Diseñando la galleta perfecta con Mixolab

El Instituto Internacional de Investigación Agrícola Bahri Dağdaş es una institución estatal de investigación líder que opera en el ámbito de la investigación y el desarrollo agrícola en Turquía. Fundado en 1914 en Konya, opera bajo la Dirección General de Investigación y Políticas Agrícolas (TAGEM) del Ministerio de Agricultura y Silvicultura de la República de Turquía. Su mandato y campos de estudio incluyen la mejora y las técnicas de cultivo de cereales (trigo, cebada, triticale, avena y centeno), plantas industriales, plantas medicinales y aromáticas, y plantas forrajeras y de pastizales.

Además, el instituto lleva a cabo investigaciones sobre el desarrollo de técnicas de cultivo de plantas, el aumento de la productividad agrícola y la protección de la salud vegetal. Se realizan análisis detallados en el Laboratorio de Calidad y Tecnología, donde los investigadores también estudian los efectos de los factores ambientales en los parámetros de calidad. Una infraestructura especializada, como el Centro de Pruebas de Sequía, permite el desarrollo y la evaluación de variedades resistentes a condiciones de estrés extremo.

En el Laboratorio de Calidad y Tecnología se llevan a cabo análisis exhaustivos de la calidad de trigos panificables y duros. Al cerrar la brecha entre la mejora en campo y las necesidades de la industria, a través de asociaciones estratégicas, el Instituto Internacional de Investigación Agrícola Bahri Dağdaş ha desarrollado con éxito variedades de trigo de élite, como «Aliağa» y «Savatara», diseñadas específicamente para la industria galletera.

El desafío: más allá del pan

En la producción de galletas, se espera que las harinas de trigo tengan una estructura de gluten débil y la capacidad de formar una masa adecuada para una expansión controlada. Mientras que un alto contenido en proteínas y un gluten fuerte son ideales para el pan, la fabricación de galletas requiere lo contrario: estructuras de gluten débiles, bajo contenido en proteínas, baja capacidad de absorción de agua y un comportamiento del almidón controlado para garantizar que la masa se extienda perfectamente y logre la textura crujiente deseada.

Identificar estos genotipos específicos entre miles de candidatos es un complejo obstáculo científico que el instituto aborda analizando aproximadamente 200 genotipos al año mediante Mixolab para evaluar la calidad de la proteína y el comportamiento del almidón. El Mixolab sirve como una herramienta estratégica en los procesos de control de calidad y desarrollo de productos específicos del instituto.

La solución: análisis de precisión con Mixolab

El Laboratorio de Calidad y Tecnología del Instituto ha sido pionero en un protocolo de selección especializado utilizando el sistema Mixolab. Esta tecnología avanzada permite a los investigadores analizar la reología de la harina y la masa bajo estrés mecánico y cambios de temperatura controlados de forma simultánea.

Cuando las muestras de trigo recolectadas en el marco de nuestros programas de mejora y proyectos de investigación llegan al laboratorio, utilizan los análisis de Mixolab para evaluar no solo la calidad del gluten, sino también el comportamiento del almidón y la actividad de la amilasa. Esta evaluación integral les permite determinar si genotipos específicos poseen la estructura de gluten débil, la baja proporción de proteínas y la gelatinización del almidón controlada necesarias para una producción exitosa de galletas.

Durante el análisis de 45 minutos, los puntos C1–C5 rastrean los cambios de par a lo largo de las etapas de mezclado, calentamiento y enfriamiento para guiar la evaluación. El perfil de análisis de galletas de Mixolab resultante agiliza la selección al determinar la absorción de agua, las propiedades del gluten, la viscosidad, el efecto de la amilasa y la retrogradación.

Al centrarse en cinco puntos «C» críticos y ángulos de pendiente específicos, el Instituto ha establecido un «Perfil de análisis de galletas» de alta precisión, que se muestra a continuación.

Punto C1

Al evaluar los resultados de los análisis realizados en el Mixolab, se ha determinado que un valor de par de 1,1 Nm para C1 es adecuado para la harina de galletas. Las muestras con una absorción de agua inferior al 54% y que se sitúan entre los índices de absorción de agua 1-2 y los índices de mezcla 1-3 en el perfil del Mixolab cumplen la primera parte de los criterios para determinar las harinas para galletas.

Punto C2

Debilitamiento de la proteína en función del trabajo mecánico y la temperatura. Muestra el comportamiento del gluten formado por el efecto del amasado y el calor. Al evaluar los resultados de los análisis realizados en el Mixolab, se ha determinado que unos valores de par en el rango de 0,35-0,45 Nm para C2 son adecuados para la harina de galletas. Durante este tiempo, a medida que aumenta el calor, la estructura del gluten se debilita y la tasa de disminución del par forma el ángulo α. En las harinas para galletas se prefiere un ángulo α relativamente alto, ya que esta situación indica una estructura de gluten débil y un buen potencial de expansión. En la selección de harina para galletas, se considera adecuado un valor de pendiente α en el rango de -0,040 a -0,080 Nm/min.

Un índice alto en el perfil del Mixolab indica un mayor contenido de gluten. Las muestras que se sitúan entre los índices de gluten 1-3 en el perfil del Mixolab presentan una baja estabilidad y una estructura de gluten débil, lo cual se encuentra entre los criterios relacionados con la proteína para determinar las harinas para galletas.

Punto C3

Con la mezcla calentándose hasta los 90 °C, este es el punto en el que el almidón absorbe agua y se hincha, y la viscosidad alcanza su máximo, midiendo la gelatinización del almidón. Los valores altos indican la formación de una estructura dura y compacta, mientras que los valores bajos indican la aparición de una estructura quebradiza y desmenuzable.

Al evaluar los resultados de los análisis realizados en el Mixolab, se ha determinado que unos valores de par en el rango de 1,6-2,1 Nm para C3 son adecuados para la harina de galletas. Durante esta etapa, se forma el ángulo β, que muestra la tasa de gelatinización del almidón durante la fase de calentamiento de la masa. Por lo general, se prefiere un ángulo β de nivel bajo a medio. Esto se debe a que la gelatinización se produce más lentamente, lo que permite que la masa se expanda de forma más controlada en el horno, creando una superficie lisa y una estructura crujiente. En la selección de harina para galletas, se considera adecuado un valor de pendiente β en el rango de 0,20 a 0,40 Nm/min.

Un índice alto en el perfil del Mixolab conlleva una estructura de masa más viscosa. Las muestras que se sitúan entre los índices de viscosidad 4-6 en el perfil del Mixolab, que se encuentran en un nivel medio, se aceptan como trigos adecuados para los criterios relacionados con la gelatinización del almidón al determinar las harinas para galletas.

Punto C4

Este es el punto en el que el almidón gelatinizado permanece estable bajo la influencia del calor y la amilasa, mostrando la durabilidad de la estructura de gel formada por el almidón a altas temperaturas. Para las galletas, donde la expansión de la masa y la textura crujiente son importantes, no se desea una estabilidad muy alta; se prefiere una disminución controlada. Al evaluar los resultados de los análisis realizados en el Mixolab, se ha determinado que unos valores de par en el rango de 1,5-1,7 para C4 son adecuados para la harina de galletas. Un valor bajo de C4 muestra el efecto de la enzima amilasa en la descomposición del almidón. La disminución del par durante esta etapa forma el ángulo γ.

Para una actividad enzimática controlada, el grado del ángulo gamma es importante. En la selección de harina para galletas, se considera adecuado un valor de pendiente γ en el rango de -0,05 a -0,22 Nm/min. En el perfil del Mixolab, las muestras que se sitúan entre los índices de amilasa 7-8 se encuentran entre los criterios relacionados con la enzima amilasa para determinar las harinas para galletas.

Punto C5

Este es el punto que mide la recristalización del almidón durante el enfriamiento. Al evaluar los resultados de los análisis realizados en el Mixolab, se ha determinado que unos valores de par en el rango de 2,5-2,7 para C5 son adecuados para la harina de galletas.

Las muestras que se sitúan entre los índices de retrogradación 7-8 en el perfil del Mixolab se encuentran entre los criterios relacionados con la recristalización del almidón para determinar las harinas para galletas.

Conclusión

Como resultado de los estudios realizados en el Laboratorio de Calidad y Tecnología del Instituto, se ha determinado que un valor de índice de 2-36-677 es adecuado para la selección de harina para galletas.

Basándose en muchos años de estudios y observaciones, se decidió que los valores de puntuación de índice de 2-36-677 son apropiados cuando se evalúan junto con otros parámetros de calidad. Sin embargo, en algunos casos, también se aceptan puntuaciones de índice de 3-46-777 o 3-47-8778.

El impacto: del laboratorio al mercado

Este enfoque basado en datos ha transformado la eficiencia de mejora genética y las colaboraciones industriales del Instituto:

1. Escala de cribado masivo: El laboratorio analiza actualmente una media de 200 genotipos de trigo al año, específicamente por su potencial para la elaboración de galletas. En sus estudios, las selecciones se realizan principalmente mediante análisis físicos, químicos y reológicos; a partir de estas selecciones, se determinan los genotipos que pueden presentar propiedades adecuadas para galletas y, posteriormente, se realizan estudios con Mixolab sobre ellos.
2. Colaboración industrial estratégica: Gracias a una estrecha colaboración con Ülker, la principal empresa alimentaria de Turquía, el Instituto valida los resultados de laboratorio con pruebas de panificación industrial reales, garantizando que los valores del índice Mixolab se ajusten a los productos listos para el consumidor.
3. Autosuficiencia nacional: El registro de las variedades Aliağa y Savatara proporciona a la industria alimentaria turca materias primas nacionales de alta calidad adaptadas a los estándares mundiales de galletas.
4. Liderazgo global: Como coordinador del Programa Internacional de Mejora del Trigo de Invierno (IWWIP), el Instituto comparte sus genotipos de alta calidad con más de 50 países, consolidando el papel de Turquía como centro mundial de innovación en trigo en estrecha colaboración con el CIMMYT y el ICARDA.

El Instituto Internacional de Investigación Agrícola Bahri Dağdaş lidera la selección y el desarrollo de nuevas variedades de alta calidad en línea con las demandas de productores, consumidores e industriales, consolidando aún más su papel como referente en la innovación de cereales.

Aviso técnico:

Los valores numéricos, rangos de par (C1–C5) y puntuaciones de índice (como 2-36-677) presentados en este documento se establecen a partir de la investigación y experiencia a largo plazo del Instituto Internacional de Investigación Agrícola Bahri Dağdaş. Estos puntos de referencia no son absolutos y pueden variar según el tipo de producto, las condiciones del proceso y los requisitos específicos de cada entorno de panificación industrial.

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