Efecto de la molienda seca de granos de sorgo sobre las propiedades fisicoquímicas y tecnológicas de las harinas

Abstract

El grano de sorgo, tradicionalmente destinado a la alimentación animal, también presenta buenas características agronómicas y nutricionales para impulsar su utilización en el consumo humano. Además, la ausencia de gluten en su composición permite su empleo para la elaboración de productos horneados aptos para personas con celiaquía. Por ello, las características de las harinas de sorgo revisten especial importancia en la calidad de sus productos derivados. En este contexto, el presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el efecto del tipo de molienda sobre las características químicas, funcionales y tecnológicas de las harinas de sorgo, y su relación con la calidad de los productos horneados. En primer lugar, se realizó el acondicionamiento, pulido y molienda de los granos de sorgo (blanco, rojo y marrón) bajo diferentes condiciones de temperatura y humedad. Como primer resultado se observó que el aumento en el tiempo de pulido disminuyó el rendimiento de molienda y el contenido de cenizas de las harinas molidas por impacto. Un efecto similar se produjo al aumentar el contenido de humedad en las harinas producidas por molienda de rodillos. Estos parámetros de proceso también afectaron el color y los perfiles de viscosidad de las harinas. Por otra parte, la población de partículas de las harinas obtenidas por ambas moliendas presentó una distribución bimodal en las variedades de sorgo evaluadas. Posteriormente se analizó la vida útil de las harinas y se demostró que los indicadores microbiológicos se encontraban dentro del límite del Código Alimentario Argentino (CAA), tanto al inicio, como al final del ensayo de almacenamiento, con la excepción de los coliformes totales, que solo lo hicieron al disminuir su recuento luego de 150 días (final del ensayo). Dentro de los parámetros fisicoquímicos analizados, la acidez total titulable y los productos de oxidación secundarios obtenidos en el ensayo de oxidación acelerada de todas las harinas, aumentaron entre el inicio y el transcurso del ensayo, sin importar el tipo de molienda. Sin embargo, el índice de peróxidos se encontró debajo del límite establecido por el CAA para todas las muestras durante el tiempo de almacenamiento. A continuación, se elaboraron bizcochuelos con harinas de sorgo blanco y marrón utilizando: por un lado, las harinas obtenidas en la etapa anterior con mayor rendimiento de molienda, menor contenido de cenizas y menor tamaño de partículas; y por otro, nuevas harinas de aún menor tamaño de partículas que las anteriores, obtenidas mediante molienda ciclónica y tamización. Los perfiles de viscosidad de las harinas aumentaron a mediada que el tamaño de las partículas se redujo. Los batidos producidos con harinas de menor tamaño de partículas presentaron mayor densidad y viscosidad, con burbujas de aire más pequeñas y una distribución de tamaño más homogénea. Además, las harinas con menor tamaño de partícula condujeron a bizcochuelos de mayor volumen y menor firmeza, independientemente de la variedad de sorgo utilizada. Seguidamente, se elaboraron galletitas obtenidas a partir de harinas de sorgo blanco y marrón (granos integrales y pulidos, con posterior molienda por impacto) y sus mezclas con harina de arroz. Las masas obtenidas presentaron un comportamiento viscoelástico tipo sólido. Las galletitas formuladas con harina de sorgo blanco integral y su mezcla con arroz exhibieron la mayor dureza y obtuvieron las mejores puntuaciones en el ensayo de evaluación sensorial. Finalmente, se elaboraron panes con harinas de sorgo blanco de tres tipos: integral obtenida por molienda de impacto, y parcialmente refinadas producidas por pulido y molienda de impacto y por rodillos con posterior tamizado. Los panes elaborados con harina obtenida por pulido y molienda de impacto presentaron una distribución de alveolos de mayor tamaño y menor dureza de la miga, sin evidencia de colapso en la estructura. La determinación de los compuestos fenólicos indicó que éstos estuvieron presentes en las harinas y disminuyeron en los panes, al igual que su capacidad antioxidante, siendo la harina integral y los respectivos panes los que presentaron mayores valores. En el ensayo de digestibilidad in vitro, se observó una disminución del contenido de polifenoles totales y su actividad antioxidante durante todas las fases de la digestión, excepto durante la etapa intestinal donde la actividad antirradicalaria aumentó. También el contenido de minerales (Cu, Fe, Mn y Zn) disminuyó durante las etapas de digestión in vitro. Se encontró un aporte superior de estos minerales a la dosis diaria recomendadas (DDR), a partir de una porción de pan elaborado con harina integral. Sin embargo, su biodisponibilidad se vio reducida en presencia de la mayor cantidad de salvado. Estos resultados aportan información respecto a la obtención y las características de las harinas de sorgo y su utilización en productos destinados a la alimentación humana. De esta manera, este trabajo contribuye a agregar valor a la cadena de producción, mejorar sus condiciones de comercialización y aumentar la variedad de alimentos libres de gluten disponibles.

Sorghum grain, traditionally used for animal feed, also exhibits good agronomic and nutritional characteristics to promote its use for human consumption. In addition, the absence of gluten allows its utilization for the preparation of bake goods suitable for people with celiac disease. For this reason, the characteristics of sorghum flour are of special importance in the quality of the products. In this context, the present work aimed to evaluate the effect of the type of milling on the chemical, functional and technological characteristics of sorghum flours, and its relationship with the quality of bake goods. First, the sorghum grains (white, red, and brown) were conditioned, polished, and milled under different conditions. As a first result, an increase in polishing time decreased the milling performance and the ash content of the flours milled by impact. Increasing the moisture content in flours produced by roller milling generated a similar effect. These parameters also affected the color and viscosity profiles of the flours. On the other hand, the particle population of flours obtained by both millings presented a bimodal distribution in the three sorghum varieties. Subsequently, the shelf life of the flours was analyzed, and it showed that the microbiological indicators were within the limit of the Argentine Food Code (CAA), both at the beginning and at the end of the storage test, except for total coliforms, which only did so when their counts decreased after 150 days (end of trial). Within the physicochemical parameters analyzed, the total titratable acidity and the secondary oxidation products, obtained in the accelerated oxidation test of all the flours, increased between the beginning and the course of the test, regardless of the type of milling. However, the peroxide value was below the limit established by the CAA for all the samples during the storage time. Next, sponge cakes were made with white and brown sorghum flours using: on one hand the flours obtained in the previous stage with higher milling performance, lower ash content and lower particles size; and on the other, new flours with even smaller particle size, obtained by cyclonic milling and sieving. The viscosity profiles of the flours increased as the particle size decreased. The batters produced with flours of smaller particle sizes presented higher density and viscosity, with a distribution of small and homogeneous air bubbles. In addition, smaller particle sized flours led to cakes with higher volume and lower firmness, regardless of the variety of sorghum used. viii Next, cookies were obtained from white and brown sorghum flours (whole and polished grain, with subsequent impact milling) and their mixtures with rice flour. The batters presented a solid-viscoelastic behavior. The cookies formulated with whole sorghum flour and its mixture with rice exhibited the highest hardness, with the best scores in the sensory evaluation test. Finally, breads were made with white sorghum flours: whole obtained by impact milling, and partially refined produced by polishing and impact milling, and by roller mill with subsequent sieving. The breads made with flour produced by polishing and impact milling presented the largest distribution of alveoli and the lowest crumb hardness, with no evidence of collapse in the structure. The determination of phenolic compounds indicated that they were present in flours and decreased in breads, as well as the antioxidant capacity, with whole flour and the respective breads having the highest values. In the in vitro digestibility test, a decrease in the content of total polyphenols and their antioxidant activity was observed during all phases of digestion, except during intestinal digestion, where the antiradical activity increased. Also, the minerals content (Cu, Fe, Mn, and Zn) decreased during the in vitro digestion stages. A higher contribution of these minerals to the recommended daily dose (RDA) was found from a portion of bread made with whole wheat flour. However, its bioavailability was reduced in the presence of a greater amount of bran. These results provide information regarding the production and characteristics of sorghum flours and its use in foods. In this way, this work contributes to adding value to the production chain, improving its marketing conditions, and increasing the variety of gluten-free foods available.