Efectos de los cambios en el procesamiento de un alimento en los

Efectos de los cambios en el
procesamiento de un alimento en los
aspectos energéticos, sensoriales y
nutricionales: el ejemplo del arroz
Alejandra Billiris y Terry Siebenmorgen
Innova 2013
Montevideo, Uruguay
8 de octubre de 2013
Elaboración de arroz
Paddy
Arroz blanco
Descascarado
Arroz integral
Blanqueo/pulido
Afrechillo/salvado
Cáscara
Alta calidad nutritiva
Características del afrechillo de arroz
• Alto potencial nutritivo:
–
–
–
–
Contenido de proteínas
Contenido de lípidos
Contenido de fibras
Vitaminas y minerales
• Baja aceptabilidad por parte de consumidores
debido a sus características sensoriales
• Problemas de estabilidad por su contendido de
lípidos
Como mejorar la calidad nutricional del arroz
mediante la alteración del proceso de elaboración?
Arroz blanco
Arroz integral
Blanqueo/pulido
Carbohidratos: 78%
Proteínas: 4 a 10%
Lípidos: 0.3 a 0.5%
Afrechillo/salvado
tiempo de pulido
Carbohidratos: 14%
Proteínas: 12 a 15%
Lípidos: 15 a 20%
contenido de
afrechillo en el arroz
Premisa del estudio
Dejar mas afrechillo en el arroz
Beneficial desde el punto
de vista nutritivo
Beneficial desde el punto
de vista energético?
Calidad sensorial?
Sería posible mejorar los aspectos nutricionales y
energéticos del consumo de arroz dejando mas afrechillo
en el grano de arroz, sin alterar la calidad sensorial del
mismo?
Factores a analizar
• Características reológicas y sensoriales del arroz
cocido:
- Cinética de cocción
- Análisis sensorial
• Consumo energético:
- Durante el pulido
- Durante la cocción
• Nutrición:
- Respuesta de glucosa en sangre e índice de saciedad
Objetivos
• Evaluar el efecto del contenido de afrechillo en la
cinética de cocción, en las características sensoriales
del arroz y en el consumo energético durante la
cocción
Tiempo de pulido
Afrechillo
Contenido de lípidos
Lotes de arroz
(obtenidos de un molino comercial; Riceland Foods)
No parboiled
Parboiled
Integral (2.3% LT)
Integral (2.3% LT)
0.55% LS
0.95% LS
0.40% LS
0.70% LS
0.20% LS
0.45% LS
0.15% LS
0.40% LS
LT es contenido de lípidos totales
LS es contenido de lípidos superficiales
Billiris et al. 2012. Rice degree of milling effects on hydration, texture and energy characteristics.
Part 1. Cooking using excess water. Journal of Food Engineering 113: 589-597
Diseño experimental
Contenido de lípidos
0.15%
0.20%
0.40%
Ensayos de cocción
Cinética de gelatinización
(cinco réplicas)
Cinética de fuerza pico
(tres réplicas)
Cinética de contenido de
humedad (tres réplicas)
0.55%
Integral
Ensayos sensoriales
(dos réplicas)
Textura
Sabor
Métodos de cocción
Exceso de agua
Olla arrocera
Billiris et al. 2012. Rice degree of milling effects on hydration, texture and energy characteristics.
Part 2. Cooking using fixed water-to-rice ratio. Journal of Food Engineering 113: 559-568
Cinética de cocción
•Gelatinización
•Fuerza pico
•Contenido de humedad
Gelatinización
Después de 12
min de cocción,
10 granos son
presionados
usando láminas de
vidrio.
5 g de grano entero en 100 mL
de agua hirviendo
Cinética de gelatinización para el arroz
Número de granos gelatinizados
12
10
0.20%
8
6
0.15%
Integral
4
2
0.40%
0.55%
0
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
Tiempo de cocción, min
Fuerza pico (Dureza) - Texturómetro
40 g de arroz entero en
350 mL de agua
hirviendo
Luego de 12 min de
cocción, 5 g de arroz se
colocan en un colador
El arroz se coloca en bolsa
de plástico (~20°C) por
30 min
Perfil de textura
Fuerza
Peak pico
Force
Contenido de lípidos: 0.15%
Tiempo de cocción: 14 minutos
Fuerza, N
Area
Tiempo, seg
Fuerza pico (Dureza)
Fuerza/unidad de masa, N/g
700
600
500
400
300
200
Integral
0.20%
0.55%
100
0.40%
0.15%
0
0
10
20
30
40
Tiempo de cocción, min
50
60
Contenido de humedad
Se colocan ~ 4 g
del arroz en una
cápsula de
aluminio
Las cápsulas se
colocan en un
desecador por 15
min.
Inmediatamente, se
toma el peso de la
cápsula y el arroz.
Las cápsulas se
colocan en una estufa
a 130°C por 24 h, se
colocan en un
desecador por 15 min
y se pesan.
Contenido de humedad
Contenido de humedad, % base húmeda
90
0.20%
85
0.15%
80
0.40%
75
0.55%
Integral
70
65
60
55
50
45
40
0
10
20
30
40
Tiempo de cocción, min
50
60
Características sensoriales
(Textura y sabor)
Ensayos de textura y sabor realizados por panel sensorial
Contenido de lípidos, % Tiempo de cocción, min
0.15
16, 18, 20 y 22
0.20
16, 18, 20 y 22
0.40
16, 18, 20 y 22
0.55
16, 18, 20 y 22
Integral
31, 33, 35 y 37
Análisis sensorial
• 11 panelistas
• Los panelistas evaluaron la textura y el sabor del arroz
cocido con distinto contenido de lípidos
• Preparación de la muestra
– El arroz fué cocinado usando una relación de agua: arroz de
3.5:1.0 para el arroz pulido y de 4.0:1.0 para el arroz
integral
– Las muestras fueron presentadas al panel luego de 10
minutos de enfriamiento
Dureza obtenida mediante el panel sensorial
2
1.8
1.6
0.15%
1.4
Dureza
1.2
1
0.55%
0.20%
0.8
0.6
0.40%
0.4
0.2
0
14
16
18
20
Tiempo de coccion, min
22
24
Sabor obtenido mediante el panel sensorial
4.5
Cocido
4
3.5
Atributo
3
2.5
2
Azufrado
Animal
1.5
Frutos secos
1
Cartón
0.5
A madera
0
0
0.2
0.4
0.6
Contenido de lípidos, %
Arroz integral
Consumo energético
Tiempo de cocción?
- Cinética de gelatinización
(Prueba de Ranghino)
Cinética de gelatinización
Número de granos gelatinizados
Contenido de lípidos: 0.15%
12
10
8
6
4
2
0
5
10
15
20
Tiempo de cocción, min
25
Tiempo de cocción
Tiempo de cocción, min
35
30
25
20
15
10
5
0
Pulido
Milled
Integral
Tipo de arroz
Medición de consumo energético
Energía de cocción, Wh/kg de arroz crudo
Consumo energético para cocinar arroz en exceso de agua
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Energía para
Pulido
1
calentar el agua (22 min)
hasta 98°C
Integral
(31 min)
Lotes de arroz
(obtenidos de un molino comercial; Riceland Foods)
No parboiled
Parboiled
Integral (2.3% LT)
Integral (2.3% LT)
0.55% LS
0.95% LS
0.40% LS
0.70% LS
0.20% LS
0.45% LS
0.15% LS
0.40% LS
LT es contenido de lípidos totales
LS es contenido de lípidos superficiales
Conclusiones
• El efecto del contenido de afrechillo en la hidratación,
textura y sabor no fué significativo cuando el contenido
de lípidos varió entre 0.15 y 0.55%.
• La cinética de cocción fué significativamente más lenta
para el arroz integral que para el arroz pulido.
• Las características sensoriales del arroz integral fueron
significativamente distintas a las del arroz pulido.
• Se podría dejar una mayor cantidad de afrechillo en el
arroz sin afectar el consumo energético durante la cocción
y la calidad sensorial del arroz cocido
Gracias
Fuerza pico (Dureza)
Fuerza/unidad de masa, N/g
300
250
200
150
100
50
0
0
10
20
30
40
50
Tiempo de cocción, min
60
Producción y cosecha de arroz
Producción
Cosecha
Secado