Harinas Precocidas
¿Qué son?
Las harinas precocidas pasan por un proceso hidrotérmico o mecánico que modifica (gelatiniza) los almidones para facilitar la obtención de pastas y geles.
¿Para qué sirven?
Facilitan la preparación de alimentos tradicionales (arepas, tacos, burritos) y sirven como vehículo para el enriquecimiento con proteínas.
Materias Primas
Aunque se usan arroz, yuca, avena y trigo, el maíz (variedad dura) es la materia prima más utilizada a nivel mundial.
Proceso de Preparación
Tratamiento Previo del Grano
El grano se limpia, se acondiciona (18-20% de humedad), se desgermina y se muele para obtener grits (sémolas) de tres tamaños: gruesos, regulares y finos.
- Limpieza.
- Acondicionamiento: 18-20% de humedad.
- Desgerminación: Por tamizado se pueden separar grits para hojuelas (mallas de 3.5 a +6 U.S. mesh).
- Molienda: Se obtienen 3 tamaños de grits:
- Gruesos: Mallas 10 a 15 U.S. mesh.
- Regulares o medios: Mallas 15 a +30 U.S. mesh.
- Finos: Mallas 30 a +325 U.S. mesh.
Métodos de Precocción
En Tornillos Escaldadores
Utiliza tornillos con camisa de vapor e inyección directa de agua/vapor. El tiempo de cocción se regula mediante la velocidad del motor, usualmente 10 minutos. Se puede usar un equipo centrífugo (entoleter) al final para eliminar aire y destruir insectos.
En Columna Vertical
El material baja por gravedad mientras se inyecta vapor a aproximadamente 110 °C. El proceso dura unos 30 minutos. Si se usan grits gruesos, se pasan luego por rodillos para hacer hojuelas, que se secan hasta el 10% de humedad antes de molerse.
En Secador de Rodillo
La harina cruda se suspende en agua (relación 1:4), se precocina y se seca sobre rodillos calientes para luego ser molturada.
Extrusión
Es un proceso de alta temperatura y corto tiempo (HTST). Aplica calor, presión y cizallamiento para transformar el sólido en una masa viscosa. Es eficiente porque destruye microorganismos y enzimas sin dañar el valor nutricional.
Nixtamalización
Cocción específica del maíz en una solución de cal (1-2%) para producir tortillas.
Caracterización de Harinas Precocidas
Para caracterizar estas harinas se utilizan diversos índices y mediciones:
- Índice de absorción de agua (IAA)
- Índice de solubilidad en agua (ISA)
- Poder de hinchamiento (PH)
- Capacidad de retención de agua
- Consistencia de soluciones acuosas
- Viscosidad amilográfica (Brabender)
- Índice de dextrosa
- Determinación de la expansión (consistómetro)
Índice de Absorción y Solubilidad en Agua
- Índice de Absorción de Agua (IAA): peso del gel / peso de muestra.
- Poder de Hinchamiento (PH): peso del gel / (peso de muestra – sólidos solubles).
- Índice de Solubilidad en Agua (ISA): (peso de solubles / peso de muestra) * 100.
También se utiliza el Farinógrafo para evaluar sus propiedades.
Panadería
El Pan
El pan es una porción de masa compuesta por harina, sal, levadura y agua, a menudo enriquecida con otros ingredientes (leche, huevos, manteca, azúcar), que es fermentada y cocida al horno.
Tipos de pan: Se clasifican según la masa, la técnica de elaboración o la forma.
Ingredientes y Aditivos
Los ingredientes y aditivos del pan son sustancias que se integran al producto y pueden añadirse en cualquier etapa del proceso.
Ingredientes Principales
- Harina
- Huevos
- Agua
- Azúcar
- Sal
- Grasas
- Levadura
- Otros (leche, malta, etc.)
Aditivos Comunes
- Mejoradores
- Saborizantes
- Conservantes
Análisis de los Ingredientes
Harina
Se utilizan trigos fuertes o duros con un contenido proteico del 10-14%. En condiciones intermedias, al mezclarse con agua, forman masas elásticas y cohesivas ideales para la panificación.
Gluten
Es la estructura proteica que se forma en el amasado a partir de las proteínas gliadina y glutenina. Para formar el gluten, se aplica fuerza a la harina en presencia de agua. Este confiere elasticidad a la masa, definida por dos fuerzas: la extensibilidad y la retractabilidad. La elasticidad permite absorber y retener agua y aire, lo que influye en el rendimiento y el volumen del pan. Excederse en la cantidad de agua o en el leudado puede debilitar la estructura, pero el gluten vital puede añadirse para crear estructuras glutínicas más fuertes y estables.
Carbohidratos
Compuestos por almidón, carbohidratos solubles (1–1.5%), celulosa y gomas. Los carbohidratos solubles, como la sacarosa, son consumidos por la levadura. El almidón está compuesto por 19–26% de amilosa y 74–81% de amilopectina; sostiene las proteínas durante el horneado y forma los geles que determinan la miga. Cuando los gránulos de almidón están más empaquetados, la miga resulta más cohesionada y sólida. Los mono y disacáridos sirven como sustrato para la fermentación. El almidón se gelatiniza al cocinarse y luego retrograda al enfriar. Con los días, esta retrogradación hace que el pan pierda agua y se endurezca.
Otros Componentes de la Harina
La harina contiene 1.5–2% de lípidos (incluyendo fosfolípidos) y enzimas como alfa-amilasas (convierten almidón en dextrinas) y beta-amilasas (transforman dextrinas en maltosa). En panificación, la harina absorbe 60–64% de agua, tiene un tiempo de desarrollo de 6–8 min, estabilidad de 10–17 min y tolerancia al mezclado de 20–35 Unidades Farinográficas (UF).
Sal
Reduce la extensibilidad del gluten haciéndolo más tenaz, aumenta la absorción de agua, regula la actividad de la levadura, inhibe bacterias, ayuda a formar una corteza fina y crocante, realza sabores y prolonga la conservación del pan.
Levadura
En la fermentación se usa Saccharomyces cerevisiae, que fermenta azúcares y produce etanol, CO₂ y compuestos que dan sabor al pan. Puede usarse levadura fresca o seca (1 kg de fresca equivale a 0.45 kg de seca). La levadura desdobla azúcares y genera ácidos orgánicos, aldehídos, cetonas y CO₂, bajando el pH. Las condiciones ideales de fermentación son 26–30 °C, pH 4.5 y humedad >85%. La cantidad de levadura no depende del peso de la harina.
Azúcar
El azúcar alimenta a la levadura, oscurece la corteza y la miga, retiene humedad, aporta dulzor y modifica la consistencia de la masa.
Grasa
Las grasas lubrican y dan plasticidad y consistencia a la masa, ayudan a retener aire, aumentan el valor energético y prolongan la vida útil al reducir la actividad de agua. También prolongan la frescura al reducir la pérdida de humedad, influyen en el aroma, la consistencia y el color de la corteza. Según cómo se incorporen, pueden definir características como el hojaldrado. También pueden usarse para pintar la corteza y darle color.
Agua
El agua es un ingrediente fundamental (65%) y su calidad influye en la panificación. Debe tener dureza media (50–100 ppm): si es baja, la masa se vuelve pegajosa; si es alta, disminuye la capacidad del gluten para retener gas. Debe tener un pH neutro o ligeramente ácido, ya que el agua alcalina afecta la fermentación. El agua debe ser potable y libre de contaminantes. Permite el hinchamiento del almidón, la formación del gluten, da firmeza y consistencia a la masa, facilita la acción de la levadura, disuelve la sal y el azúcar, y permite la acción enzimática.
Huevos
Aumentan el valor nutricional, dan color a la corteza, estabilizan emulsiones gracias a la lecitina, ayudan al esponjamiento por retener aire, aportan sabor y la lecitina actúa como agente antienvejecimiento.
Leche
Mejora el color de la corteza por la caramelización de la lactosa, aumenta el valor nutritivo, mejora el aroma, sabor y textura. En polvo, incrementa la absorción de agua.
Malta
Aumenta la digestibilidad por contener almidones hidrolizados, acelera el leudado, aporta dulzor y da más color a la corteza y la miga.
Harina Integral
Aporta sabor, ayuda a formar cortezas más firmes y mejora el valor nutricional en panes integrales.
Aditivos
Se utilizan diversos aditivos para mejorar las características del pan:
- Acidulantes y Reguladores de acidez
- Antioxidantes
- Aromatizantes y Saborizantes: Aportan sabor y a veces color. Provienen de plantas y son soluciones en agua o alcohol.
- Conservantes: Evitan el crecimiento de microorganismos. Se usan en productos de larga duración y suelen ser sales como sorbatos, propionatos y benzoatos. Pueden añadirse a la masa o rociarse, aunque pueden tener riesgos para la salud.
- Emulsionantes, Espesantes y Estabilizantes
- Leudantes químicos
- Mejoradores
Equipos de Panificación
Amasadora
- Amasadora espiral: Es rápida, pero requiere usar agua fría o hielo para evitar sobrecalentar la masa.
- Amasadora de brazo: Es lenta (10–30 min) y se usa para masas blandas, integrales o de bollería, añadiendo la levadura a mitad del proceso.
- Amasadora de eje oblicuo u horquilla: Tiene dos velocidades, una lenta para masas duras y otra rápida para masas más hidratadas.
Sobadora
Existen sobadoras pasteleras, intermedias y panaderas, que se diferencian principalmente por la fuerza del motor, el sistema de transmisión y la longitud de los rodillos.
Procesos de Fermentación
Fermentación Química
Utiliza agentes o sales que, con calor y humedad, liberan CO₂. El polvo de hornear contiene bicarbonato y una sal ácida (como ácido tartárico o cremor tártaro). El aumento de volumen ocurre durante el horneado.
Fermentación Biológica
- Método directo: Todos los ingredientes se mezclan en un solo paso.
- Método esponja: Se trabaja en dos fases. Las harinas más fuertes requieren más esponja. La esponja lleva el 60% de la harina, agua equivalente al 60% de esa harina y levadura. Luego se mezcla con la masa que contiene el resto de los ingredientes.
- Método soaker: Se mezclan todos los ingredientes excepto la levadura y parte del agua, se deja reposar 2–3 horas y luego se incorpora la solución de fermento, continuando como en el método directo.
La fermentación biológica es óptima entre 26–30 °C y una humedad relativa >75%. Por debajo de 20 °C o por encima de 40 °C se ralentiza. Un pH alto (>5.1) también disminuye su velocidad. Temperaturas mayores a 30 °C provocan diferencias de volumen y agrietamiento del pan, por lo que no se debe subir la temperatura para acelerar la fermentación, sino aumentar la cantidad de levadura.
Horneado
Durante el horneado, la masa aún elástica aumenta de volumen, el almidón se hincha, los gases se expanden y las enzimas se inactivan alrededor de 75 °C. El gluten se coagula, el pan toma color y pierde humedad. La temperatura y el tiempo dependen del tamaño, la hidratación, el horno y el clima. El horneado se realiza a 210–260 °C por 20–30 min. El pan alcanza casi 100 °C en su interior, se forma la corteza por desecación y pardeamiento, y finaliza con ~45% de humedad.
Envejecimiento
El envejecimiento del pan se relaciona con la cristalización de la amilosa, que puede reducirse con emulsificantes. No es solo deshidratación: el frío acelera el endurecimiento y las altas temperaturas o la humedad favorecen el crecimiento microbiano.
Pasta
Materia Prima: El Grano de Trigo
Es fundamental conocer la estructura del grano para entender la calidad de la harina o sémola.
- Endosperma (82% del peso): Contiene almidón y proteínas. Es la parte principal para la harina.
- Pericarpio (15%): Rico en fibra, se elimina mayormente (salvado).
- Germen/Embrión (3%): Rico en lípidos (grasas) y proteínas.
Calidad Molinera
La calidad se evalúa según: tamaño y dureza del grano, forma del germen, facilidad molinera, peso de 1000 granos, contenido de cenizas y variedad del trigo.
Definiciones y Tipos de Pasta (Código Alimentario Argentino)
- Pasta Alimenticia / Fideos: Productos no fermentados obtenidos por empaste y amasado mecánico de sémolas o harinas de trigo y agua.
- Fideos Secos: Sometidos a desecación, con una humedad máxima del 14%.
- Fideos Frescos: No desecados, con una humedad máxima del 35%.
- Con Huevo: Mínimo 2 yemas por kg de sémola/harina. Colesterol mínimo de 0.04% (en pastas secas).
Clasificación
- Simples: Solo sémola o harina. Si es de Triticum durum, es de calidad superior.
- Compuestas: Con agregados (verduras, leche, soja).
- Rellenas: Con carne, queso, etc., en su interior.
- Según composición: Fideos de sémola, fideos semolados (partes iguales de sémola y harina), fideos de harina.
- Según agregados: Fideos con huevo, con espinaca, al tomate.
- Según forma: Laminados de prensa, pasta corta (sopero, guisero), pasta larga (nido).
Proceso de Elaboración
La elaboración de pastas inicia con semolina, mezclado y laminado o extrusión en frío (45 °C). La pasta fresca contiene 31% de humedad, que se logra añadiendo agua y usando amasadoras con vacío para reducir burbujas y oxidación. Los extrusores están diseñados para minimizar la fricción y el daño al almidón. Luego se realiza la molienda y el secado, que puede ser rápido (75 °C), corto (105 °C) o lento (35–50 °C). Para obtener pasta seca, se reduce la humedad al 12.5%. El secado es crítico: si es lento, favorece la aparición de hongos; si es muy rápido, causa quiebres. El tiempo depende del tamaño y se finaliza con el empacado.
Equipamiento para Macarrones
El equipo esencial incluye: prensa continua, agitador o esparcidor, pre-secado, secado de terminado y bodega de almacenamiento.
Etapas Clave
Mezclado y Amasado
Objetivo: Formar un producto granular con una estructura proteica uniforme mediante la homogenización y desarrollo del gluten.
- Adición de agua: Hasta 31% sobre base húmeda (o 48% de la materia seca).
- Duración: Aproximadamente 10 minutos.
- Equipamiento: Se recomienda una mezcladora de doble árbol. Las prensas modernas incluyen una cámara de vacío para eliminar burbujas de aire, mejorando la textura y el color.
Extrusor
El extrusor básico de tornillo consiste en uno o varios tornillos que giran dentro de un barril ajustado, movidos por un motor que permite controlar la velocidad. El producto entra por un cuello de alimentación y sale por un dado con uno o varios orificios. El tornillo se sostiene con una chumacera principal y todo el conjunto se mantiene alineado sobre una base firme. El tornillo y el barril pueden ser segmentados o unitarios.
Secado
El secado busca eliminar el agua de manera uniforme para evitar gradientes de humedad y grietas. Depende del tipo de pasta y puede realizarse a alta temperatura (~70 °C o THT) en sistemas modernos, o a temperaturas más bajas (40-60 °C) en secado tradicional.
Secado de Tallarines (Espagueti)
Se realiza en varias etapas:
- Pre-secado: A 65 °C durante 1.5 horas para reducir la humedad del 31% al 25%, manteniendo la flexibilidad.
- Secado final (en tres zonas):
- Zona 1 (Sudado): 1.5 horas a 95% HR.
- Zona 2: 4 horas a 83% HR hasta alcanzar el 18% de humedad.
- Zona 3: 8 horas a 70% HR para obtener un producto duro pero con cierta flexibilidad.
Tipos Especiales de Pasta
Pastas Orientales
Las pastas orientales precocidas de cereales distintos al trigo se elaboran mediante la pregelatinización del almidón. La masa se moldea en bolas ovaladas, se precocina 20 minutos en agua hirviendo, se muele, amasa y extruye para formar fideos. Luego se cuecen en agua o vapor, se enfrían, drenan y se secan al sol o en secadores por más de 6 horas a baja temperatura hasta un 8% de humedad.
Ingredientes Adicionales
Agua
Se recomienda agua potable normal. Aguas con muy poco contenido salino producen masas poco tenaces. Un contenido moderado de sales mejora la absorción del gluten, pero en exceso lo hace rígido y frágil. Aguas duras (>400-500 mg/L de residuo seco) afectan la cocción. El pH influye en la hidratación y reología de la pasta.
Vegetales
Tomate, espinaca, acelga y otros vegetales verdes se añaden en polvo (~5% de humedad). Un 2% es suficiente para dar color, aportando poco sabor, pero los vegetales verdes deshidratados agregan fibra al producto final.
Calidad de la Pasta
Colorimetría
El color de la pasta depende del contenido de pigmentos, la actividad enzimática, las condiciones de procesamiento, el contenido de cenizas y el almidón dañado. Para medir el color en pastas secas de formas irregulares, la pasta se muele hasta lograr un material con 60% de retención en 420 μm y 80% de retención en 178 μm.
Cocción
Durante la cocción, el almidón se hincha y gelatiniza, dispersándose hacia el exterior, mientras que las proteínas interactúan y coagulan, formando un retículo que retiene el almidón. Esto permite la penetración de agua, aumenta el volumen, reduce la elasticidad y evita la formación de colosidad.
Parámetros de Cocción
- Relación agua/pasta: Se recomienda 10:1 (1 litro de agua por 100 g de pasta) para asegurar que la temperatura no baje al añadir los fideos.
- Tiempo de cocción.
- Cantidad de agua absorbida.
- Pérdida por cocción: Es la cantidad de sólidos que pasan al agua. No debe superar el 7-8%. Se mide evaporando el agua de cocción y pesando el residuo sólido.
- Materia orgánica total: Mide el material adherido que causa pegajosidad. Se determina lavando la superficie de la pasta cocida.
Textura
La textura se puede medir con una celda de Ottawa. La curva de compresión-extrusión depende de la firmeza, el comportamiento de ruptura, el tamaño y el grado de deformación.
Evaluación Final de la Pasta Cocida
Se considera:
- Consistencia: Nervio, elasticidad, homogeneidad, resistencia al corte, capacidad de ligar masa, pegajosidad.
- Aspecto: Color y brillo.
- Otros análisis: Comportamiento en el plato, turbidez del agua y formación de espuma.