INVESTIGADORES
GALAN Maria Gimena
congresos y reuniones científicas
Título:
Efecto del proceso de extracción de aceite a escala industrial sobre propiedades tecnofuncionales de harina obtenida a partir de expeller de maní
Autor/es:
ERBEN, MELINA; GALAN, MARA GIMENA; HUMPOLA, VERONICA; PEREZ, ADRIAN; SIANO, ALVARO
Lugar:
General Cabrera
Reunión:
Jornada; XXXVIII Jornada Nacional de Maní.; 2023
Institución organizadora:
INTA Gral. Cabrera y Colegio de Ingenieros Agrónomos de Gral. Cabrera
Resumen:
IntroducciónEl expeller de maní (EM) constituye una materia prima de gran interés para el desarrollo de alimentos funcionales, por ser un subproducto infrautilizado por parte de la industria y poseer una composición prometedora desde el punto de vista nutricional. Al promover su utilización para el desarrollo de alimentos de consumo humano, se aprovecharían sus nutrientes y de esta manera se cerraría el ciclo de los recursos, contribuyendo a un modelo de triple impacto (económico, social y ambiental) en la industria alimentaria. En el desarrollo de nuevos alimentos es fundamental conocer las propiedades tecno-funcionales de la materia prima a utilizar, para poder anticipar los resultados durante el procesado y la elaboración de alimentos. El objetivo de este trabajo fue evaluar estas propiedades en harina obtenida a partir de expeller de maní (EM), y realizar una comparación con harina obtenida a partir de maní tipo industria (MTI) para orientar el desarrollo de futuras formulaciones de alimentos y conocer los efectos de los procesos a los cuales es sometido el maní durante la extracción de aceite. Materiales y MétodosMateria prima: el maní MTI y el EM, obtenido luego de la extracción del aceite mediante prensado con tornillo helicoidal en caliente (40 min a 115°C), a partir de granos de maní “tipo industria”, de la variedad Runner Alto Oleico, con una humedad del 7 y 8,1%, respectivamente, fueron suministrados por la empresa Nueva Aceitera de Ticino S.A. de Ticino, provincia de Córdoba, Argentina. Obtención de las harinas: El MTI y EM fueron sometidos a una molienda gruesa utilizando un cutter industrial y luego a una molienda fina usando un molino Ciclotex (CyclonSamplemill UD Corporation, Bouldering, EE. UU.) con malla de 1 mm. El MTI fue sometido previamente a un proceso de desgrasado con un extractor sólido/líquido Soxhlet, utilizando éter de petróleo. Luego, las muestras fueron almacenadas a 5ºC hasta su análisis.Composición centesimal: proteínas, extracto etéreo, humedad, cenizas, fibra dietaria total y carbohidratos por diferencia, según AOAC (2002). Se utilizó un factor de 5.46 para la conversión de nitrógeno a proteína.Propiedades tecnofuncionales: Para evaluar la mínima concentración de gelificación (MCG), se realizaron dispersiones de las harinas en 5 mL de agua destilada de 4, 6, 8, 10, 12, 14, 18, 20, 30 y 40 (p/p). Los tubos conteniendo estas suspensiones se llevaron a ebullición por 1 h, agitando cada 5 min con una varilla, seguido de un enfriamiento rápido bajo agua corriente y 1 h a 4ºC. Luego se colocaron los tubos boca abajo y se verificó si las suspensiones formaron o no un gel. La MCG fue determinada como la primera concentración a la cual la muestra no cae o resbala al invertir el tubo. Para evaluar el poder de hinchamiento (PH) de las harinas, 0,5 g de muestra se dispersaron en 10 mL de agua destilada. Luego, se calentaron en baño termostático a 90ºC por 30 min, agitando vigorosamente cada 5 min. Posteriormente, se dejó enfriar 15 min a temperatura ambiente y se centrifugó 25 min a 3000xg. Se removió el sobrenadante y se pesó el sedimento. El resultado se expresó como g muestra hinchada/g muestra inicial. Para determinar la solubilidad en caliente, el sobrenadante de la experiencia anterior se llevó a sequedad por 24 h a 105°C. La solubilidad (en caliente) se expresó como g sólidos solubles por 100 g b.s. Para evaluar la solubilidad en frío, se suspendieron 1,25 g de muestra en 25 mL de agua en un tubo de centrífuga y se agitó durante 30 min. Luego se centrifugó a 2000xg durante 30 min. En el sobrenadante se determinaron los sólidos solubles por evaporación en estufa a 105ºC y se expresó la solubilidad (en frio) en porcentaje respecto de los sólidos totales. Para evaluar la estabilidad al congelamiento/descongelamiento (sinéresis), se realizó un gel a la MCG de cada harina, en tubos de centrifuga de 50 mL, y se calentó por 30 min en ebullición hasta formar una pasta. Luego, se colocaron a -20ºC por 24 h. Pasado este tiempo, las muestras se colocaron en un baño a 30ºC por 90 min, luego se centrifugaron por 15 min a 2000 xg. Se pesó el sobrenadante y se calculó el porcentaje de sinéresis como la relación entre el peso del líquido expulsado y el peso total del gel antes de la centrifugación, multiplicado por 100. Posteriormente, se repitieron los ciclos de congelamiento/descongelamiento para determinar la sinéresis a las 48 y 72 h.Análisis estadístico: se utilizó el software Statgraphics Plus 5.1 (Manugistics Inc., Rockville, MD) para realizar el análisis de varianza (ANOVA) seguido del test de LSD para comparar significancias al 95% de confianza.ResultadosComposición centesimal: al evaluar la composición de las harinas desgrasadas obtenidas a partir del EM y MTI, se presentaron diferencias, probablemente por la diferencia del método de extracción de aceite aplicado (Tabla 1). La extracción con solvente aplicada al MTI resultó más eficiente por lo que el contenido de grasa fue menor que el del EM. En consecuencia, se observó una mayor concentración porcentual de otros macronutrientes en la harina de MTI, como proteínas y cenizas.MuestraProteínasCenizasGrasaFibra dietaría totalCarbohidratos digeriblesEM46,35 ± 0,12a4,96 ± 0,15a8,55 ± 0,21b12,87 ± 0,03a28,23 ± 0,15aMTI52,23 ± 2,23b6,02 ± 0,14b1,01 ± 0,02a14,21 ± 1,22a26,53 ± 1,84aTabla 1. Composición centesimal de harinas desgrasadas obtenidas a partir de expeller de maní (EM) y de maní tipo industria (MTI), expresado como porcentaje (g/100g) y en base seca.Media ± DE; Valores con diferentes letras indican diferencias significativas (p < 0,05).Mínima concentración de gelificación: en la Tabla 2 se muestran los resultados de la MCG. El aumento de esta concentración en las harinas obtenidas a partir de EM puede deberse a que, en el proceso industrial de extracción de aceite, que implica la aplicación de altas temperaturas (40 min a 115°C), la modificación de la estructura del almidón y de las proteínas, generó entidades macromoleculares de menor capacidad para formar agregación de moléculas necesaria para la gelificación. Esto genera la necesidad de aumentar la concentración de sólidos para formar un gel estable. Muestra8%10%12%14%20%30%EM-----+MTI-+++++Tabla 2. Mínima concentración de gelificación de harinas desgrasadas obtenidas a partir de expeller de maní (EM) y de maní tipo industria (MTI).La mayor concentración necesaria para formar un gel de las harinas de EM tiene una ventaja para la preparación de alimentos complementarios para infantes, ya que para los niños es difícil digerir productos que forman geles a bajas concentraciones.Poder de hinchamiento, solubilidad en frío y en caliente y estabilidad al congelamiento/descongelamiento: los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 3. Se puede observar que las harinas de MTI presentaron mayores valores de poder de hinchamiento, solubilidad en frio y en caliente, lo que podría relacionarse con una mayor integridad de la estructura del granulo de almidón y con una menor desnaturalización de proteínas. El poder de hinchamiento está relacionado con la unión asociativa de las cadenas de amilosa y amilopectina dentro del gránulo de almidón, lo que explica el menor valor en las harinas de EM, por el intenso tratamiento térmico al que es sometido. Lo mismo ocurre con la solubilidad. Durante ese tratamiento térmico pueden generarse asociaciones moleculares que resultan en compuestos con menor solubilidad. MuestraPoder de hinchamiento(g agua/g harina b.s)Solubilidad en caliente(g s.s./100g harina b.s.)Solubilidad en frio(g s.s./100g harina b.s.)%Sinéresis a las 24 hs%Sinéresis a las 48 hsEM3,81 ± 0,12a23,89 ± 1,09a19,90 ± 0,51a0,84 ± 0,03a8,23 ± 0,16aMTI5,02 ± 0,11b32,82 ± 1,09b31,35 ± 1,60b42,21 ± 1,22b11,55 ± 0,37bTabla 3. Poder de hinchamiento, solubilidad en frío y en caliente y Sinéresis a las 24 y 48 hs, de harinas desgrasadas obtenidas a partir de expeller de maní (EM) y de maní tipo industria (MTI).Media ± DE; s.s.: sólidos solubles; b.s.: base seca; Valores con diferentes letras indican diferencias significativas (p < 0,05).La sinéresis se evaluó por 3 ciclos consecutivos de 24 h, pero solo se informan los primeros dos ciclos ya que ninguna de las muestras presentó sinéresis a las 72 hs. La baja sinéresis es una característica deseada para alimentos que requieren gelificación, ya que éstos no se vuelven grumoso, granuloso o esponjoso, está libre de separación de líquidos (sinéresis) y permanecen homogéneos. Cuando los geles de almidón se someten a ciclos de congelación y descongelación, el agua utilizada en la preparación de los geles se separa debido a la tendencia de las moléculas de almidón (fundamentalmente de amilosa) para re-asociarse, formando agregados insolubles. A lo largo de estos ciclos, las harinas de MTI fueron las que mayor sinéresis presentaron (Tabla 3). Las harinas de EM presentaron mejor estabilidad de los geles frente al congelamiento/descongelamiento, posiblemente debido a que durante el proceso térmico previo habría una mayor liberación de amilosa, la cual en el congelamiento tiene una mayor tendencia a formar hélices y no tanto a unirse a la amilopectina remanente. En MTI se podría considerar una menor liberación de amilosa una menor formación de dobles hélices y una mayor asociación a la amilopectina remanente produciendo mayor sinéresis. ConclusionesLas harinas desgrasadas obtenidas a partir de EM y de MTI presentaron diferente composición centesimal y diferencias en las propiedades tecnofuncionales que fueron evaluadas. La harina de EM presentó una elevada MCG, una adecuada solubilidad en frío y en caliente y una muy baja sinéresis, por lo cual, podría ser un ingrediente interesante para utilizar en alimentos en polvo para reconstituir con agua, como fórmulas infantiles o fórmulas enterales y también para la formulación de alimentos plant based análogos a los de origen animal.BibliografíaOfficial Methods of Analysis, 17º ed. Washington DC: Association Official Agricultural Chemists.Financiado por CAI+D Orientado 21820210100083LI y PEICD-2022-038.