No TemplateEfecto del pH y cloruro de sodio sobre las propiedades tecnofuncionales de harina de semillas residuales de linaza (Linum usitatissimum L.) Effect of pH sodium chloride on the techno-functional properties of residual linseed mealCátedraVillarreal|LimaAbstract
The present research aimed to evaluate the effect of pH and NaCl on the absorption power of water, gelling, emulsifying and foaming capacity of residual linseed meal (Linum usitatissimum L.). The residual flour (without mucilage) was obtained by boiling the seeds in distilled water, for their subsequent filtration and drying (40 °C x 48 hours) and conversion into flour (type A flour). Whole flaxseed flour was also obtained (without extracting the mucilage) which was called type B flour. The techno-functional properties were determined at pH 3, 5, 7 and 9 as well as at NaCl concentrations of 0.1, 0.25 and 0.5 M. The highest water absorption capacity in type A and B flour was 2.81 and 2.38 g H2O / g solid respectively at pH 5. The oil absorption in type A and B flour was 1.87 and 1.26 g oil / g solid. The highest emulsion in type A flour (45.8%) was obtained at pH 9, while for type B flour (57.97%) at pH 3. In type A flour the gelation was weak from 20% w/w, while in type B flour it was weak from 10% and strong from 16% w/w. The foaming capacity of type A flour was 10.7% and 4.07% in type B flour, both at pH 7.
Keywords: Flaxseed, water absorption, oil absorption, emulsifying capacity, gelling capacity, foaming capacity RESUMEN La presente investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto del pH y NaCl sobre el poder de absorción de agua, capacidad gelificante, emulsificante y espumante de harina de semillas residuales de linaza (Linum usitatissimum L.). La harina residual (sin mucílago) se obtuvo sometiendo a ebullición las semillas en agua destilada para su posterior filtración y secado (40 °C x 48 horas) y conversión en harina (harina tipo A). También se obtuvo harina de semillas de linaza entera (sin extraer el mucílago) a la cual se le denominó harina tipo B. Las propiedades tecnofuncionales fueron determinadas a pH de 3, 5, 7 y 9 así como en concentraciones de NaCl de 0.1, 0.25 y 0.5 M. La mayor capacidad de absorción de agua en la harina tipo A y B fue de 2.81 y 2.38 g H2O/g sólido respectivamente a pH 5. La absorción de aceite en las harinas tipo A y B fue de 1.87 y 1.26 g aceite/g sólido. La mayor emulsión en la harina tipo A (45.8%) se obtuvo a pH 9, en tanto que para la harina tipo B (57.97%) a pH 3. En la harina tipo A la gelificación fue débil a partir del 20% p/p, en tanto que en la harina tipo B fue débil a partir del 10% y fuerte a partir del 16% p/p. La capacidad espumante de la harina tipo A fue de 10.7% y de 4.07% en la harina tipo B, ambos a pH 7.
Palabras clave: Linaza, absorción de agua, absorción de aceite, capacidad emulsificante, capacidad gelificante, capacidad espumante
La presente investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto del pH y NaCl sobre el poder de absorción de agua, capacidad gelificante, emulsificante y espumante de harina de semillas residuales de linaza (Linum usitatissimum L.). La harina residual (sin mucílago) se obtuvo sometiendo a ebullición las semillas en agua destilada para su posterior filtración y secado (40 °C x 48 horas) y conversión en harina (harina tipo A). También se obtuvo harina de semillas de linaza entera (sin extraer el mucílago) a la cual se le denominó harina tipo B. Las propiedades tecnofuncionales fueron determinadas a pH de 3, 5, 7 y 9 así como en concentraciones de NaCl de 0.1, 0.25 y 0.5 M. La mayor capacidad de absorción de agua en la harina tipo A y B fue de 2.81 y 2.38 g H2O/g sólido respectivamente a pH 5. La absorción de aceite en las harinas tipo A y B fue de 1.87 y 1.26 g aceite/g sólido. La mayor emulsión en la harina tipo A (45.8%) se obtuvo a pH 9, en tanto que para la harina tipo B (57.97%) a pH 3. En la harina tipo A la gelificación fue débil a partir del 20% p/p, en tanto que en la harina tipo B fue débil a partir del 10% y fuerte a partir del 16% p/p. La capacidad espumante de la harina tipo A fue de 10.7% y de 4.07% en la harina tipo B, ambos a pH 7.
Introducción
La linaza son las semillas del cultivo de lino (Linum usitatissimum L.) la cual es consumida tradicionalmente como oleaginosa por ser una fuente rica en ácido α-linolénico, además de contener fibra y fitoestrógenos 1. Está constituida principalmente de grasa (45.7% bs), proteínas (23.1% bs) 2 y fibra dietética (30.0% bs) 1.
El mucílago de linaza se compone principalmente de dos polisacáridos: un arabinoxilano neutro (β -D -xilano y arabinoxilano) y un polisacárido ácido (α -L -ramnopiranosil con unidades de ácido Dgalactopiranosilurónico) 3.
Esta oleaginosa posee un alto contenido en omega 3 (principalmente α-linolénico) representando entre el 53.21 % de los ácidos grasos totales 4.
Las semillas de linaza contienen compuestos fitoquímicos con importante actividad antioxidante, existiendo presencia de ácido cafeico, ácido p-cumárico y ácido ferúlico principalmente 5.
El consumo de semillas de linaza tiene un efecto beneficioso en la salud humana, mejorando el perfil lipídico de la sangre 6, su acción protectora cardiovascular 7 y la protección contra algunos tipos de cáncer 8 Sus propiedades nutracéuticas, hacen de la harina de linaza un componente importante en la preparación de diferentes tipos de alimentos. Es empleado en repostería, en la producción de cereales para desayuno, en la formulación de snacks, aporta importante contenido de nutrientes en barras nutritivas. También se emplea en la elaboración de bebidas enriquecidas, helados y postres 910111213.
Como objetivo del presente trabajo se planteó evaluar el efecto del pH y NaCl sobre el poder de absorción de agua, capacidad gelificante, emulsificante y espumante de harina de semillas residuales de linaza.
Materiales y métodosMateria prima
La materia prima utilizada para la investigación fue semillas de linaza (Linum usitatissimum L) con madurez comercial obtenidas de la Provincia de Sánchez Carrión, Departamento La Libertad (Perú).
Obtención de la harina de semillas residuales de linaza después de extraer su mucílago (Harina tipo A)
Las semillas de linaza secas y en su estado fisiológico fueron sometidas a un proceso de selección (retiro de semillas picadas, quebradas, manchadas o con presencia de insectos).
La linaza fue llevada a ebullición en una relación agua: semillas de 13:1 (peso:peso) durante 15 minutos realizando dos ciclos de extracción. Con la ayuda de un colador casero se aplasto las semillas con la intención de eliminar la mayor cantidad de mucílago adherido a su superficie. Posteriormente fue sometida a procesos de molienda (molino manual) y secado (a 40ºC x 48 horas). Una vez obtenida la harina esta fue tamizada haciéndola pasar por tamices de haz de luz menor a 1 mm, Tamiz ASTM #40. La muestra fue pesada y envasada en bolsas de polietileno para posteriormente realizar los análisis de composición fisicoquímica y la determinación de sus propiedades tecnofuncionales.
Se denominó harina tipo A aquella harina de semillas de linaza entera, sin extracción previa de mucílago molida, secada y tamizada bajo los mismos principios del tipo B.
Caracterización fisicoquímica de lasDeterminación de las propiedades tecnofuncionales
Las propiedades tecnofuncionales de harina de linaza tanto residuales (previa extracción del mucílago) como entera se realizó de acuerdo a los procedimientos establecidos: a) Determinación de la capacidad de absorción de agua Se determinó según método descrito por 14 con las siguientes modificaciones: Previamente, se prepararon soluciones con HCl 0.1 y NaOH 0.1 N a los pH 3, 5, 7 y 9. Asimismo, soluciones de NaCl 0.1; 0,25 y 0,5 M a 18 °C. En un tubo de ensayo se dispuso 1 g de harina de linaza y se le añadió 10 ml de agua; después se agitó en un vortex durante 30 s. Posteriormente se centrifugó a 2500 rpm por 10 min, el sobrenadante se eliminó, la diferencia entre la masa de la muestra antes y después de absorber el agua, se consideró como la cantidad de agua absorbida. La capacidad de absorción de agua se determinó dividiendo la cantidad de agua retenida por la cantidad de muestra, expresada como sólidos.
b) Determinación de la capacidad de absorción de aceite
Se determinó según método descrito por 14 con las siguientes modificaciones: La harina de linaza se secó a estufa a 40°C hasta peso constante. Posteriormente, se tomó 1 gramo de harina de linaza en un tubo de ensayo y se agregó 10 ml (pesado en g) de aceite vegetal. se agitó por un periodo de dos minutos en un vortex. Para luego centrifugarlo a 3000 rpm por 10 minutos. Posteriormente se eliminó el sobrenadante y se pesó la harina junto con el aceite absorbido. Los resultados se expresaron como g de aceite absorbido por g de muestra como sólido seco.
c) Determinación de la capacidad de emulsificación
Se determinó según 15 con las siguientes modificaciones: En un tubo de ensayo se mezcló 1 g de harina de linaza con 15 ml de agua destilada a distintos valores de pH y concentración de NaCl, se agitó en el vortex durante 15 min. Luego, se añadió agua destilada a distintos pH y concentración salina hasta 25 ml. Después, se mezclaron volúmenes iguales (25 ml) de esta solución con aceite vegetal en una licuadora por 3 min, finalmente se centrifugó a 2500 rpm por 10 min. La emulsión fue expresada en términos de porcentaje, como la altura de la capa emulsificada con respecto al total del líquido.
d) Determinación de la capacidad de gelificación
Se determinó según Chau y Cheung (1997) preparando suspensiones de la harina de linaza en agua destilada a 4, 8, 12, 14, 16, 18 y 20% (p/v). Los tubos de ensayo se colocaron en agua a 100 ºC durante 1 h y luego sobre hielo por 1 h más. La capacidad de gelificación se determinó tomando la mínima concentración añadida en la cual la solución contenida en los tubos no drene ni caiga cuando se inviertan de posición (Berghout et al., 2015).
e) Determinación de la capacidad espumante
Se determinó según 16, para la determinación de la capacidad (CE) de las muestras analizadas. Se preparó una suspensión con 100 ml de soluciones a pH de 3, 5, 7 y 9 y concentraciones de NaCl a 0.1, 0.25 y 0.5 M y 2 g de harina en un vaso precipitado de 100 ml. Después, se licuó durante 3 min y se dispuso en una probeta de 250 ml y se midió el volumen. La capacidad de formación de espuma se expresó como porcentaje de aumento de volúmenes iniciales y después de la formación de la espuma.
ResultadosCaracterización fisicoquímica de harina de semillas de linaza
En la Tabla 1 se presentan las características fisicoquímicas de la harina de linaza con extracción de mucílago (Tipo A) comparada con la harina de linaza entera (Tipo B).
El contenido de humedad de un producto alimenticio varía de acuerdo a su composición, tipo de procesamiento 17, temperatura y humedad relativa de almacenamiento, los cuales determinan la presión de vapor del alimento con su entorno y su consecuente humedad en equilibrio 18. Ostojich y Sangronis (2012) reportan valores de 8.4 y 5.4 g/100g para semillas de linaza venezolana y canadiense. El contenido de proteína fue mayor en harina sin mucílago que entera debido a que al disminuir la cantidad del mismo por efectos de la cocción, los otros componentes como las proteínas se ven incrementados en su concentración, además de su menor humedad respecto a la harina tipo B. 19 En semillas se linaza germinadas y sin germinar, 20 reporta 19.23 y 19.54 % de proteínas respectivamente. El contenido proteico en la linaza varía entre 22.5 -31.6%, constituido principalmente por globulinas (77%) y albúmina que representa alrededor del 27% de la proteína total 21. No obstante, 22 reportan que la fracción de globulina constituye el 73.4% de la proteína total y la albúmina constituye aproximadamente el 26.6% de la proteína total.
El contenido de cenizas para las harinas tipo A y tipo B son ligeramente superiores a lo reportado por 19 con 2.9%. Ostojich y Sangronis, (2012) consideran la presencia de minerales como potasio (2227 mg/100g), magnesio (384 mg/100g), calcio (228 mg/100g) y fósforo con 400 mg/100g; en tanto que el hierro se encuentra en una concentración de 4.31 mg/100g. La harina tipo B (entera) presentó mayor contenido de cenizas lo que indica que el tratamiento previo de cocción induce al material alimenticio a perder minerales por lixiviación 17.
El contenido de humedad de un producto alimenticio varía de acuerdo a su composición, tipo de procesamiento 17, temperatura y humedad relativa de almacenamiento, los cuales determinan la presión de vapor del alimento con su entorno y su consecuente humedad en equilibrio 18. Ostojich y Sangronis (2012) reportan valores de 8.4 y 5.4 g/100g para semillas de linaza venezolana y canadiense. El contenido de proteína fue mayor en harina sin mucílago que entera debido a que al disminuir la cantidad del mismo por efectos de la cocción, los otros componentes como las proteínas se ven incrementados en su concentración, además de su menor humedad respecto a la harina tipo B. 19 reportan un contenido de proteínas del 21 %, en tanto Ostojich y Sangronis (2012) reportan para semilla venezolana y canadiense 22.31 y 21.47% respectivamente. Según 10, las proteínas en las semillas de linaza se encuentran en mayor proporción en los cotiledones (76%) que en el endospermo (16%). En semillas se linaza germinadas y sin germinar, 20 reporta 19.23 y 19.54 % de proteínas respectivamente. El contenido proteico en la linaza varía entre 22.5 -31.6%, constituido principalmente por globulinas (77%) y albúmina que representa alrededor del 27% de la proteína total 21. No obstante, 22 reportan que la fracción de globulina constituye el 73.4% de la proteína total y la albúmina constituye aproximadamente el 26.6% de la proteína total.
El contenido de cenizas para las harinas tipo A y tipo B son ligeramente superiores a lo reportado por 19 con 2.9%. Ostojich y Sangronis, (2012) consideran la presencia de minerales como potasio (2227 mg/100g), magnesio (384 mg/100g), calcio (228 mg/100g) y fósforo con 400 mg/100g; en tanto que el hierro se encuentra en una concentración de 4.31 mg/100g. La harina tipo B (entera) presentó mayor contenido de cenizas lo que indica que el tratamiento previo de cocción induce al material alimenticio a perder minerales por lixiviación 17.
La presencia de lípidos libres fue de 42.21 ±1.64 g/100g y 39.93 ± 1.28 g/100g para las harinas tipo A y B respectivamente, presentando una mayor concentración en la harina tipo A. 1 reporta que el contenido de lípidos en la linaza varía entre 35-43% convirtiéndose en su componente principal. La mayor concentración de lípidos en la semilla de linaza se encuentra en los cotiledones (98%) predominando los ácidos α-linolénico, linoleico y oleico, mientras que en la cáscara predomina el ácido palmítico . La variación del contenido de lípidos y su distribución dentro de la semilla de linaza depende de la zona geográfica, variedad y condiciones ambientales 2324. Se ha reporta que semillas dañadas (picadas, podridas) poseen menor concentración de ácido oleico, mientras que los ácidos palmítico, linoleico y linolénico son mayores comparadas con las semillas en buen estado .
Los contenidos de fibra encontrados son ligeramente inferiores al 27.9 % reportado por 19, mientras que 1 reporta un contenido de fibra de 28%, siendo tres cuartas partes de esta, fibra insoluble (lignina y celulosa) y una tercera parte fibra soluble o mucílago. Se ha considerado la presencia de dos tipos de unidades monoméricas que forman parte del mucílago (xilosa y ramnosa), la primera de naturaleza neutra y la segunda ácida 1225. El contenido de fibra en los alimentos influye en las propiedades fisicoquímicas y tecnológicas de los mismos, tales como capacidad de retención de agua, capacidad de hinchamiento, viscosidad, formación de gel, las que a su vez dependen de la proporción entre la fibra insoluble y soluble, el tamaño de la partícula (harina), las condiciones o procedimiento para su extracción y el tipo de fuente vegetal 261.
El pH en los dos tipos de harina de linaza presentó poca variación, pues se encontró valores de 6.13 ± 0.06 y 6.05 ± 0.04 para las harinas tipo A y B respectivamente. Esta leve variación se le puede atribuir a que, al extraer el mucílago, se extrajo ramnosa la cual es de carácter ácida . Se ha establecido que la concentración de ácidos orgánicos influye directamente en el pH de los alimentos, así como su capacidad de disociación de sus moléculas que la constituyen 17.
Capacidad de absorción de agua
La capacidad de absorción de agua en las harinas tipo A y tipo B (Tabla 2) presentó un mayor valor a pH 5, pues llegó a absorber 2.81 ± 0,09 y 2.38 ± 0.14 g H2O/g m.s. respectivamente. No obstante, las absorciones más bajas se presentaron en soluciones de NaCl. Esto se le puede atribuir a que la solución de NaCl podría inhibir los sitios activos polares de la superficie del alimento ocasionando que los enlaces puentes de hidrógeno y dipolo-dipolo entre las moléculas de agua y los componentes del alimento como proteínas y carbohidratos de bajo peso molecular sea limitada 1718. Por otro lado, el NaCl establece una fuerza iónica en la solución, lo cual satura las cargas electrostáticas de las moléculas proteicas inhibiendo la interacción eléctrica con las moléculas de agua 27.
El mucílago de linaza unido a su cáscara, es un material similar a la goma y está compuesto de polisacáridos ácidos y neutros que le confieren características especiales para formar geles por su capacidad de absorber agua por lo que es de esperar que materiales alimenticios ricos en mucílago presenten una mayor retención de agua. No obstante, en esta investigación se encontró una mayor absorción de agua en la harina tipo A (sin mucílago), lo cual puede atribuirse a una mayor exposición de las proteínas con grupos hidrófilos. 28 consideran que, en la goma de linaza, la glucosa es el monosacárido más abundante (28.9%), seguido se xilosa, galactosa, ramnosa y arabinosa. Sin embargo, la xilosa se encuentra en una concentración mayor (40%) en cultivares de lino canadiense. En harina de semillas de linaza germinadas y precocidas en autoclave y por tostado, 20 reporta una absorción de 3.76 y 2.9 g H2O/g m.s. respectivamente (superiores a esta investigación).
En aislados proteicos de harina de semilla de guanábana extruidos en ausencia y presencia de NaCl (1%) 27 reportan una capacidad de absorción de agua de 4.4 y 4.6 g H2O/g m.s., disminuyendo aproximadamente a 3.8 y 3.2 g H2O/g m.s. respectivamente al incrementar la fuerza iónica de 0.1 a 1 M. Por su parte, 29 reportan para harina de quinua y chontaduro, valores de retención de agua de 2.35 y 3.93 g H2O/g m.s.respectivamente, indicando que valores iguales o superiores a la harina de chontaduro indica que la harina puede utilizarse en parte en la formulación de salchichas, quesos y en panadería. 30 reporta una absorción máxima a pH 9 en harina de tarwi desgrasado en comparación con la harina entera, con valores de 4.37 y 3.65 g H2O/g m.s respectivamente. En aislado proteico de kiwicha, quinua y chia, 31 reportan valores de absorción de agua de 3.33, 6.1 y 5.0 g H2O/g m.s. respectivamente, en tanto que en harina desgrasada de los mismos productos reportan 2.2 y 2.4 respectivamente (para harina de chía no reportan), todos los ensayos fueron realizados a pH 7. Por otro lado, Ramírez y Pacheco (2009) reportan valores de 4.58, 5.25 y 4.57 g H2O/g m.s. en harinas ricas en fibra provenientes de piña, guayaba y guanábana.
Capacidad de absorción de aceite
La capacidad de absorción de aceite por parte de la harina residual (tipo A) de semillas de linaza fue de 1.87 ± 0.07 g aceite/g sólido, mientras que en la harina entera (tipo B) la absorción fue de 1.26 ± 0.06 g aceite/g sólido. No obstante, los valores de absorción para la harina de linaza (A y B) son superiores a los reportados por 30 para harina entera de tarwi (1.18 g aceite/g sólido). Sgarbieri (1986) establece que el número de cadenas laterales no polares de las moléculas proteicas influyen significativamente en su enlace con la cadena hidrocarbonada del aceite, aumentando consecuentemente la capacidad de absorción del lípido. Además, la capacidad de absorción de aceite se ve influenciada por parámetros fisicoquímicos como la humedad inicial, el contenido de humedad, tipo de ácido graso, la composición de aminoácidos y la conformación de la proteína y parámetros físicos como, la estructura superficial del material alimenticio, relación superficie/ peso, porosidad y la polaridad o hidrofobicidad de la superficie 3233.
En harinas de trigo, arroz, garbanzo verde y papa, Chandra y Samsher (2013) reportan capacidades de absorción de aceite de 1.46, 1.24, 1.60 y 1.68 g aceite/g sólido respectivamente. En tanto que para harina desgrasada de kiwicha, quinua y chía, 31 reportan valores de 1.63, 1.63 y 2.52 g aceite/g sólido respectivamente, valores superiores a la harina tipo B y cercanos a la harina tipo A, según nuestros datos experimentales. Para los aislados proteicos de las mismas harinas, reportan absorciones de 1.62, 1.20 y 1.14
Capacidad emulsificante (CE)
En la Tabla 3 se presenta la capacidad emulsificante de las harinas tipo A (residual, sin mucílago) y B (entera). En la harina tipo A (sin mucílago) la adición de cloruro de sodio inhibe la formación de emulsión. Por otro lado, se obtuvo una mejor capacidad emulsificante de 45.8 y 57.97% para las harinas tipo A y B a pH de 9 y 3 respectivamente. Estos valores son superiores a los reportados por 30 para harina de tarwi entera y desgrasada (35.25 y 40.50% respectivamente a pH 9). Las propiedades emulsificantes de un alimento, están relacionadas con la concentración de proteínas solubles e insolubles además de otras moléculas como polisacáridos 34.
Los grupos lipofílicos e hidrofílicos de los componentes del material alimenticio determinan la capacidad de las harinas para formar una emulsión 35. Se ha establecido que la concentración de proteínas en la harina, así como el tipo y calidad de aceite a emplear, la velocidad de mezclado y tipo del sistema de emulsificación son factores a tener en cuenta al momento de generar la emulsión 36. El incremento en la hidrofobicidad producto del despegamiento de las proteínas en la interfase agua/aceite permite la formación y estabilización de la emulsión formada 37.
Solución acuosa
Capacidad emulsificante (%)
Capacidad de gelificación
La harina residual de semillas de linaza presentó actividad gelificante débil a una concentración de harina del 20% (p/v). En tanto la harina entera presentó actividad gelificante débil a partir del 10% (p/v) y a partir del 16% (p/v) presentó gelificación fuerte. Este comportamiento se presentó en todas las soluciones, tanto a los diversos valores de pH como de NaCl.
La capacidad de gelificación en la harina de linaza estuvo influenciada por el contenido de mucílago, la cual actúa como captador de agua y estabilizador del gel formado. Es así que en la harina tipo A hubo una gelificación débil a partir de un 20% de concentración de solución, probablemente sea atribuible a restos de mucílago que ha quedado adherida a la superficie de la semilla. No obstante, en la harina entera se apreció que a partir del 10% la gelificación fue débil, y sobrepasando el 16% fue fuerte. La capacidad de gelificación es un parámetro de gran utilidad al momento de elegir una harina como constituyente de los helados 30. Su estructura se forma mediante enlaces covalentes y no covalentes, con lo que se logra que el disolvente quede envuelto en una red tridimensional que de acuerdo al tipo de harina presenta una gran variedad de propiedades microestructurales y mecánicas 38. También se ha demostrado que su estabilidad se ve afectada al adicionar compuestos iónicos como el NaCl (desde 0.1 -1.0 M) 39. Por otro lado, el empleo de harinas cuya obtención involucre a semillas enteras (con cáscara) puede interferir en la continua forma en la que se estructuran las moléculas dentro del gel, debido a que pueden existir fragmentos de la cáscara de la semilla 40. 41 reportan que la concentración mínima necesaria en harinas de granos crudos de leguminosas para la formación de geles es del 16% y en granos germinados es de 8% aunque a esta concentración reporta un gel débil. Sin embrago, 42 reporta una formación de gel a partir de una concentración del 12% en harina de quinchoncho.
Capacidad espumante
La capacidad espumante (Tabla 4) fue mayor en la harina tipo A (harina residual, sin mucílago), mostrando a pH 7 un valor de 10.37 ± 0.01%, mientras que la harina tipo B (harina entera), mostró un valor de 4.07 ± 0.01%. De acuerdo a Mazza y Biliaderis (1989), la goma de linaza muestra una buena estabilidad de espuma y una máxima viscosidad a un pH de 6,0 a 8,0.
Oomah y Mazza (1998) reportan que la eliminación de lípidos incrementa significativamente los valores de viscosidad aparente de la goma de linaza. Un alimento espumoso puede considerarse como un sistema polidisperso idealizado de partículas esféricas o convexas en suspensión. Las proteínas que conforman las harinas poseen superficies activas que originan la
Solución acuosa
Capacidad espumante (%) formación de espuma. La coalescencia en la interfase entre las burbujas de aire y el líquido que las rodea se ve obstruida por la reducción de la tensión superficial por acción de las proteínas solubles. por otro lado, las proteínas pueden unirse formando una película o multicapas de proteínas, incrementando con ello la flexibilidad de la interfase aire-líquido. Esto trae como consecuencia que las espumas sean más estables ya que para las burbujas es más difícil de romperse 43.
En aislado proteico de semillas de guanábana, 27 reportan una capacidad espumante del 2.9%, en tanto que en la harina desgrasada no evidenció formación de espuma. Asimismo, en harinas de trigo, arroz, garbanzo verde y papa, Chandra y Shamsher (2013) reportan capacidades espumantes de 12.92, 3.52, 24.23 y 6.84% respectivamente. En aislados proteicos la capacidad espumante es mayor, ya que 31 reportan valores de 21.75, 56.50 y 21.75% para aislados proteicos de kiwicha, quinua y chía respectivamente. No obstante, se ha evidenciado que la germinación de leguminosas como Cajanus cajan a pH de 3, 6 y 8 incrementa su capacidad espumante en 109, 155 y 63.5% 41.
Análisis estadístico
Las Tablas 5, 6 y 7 presentan el análisis de varianza para la capacidad de retención de agua, capacidad emulsificante y capacidad espumante respectivamente, en los dos tipos de harina de linaza, en función al pH y concentración de NaCl. En ellas se evidencia una diferencia significativa entre los tratamientos (diversas concentraciones de NaCl y diversos valores de pH) especialmente capacidad emulsificante y espumante (p < 0.05) (Tabla 6 y 7) . Esto no ocurre con la capacidad de retención de agua que no existe diferencia significativa entre los diversos tratamientos (pH y concentración de NaCl). Esto evidencia que el retiro del mucílago después de dos ciclos de extracción no genera diferencia en la retención de moléculas de agua en la harina en medios con intervalo de pH de 3-9 y en medios con NaCl de 0.1-0.5 M. La extracción acuosa al momento de hervir las semillas permite el retiro de componentes hidrosolubles como proteínas y mucílago dejando una matriz con menor concentración de grupos hidroxilo y carbonilo. Sin embargo, aún la presencia de fibra en la matriz no solubilizada puede retener moléculas de agua. Los valores de retención de agua se aproximan a lo publicado por 44 para harina de cáscara de cacahuate en valores comprendidos entre 2.41 y 2.95 g/g de agua.
Harina tipo A (harina de linaza sin mucilago), Harina tipo B (harina de linaza entera). Las propiedades tecnofuncionales aquí descritas evidencian que la harina residual de semillas de linaza podría ser usadas como sustituto parcial en alimentos cárnicos como morcillas, productos de panadería, cobertura de helados mezclado con chocolate o componente de fibra en yogurt.
Fuente de Financiamiento
Este trabajo fue autofinanciado por los autores
Conflicto de Interés
Los autores del artículo declaran que no existe ningún potencial conflicto de interés relacionado con el mismo.
Conclusiones
Se logró determinar las características fisicoquímicas de la harina de semilla de linaza, obteniendo una concentración de proteínas de 22.24 y 20.14 g/100g respectivamente en las harinas tipo A (residual, sin mucílago) y tipo B (entera). El contenido de lípidos totales y fibra cruda también fue mayor, para la harina tipo A se encontró 42.21 g/100g y para la harina tipo B 39.93 g/100g para lípidos y 27.51 g/100g y 24.39 g/100g para fibra cruda respectivamente.
Tanto en la harina tipo A como tipo B, se encontró una mayor absorción de agua a pH 5, con 2.81 y 2.38 g H2O/g sólido respectivamente.
La capacidad de absorción de aceite fue mayor en la harina tipo A con 1.87 g aceite/g sólidos a diferencia de la harina tipo B con 1.26 g aceite/g sólido.
La mayor capacidad emulsificante fue para la harina tipo A con 45.8% a pH 9, en tanto que en soluciones de NaCl (0.1-0.5M) no hubo emulsión. La harina tipo B presentó una mayor emulsión a pH 3 con 57.97%.
La capacidad de gelificación para la harina tipo A fue débil a concentración del 20% en tanto que, en la harina tipo B, fue débil a partir del 10% y fuerte a partir del 16%.
La capacidad espumante fue mayor en la harina tipo A con 10.37% a pH 7, en tanto que en la harina tipo B fue mayor a pH 7 con 4.07%. En soluciones de NaCl (0.1-0.5M) fueron menores.
reportan un contenido de proteínas del 21 %, en tanto Ostojich y Sangronis (2012) reportan para semilla venezolana y canadiense 22.31 y 21.47% respectivamente. Según Babu y Wiesenfeld (2003), las proteínas en las semillas de linaza se encuentran en mayor proporción en los cotiledones (76%) que en el endospermo (16%). Cátedra Villarreal | Lima, perú | V. 9 | N. 1 |enero -junio| 2021 | e-issn 2311-2212 28 Parámetro Unidad Harina residual (*) Harina entera Humedad Proteína Cenizas Lípidos totales % g/100g % g/100g 4.80 ± 0.09 22.24 ± 1.01 3.04 ± 0.10 42.21 ±1.64 8.07 ± 0.08 20.14 ± 0.67 3.21 ± 0.06 39.93 ± 1.28 Fibra cruda pH g/100g -- 27.51 ± 0.83 6.13 ± 0.06 24.39 ± 1.04 6.05 ± 0.04 Tabla 1. Caracterización fisicoquímica de harina de semillas de linaza residual y entera. * Harina de linaza previamente extraído el mucílago (Tipo A ) * Harina de linaza entera (Tipo B)
harinas de linaza tipo A y B
Harina tipo A (harina de linaza sin mucilago), Harina tipo B (harina de linaza entera).Tipo de harinaFuente Suma de cuadrados gL Cuadrado Razón-F Valor-p Tipo A Entre grupos 3282.89 3 1094.3 406.15 0.00002 Intra grupos 32.3318 12 2.69432 Total (Corr.) 3315.22 15 Tipo B Entre grupos 1233.12 6 205.521 49.2 0.00001 Intra grupos 87.7202 21 4.17715 Total (Corr.) 1320.85 27 Tabla 6. Análisis de varianza para la capacidad emulsificante de la harina de linaza en función al pH y concentración de NaCl. Harina tipo A (harina de linaza sin mucilago), Harina tipo B (harina de linaza entera). Tipo de harina Fuente Suma de cuadrados gL Cuadrado Razón-F Valor-p Tipo A Entre grupos 105.298 6 17.5496 411.66 0.00001 Intra grupos 0.89525 21 0.0426 Total (Corr.) 106.193 27 Tipo B Entre grupos 153.59 6 25.5984 25119.9 0.00001 Intra grupos 0.0214 21 0.001019 Total (Corr.) 153.612 27 Tabla 7. Análisis de varianza para la capacidad espumante de harina de linaza en función al pH y concentración de NaCl.
ReferencesProtein Interactions in Emulsions: Protein—Lipid InteractionsMManginoHettiarachchyN.S. and ZieglerG.R.1611941994CRC PressNew YorkEfecto del pH y cloruro de sodio sobre las propiedades funcionales de harina de semillas de lupinus mutabilis “tarwi” variedad criollaRodolfoVegasAmparoZavaletaCarlosVegas7149552017Universidad Nacional de TrujilloInteractions between fat and food during deep-fryingCarmenDobarganesGloriaMárquez-RuizJoaquínVelasco1028-952152820001438-7697WileyFlaxseedCliffordHallMehmet CTulbekYingyingXu511972006ElsevierTChornickhttps://mspace.lib.umanitoba.ca/bitstream/handle/1993/19583/Chornick_Effect_of.pdf?sequence=12002Variation in the composition of water-soluble polysaccharides in flaxseed.B DaveOomahEdward OKenaschukWuweiCuiGiuseppeMazza4361484148819950021-8561American Chemical Society (ACS)Propiedades funcionales de las harinas de leguminosas (Phaseolus vulgaris y Cajanus cajan) germinadasESangronisCMachadoRCava292378184420040002000072004Whey protein concentrate: A potential functional ingredient for food industryHJayaprakashaHBrueckner361892041999Aoac161995LOjedaNDe La CruzHHerrerahttps://www.researchgate.net/publication/321781773_LA_LINAZA_Linum_usitatissimum_L_Y_SU_PAPEL_NUTRACEUTICO297127222017SaberPropiedades funcionales de la harina y de los aislados proteicos de la semilla de guanábana (Annona muricata)SandraChaparroMónicaTaveraJoséMartínezJesúsGil17115115920140123-4226Universidad de Ciencias Aplicadas Y Ambientales - UDCAComparison of fatty acid composition, phytochemical profile and antioxidant activity in four flax (Linum usitatissimum L.) varietiesCaishengQiuHongWangYuanGuoSonghuaLongYufuWangArshad MehmoodAbbasiXinboGuoDevra IJarvis5313614120202096-2428Elsevier BVComparative study of the functional properties of bambarra groundnut (Voandzeia subterranean), jack bean (Canavalia ensiformis) and mucuna bean (Mucuna pruriens) floursK OAdebowaleO SLawal37435536520040963-9969Elsevier BVFlaxseed Improves Lipid Profile without Altering Biomarkers of Bone Metabolism in Postmenopausal WomenEdralin ALucasRobert DWildLisa JHammondDania AKhalilShanilJumaBruce PDaggyBarbara JStoeckerBahram HArjmandi8741527153220020021-972XThe Endocrine SocietyWater Mobility in FoodsSSchmidtBarbosaG.FontanaA.SchmidtS. y LabuzaT.611222020WileyUSASDamodaranKParkin2017USACRC PressRGonzálezMBautistaCAmayaJBáezSMorenohttp://www.fcb35795872018Compositional changes during commercial processing of flaxseedB DaveOomahGiuseppeMazza91293719980926-6690Elsevier BVFunctional properties and amino acid content of a protein isolate from mung bean flour*C WCoffmannV VGarciaj12547348419770950-5423WileyFlaxseed Supplementation (Not Dietary Fat Restriction) Reduces Prostate Cancer Proliferation Rates in Men PresurgeryWDemark-WahnefriedT JPolascikS LGeorgeB RSwitzerJ FMaddenM TRuffinD CSnyderKOwzarVHarsD MAlbalaP JWaltherC NRobertsonJ WMoulB KDunnDBrennerLMinasianPStellaR TVollmer17123577358720081055-9965American Association for Cancer Research (AACR)Solubility and functional properties of sesame seed proteins as influenced by pH and/or salt concentrationEKhalidEBabikerEEl-Tiany825555562003SDussánDHurtadoJCamacho2019Granulometría, Propiedades Funcionales y Propiedades de Color de las Harinas de Quinua y ChontaduroSaúlDussán-SarriaDeisy LHurtado-HurtadoJesús HCamacho-Tamayo305310SciELO Agencia Nacional de Investigacion y Desarrollo (ANID)Effects of husbandry practices on the seed yield and oil content of linseed in Northern ScotlandB RichardTaylorLawrence A FMorrice57218919819910022-5142WileyAoac2000Gaithersburg, MD, USAAssociation of Analytical CommunitinesFibre concentrates from apple pomace and citrus peel as potential fibre sources for food enrichmentFernandoFiguerolaMarı́a LuzHurtadoAna Marı́aEstévezItaloChiffelleFernandoAsenjo91339540120050308-8146Elsevier BVNDelgadoWAlbarracínhttps://www.redalyc.org/pdf/1698/169823914135.pdf194304322012VitaeAvailability and Labeling of Flaxseed Food Products and SupplementsDianeMorris AMarionVaisey-Genser BThompsonL. U.4044222003AOCS PublishingChampaign, Illinois102521528200009Arlington, VAOffice of Scientific and Technical Information (OSTI)Quality of western Canadian flaxseedAPuvirajah2018MMagrohttp://repositorio.uncp.edu.pe/handle/UNCP/12962015Granulometría30310Effect of Processing and Storage on the Stability of Flaxseed Lignan Added to Bakery ProductsHelena KHyvärinenJuha-MattiPihlavaJaakko AHiidenhoviVeliHietaniemiHannu J TKorhonenEeva-LiisaRyhänen541485320060021-8561American Chemical Society (ACS)Caracterización físico-química y propiedades funcionales de la harina obtenida de granos de quinchoncho (Cajanus cajan (L.) Millsp.) sometidos a diferentes procesamientosOGarcíaCAielloMPeñaJRuizIAcevedo1249199282012Popa_Vol18Effect of Various Processing Methods on Antinutrients andin VitroDigestibility of Protein and Starch of Two Chinese Indigenous Legume SeedsC-FChauNull- KCheung45124773477619970021-8561American Chemical Society (ACS)SChaparroJGilIAristizábalhttp://www.scielo.org.co/pdf/vitae/v18n2/v18n2a04.pdf181331432011VitaeStructure, Composition, and Variety Development of FlaxseedJamesDaun AVéroniqueBarthet ATriciaChornick AScottDuguid BThompsonL.U.2003AOCS PublishingChampaign, IllinoisSelected Properties of the Lipid and Protein Fractions from Chia SeedA ABushwayA MWilsonLHoustonR JBushway49255555719840022-1147WileyStudies on the functional properties of food grade soybean products: whipping and emulsifying properties of soybean productsKYasumatsuSSawadaMMoritakaJMisakiTTodaKWada367197271992MMarconeYKakudaRYadahttps://doi.org/10.1016/S0308-8146(97631591621998Flaxseed and Cardiovascular Risk Factors: Results from a Double Blind, Randomized, Controlled Clinical TrialLeanne TBloedonShilpaBalikaiJesseChittamsStephen CCunnaneJesse ABerlinDaniel JRaderPhilippe OSzapary271657420080731-5724Informa UK LimitedAssessment of functional properties of different floursSChandraASamsher838484948522013Caracterización de semillas de linaza (Linum usitatissimum L.) cultivadas en VenezuelaZOstojichESangronis6224062220120002000142012Functional Properties of Winged Bean [Psophocarpus tetragonolobus (L.) DC] ProteinsS KSatheS SDeshpandeD KSalunkhe47250350919820022-1147Wiley31 Ingredient developments for frozen dessertsDPszczola5646652002Propiedades funcionais de proteínas em alimentosVSgarbieri321051261998MReyesIGómezCEspinozahttps://repositorio.ins.gob.pe/xmlui/bitstream/handle/INS/1034/tablas-peruanas-QR.pdf?sequence=3&isAllowed=y2017JGuerreroMTrejoJMorenoALiraSPascualbustamantehttp://www.fcb.uanl.mx/IDCyTA/files/volume1/2/9/140.pdf18068122016Propiedades funcionales de harinas altas en fibra dietética obtenidas de piña, guayaba y guanábanaARamírezEPacheco3442932982009Fatty acids composition and oil characteristics of linseed (Linum utisatissimum L.) from RomaniaPViorica-MirelaAGruiaDRabaDDumbravaCMoldovanDBordeanCMateescu1821361402012Functional and electrophoretic characteristics of succinylated peanut flour proteinLBeuchat25225826119770021-8561American Chemical Society (ACS)Functional properties of flax seed mucilageGMazzaCBiliaderis54130213051989Propiedades tecnofuncionales y biológicas de harina, aislado y fracciones proteicas mayoritarias de semillas de Inga paternoNSánchezJRuizGDávilaCJiménez1534004082017LChelLCorzoDBetancurhttps://www.researchgate.net/publication/262299470_Estructura_y_propiedades_funcionales_de_proteinas_de_leguminosas22734432003UBabuPWiesenfeldThompsonL.U.1501732003Rheological and Light Scattering Properties of Flaxseed Polysaccharide Aqueous SolutionsKelvin K TGohD NeilPinderChristopher EHallYacineHemar7113098310320061525-7797American Chemical Society (ACS)EMULSIFICATION, FOAMING AND PROTEIN SOLUBILITY PROPERTIES OF DEFATTED SOYBEAN, PEANUT, FIELD PEA AND PECAN FLOURSKay HMcwattersJohn PCherry4261444144719770022-1147WileyLA LINAZA COMO FUENTE DE COMPUESTOS BIOACTIVOS PARA LA ELABORACIÓN DE ALIMENTOSFernandoFiguerolaOcielMuñozAna MaríaEstévez362495820080304-8802Sistema de Bibliotecas UACH