SDmatic 2 - Medición del daño causado por el almidón

Cuando se trata de almidón dañado, se aplica la siguiente regla general: ¡ni demasiado ni muy poco! El daño del almidón se debe a una combinación de factores genéticos (variedad de trigo) y de molienda. Puede afectar en gran medida al comportamiento (hidratación, consistencia, fermentación) de la masa durante el procesamiento, así como a la calidad (volumen, color, apariencia, envejecimiento) de los productos terminados.

Como resultado, se debe medir el almidón dañado.

Las primeras técnicas de determinación del daño causado por el almidón utilizaban una solución de yodo para detectar el almidón dañado al microscopio. Las partes dañadas absorbían más yodo y, por lo tanto, eran más oscuras. Aunque innovadoras, estas técnicas eran complejas, llevaban mucho tiempo y eran extremadamente imprecisas.

Luego vino el método polarimétrico, que permitió detectar el almidón dañado en una solución de cloruro de calcio y se basó en el hecho de que las alfa-amilasas (enzimas con la capacidad de romper las cadenas de glucosa que forman el almidón, ver «Fermentación») digieren el almidón dañado más fácilmente que los gránulos nativos. Una vez más, este método era bastante complejo y poco preciso.

La espectroscopia de infrarrojo cercano también se puede usar para medir el almidón dañado. Este método tiene la ventaja de ser extremadamente rápido, pero debe corroborarse mediante los denominados métodos estándar. Por lo tanto, pueden surgir problemas cuando un método estándar no produce resultados suficientemente repetibles y reproducibles (véase «Medir la fiabilidad de un método»). A diferencia de la humedad o las proteínas, que tienen enlaces químicos específicos que se detectan en longitudes de onda específicas, el almidón dañado (desde un punto de vista bioquímico) es indistinguible del almidón nativo.

La mayoría de las veces, las universidades, los centros de investigación y las instituciones utilizan métodos enzimáticos para identificar el almidón dañado. Estos métodos suelen constar de cinco fases:

1/ Se añade una enzima (normalmente alfa-amilasa) a la harina. Deben respetarse todos los requisitos relativos a la duración del contacto, la temperatura, el pH y la actividad de la enzima.

2/ La enzima se desnaturaliza para detener la reacción.

3/ La solución se restaura a su forma acuosa mediante filtración o centrifugación.

4/ La valoración (técnica en la que se utiliza un reactivo de una concentración conocida para determinar la concentración de una sustancia química desconocida en una solución) o el análisis espectroscópico (método para identificar un elemento químico mediante el espectro que proporciona tras interactuar con la radiación, como la luz o los rayos X) se utilizan para determinar la concentración de azúcares reductores en el filtrado.

5/ Esta concentración se utiliza para determinar el% de almidón dañado.

Los métodos enzimáticos son extremadamente complejos y requieren personal altamente calificado, así como una inversión material considerable. No son adecuados para las necesidades diarias de los molineros, especialmente aquellos que no tienen grandes laboratorios de pruebas.

El método amperométrico fue introducido por Medcalf y Gilles en 1965 y se basa en el trabajo de Coton (1955). Este método utiliza la amperometría para medir la cinética de absorción de yodo por una suspensión adulterada con harina.

En otras palabras, implica la creación de iones triyoduro (I3-) en la solución. Estos iones generan una corriente eléctrica (medida en μA), cuya potencia es directamente proporcional a la concentración de iones en la solución. El yodo es adsorbido (luego absorbido) por el almidón. Si el almidón está dañado, se adsorbe aún más yodo. Por lo tanto, el método consiste en crear una cantidad conocida de iones triyoduro (I3-) y dejar estos iones en contacto con la harina durante un período de tiempo fijo (normalmente 3 minutos). La corriente μA se mide al final de la prueba; cuanto más baja es la corriente, más iones de triyoduro (I3-) se adsorben y mayor es el daño a la harina.

CHOPIN Technologies comenzó a comercializar este concepto a principios de la década de 1990 con los nombres SD4, Rapid F.T. y SDmatic. Funciona de la siguiente manera:

- El técnico prepara una solución que contiene 120 ml de agua destilada, 3 g (+/- 0,5 g) de yoduro de potasio y 1,5 g (+/- 0,5 g) de ácido cítrico.

- La solución se coloca en la máquina y el cabezal de medición se introduce en la solución.

- Una resistencia de calentamiento calienta la solución a 35 °C, mientras que un termómetro controla la temperatura en tiempo real.

- Se coloca 1 g de harina (+/- 0,1 g) en la máquina, en un sistema vibratorio.

- Una vez que la solución alcanza los 35 °C, un par de electrodos generan una corriente eléctrica en la solución que crea yodo libre (no unido) durante un tiempo adecuado para la muestra (Figura 1).

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- Un segundo par de electrodos mide la corriente eléctrica exacta que se genera: IM (la cantidad de yodo).

- La harina se introduce automáticamente en la solución.

- La prueba continúa durante 180 segundos, después de los cuales la máquina mide la corriente residual IR.

- A continuación, la máquina mide el nivel de absorción de yodo: AI = 1- (IR/IM), que es proporcional a la cantidad de almidón dañado.

La máquina es extremadamente fácil de usar y proporciona resultados en menos de 10 minutos. Los resultados se pueden convertir en valores UCD (estándar internacional), Audidier, Farrand o AACC sobre la base de harinas conocidas.

El almidón dañado es un subproducto normal e inevitable de cualquier proceso de molienda de trigo. Desde un punto de vista técnico, es un problema grave que afecta a la gran mayoría de los productos de panadería de todo el mundo.

Sin embargo, el daño causado por el almidón no siempre se mide como debería.

Los laboratorios de la industria de los cereales tienen todo lo que necesitan para comprobar la calidad y la cantidad de proteínas. No se puede decir lo mismo de los daños causados por el almidón, a pesar de que el almidón representa el 80% de toda la harina que se utiliza o produce.

A principios del siglo XXI, esta situación podría explicarse por la falta de técnicas rápidas y sencillas para analizar los daños causados por el almidón.

Muy pocos molineros podrían medir el contenido de proteínas de su harina si todavía tuvieran que utilizar el equipo de laboratorio de Kjeldahl, ya que este equipo es increíblemente complejo y solo lo pueden utilizar expertos. Afortunadamente, se crearon los dispositivos de medición automatizados (Kjeldatherm) y los métodos NIR, que permitieron a todos los laboratorios medir el contenido de proteínas.

El mismo fenómeno se está produciendo ahora en el área de los daños causados por el almidón. Las nuevas técnicas permiten a todos los laboratorios de cereales medir este parámetro vital, que afecta simultáneamente a la hidratación de la masa, a la maquinabilidad (pegajosidad, etc.), a la fermentación y a las características del producto acabado (volumen, color, conservación, etc.).

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Más información sobre el SDmatic 2, analizador de daños por almidón