Diseñando la galleta perfecta con Mixolab
El Instituto Internacional de Investigación Agrícola Bahri Dağdaş (Turquía) fue pionero en un protocolo especializado de selección de harina de trigo para la producción de galletas utilizando el analizador universal de harina y masa Mixolab.
El Instituto Internacional de Investigación Agrícola Bahri Dağdaş es una institución de investigación estatal líder que opera en el campo de la investigación y el desarrollo agrícolas en Turquía. Establecido 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 sus campos de estudio incluyen las técnicas de reproducción y cultivo de cereales (trigo, cebada, triticale, avena y centeno), plantas industriales, plantas medicinales y aromáticas y plantas forrajeras y de praderas.
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 de las plantas. Los análisis detallados se realizan en el Laboratorio de Calidad y Tecnología, donde los investigadores también investigan los efectos de los factores ambientales en los parámetros de calidad. La infraestructura especializada, como el Centro de Pruebas de Sequía, permite desarrollar y probar variedades resistentes a condiciones de estrés extremo.
En el Laboratorio de Calidad y Tecnología se llevan a cabo análisis exhaustivos de calidad del pan y del trigo duro. El Instituto Internacional de Investigación Agrícola de Bahri Dağdaş ha logrado crear variedades de trigo de élite, como la «Aliağa» y la «Savatara», diseñadas específicamente para la industria de las galletas, para reducir la diferencia entre el cultivo en campo y los requisitos de las fábricas.
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 untar de forma controlada. Si bien el alto contenido de proteínas y el gluten fuerte son ideales para el pan, la fabricación de galletas requiere lo contrario: estructuras de gluten débiles, bajo contenido de proteínas, baja capacidad de absorción de agua y un comportamiento controlado del almidón para garantizar que la masa se esparza perfectamente y logre el «chasquido» o crujido deseado.
La identificación de estos genotipos específicos entre miles de candidatos es un obstáculo científico complejo que el instituto aborda mediante el análisis de aproximadamente 200 genotipos al año mediante el análisis de Mixolab para evaluar la calidad de las proteínas y el comportamiento del almidón. El Mixolab sirve como una herramienta estratégica en los procesos de control de calidad y de 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 que utiliza el sistema Mixolab. Esta tecnología avanzada permite a los investigadores analizar la reología de la harina y la masa bajo estrés mecánico y controlar los cambios de temperatura de forma simultánea.
Cuando las muestras de trigo cosechadas en el marco de nuestros programas de mejoramiento 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 exhaustiva les permite determinar si los genotipos específicos poseen la estructura débil del gluten necesaria, una baja proporción de proteínas y una gelatinización controlada del almidón, que se requieren para una producción exitosa de galletas.
Durante el análisis de 45 minutos, los puntos C1 a C5 registran los cambios de torsión en las etapas de mezcla, calentamiento y enfriamiento para guiar la evaluación. El perfil de análisis resultante de Mixolab Biscuit 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 el C1 es adecuado para la harina de galletas. Las muestras con una absorción de agua inferior al 54% y que se sitúan entre los valores del índice de absorción de agua de 1 a 2 y del índice de mezcla de 1 a 3 del perfil de Mixolab cumplen la primera parte de los criterios para determinar las harinas para galletas.
Punto C2
Debilitamiento de las proteínas 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 Mixolab, se comprobó que los valores de par de torsión en el rango de 0,35 a 0,45 Nm para el C2 eran adecuados para la harina de galletas. Durante este tiempo, a medida que aumenta el calor, la estructura del gluten se debilita y la velocidad de torsión disminuye formando el ángulo α. En las harinas para galletas se prefiere un ángulo α relativamente alto, ya que esta situación indica una estructura débil del gluten y un buen potencial para untarlo. Al seleccionar harinas para galletas, se considera adecuado un valor de pendiente α en el intervalo de -0,040 a -0,080 Nm/min.
Un índice alto en el perfil de Mixolab indica un mayor contenido de gluten. Las muestras con un índice de gluten comprendido entre 1 y 3 en el perfil de Mixolab tienen una estabilidad baja y una estructura de gluten débil, que son algunos de los criterios relacionados con las proteínas para determinar las harinas de galletas.
Punto C3
Cuando la mezcla se calienta a 90 °C, este es el punto en el que el almidón absorbe agua y se hincha, y la viscosidad alcanza su máximo, lo que mide 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 quebradiza.
Al evaluar los resultados de los análisis realizados en el Mixolab, se ha determinado que los valores de par en el rango de 1,6 a 2,1 Nm para el C3 son adecuados para la harina de galletas. Durante esta etapa, se forma el ángulo β, que muestra la velocidad de gelatinización del almidón durante la fase de calentamiento de la masa. En 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 extienda 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 beta en el rango de 0,20 a 0,40 Nm/min.
Un índice alto en el perfil de Mixolab aporta una estructura de masa más viscosa. Las muestras que se encuentran entre 4 y 6 valores de índice de viscosidad en el perfil de Mixolab, que se encuentran en un nivel medio, se aceptan como trigos adecuados para los criterios relacionados con la gelatinización del almidón para 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, lo que demuestra la durabilidad de la estructura de gel formada por el almidón a altas temperaturas. En el caso de las galletas, en las que es importante que la masa esté bien extendida y crujiente, 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 los valores de par de torsión del C4 entre 1,5 y 1,7 son adecuados para la harina para galletas. Un valor de C4 bajo indica el efecto de la enzima amilasa en la descomposición del almidón. La disminución del par durante esta etapa forma el ángulo gamma.
Para controlar la actividad enzimática, el grado del ángulo gamma es importante. Al seleccionar harina para galletas, se considera adecuado un valor de pendiente gamma en el intervalo de -0,05 a -0,22 Nm/min. En el perfil de Mixolab, entre los criterios relacionados con la enzima amilasa para determinar las harinas para galletas figuran las muestras con un índice de amilasa comprendido entre 7 y 8.
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 comprobó que los valores de torsión del C5, comprendidos entre 2,5 y 2,7, eran adecuados para la harina de galletas.
Las muestras que se encuentran entre los valores del índice de retrogradación de 7 a 8 en el perfil de Mixolab figuran entre los criterios relacionados con la recristalización del almidón para determinar las harinas de 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 seleccionar harina para galletas.
Basándose en muchos años de estudios y observaciones, decidieron que los valores de puntuación del índice de 2 a 36 a 677 son apropiados cuando se evalúan junto con otros parámetros de calidad. Sin embargo, en algunos casos, también se aceptan puntuaciones de 3-46-777 o 3-47-8778.
El impacto: del laboratorio al mercado
Este enfoque basado en datos ha transformado la eficiencia de reproducción del Instituto y las asociaciones industriales:
- Escala de detección masiva: El laboratorio ahora analiza un promedio de 200 genotipos de trigo al año específicamente para determinar su potencial para hacer galletas. En sus estudios, las selecciones se realizan principalmente de acuerdo con análisis físicos, químicos y reológicos; sobre la base de estas selecciones, se determinan los genotipos que pueden tener propiedades adecuadas para las galletas y, a continuación, se realizan los estudios de mixolab sobre estos genotipos.
- Colaboración industrial estratégica: A través de una estrecha colaboración con Ülker, la principal empresa alimentaria de Turquía, el Instituto valida sus hallazgos de laboratorio con ensayos de repostería industrial reales, garantizando que los valores del índice del Mixolab coincidan con los de los productos listos para el consumidor.
- 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.
- Liderazgo global: Como coordinador del Programa Internacional de Mejoramiento del Trigo de Invierno (IWWIP), el Instituto comparte sus genotipos de alta calidad con más de 50 países, lo que consolida 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 los productores, consumidores e industriales, lo que consolida aún más su papel como líder en la innovación de granos.
Descargo de responsabilidad técnica:
Los valores numéricos específicos, los rangos de par (C1—C5) y las puntuaciones de los índices (como 2-36-677) que se presentan en este documento se establecen en función de la investigación y la 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 específico, las diferentes condiciones del proceso y los requisitos únicos de los diferentes entornos de panadería industrial.
