La fécula de mandioca podrá reemplazar en parte a la harina de trigo en el pan

Investigadores emplean enzimas para mejorar las propiedades de cocción del amidón de yuca, en el marco del proyecto Pan y carne para el futuro, con el apoyo de la FAPESP y del Innovation Fund Denmark

Por Elton Alisson  |  Agência FAPESP – El aumento de la temperatura global durante las próximas décadas, relacionado con los cambios climáticos, podrá dificultar el crecimiento del trigo en muchas regiones de clima templado donde se cultiva este cereal actualmente. De esta forma, la materia prima de uno de los alimentos más consumidos en el mundo –el pan– podrá volverse más cara y más escasa.

Un cultivo agrícola con potencial para reemplazar parcialmente a la harina de trigo en la composición del pan en países de Latinoamérica y de África es la fécula de mandioca, por ejemplo. Sin embargo, las propiedades de cocción de este producto son más pobres en comparación con las de la harina de trigo, según afirman los expertos del área.

“La harina de mandioca no es tan buena como la de trigo para la producción de pan”, dijo Leif Horsfelt Skibsted, docente del Departamento de Ciencia de Alimentos de la University of Copenhague, en Dinamarca.

“El mayor tenor de almidón y la menor proporción de proteínas, de gluten inclusive, y la mayor absorción de agua de la fécula de yuca son probablemente los factores responsables de que ésta tenga propiedades de cocción más pobres en comparación con las de la harina de trigo. Esto constituye un gran desafío a la hora utilizársela en la fabricación del pan”, afirmó.

Con el objetivo de superar esta limitación, el investigador, en colaboración con pares de la Aarhus University y de las empresas danesas Easy Foods y Novozymes, ha realizado durante los últimos años una serie de estudios tendientes a mejorar las propiedades de cocción de la fécula de mandioca en la producción de pan mediante el uso de enzimas.

Dichos estudios se realizaron en el marco del proyecto intitulado “Pan y carne para el futuro”, con el apoyo de la FAPESP y del Innovation Fund Denmark, en el marco de un acuerdo que mantienen ambas instituciones.

Algunos resultados de estos estudios se dieron a conocer durante un evento en el cual se celebraron los logros de la cooperación entre la FAPESP y agencias homólogas de Dinamarca, realizado a finales de agosto en la sede de la Fundación, en la misma fecha en que se suscribió un acuerdo con la Danish Agency for Science and Higher Education.

“El objetivo de este proyecto fue analizar si la fécula de mandioca podría transformarse en una alternativa para producción de pan como un alimento estable”, dijo Skibsted durante su disertación en el evento.

Los investigadores analizaron inicialmente en qué proporción la fécula de mandioca podría reemplazar a la harina de trigo en la composición de un pan sin afectar sus propiedades sensoriales: la textura, el aroma, el sabor y el color en comparación con un pan elaborado únicamente con harina de trigo.

Los resultados de los análisis, detalladas en un artículo publicado en la revista LWT – Food Science and Technology, indicaron que, dependiendo del tipo, la fécula de mandioca podría ocupar el lugar de entre un 20% y un 30% de la harina de trigo en la composición del pan sin alterar significativamente sus características sensoriales y sin comprometer el crecimiento de la masa en comparación con el pan de trigo.

“Arriba del límite del 30%, la apariencia, la textura y el sabor del pan elaborado con una mezcla de harina de trigo y de fécula de mandioca empiezan a mostrar diferencias con relación a un pan de trigo”, dijo Skibsted.

No obstante, debido a su propiedad de cocción más baja, la fécula de mandioca tuvo efectos sobre las características de la masa: una mayor viscosidad y retrogradación (cristalización de las moléculas de almidón) tras el enfriamiento.

Más allá de la falta de gluten, esto también puede estar relacionado con las diferencias en la composición de la fracción de almidón de la fécula de mandioca en comparación con la harina de trigo y a una actividad limitada de la enzima amilasa en la fécula de mandioca, según explicó Skibsted.

Mejoramiento enzimático

Con el objetivo de evaluar si sería posible disminuir esos efectos perjudiciales de la fécula de mandioca, los investigadores probaron si distintos tipos de enzimas utilizadas actualmente en la industria mejorarían las características sensoriales y alterarían las características estructurales de panes elaborados con hasta un 30% de fécula de mandioca.

Las enzimas de panificación que se agregan actualmente a las recetas de pan con el objetivo de mejorar su volumen, el color de la corteza y su frescura, entre otras características, hasta ahora solamente se habían probado en masas de pan de trigo.

Enzimas tales como las α-amilasas, que fragmentan polisacáridos tales como los almidones, ayudan a aumentar el volumen del pan con la misma cantidad de ingredientes y a mejorar la corteza, dándole al pan su buen color.

En tanto, las amilasas pueden degradar el almidón y producir dextrinas pequeñas (hidratos de carbono de bajo peso molecular) para que actúe la levadura.

A su vez, las xilanasas pueden mejorar el volumen del pan al dotar de solubilidad a la hemicelulosa (un polisacárido), que es insoluble en agua. De este modo es posible unir el agua a la masa, disminuyendo su firmeza y aumentando su volumen, lo cual resulta en una miga más fina y más uniforme, explicó Skibsted.

“Nuestro objetivo consistió en probar distintas enzimas para intentar identificar la mejor solución para la producción de pan de mandioca y de trigo”, dijo el investigador.

En un primer estudio, los investigadores pusieron a prueba los efectos de las enzimas α-amilasa fúngica y maltogénica, la xilanasa, la lipasa, la lacasa (polifenoloxidasa) y la glucosa oxidasa en un pan de trigo con un 30% de fécula ácida de mandioca que, sin la utilización de enzimas, exhiben un menor volumen, mayor textura y poros menores en la miga.

Los resultados de este estudio, publicado en European Food Research and Technology, indicaron que las enzimas glucosa oxidasas no tuvieron ningún efecto sobre la calidad del pan.

En tanto, las α-amilasas mejoraron claramente la estructura del pan, que se evaluó mediante análisis sensoriales y con métodos físicos. A su vez, las lipasas aumentaron el volumen del pan en razón de que el dióxido de carbono quedó mejor retenido en la masa. En tanto, las enzimas lacasas dotaron al pan de una mayor suavidad.

Con todo, los mejores resultados se obtuvieron mediante la aplicación de enzimas xilanasas. “Éstas mejoraron la estructura y la textura del pan al dotar de maleabilidad a la masa”, dijo Skibsted.

En otro estudio realizado posteriormente y también publicado en European Food Research and Technology, los investigadores evaluaron los efectos individuales y combinados del agregado de agua con enzimas xilanasas y de agua con lacasas sobre la calidad de un pan compuesto por un 70% de harina de trigo y un 30% de fécula de mandioca.

Los resultados de los análisis indicaron que un aumento del agregado de agua combinado con xilanasas resultó en un pan con un mayor volumen. “El pan también salió más tierno y su estructura se volvió más uniforme”, dijo Skibsted.

En otro estudio publicado en la misma revista, los investigadores evaluaron si ciertos componentes de la harina de trigo podrían actuar como activadores de las enzimas para mejorar las características de un pan con sustitución parcial de la harina de trigo por fécula de mandioca. Y constataron que un elemento aún desconocido del trigo, resistente al calor, aumenta la actividad de las enzimas xilanasas.

“Esta observación abre la perspectiva de un empleo más racional de las enzimas para mejorar la calidad del pan, especialmente cuando se utiliza una combinación de fuentes de almidón, tal como es el caso de las mezclas de harina de trigo y fécula de mandioca”, sostuvo.

Puede leerse el artículo intitulado Addition of cassava flours in bread-making: sensory and textual evaluation (doi: 10.1016/j.lwt.2014.08.037), de Jensen y otros, en la revista LWT – Food Science and Technology, en el siguiente enlace: sciencedirect.com/science/article/pii/S0023643814005453.

Y el artículo Individual and combined effects of water addition with xylanases and laccase on the loaf quality of composite wheat-cassava bread (doi: 10.1007/s00217-016-2666-4), de Skibsted y otros, puede leerse en European Food Research and Technology, en: link.springer.com/article/10.1007/s00217-016-2666-4.

El artículo Addition of enzymes to improve sensory quality of composite wheat-cassava bread (doi: 10.1007/s00217-015-2628-2), de Kidmose y otros, puede leerse en la misma publicación, en: link.springer.com/article/10.1007/s00217-015-2628-2.

Y el artículo Components of wheat flour as activator of commercial enzymes for bread improvement (doi: 10.1007/s00217-016-2663-7), de Skibsted y otros, puede leerse también en la misma revista, en: link.springer.com/article/10.1007/s00217-016-2663-7.