexada para tal propsito. Si us varias harinas, use una tabla para cada una de ellas. 2. Comente sobre las similitudes y diferencias entre las harinas analizadas. 3. Con base en referencias vlidas, comente sobre la utilidad industrial de cada harina y describa si hay resultados que se contradicen entre si, a qu se puede deber ello.


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PRUEBAS DE CALIDAD DE HARINA Identificacin de la muestra de harina:

Aspecto sanitario general Visual: Defectos Infestacin: Materia extraa: piedras Satisfactorio Olor: directo Satisfactorio Defectos %. Peso muestra: g con calentamiento Satisfactorio Defectos Peso mat. extraa: hojas, varas otros: g pelos

salvado

granos quebrados excretas roedores

fragmentos insectos Granulometra Peso de muestra Malla 10 Fracc. retenida Peso % Humedad % pH Acidez:

20

40

50

60

70

80

100

Color

Cenizas %

Absorcin agua %

Almidn alterado

mL de NaOH 0.02 N necesarios para neutralizar 1 g

Pigmentos:

mg de caroteno

Absorbancia a 435.8 nm ml Factor:

/ 1.6632 = Valor de sediment. ml

Sedimentacin (isopropanol): valor directo Fuerza del gluten: Gluten hmedo Observaciones: Cifra de Pelshenke: Tiempo de Vaso 1 Vaso 2 Vaso 3 Interpretacin: Flotacin (min)

%

seco:

% por clculo

% despus de hornear

Desintegracin (min)

Desviacin estndar


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Prueba de Galletera Peso 6 galletas: Antes de hornear: Dimetro (mm): A: Altura (mm) Relacin d / h = C: / B: D: = g A + B /2 = C + C/2 = Despus de hornear Prom./6 = d = Prom./6 = h =

Factor de expansin = d/h x 10 = Interpretacin:

CONCLUSIONES:

Analista:

Supervisor:

Fecha:


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Bibliografa. AACC International. Approved Methods of Analysis, 11th Ed. St. Paul, MN, U.S.A. AOAC, 1980. Official Methods of Analysis. USA. Chackraverty, A. et al (eds.), 2003, Handbook of Postharvest Technology, Marcel Dekker, Inc., U.S.A. Escamilla, E. A. 2001. Mtodos para evaluar la calidad en trigos cristalinos (Triticum durum), semolinas y pastas alimenticias. Tesis. Facultad de Qumica, UNAM. Mxico. Hoseney, R. C., Principios de Ciencia y Tecnologa de los Cereales, Ed. Acribia S.A., Zaragoza, Espaa, 1991 Secretara de Salud. Norma Oficial Mexicana NOM-147-SSA1-1996, Bienes y servicios. Cereales y sus productos. Harinas de cereales, smolas o semolinas. Alimentos a base de cereales, de semillas comestibles, harinas, smolas o semolinas o sus mezclas. Productos de panificacion. Disposiciones y especificaciones sanitarias y nutrimentales. Mxico. Serna Saldvar, S. R. O., 1996, Qumica, Almacenamiento e Industrializacin de los Cereales, A.G.T. Editor, S.A., Mxico, D.F.

MANUAL DE PRCTICAS LABTEC FACULTAD DE QUMICA, UNAM. DEPARTAMENTO DE ALIMENTOS Y BIOTECNOLOGA SESION 4 ELABORACIN DE CERVEZA EN PLANTA PILOTO (1 da, seguimiento 1 semana)Introduccin

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La cerveza es un producto alimenticio elaborado biotecnolgicamente que por definicin debe cumplir con las siguientes caractersticas: Bebida no destilada con bajo contenido alcohlico (2-6%). Elaborada a partir de malta de cebada principalmente, aunque es frecuente el uso de adjuntos. Debe ser carbonatada. Se adiciona con lpulo. De acuerdo al tipo de levadura utilizada y, por tanto, a las propiedades sensoriales asociadas al producto final, la cerveza se puede agrupar en: Tipo Levadura Saccharomyces pastorianus (fermentacin baja) Saccharomyces cerevisiae (fermentacin alta) Temperatura Tiempo de fermentacin Subtipos principales Pilsener (Hell, Pale) Dortmunder Munich (Dunkell, Dark) Bock Viena Pale ale Brown ale Bitter Mild ale Stout (Porter)

Lager

7-11oC

7-8 das

Ale

10-15 oC

3 das

Existen otras cervezas que no entran dentro de esta clasificacin general, el principal ejemplo lo constituye la cerveza lmbica, la cual se fermenta por accin de microbiota mixta del ambiente adems, el tiempo de fermentacin es mucho ms largo. Objetivos generales. Determinar cuales son las principales variables que intervienen en la elaboracin de una cerveza a nivel Planta Piloto. Visualizar que operaciones unitarias estn involucradas en la fabricacin de cerveza a nivel Planta Piloto. Objetivos didcticos. El alumno aprender a utilizar los controles y el equipo involucrado en la Planta Piloto de cerveza del Departamento de Alimentos y Biotecnologa.


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Realizar el seguimiento de los procesos de sacarificacin, fermentacin y maduracin mediante anlisis fisicoqumicos. Procedimiento I Procedimiento general de limpieza y sanitizacin. (USAR GUANTES, LENTES DE TRABAJO Y CALZADO CON SUELA ANTIDERRAPANTE) 1. Preparar en el tanque de coccin (SO2) 80L de una solucin al 4% de hidrxido de sodio manteniendo cerrada la vlvula BV 106 y abierta la G104. 2. La solucin se mantiene en el tanque por aproximadamente 15 minutos. 3. Transportar la solucin con la bomba porttil a los tanques y de igual forma se mantiene durante 15 minutos teniendo cuidado de cerrar las siguientes vlvulas: Tanque Vlvulas SO3 BV 109 SO4 BV 207 y BV 208 SO5 BV 209 y BV 210 SO6 BV 211 y BV 212 4. Una vez terminado el proceso enjuagar cada tanque con agua hasta eliminar la alcalinidad. 5. Realizar el mismo procedimiento del apartado 3 pero ahora utilizando cido ntrico al 4%. 6. Para desinfectar los tanques y las lneas utilizar una solucin de Yodo con una concentracin de 200 ppm.


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II Proceso de elaboracin de cerveza a) Sacarificacin 1. Se colocan 50L de agua, se acidifica con cido fosfrico concentrado ( 6mL aproximadamente) hasta lograr un pH= 6 en el tanque SO2 y se calienta a 40oC. 2. Una vez que se alcanza la temperatura, se agregan lentamente y agitando a 40 rpm, 10 Kg de malta molida de tamao mediano. 3. Se mantienen las condiciones de proceso hasta alcanzar la temperatura de 50oC por espacio de 1h. 4. Posteriormente se eleva la temperatura hasta llegar a 65oC por 1h. Finalmente se incrementa la temperatura de coccin a 70oC y se sostiene por 30 minutos. 5. Pasar por medio de la bomba porttil el fluido al tanque de filtracin SO3 (vlvula BV 109 cerrada) donde se conseguir separar los slidos del mosto. b) Obtencin de mosto lupulado 1. Con agua caliente lavar los slidos retenidos hasta completar el volumen original. 2. Regresar el mosto filtrado al tanque SO2 con la bomba porttil e incrementar la temperatura hasta 90oC. 3. Agregar 8.75 g del extracto de lpulo. 4. Mantener a 90oC durante 1h y agitando. c) Fermentacin 1. Trasladar el mosto lupulado al tanque de fermentacin SO4 (vlvula BV 208 cerrada) por medio de la bomba porttil y enfriar mecnicamente hasta 12oC 2. Adicionar el inoculo ( 5% v/v 1X109 clulas ) y agitar manualmente. 3. Cerrar el tanque y mantener la temperatura a 12oC al menos por una semana. 4. Muestrear cada 24 h las condiciones de fermentacin cuidando la presin del dixido de carbono generado. 5. Una vez concluida la etapa de fermentacin disminuir la temperatura del tanque de fermentacin hasta 6oC y presurizar a 0.5 bar manteniendo las condiciones por dos das. 6. Eliminar el exceso de levadura por la parte inferior del tanque. d) Maduracin 1. Adicionar la cerveza de maduracin (5%) y elevar la temperatura del tanque a 12oC y mantener bajo estas condiciones durante 1 semana cuidando la produccin de dixido de carbono. 2. Bajar la temperatura del tanque -1oC y presurizarlo a 0.5 bar durante dos das.


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3. Eliminar el exceso de levadura por la parte inferior del tanque disminuir la temperatura del tanque hasta -1oC y presurizar a 0.5 bar por lo menos 3 semanas. V Bibliografa. Garca Garibay M, Lpez-Mungua, A. y Quintero, R. Biotecnologa Alimentaria. Ed. Limusa Mxico D.F 2004 Hardwick W.A. Handbook of brewing Ed. Marcel Dekker Inc New York 1995 Houg J.S..Malting and brewing. Cambridge University Press 1985

MANUAL DE PRCTICAS LABTEC FACULTAD DE QUMICA, UNAM. DEPARTAMENTO DE ALIMENTOS Y BIOTECNOLOGA SESION 5 PANIFICACIN Y EVALUACIN DEL PAN (2 das)Objetivos

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Al finalizar esta prctica, los alumnos lograrn: Efectuar adecuadamente el proceso de panificacin para pan blanco. Relacionar las propiedades de diferentes harinas con los atributos del pan. Comparar las caractersticas de panes elaborados con diferentes tipos de harinas de trigo, comerciales y obtenidas en el laboratorio. Introduccin El trigo procesado es ampliamente usado en la dieta del ser humano, principalmente transformado en harina para la elaboracin de diversos tipos de panes fermentados, as como de productos no fermentados como galletas, pasteles, pastas y tortillas. La importancia del trigo en la industria alimentaria radica en la cualidad nica que tienen sus protenas, la gliadina y la glutenina, para formar el gluten. Estas protenas contienen aminocidos con grupos sulfhidrilo, que al contacto con el agua y mediante el amasado, forman enlaces disulfuro que permiten el desarrollo de una red continua, elstica, extensible y, hasta cierto punto, impermeable al bixido de carbono. Gracias a ello, el pan tiene la textura suave, elstica que lo caracteriza y retiene el CO2 formado en la fermentacin, dando lugar a un producto esponjoso. El pan se obtiene por muchos procedimientos diferentes. El proceso aplicado particularmente depende de varios factores, entre ellos la tradicin, la calidad, el costo y tipo de energa disponible, el tipo de pan deseado y el tiempo que ha de transcurrir entre la coccin y el consumo. Aunque hay una gran variedad de mtodos para la elaboracin de pan, se considera que 2 son los mtodos ms empleados para panificacin: A. Esponja y masa. B. Masa directa. Por supuesto, la calidad final del pan est determinada por numerosos factores, desde el origen de la harina, es decir, las caractersticas del trigo y del proceso de molturacin, hasta la formulacin del pan, los procesos de mezclado y de fermentacin empleados, as como el horneado. Lo esencial para hacer buen pan es que la masa logre: la extensibilidad necesaria para expanderse cuando se incrementa el volumen y


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la elasticidad que permita retener los gases producidos y la forma de la hogaza.

Estas propiedades se deben al gluten, que se forma al combinarse la gliadina y la glutenina con agua, durante el mezclado. Esta operacin distribuye de manera homognea los ingredientes y permite el desarrollo de la red de gluten; el tiempo de mezclado es importante y el ptimo vara para cada harina y mtodo usado. Problema Elaborar pan con la formulacin y mtodo que el profesor indique a cada equipo, aplicando los controles necesarios al proceso, y evaluar el producto. Material y equipo Recipientes y utensilios para mezclar Probeta de 1 L Cmaras de fermentacin a 22 y 28 y con 75% de HR C Moldes recipientes para hornear de 7 X 12 cm Recipientes para almacenar el pan o pelcula plstica adherente Amasadora Materias primas y reactivos Harina de trigo (1Kg) Levadura seca, activa Grasa vegetal, azcar y sal Ingredientes opcionales, segn se asigne: gomas, otras harinas, etc. Semilla de colza (o de mostaza pasta para sopa con figura de municin). Palillos de madera. Procedimiento Elabore los panes que le asigne el profesor, en moldes de 7 x 12 cm, por el procedimiento indicado y haga las pruebas de evaluacin descritas en el protocolo. Para cada tipo de pan que le asignen, haga al menos 4 hogazas: una para la evaluacin sensorial completa, una para las pruebas iniciales y dos para determinar la vida de anaquel. Vaso de pp. de 1 L Manta de cielo Horno de panificacin Balanzas granataria y analtica Estufa de secado a 135 C Pesafiltros cajas de humedad Desecador Cuchillo elctrico Scanner o cmara fotogrfica.


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Ajuste la cantidad de su harina a utilizar, as como del agua utilizando los datos de %Humedad y Absorcin de agua determinando en la seccin de Pruebas de Calidad de Harinas. La cantidad de materia seca debe ser la misma en la formulacin indicada en la tabla que en la que obtenga despus del ajuste. LA PRIMERA ACTIVIDAD A HACER ES ENCENDER LA CAMARA FERMENTACION Y AADIR 1 L DE AGUA EN EL CONTENEDOR DEL MISMO. LAS HOGAZAS SE DEBEN ELABORAR INDIVIDUALMENTE. Diseo Experimental Se evaluarn dos factores en esta prctica: A: Mtodo de panificacin Mtodo directo Masa-esponja B: Acido ascrbico 0 ppm 100 ppm Antes de empezar la prctica, pregunte a sus profesores la combinacin de estos factores que les corresponde. A. MTODO DE ESPONJA INGREDIENTES ESPONJA REFRESCO DE

Harina (@ 14% humedad) 105 g 45 g Agua (de acuerdo a 63% 47% absorcin) Levadura seca (*) 4.5 g Sal 3g Azcar 12 g Manteca vegetal 4.5 g (*) Tambin pueden usarse 8 g de levadura seca con 30 % mnimo de slidos y no ms de 3 semanas de producida. A.0 Se rehidrata la levadura con 20 ml del agua de la formulacin, a 30 y se deja C reposar 15 minutos. En el caso de la levadura, puede preparar toda la levadura a usar para todas las hoigazas y despus medir, previa agitacin, la necesaria para cada pan. A.1 En la primera etapa, se mezclan la levadura rehidratada, con la harina y el agua indicadas en la columna de la esponja y se colocan en una cmara de fermentacin a 30C con humedad controlada, durante 1.5 horas. Esta masa es la esponja.


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A.2 Se pesan los ingredientes slidos indicados para del refresco y se extienden sobre una charola, se coloca la esponja en el centro y se va mezclando poco a poco, agregndole el agua restante, hasta lograr el desarrollo apropiado del gluten. A.3 Se vuelve a colocar esta masa, formada por esponja ms refresco, en la cmara de fermentacin durante 30 min. A.4 Posteriormente la masa se prensa, se rola y se coloca la masa en un molde de 7 x 12 cm, previamente engrasado con manteca vegetal y se deja fermentar durante 45 min. A.6 Enseguida se introduce en el horno elctrico a 200 durante 25 min. C, A.7 El pan se desmolda, se pesa y se deja enfriar bien antes de empacar, para evitar que guarde humedad y favorezca el desarrollo de hongos. Posteriormente se empaca y se somete a evaluacin. B. MTODO DIRECTO INGREDIENTES Harina (@14% humedad) Agua CANTIDAD Por hogaza 150 g

De acuerdo a absorcin Levadura seca (*) 4.5 g Sal 3g Azcar 12 g Manteca vegetal 4.5 g (*) Tambin pueden usarse 8 g de levadura seca con 30 % mnimo de slidos y no ms de 3 semanas de producida. B.0 Se rehidrata la levadura con 20 ml del agua de la formulacin, a 30 y se deja C reposar 15 minutos. En el caso de la levadura, puede preparar toda la levadura a usar para todas las hoigazas y despus medir, previa agitacin, la necesaria para cada pan. La harina se mezcla con la levadura rehidratada y los dems ingredientes de panificacin para formar una masa homognea y tersa. La masa se coloca en la cmara de fermentacin a 30C y humedad controlada de 85 %, durante 1.5 horas. La masa se saca de la cmara, se amasa para distribuir uniformemente el gas y se regresa a su contenedor para meterla de nuevo a la cmara de fermentacin a 30C y humedad controlada de 85 %, durante 30 minutos. Posteriormente la masa se prensa, se rola y se colocan en sendos moldes de 7 x 12 cm, previamente engrasados. Se realiza la fermentacin secundaria durante 45 min. Finalmente, se introduce la hogaza en el horno elctrico a 200 durante 25 min. C,

B.1 B.2 B.3 B.4 B.5


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B.6 El pan se desmolda, se pesa y se deja enfriar bien antes de empacar, para evitar que guarde humedad y favorezca el desarrollo de hongos. Posteriormente se empaca y se somete a evaluacin. EVALUACIN DEL PAN Realice las determinaciones en el orden sealado, para que pueda hacer todas las pruebas con 3 hogazas. Identifique en el diagrama las hogazas A, B y C y las pruebas correspondientes a cada una. C. Determinacin de volumen del pan. En todas las hogazas de pan se mide el volumen por desplazamiento de la semilla de colza en el vaso de pp de 1 L y se reporta en cm3. C.1 Para pan elaborado en un recipiente de 7 x 12 cm se utiliza la siguiente escala para calificar su volumen: VOLUMEN DEL PAN cm3 > 700 651 a 700 601 a 650 550 a 600 < 550

Calificacin 5 4 3 2 1

Interpretacin Excelente Bueno Regular Malo Psimo

Como en muchas pruebas aplicables a cereales y sus productos, cada laboratorio tiene que optimizar la tcnica para los productos que maneja, por ejemplo el tamao de los moldes, el tiempo de horneado, el peso de masa, etc. D. Evaluacin de la estructura interna del pan: para evaluar las caractersticas internas, se utiliza la hogaza A. Se corta una rebanada del centro de 2.5 cm de ancho, para que sea la de mayor altura, con un cuchillo elctrico, para obtener un corte muy limpio. Se obtiene una imagen de la rebanada en un scanner. Se recomienda una imagen en blanco y negro para observar con mayor nitidez la estructura de la migaja del pan. A travs de esta prueba se evala la textura mediante la escala que se presenta adelante. Tambin se califica el color de la miga. En el cuadro estn los atributos de color para pan blanco; si el pan es integral*, o enriquecido con otra harina*, debe elaborarse una escala de color ad hoc.

MANUAL DE PRCTICAS LABTEC FACULTAD DE QUMICA, UNAM. DEPARTAMENTO DE ALIMENTOS Y BIOTECNOLOGATextura de la miga ( Impronta ) Celdas pequeas y uniformes Algunas celdas grandes

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Calificacin 5 excelente 4 bueno

Color de la miga ( Slo para pan blanco ) Blanco Acremado

3 regular Presencia de muchas celdas Amarillo crema grandes Celdas grandes y pequeas con 2 malo Amarillo distribucin no uniforme 1 psimo Celdas heterogneas, Caf a caf oscuro desgarraduras y/o zonas de compactacin * Para pan integral o enriquecido con otra harina, se debe adecuar la escala de color E. Determinacin de humedad E.1 De la misma hogaza (A) usada para la impronta, se pesan 5 g de pan; se coloca la muestra en un pesafiltros previamente puesto a peso constante. E.2 Se coloca en una estufa a 135C, con ventilacin, durante 3 horas, hasta peso constante; se transfiere al desecador hasta equilibrar temperatura, se pesa y se calcula la humedad del pan por diferencia. Se reporta en %. F. Evaluacin sensorial del pan. Se evalan la apariencia general y el color de la costra en la hogaza (B), que est entera; sta ser utilizada para evaluar la vida de anaquel. En la otra hogaza (C) se hace la evaluacin sensorial completa, ya que las determinaciones de aroma y sabor son pruebas destructivas. Los atributos sensoriales se evalan por los miembros del equipo, una vez que se haya enfriado el pan, de acuerdo a las siguientes escalas hednicas:

Excelente Muy bueno (a) Bueno (a) Regular Malo (a)

Apariencia general 5 4 3 2 1

Sabor 5 4 3 2 1

Aroma 5 4 3 2 1

Color de la costra Muy dorada Dorada Ligeramente dorada Poco dorada Nada dorada

5 4 3 2 1


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G. Calificacin total. Determine la puntuacin del pan, sumando la obtenida en cada una de las 7 pruebas calificadas numricamente. H. Evaluacin de vida de anaquel. La hogaza (B), despus de pesarla y determinar su volumen, as como apariencia general y color de la costra, se empaca en papel plstico adherente en un recipiente hermtico y se conserva en condiciones conocidas; al primer da y al 3 se pesa y se evalan costra y apariencia general, con especial atencin en la posible presencia de hongos. Al 5 da se determinan peso, apariencia de la costra, apariencia general, humedad y volumen, y se obtiene otra imagen. Si el aspecto general es satisfactorio y no hay indicios de hongos, se evalan tambin el aroma y sabor. Si el desarrollo de hongos es evidente, se omiten tambin las determinaciones de humedad, volumen e imagen, por seguridad. Tambin haga una medida de la textura del pan (TPA, Texture Profile Analysis) a los das 0, 3 y 5 usando el TA.XT2 Texture Analyzer. Consulte el mtodo AACC 74-09 y reporte la fuerza a 25% de deformacin para cada da, adems de los parmetros principales obtenidos en un TPA . Resultados Llene el cuadro de resultados y anexe las imgenes al reporte. Recopile las determinaciones de todos los equipos. Relacione las caractersticas de las harinas utilizadas con los resultados obtenidos en los panes. Realice un ANOVA tomando como factores: A. Mtodo de elaboracin de pan; B: Acido ascrbico. Apoye sus conclusiones con referencias vlidas.

RESULTADOS DE PANIFICACIN Y EVALUACIN DEL PANCaractersticas de la harina: Mtodo Peso de c / hogaza antes Peso de la harina g despus g Peso de la masa g Peso total pan g g


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EvaluacinHOGAZASA da 0 Peso (g) Volumen (ml) Textura miga Color miga Humedad (%) Costra Apar. general Sabor Aroma Pres. hongos Deterioro B da 1 Da 3 da 6 C CALIFIC.

PUNTUACIN TOTAL

No se determina este atributo.Imagen da 0 Observaciones


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Imagen da 5

Observaciones

CONCLUSIONES:


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Bibliografia AACC. 1983. Approved Methods. American Association of Cereal Chemists. edition. St. Paul, Minnesota. USA. 8Th

Camacho de la Rosa, N. A. 2001. Produccin, purificacin y caracterizacin de una xilanasa de Aspergillus sp FP-470 y su aplicacin en panificacin. Tesis de Maestra. Facultad de Qumica. UNAM. Mxico. Gray J.A., Bemiller, J.N. 2003, Bread Staling: Molecular Basis and Control. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety Vol. 2, pp. 1-21 Morales, Pablo. 1999. Utilizacin de xilanasas de Aspergillus sp FP-470 para el mejoramiento de la calidad de panes elaborados con harinas de bajo potencial de panificacin. Tesis de Maestra. Facultad de Qumica. UNAM.


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SESION 6 NIXTAMALIZACIN Y EVALUACIN DE TEXTURA DE PRODUCTOS NIXTAMALIZADOS (2 das)Objetivos Mediante esta prctica, los alumnos lograrn: Explicar el proceso de la nixtamalizacin y el efecto de los principales parmetros del proceso. Explicar los cambios qumicos ocurridos durante la nixtamalizacin y relacionarlos con las caractersticas de los productos finales. Elaborar adecuadamente nixtamal y tortillas, evaluar stas, y disponer del nejayote manera apropiada. Elaborar e interpretar el perfil de textura de los alimentos elaborados. Introduccin El maz (Zea mayz) es originario de Amrica y fue el alimento clave para el desarrollo de las culturas prehispnicas de Meso Amrica como los aztecas, mayas, toltecas y otros; por eso, muchas obras de arte de estos pueblos estn asociadas con el cultivo y procesamiento del maz. La nixtamalizacin jug un papel determinante en el mejoramiento del valor nutritivo del maz y en la diversificacin de productos derivados. El trmino nixtamal viene del nhuatl nextli cenizas de cal y tamalli masa de maz; la nixtamalizacin es un proceso prehispnico, extraordinario desde el punto de vista tecnolgico, que consiste en la lixiviacin del grano de maz, mediante un tratamiento trmico alcalino. Este tratamiento consiste en la coccin del grano en agua con 1 a 3 % de Ca(OH)2, a 95 100 durante 60 a 180 min, seguido de un reposo de 12 horas. C Esta tecnologa permanece prcticamente igual hasta la fecha; en la industria se utilizan procesos continuos que, adems de optimizar el uso de energa, tienen la ventaja de reducir la variabilidad en los parmetros de proceso (tiempo, temperatura, humedad final) y la generacin de residuos ya que la solucin de Ca(OH)2 se inyecta a presin y se recircula. Tambin es comn la modificacin de algunas condiciones para obtener productos especficos, por ejemplo para producir chips de tortilla, se reduce la temperatura del cocimiento a 70 con lo cual hay menor absorcin de agua y menor C, coccin del grano, la masa es ms consistente y por lo tanto, absorbe menos aceite durante el fredo, en el cual alcanza el grado ptimo de coccin. Los cambios estructurales y qumicos del grano durante el procesamiento afectan las propiedades como textura, color y sabor, as como la vida de anaquel del producto nixtamalizado final.


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En la nixtamalizacin, el pH alcalino y el calor, as como el prolongado tiempo de reposo en la solucin, incrementan la humedad del grano hasta 48 a 51 % y logran la remocin del pericarpio porque: debilitan las paredes celulares por la solubilizacin parcial de hemicelulosas; hinchan la estructura; hay destruccin parcial de los grnulos de almidn e incipiente gelatinizacin; se modifica la estructura de las protenas y se desarrolla el sabor caracterstico a los productos nixtamalizados. Adems, gracias al ion calcio bivalente se forman puentes que son determinantes para la textura y cohesividad de la masa. El efecto de la nixtamalizacin en el valor nutricio del maz incluye: incremento de la digestibilidad; mejoramiento del balance isoleucina/leucina, lo que a su vez favorece el aprovechamiento de la protena; y liberacin de parte de la niacina, que no est biodisponible inicialmente en el grano y que evita la pelagra, enfermedad de deficiencia vitamnica que casi no se presentaba en Mesoamrica, gracias al consumo de producto nixtamalizados. Revisten especial importancia los diversos productos de maz nixtmalizado, revisten especial importancia los tamales, atoles y especialmente la tortilla, principal fuente calrica en la dieta del mexicano y, sin lugar a dudas, la principal forma de consumo del maz, base de nuestra alimentacin. Despus del reposo, el agua de cocimiento o nejayote se drena, el nixtamal se lava con agua limpia para remover el pericarpio y el exceso de cal. En el proceso tradicional, por cada unidad de grano, se producen 3 unidades (W:V) de nejayote y aguas de lavado que deben tratarse antes de eliminarlos por el drenaje, pues son altamente contaminantes por su contenido de materia orgnica y por su pH. El siguiente esquema de un grano de maz permite apreciar qu partes se eliminan en el proceso y cul es la proporcin de endospermo.

Pericarpio Epidermis Aleurona Escutelo

Endospermo farinceo Endospermo crneo Plmula Radcula Pedculo Endospermo crneo

Eje embrionario

Escutelo Endospermo farinceo

Despus del proceso de nixtamalizacin, el grano lavado se tritura para formar la masa, en un molino de piedras de lava sintticas, de xido de aluminio por ejemplo. Durante la molienda se adiciona agua para reducir la generacin de calor y obtener una textura ptima de la masa, que se logra porque avanzan el dao y la gelatinizacin de los grnulos de almidn. La adicin de agua tambin ayuda a la distribucin, solubilizacin y adhesin de grnulos de almidn, protenas, paredes celulares y lpidos. La masa


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contiene partculas pequeas de germen, pericarpio, aleurona, grnulos de almidn libres as como slidos y lpidos disueltos y/o dispersos en el agua. La masa se mantiene junta, en un estado cohesivo y no pegajoso por la mezcla de slidos dispersos en el agua: el almidn gelatinizado, las protenas hidratadas, los lpidos y los iones calcio. Sin duda, la tortilla es el principal producto nixtamalizado; los aztecas la denominaban tlaxcalli y se puede definir como un pan no leudado, elaborado a partir de maz nixtamalizado. Para la elaboracin de tortillas, las porciones de masa de 25 a 50 g se moldean a mano con prensas manuales, formando un disco de unos 15 cm de dimetro y 2 mm de espesor, el cual se convierte en tortilla cuando se cuece sobre una superficie caliente comal, a unos 200 . Durante el cocimiento de la tortilla se pierde aproximadamente el 12 % de la humedad, se pierde la cristalinidad y se avanza en la gelatinizacin del almidn. sta no es total debido a la limitada disponibilidad de agua, as como a la alta temperatura y corto tiempo de residencia en el comal. Tambin hay una desnaturalizacin de protenas que produce un efecto de adhesin y da lugar a la consistencia caracterstica de la tortilla, as como un ligero oscurecimiento, debido a reacciones de Maillard. La extrusin alcalina es otra operacin unitaria aplicada al procesamiento del maz. El trmino extrusin viene del latn extrudere, que significa empujar impeler hacia afuera un material fundido, hacindolo pasar por una matriz especfica para darle forma. Para la extrusin se requiere que el material est granulado con lo cual, en el caso del maz, se incrementa el rea para la transferencia de masa y calor, logrando as disminuir los tiempos de cocimiento. La extrusin permite texturizar y cocer el material al forzarlo a travs del dado matriz, aprovechando el calor generado por la friccin del producto con las paredes del tubo y con el tornillo, y suministrando calor adicional mediante vapor o energa elctrica. Las ventajas de la extrusin alcalina son: la reduccin del tiempo de cocimiento y, por lo tanto, del consumo de energa; la disminucin en el consumo de agua y el hecho de no producir aguas residuales, como en el caso de la nixtamalizacin. Adems, en la extrusin alcalina se reduce la prdida de nutrientes porque no se dispersan en el medio acuoso y, porque al reducirse el tiempo de coccin, hay menos destruccin de molculas termolbiles. Desde luego, hay algunas limitaciones o desventajas, como son la necesidad de equipo especializado as como su costo y la necesidad de capacitacin para operarlo.


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Problema En esta prctica se someter el maz a diferentes condiciones de nixtamalizacin, se elaborarn tortillas y se evaluarn, comparando con tortillas comerciales. Material y Equipo Kg de maz por equipo CaO probetas balanza granataria termmetro recipiente para nixtamal olla de 4 5 L cedazos mquina tortilladora molino para nixtamal comal paos limpios y recipientes para tortillas

Procedimiento 1. Verifique que la calidad del maz sea aceptable; lmpielo y pselo. Si se emplea el mismo maz para todo el grup

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