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TEMA 1. HARINAS

INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... 1 EL TRIGO................................................................................................................................ 2 Características de la planta del trigo .................................................................................. 2 Origen y usos del trigo ...................................................................................................... 2 Características del grano de trigo ...................................................................................... 2 Cultivo del trigo ................................................................................................................ 3 El trigo. Variedades. ......................................................................................................... 5 Producción de trigo en el mundo. Los principales países productores ................................ 6 MOLINERÍA ........................................................................................................................... 7 Limpieza ........................................................................................................................... 7 Acondicionamiento ........................................................................................................... 9 Molienda:.......................................................................................................................... 9 Conservación del grano ................................................................................................... 11 Acondicionamiento final, incorporación de aditivos ........................................................ 12 HARINAS .............................................................................................................................. 14 Composición de la harina de trigo ................................................................................... 14 Control de calidad de harinas .......................................................................................... 17 Clasificación de las harinas de trigo ................................................................................ 20 Defectos en la harina de trigo .......................................................................................... 21 Aplicaciones de los distintos tipos de harinas .................................................................. 24 Harina integral ................................................................................................................ 31 Otras harinas panificables. .............................................................................................. 33 MEJORANTES PANARIOS. ................................................................................................. 42 Composición de los mejorantes: ...................................................................................... 42 Emulgentes: .................................................................................................................... 42 Oxidantes ........................................................................................................................ 44 Enzimas .......................................................................................................................... 46 Excipientes. .................................................................................................................... 47 Otros componentes.......................................................................................................... 47 HARINAS PREPARADAS .................................................................................................... 48

Tema 1. Harinas

INTRODUCCIÓN El principal producto obtenido del trigo es la harina. El trigo es el cereal que permite de una manera más adecuada la formación del gluten, una pasta constituida por la mezcla de las proteínas glutenina y gliadina junto con el agua. El gluten formado posee plasticidad y elasticidad lo que permite darle una forma determinada a la pasta y, al mismo tiempo, posibilita que la levadura actúe sobre la misma haciendo que ésta se hinche, al retener vapor de agua y aire. La harina que se produce de los trigos blandos se destina a la producción del pan, mientras la que se obtiene de los trigos duros se utiliza fundamentalmente para aumentar la fuerza de las harinas y para la producción de pasta alimenticia. Antiguamente el hombre consumía la harina integral, es decir con todos los componentes del grano del trigo. Los hombres primitivos se limitaban separar las capas más externas del grano y a molerlos sobre una piedra. Posteriormente hervían los granos en agua y los cocían en forma de panes planos sobre piedras calientes. Tal costumbre les aportaba toda una serie de beneficios porque la masa producida era muy rica en proteínas, vitaminas, grasas, minerales e hidratos de carbono. El descubrimiento de la levadura permitió mejorar las propiedades alimentarias de la pasta e incrementar su sabor. La mayoría de las levaduras se obtenían a partir de los posos de la cerveza, cuya fermentación ya conocían los antiguos egipcios unos 5000 años A. C. Básicamente, la especie de trigo utilizada (Triticum aestivum) y el proceso se mantienen en la actualidad. El trigo se ha utilizado como principal cereal para producir pan a lo largo de la antigüedad, toda la Edad Media y hasta nuestros días excepto durante el siglo XIX cuando la avena y el centeno le tomaron ventaja. A partir del siglo XX el trigo volvió a resurgir y recuperó su supremacía.

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EL TRIGO Características de la planta del trigo El trigo (Triticum sativum o Triticum aestivum) es un cereal de la familia de las gramíneas, una familia a la que pertenecen otros cereales tan importantes como el arroz, el maíz, la avena, el sorgo, etc. El trigo es una planta anual herbácea de hasta 1,2 m de altura. Los tallos son erectos y presentan estructura de caña, es decir están huecos en su interior excepto en los nudos.

Origen y usos del trigo Ha existido siempre una gran discusión sobre el origen del cultivo del trigo. La opinión más generalizada es que este cereal comenzó a cultivarse hace unos 10.000 años a partir de las especies silvestres recolectadas por los antiguos cazadores-recolectores del sudoeste asiático. Se han encontrado restos de pan de trigo en yacimientos arqueológicos del Turkestán en el año 6000 A.C. En el sur de Europa se empezó a cultivar sobre el IV milenio A.C. Los egipcios y los romanos lo cultivaron ampliamente. Fue llevado a América por los colonizadores españoles e ingleses. La mayor parte de la producción del trigo mundial se destina a la alimentación. Casi un 75 % de esta producción se utiliza para la producción de harina de trigo. La mayor parte de esta harina, especialmente aquella procedente de las variedades de trigo blando, se destina a la producción de pan. Las harinas que proceden de trigos duros se utilizan fundamentalmente para mejorar las características de las harinas blandas y la elaboración de pasta alimenticia (macarrones, spaghetti, …) Además de harina, hay que considerar que una buena proporción del grano se reserva para las nuevas siembras. Una proporción menor se utiliza para la elaboración de productos industriales, como almidón, gluten o dextrosa. Los granos de menor calidad y los subproductos de refinado se destinan también a la industria de los piensos. La paja del trigo puede destinarse a la alimentación animal o para lechos de ganado. También se puede emplear para la fabricación de celulosa y cartón o como elemento aislante en la construcción. El trigo, junto con la cebada, se utiliza para la producción de cerveza y aguardientes.

Características del grano de trigo La estructura de un grano de trigo es la básica de cualquier célula (cubierta, cuerpo y núcleo), y que también podríamos asimilar a la del huevo: Tenemos en primer lugar una serie de capas que constituyen la cubierta externa o cascarilla. Una vez eliminada hablamos de grano limpio. La cubierta del grano, el pericarpio, también

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Tema 1. Harinas llamado salvado, está compuesta por varias capas de carácter fibroso que aseguran la protección del interior; el salvado constituye un 14% del peso total del grano. Su mayor o menor eliminación dará lugar a una de las posibles clasificaciones de la harina (grado de extracción). El cuerpo, denominado endospermo, está compuesto

básicamente

por

almidón,

proteínas y agua y representa el mayor porcentaje del mismo (entre el 80 y el 90 % del peso total). La función de esta parte es proporcionar las substancias de reserva para el crecimiento de la nueva planta. En el endospermo reside el carácter del futuro pan ya que el almidón es el componente fundamental de la masa, en combinación con el agua. El proceso de gelatinización durante el horneado dará lugar a la miga y la corteza. Asimismo, es fuente de azúcares complejos que, una vez degradados por las enzimas, constituirán el alimento de las levaduras. De las proteínas, la glutenina y la gliadina formarán el gluten durante el amasado, responsable de la estructura cohesiva de la masa, Por último, el núcleo, denominado germen, ocupa la parte inferior del endospermo. A partir de esta parte del grano se origina el crecimiento de una nueva planta. Constituye aproximadamente un 3% del grano y está compuesto por vitaminas, minerales y grasas (lípidos), responsables estas últimas del potencial enranciamiento de la harina.

Cultivo del trigo Existen muchas variedades de trigo que permiten que éste se cultive desde el nivel del mar hasta más de 4000 metros. Las zonas más productivas se encuentran entre los 25 y 600 metros sobre el nivel del mar. El trigo se puede cultivar en climas bastante diferentes. Podemos decir que la temperatura ideal se sitúa entre los 10 y los 24 ºC. La temperatura no debería ser inferior a los 3 ºC ni sobrepasar los 33 ºC. Una temperatura demasiado elevada en época de formación del grano puede producir el asurado del grano, causado por la falta de agua y que se manifiesta en forma de un grano liviano, seco y arrugado. El umbral mínimo de lluvias se sitúa sobre unos 260 litros anuales. Sin embargo es conveniente que estas precipitaciones se produzcan en la época de crecimiento. El rango más común de lluvias se sitúa entre los 400 y 750 litros anuales, aunque existen cultivos en lugares con precipitaciones de hasta casi 3000 litros anuales.

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Materias Primas y Procesos en Panadería, Pastelería y Repostería En los cultivos de regadío se efectúa un riego abundante unos días antes de sembrar cuando el terreno se ha preparado. Posteriormente se suelen realizar un par de riegos: cuando las plantas empiezan a salir de la tierra y cuando empieza a formarse la caña. Un exceso de agua y el encharcamiento de las raíces es responsable de la podredumbre de las mismas o de la aparición de numerosas enfermedades. Para plantar el trigo se requiere una serie de labores previas que van destinadas a la preparación del terreno. Durante el invierno se realiza el abonado del terreno, el arado y el nivelado. Arar bien la tierra es necesario para que ésta se encuentre bien suelta, lo que resulta imprescindible para que la planta pueda crecer. El nivelado permitirá una recolección adecuada. Estas faenas se realizaban tradicionalmente con animales mediante arados con rejas y planchas de madera sobre las que situaba el agricultor para realizar el nivelado. En la actualidad, el proceso se encuentra mecanizado y se lleva a cabo mediante tractores provistos de grandes discos y rodillos muy pesados. La siembra se realiza actualmente de una manera mecánica, siempre que el terreno esté lo suficientemente preparado o que no posea demasiada pendiente. Los tractores arrastran unos arados especiales que, al mismo tiempo que abren la tierra, dejan caer las semillas, que han sido tratadas previamente con fungicidas para evitar que se estropeen antes de germinar. Los surcos suelen estar distanciados unos 16 o 17 cm y la semilla se siembra entre los 3 y los 6 cm de profundidad o 10 cm cuando la siembra se ha realizado demasiado tarde y el frío podría estropear la semilla. Tradicionalmente esta faena se realizaba a mano con una técnica que se conocía como "siembra al voleo" y que consistía en esparcir las semillas con las manos a medida que se avanzaba sobre los surcos. Unos días después de sembrar se realizará una arada superficial para eliminar las malas hierbas. En periodos posteriores se pueden aplicar herbicidas para impedir el crecimiento de las mismas. La recolección del trigo se lleva a cabo entre los meses de mayo y octubre, dependiendo de las variedades y del tipo de clima, si bien lo más habitual es realizar la siega durante los meses de julio y agosto, cuando las temperaturas más altas han secado la planta y cuando el grado de humedad ambiental es muy bajo para que la semilla o la paja pueda conservarse bien. En la actualidad la recolección se realiza con la ayuda de máquinas cosechadoras. Estas son una especie de tractores provistos de un rodillo frontal que, al dar vueltas, arrastra las plantas hacia un amplio peine provisto de cuchillas móviles que la cortan y separan la paja del grano que es trillado y ensacado. La paja es expulsada para ser embalada posteriormente. Finalmente, sobre el terreno solamente quedan los últimos 25 o 30 cm de la caña seca de la planta (rastrojos)

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El trigo. Variedades. Desde el punto de vista genético, todos los tipos de trigo se pueden clasificar en 3 grupos, de acuerdo con el número de cromosomas de sus células: Los diploides, como el trigo Einkorn o Enkir, de gran importancia histórica aunque no en la actualidad, tienen dos juegos de 7 cromosomas. Los tetraploides, como el trigo Emmer (el trigo Durum pertenece a este tipo), presentan 4 juegos de 7 cromosomas. Finalmente los hexaploides, entre los cuales tenemos el trigo común panificable y la espelta, con 6 juegos de 7 cromosomas, representan el grupo de mayor interés para la panificación. A partir de la variedad primitiva de trigo (Triticum vulgaris), se han ido obteniendo diferentes especies, clases y variedades de un cereal que está siendo constantemente fuente de investigación y de cruces para mejorar sus condiciones genéticas. Según la variedad botánica, tenemos dos grupos de trigo: - Trigo blando: es un grupo al que pertenecen una serie de especies que se destinan fundamentalmente a la producción de pan en Europa y de bollería en USA. La especie más abundante dentro de este grupo es el trigo blando (Triticum aestivum) aunque al mismo grupo pertenecen otros tan conocidos como la escanda mayor (Triticum spelta). El trigo blando se cultiva preferentemente en regiones cálidas o templadas y el grano al romperse presenta una diferencia de textura entre el borde, más duro, y el centro más harinoso. Su contenido en almidón, grasas, hierro, fósforo y vitamina B es superior al trigo duro. - Trigo duro: La especie más utilizada es el trigo duro (Triticum durum) Se cultiva en zonas más secas. El aspecto del interior del grano al romperse es cristalino y uniforme. Presenta más proporción de proteínas, agua, y calcio que el trigo blando. El endospermo se separa con más facilidad del salvado. Son más fáciles de cernir. En Europa se destina principalmente a la producción de pastas alimenticias, pero en USA es habitual destinarlo a panificación.

De acuerdo a la época de plantación distinguimos entre: - Cultivos de invierno: Son aquellos que se plantan en otoño, normalmente entre los meses de septiembre a noviembre y se cosechan a principios de verano. Permanecen latentes durante el invierno. Propios de climas suaves. - Cultivos de primavera: Son aquellas variedades que se plantan en primavera (desde principios de marzo hasta mitad de abril) y recolectados a final de verano. Tienen un periodo vegetativo mucho más corto lo cual supone una ventaja frente a la falta de agua que puede disminuir la calidad del grano en periodos muy secos. Los cultivos de invierno tienen la ventaja de presentar una producción mayor dado que las plantas tienen la opción de enraizar mejor.

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Materias Primas y Procesos en Panadería, Pastelería y Repostería Los trigos de invierno tienen entre 11 y 12% de proteína, mientras que los de primavera contienen entre 13 y 15%; sin embargo, los trigos de invierno tienen un mayor contenido en minerales.

Por el color del grano pueden ser: - Trigos rojos: cuando presentan una coloración ligeramente roja debido a su contenido en taninos. - Trigos blancos: Son aquellos de coloración blanquecina porque se han perdido los pigmentos rojizos. Por lo general, los trigos rojos tienen un mayor contenido proteico que los blancos.

Producción de trigo en el mundo. Los principales países productores El trigo se cultiva prácticamente en todas las partes del mundo. Es el cultivo al que se le dedica más superficie de tierras cultivables. De acuerdo al último informe (2013/2014) del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) la producción mundial de trigo se estima en 714,0 millones de toneladas. Principales países productores de trigo: Unión Europea (27) 145 millones de toneladas China 123 millones de toneladas India 94 millones de toneladas Estados Unidos 53 millones de toneladas Rusia 52 millones de toneladas Canadá 28 millones de toneladas Australia 25 millones de toneladas Pakistán 24 millones de toneladas Ucrania 20 millones de toneladas Turquía 15,5 millones de toneladas Kazajstán 14,5 millones de toneladas Irán 13 millones de toneladas Argentina 12,5 millones de toneladas

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MOLINERÍA El proceso de molienda del trigo para producir harina se realizaba antiguamente de forma manual, utilizando piedras. Los egipcios aprendieron a mover grandes losas que se restregaban unas con otras tiradas por animales. Con el tiempo se fueron utilizando procesos mecánicos empleando la fuerza del agua o del viento hasta llegar a los modernos molinos que funcionan eléctricamente o con fuel. A partir del siglo XX, la mecanización del proceso de limpieza del trigo llevó a la producción de una harina cada vez más refinada, en la que el germen y las partes externas del grano de trigo, conocidas vulgarmente como salvado, son separados del producto final que consiste básicamente en almidón y en proteínas. Con este refinado se conseguía elaborar una harina que resistía mejor el paso del tiempo al no estar presentes los lípidos que son los que se oxidan/enrancian. Además, el pan producido con esta harina refinada resultaba más agradable al paladar de los consumidores. Las operaciones que van desde la recepción del trigo en la fábrica hasta la utilización de la harina comprenden tres grandes etapas sucesivas:  Limpieza del trigo y su preparación para la molienda.  Molienda del grano para obtener la harina y los subproductos.  Mezclado, envasado y almacenamiento de la harina.

Limpieza La limpieza tiene por objeto eliminar del trigo todas las impurezas. A la llegada a la fábrica, el trigo se pesa. Una vez pesado, va a una separadora / aspiradora. Este equipo está formado por dos tamices, ligeramente inclinados y con un movimiento de vaivén. El primer tamiz, con perforaciones grandes, deja pasar fácilmente el trigo y retiene las impurezas más grandes como pajas, hilo, etc. El segundo tamiz tiene perforaciones más pequeñas que el grano de trigo, que queda retenido, y deja pasar en cambio las impurezas más pequeñas como son las semillas de malas hierbas y los granos de trigo rotos. Por otra parte, una corriente de aire aspira el polvo, que se separa en un ciclón o por medio de filtros de aire. Finalmente, los granos pasan por un dispositivo magnético, dotado de un imán o de un electroimán, que retiene las partículas metálicas que hayan podido pasar. A continuación se realiza la clasificación, que consiste en eliminar las impurezas que tienen el mismo diámetro que el grano de trigo pero diferente longitud (como granos de avena y centeno. Existen dos tipos de clasificadoras, aunque el principio de funcionamiento sea el mismo en ambas:

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CLASIFICADORAS CILÍNDRICAS: Están constituidas por un cilindro rotatorio que tiene en su interior alvéolos cuyo tamaño y forma varían con la clase de separación que se quiera realizar. Si la clasificadora se destina para sacar los granos redondos que

pueda

haber,

los

alvéolos

serán

redondos, y los granos de la misma forma y tamaño que las cavidades se alojarán en ellos, mientras que el trigo no podrá hacerlo. La rotación del cilindro saca y levanta los granos alojados en los alvéolos hasta un punto en que, por la acción de la gravedad, caen a un conducto que los recoge. De esta manera, los granos redondos son trasportados por el conducto y evacuados, mientras que el trigo queda en el fondo del cilindro. Si la clasificadora se utiliza para separar los granos largos, los alvéolos tendrán una forma tal que solamente el trigo se podrá alojar en ellos. En este caso, es el trigo el que sale por el conducto superior, mientras que los granos largos quedarán en el fondo del cilindro. •

CLASIFICADORA DE DISCOS: En ellas los alvéolos están en placas en forma de discos, que giran dentro de la masa de trigo. El principio de funcionamiento es el mismo que el clasificador cilíndrico.

Después de la clasificación, se procede al cepillado del trigo para eliminar el polvo adherido. Se realiza en unas máquinas donde el grano rueda entre una pared metálica de chapa perforada y unos cepillos fijos que giran sobre un eje. El polvo que se desprende es aspirado a través de la chapa perforada mediante un ventilador que envía el aire a un ciclón. La distancia entre la pared de la chapa y los cepillos es regulable. La limpieza se completa con el lavado. La misión del lavado es eliminar el polvo o la tierra que se encuentra en el surco del grano y que no ha podido ser eliminado en la operación de cepillado. El trigo se remueve en el agua con un tornillo sinfín. La arena al ser más densa se va al fondo, mientras que las impurezas ligeras, las semillas extrañas y los granos de trigo vacíos, que flotan, son evacuados con el agua por un rebosadero. A la salida de la lavadora, el trigo pasa al secadero donde, por centrifugación, se elimina gran parte del agua superficial que moja los granos. En general, un trigo puede aumentar su humedad un 2 - 3 % durante la operación de lavado.

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Acondicionamiento El acondicionado consiste en añadir agua al grano y dejarlo reposar durante un periodo de tiempo, antes de molerlo. Se realiza con la finalidad de evitar la rotura del salvado y ablandar o suavizar el endospermo para facilitar la molturación. La humedad óptima para la molturación oscila entre 14 % y 17 %. La cantidad de agua añadida, tiempo de remojo y tiempo de reposo, varían en función de: •

La variedad del trigo

•

La humedad del grano de trigo

•

La humedad ambiental

•

La dureza del grano

El agua de remojo suele estar caliente, generalmente a temperaturas inferiores a 45 ºC, para acelerar el proceso.

Molienda: El objetivo de la molienda es obtener el máximo de harina a partir del endospermo harinoso del grano. En la práctica, al tener el grano de trigo un repliegue llamado surco, es imposible eliminar las capas por simple abrasión. Por esto se opera con sucesivos triturados y tamizados. La separación se hace posible por la diferencia de dureza entre el endospermo, que se reduce a partículas finas de harina, y la cáscara, más elástica y plástica, que queda en forma de placas como salvado. Las principales operaciones de la molienda del trigo son: •

TRITURACIÓN: Se realiza con un conjunto de molinos de cilindros estriados. El equipo

se compone de un distribuidor formado por dos rodillos acanalados, cuya misión es asegurar una distribución regular del producto sobre toda la longitud de los cilindros. Cuando el trigo sale del distribuidor, cae entre los dos cilindros, que giran en sentido contrario, para ser recogido, después de la trituración, en la tolva inferior, de donde pasa a la tolva siguiente. Un cilindro está montado en una bancada fija y el otro en una móvil sobre resortes, para permitir que cualquier partícula dura pueda pasar entre los dos cilindros sin dañarlos. La rotura del grano se produce por la acción conjunta de compresión y cizallamiento, ya que uno de los cilindros gira alrededor de 2,5 veces más rápidamente que el otro. De esta manera, el producto que pasa entre los dos cilindros sufre un efecto de estiramiento y los granos son cizallados. Este cizallamiento es el que permite el raspado progresivo de las capas del grano durante la trituración. •

COMPRESIÓN Y REDUCCIÓN DE TAMAÑO de los productos procedentes de la

trituración. Se realiza en etapas consecutivas con molinos provistos de cilindros lisos. En cada etapa, la separación entre los cilindros es menor, hasta obtener la harina. El germen

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Materias Primas y Procesos en Panadería, Pastelería y Repostería puede recogerse a la salida de los primeros cilindros en forma de placas aplastadas. La cantidad de germen que puede ser extraído industrialmente no corresponde más que a una débil proporción del germen total. •

CERNIDO: Es la operación que, después de cada paso a través de un molino de

cilindros, clasifica el producto según el tamaño de las distintas partículas. Se efectúa mediante tamices de telas de seda (para harina o sémolas) o acero inoxidable. En la actualidad, los equipos que se utilizan son los plansichters o cernidores planos que están formados por dos grandes cajas suspendidas por cañas flexibles y unidas por un armazón metálico. A su vez, las cajas se componen de varios compartimentos donde se encuentran de 10 a 12 tamices planos superpuestos, sobre los que se envían los productos para cernir. Cada compartimento es un dispositivo de tamizado independiente, lo que permite enviar diferentes productos al mismo tiempo sobre la misma máquina. El movimiento de sacudida característico de este equipo, circular y en un plano, se obtiene gracias a una excéntrica situada entre las dos cajas. A pesar de la vigorosa sacudida, los tamices se van obturando con los productos de cernido, por lo que un sistema de cepillos barre constantemente la cara inferior del tamiz, conservando intacta la superficie total de cernido, sobre todo si la humedad es elevada. Los productos a tamizar llegan por mangas de tela a la parte superior, saliendo los distintos productos por pequeñas mangas también de tela, emplazadas debajo de la caja, desde donde son conducidos por diferentes tuberías a las siguientes fases del proceso. Los productos de la molienda del trigo varían en los diferentes países e incluso dentro de cada país, según las características de las instalaciones y las exigencias del mercado. No obstante, en la siguiente tabla se dan unos resultados que pueden considerarse representativos de los productos obtenidos por la industria harinera en España:

PRODUCTO Harina

77

Pérdidas en la molturación

1

Pérdidas en la limpieza

4

Salvado grueso

4

Salvado fino

12

Germen

2

Total

10

% EN PESO

100

Tema 1. Harinas El número de kilogramos de harina obtenidos por 100 Kg de trigo limpio se denomina grado o tasa de extracción. El grano de trigo contiene, aproximadamente, el 84 % de endospermo capaz de producir harina blanca, pero es prácticamente imposible separarlo por completo del salvado, y el germen. Las limitaciones mecánicas del proceso de molienda hacen que, en la práctica, sólo sea posible obtener tasas de extracciones del orden del 75 % sin llegar a oscurecer la harina por la incorporación de los subproductos mencionados.

Conservación del grano Las características físicas y químicas de los granos de cereales y sus productos derivados, no les hace productos de alto riesgo microbiológico, como pueden ser la carne o los productos de la pesca. Los riesgos específicos de los cereales están ligados a hongos y a las micotoxinas que estos pueden producir. Por ello se requiere un especial interés en las técnicas de conservación. Por otra parte, cuando las harinas o sémolas vayan a formar parte de alimentos con una aw elevada, los problemas se desplazan hacia la microbiología de este alimento. No se exigirá la misma calidad bacteriológica a una harina destinada a la elaboración de pan que a la que se va a emplear para alimentación infantil. La medida más eficaz para luchar contra los microorganismos e insectos es mantener los granos secos en los silos (entorno al 10 % de HR) y a temperatura controlada (10 - 15 ºC). También se puede recurrir a productos químicos. Se pueden realizar fumigaciones con agentes como el ácido cianhídrico (producto muy tóxico utilizable solamente por servicios oficiales y empresas autorizadas para su uso) y los fosfuros de magnesio y de aluminio (también muy tóxicos). También se pueden utilizar insecticidas en diferentes formulaciones. Otros factores importantes que van a influir en la conservación son la composición bioquímica y el estado físico del grano. Así, las partes internas son las más vulnerables para desarrollo de hongos al igual que ocurre con los granos dañados mecánicamente cuyo germen (parte bioquímicamente más rica), es el mejor punto de partida para el crecimiento de mohos. Las lipasas fúngicas producidas por hongos de campo o durante el almacenamiento son capaces de producir una lenta acidificación de granos y harinas. También se pueden producir modificaciones organolépticas y la presencia de olores indeseables a moho en las harinas que pueden persistir, incluso, en los productos elaborados con harinas ya cocidos. Los insectos y roedores constituyen un problema importante para el almacenamiento de granos y semillas ya que además de mermas, provocan la contaminación por la presencia de estados de larva o adulto, huevos, excrementos, fragmentos, pelos, hilos sedosos y microorganismos patógenos.

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Acondicionamiento final, incorporación de aditivos Para que la harina produzca un pan de calidad debe someterse a un proceso de oxidación lo que se realiza de una forma natural dejándola reposar durante 20 a 40 días. Las modernas empresas utilizan productos químicos para realizar esta oxidación de una forma más rápida y uniforme. El único autorizado en la actualidad es la vitamina C o ácido ascórbico. En el caso de la harina integral, para evitar que se ponga rancia, el proceso de oxidación, cuando se realiza de una forma natural, debe de hacerse en un ambiente frío. Además de la oxidación también se suele realizar un proceso de blanqueado con el fin de eliminar algunos pigmentos que podrían amarillear la harina. Otros aditivos, como el vinagre, el fosfato de calcio, etc. se añaden para su conservación o para la posterior mejora del aspecto del pan. La harina blanca obtenida es muy rica en hidratos de carbono pero carece de los minerales y vitaminas que se encontraban en el salvado y en el germen. Con esta harina se fabricaba un pan blanco de poca calidad alimentaria cuando se compara con el pan integral que tiene un color "más moreno". Afortunadamente la obligación legal en algunos países de incluir vitaminas del grupo B compensa la perdida de esta vitamina, aunque no la de minerales. A veces, para incrementar las ventas se vende un supuesto pan integral que realmente no lo es. Lo que se hace es añadir un poco de salvado a la masa y se produce un pan de color blanco con pequeñas motas más oscuras correspondientes al salvado añadido. Este pan no es auténticamente integral y se diferencia del auténtico en que éste presenta una masa oscura uniforme.

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Diagrama de flujo del proceso de fabricación de la harina de trigo

Almacenamiento y transporte

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HARINAS Composición de la harina de trigo La RTS establece que “harina, sin otro calificativo, es el producto finamente triturado obtenido de la molturación del grano de trigo, Triticum aestivum, o la mezcla de éste con el Triticum durum, en la proporción máxima 4:1 (80 % y 20 %), maduro, sano y seco e industrialmente limpio. Los productos finamente triturados de otros cereales deberán llevar adicionado al nombre genérico de la harina el del grano del cual proceden (harina de centeno, harina de cebada, …)” Según la definición del CAE la harina debe ser: suave al tacto, de color natural, sin sabores extraños a rancio, moho, amargo o dulce. Debe presentar una apariencia uniforme sin puntos negros, libre de insectos vivos o muertos, cuerpos extraños y olores anormales. Su composición debe ser:

•

Glúcidos

74-76%

Prótidos

9-14%

Lípidos

1-2%

Agua

11-15%

Minerales

1-2%

Glúcidos: Almidón

Es el componente principal de la harina. Es un polisacárido de glucosa, insoluble en agua fría. Aumentando la temperatura experimenta un ligero hinchamiento de sus granos. El almidón está constituido por dos tipos de cadenas: • Amilosa: polímero de cadena lineal. Supone un 23 % del total. Son fácilmente atacables por las amilasas dando lugar a dextrinas y azúcares sencillos • Amilopectina polímero de cadena ramificada. Es el componente mayoritario. Junto con el almidón, vamos a encontrar unas enzimas que van a degradar un 10% del almidón hasta azúcares simples, son la alfa y la beta amilasa. Estas enzimas van a degradar el almidón hasta dextrinas, maltosa (disacárido formado por dos glucosas) y glucosa que servirá de alimento a las levaduras durante la fermentación. •

Prótidos: Gluten

El trigo y la harina contienen cinco clases de proteínas: albúmina, globulina, proteosa, glutenina y gliadina. Cuanto mayor sea el porcentaje de proteínas, tanto mejor, pues tendrá mayor valor alimenticio, sin embargo, no es la cantidad de proteínas la que proporciona un producto óptimo, es su calidad y especialmente su elasticidad. La cantidad de proteínas varía mucho según el tipo de trigo, la época de recolección y la tasa de extracción. Durante el amasado, algunas de estas proteínas dan lugar a un entramado que es lo que conocemos

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Tema 1. Harinas como gluten. Es decir, estrictamente, la harina no contiene gluten, sino las proteínas que lo constituyen. El gluten es un complejo de proteínas insolubles en agua, que le confiere a la harina de trigo la cualidad de ser panificable. Está formado por: • Glutenina, proteína encargada de la tenacidad de la masa. • Gliadina, proteína responsable de la elasticidad de la masa. La cantidad de gluten presente en una harina es lo que determina que la harina sea "fuerte" o "floja". La harina fuerte es rica en gluten, tiene la capacidad de retener mucho agua (el gluten absorbe hasta el doble de su peso en agua), dando masas consistentes y elásticas, panes de buen aspecto, textura y volumen satisfactorios. La harina floja es pobre en gluten, absorbe poca agua, forma masas flojas y con tendencia a fluir durante la fermentación, dando panes bajos y de textura deficiente. No son aptas para fabricar pan pero sí galletas u otros productos de repostería. •

Lípidos:

Las grasas de la harina proceden de los residuos de las envolturas y de partículas del germen. El contenido de grasas depende por tanto del grado de extracción de la harina. Mientras mayor sea su contenido en grasa más fácilmente se enranciará. •

Agua:

La humedad de una harina, según la legislación española, no puede sobrepasar el 15% en el momento del envasado, es decir que 100 kilos de harina pueden contener, como máximo, 15 litros de agua. Naturalmente la harina puede estar más seca. •

Minerales: Cenizas

Casi todos los países han clasificado sus harinas según la materia mineral que contienen, determinando el contenido máximo de cenizas para cada tipo. Las cenizas están formadas principalmente por calcio, magnesio, sodio, potasio, etc., procedentes de la parte externa del grano, que se incorporan a la harina según su tasa de extracción.

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Materias Primas y Procesos en Panadería, Pastelería y Repostería El cuadro siguiente ofrece una comparación entre las propiedades alimentarias de las diferentes harinas: Composición de la harina de trigo por cada 100 gr. Integral

Refinada

Refinada con vitaminas B añadidas

Agua

10,27 g

11,92 g

11,92 g

Energía

339 kcal

364 kcal

364 kcal

Grasa

1, 87 g

0, 98 g

0, 98 g

Proteína

13,70 g

15,40 g

15,40 g

Hidratos de carbono

72, 57 g

76, 31 g

76, 31 g

Fibra

12,2 g

2, 7 g

2, 7 g

Potasio

405 mg

107 mg

107 mg

Fósforo

346 mg

108 mg

108 mg

hierro

3,88 mg

4,64 mg

4,64 mg

Sodio

5 mg

2 mg

2 mg

Magnesio

138 mg

22 mg

22 mg

Calcio

34 mg

15 mg

15 mg

Cobre

0, 38 mg

0, 14 mg

0, 14 mg

Cinc

2, 93 mg

0,70 mg

0,70 mg

Manganeso

3,79 mcg

0, 682 mcg

0, 682 mcg

Vitamina C

0 mg

0 mg

0 mg

Vitamina A

0 UI

0 UI

0 UI

Vitamina B1 (Tiamina)

0,4 mg

0,1 mg

0,7 mg

0, 04 mg

0, 494 mg

--- mg

5, 904 mg

0,2

0,044 mg

Vitamina

B2 0, 215 mg

(Riboflavina) Vitamina B3 (Niacina) Vitamina

6, 365 mg

B6 0, 341 mg

(Piridoxina) Vitamina E

1230 mg

0. 060 mg

0. 060 mg

Ácido fólico

44 mcg

--- mcg

128 mcg

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Tema 1. Harinas

Control de calidad de harinas •

Humedad de la harina.

El grano de trigo tiene una humedad natural. Al acondicionar el trigo ya hemos visto que se aumenta el contenido de humedad. La harina es una materia higroscópica; en condiciones de sequedad pierde agua y en tiempo húmedo la absorbe. Para determinar la humedad, se pesan 10 gramos de harina y se extienden en el plato. El termostato de la estufa de desecación debe mantenerse a una temperatura de 130 ºC, durante un tiempo de 90 minutos, tiempo durante el cual se produce la evaporación de la humedad de la harina y por diferencia de pesada, se registra directamente el tanto por ciento de humedad de la muestra de harina tratada (aproximadamente en torno al 15%) •

Contenido en gluten.

Se forma una masa a partir de 10 gramos de harina y una determinada cantidad de agua. Como el gluten es insoluble en agua fría, se puede lavar fácilmente trabajando la masa entre los dedos y manos. El almidón va eliminándose; se sigue trabajando la masa hasta que muestre una tendencia a pegarse en los dedos. Dicha medida corresponde al porcentaje de gluten húmedo. Para obtener el gluten seco, se deseca el gluten húmedo, que aproximadamente suele ser la tercera parte de éste. La calidad del gluten, determina la capacidad de retención de gas. •

Índice de caída de Hagberg. (Falling number)

El índice de caída determina la viscosidad de una suspensión de harina y agua calentada hasta poco antes del punto de ebullición, mediante la medición del tiempo necesario para que una barra se hunda a través del gel de almidón engrudado. Los índices de caída bajos (tiempos cortos, caída rápida) son un indicio de un gel descompuesto. Cuanto mayor es el índice de caída mayor es la viscosidad y más favorables son las propiedades de procesamiento. El ensayo del Falling Number determina la actividad alfa-amilásica en harinas de trigo y centeno. Es una medida del contenido de grano germinado y consecuentemente de la actividad enzimática diastásica. En el pan, un exceso de actividad amilásica causará una miga pegajosa con amplios huecos en el interior y un déficit origina un pan seco, apelmazado y una miga de gran densidad. El resultado de este ensayo se utiliza para predecir la mezcla óptima de diferentes trigos y determinar la cantidad exacta de adición de malta requerida para optimizar la actividad diastásica (diastasas = amilasas). Para panificación debe estar comprendido entre 170 y 270 segundos. Existe un método estándar internacional para la clasificación del grano destinado a panificación: el sistema Falling number. Así, harinas diferentes pueden mezclarse fácilmente al nivel deseado usando un gráfico determinado (actividad alfa-amilásica). Dependiendo del valor del Falling Number, se tienen:

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Materias Primas y Procesos en Panadería, Pastelería y Repostería Pan pegajoso, actividad alfa-amilásica elevada. Buen pan, actividad alfa-amilásica normal. Pan seco, actividad alfa-amilásica baja. •

Cenizas.

Son el residuo mineral subsistente tras la combustión completa (a 910 ºC durante 15 minutos) de un peso conocido de materia: trigo, harina, salvado, productos de molienda. Los resultados se expresan en porcentaje de materia seca. En el trigo el porcentaje oscila entre un 1,1-2,8%, en la harina suele ser de un 0,66%. Esta determinación es tan importante que algunos tipos comerciales de harina se definen por el contenido en cenizas. Constituye a su vez, uno de los medios para cifrar la pureza de una harina. •

Índice de fermentación o índice de Pelshenke

Es una prueba rápida e ilustrativa de la calidad general del trigo. Señala gráficamente las condiciones glutenógenas del grano, su poder expansivo y la capacidad de retención de gases. El aparato utilizado recibe el nombre de Triklegraf y los resultados obtenidos pueden ayudarnos para reforzar por medios naturales el gluten o el almidón con distintos trigos o harinas. Para realizar la prueba, se toman 10 gramos de trigo limpio molido en un molinillo de café y se añaden 0,5 gramos de levadura disueltos en 5 cm3 de agua. Se amasa durante aproximadamente 5 minutos y dividimos en dos porciones a las que daremos forma de bola. Las sumergimos en agua a 32 ºC. Por la acción de los gases producidos en la fermentación, las bolas suben a la superficie, en la cual permanecen un tiempo variable, hasta que rompen y caen pedazos al fondo del vaso. El tiempo que transcurre desde que las bolas son sumergidas hasta que se deshacen por efecto de la fermentación es el periodo que se conoce como índice de Pelshenke. Harinas fuertes, de gluten muy tenaz, son inelásticas y defectuosas en la gasificación; sus defectos se pueden eliminar y se mejora notablemente su valor panadero mezclándolas con clases inferiores pero con índices de elasticidad alto. Las harinas débiles intensas en gasificación dan un pan deficiente y son difíciles de trabajar en panadería; son muy elásticas pero de escasa consistencia, Pueden dar un buen pan mezclándolas con harinas procedentes de trigos duros. •

Cualidades plásticas y fuerza de la harina

Se determinan con un alveógrafo, que suministra una curva llamada alveograma. Dicha curva tiene dimensiones variables, de acuerdo con las características de la harina ensayada. La tenacidad (P) esta relacionada con la altura de la curva. Indica la resistencia que la masa opone a la rotura. Es mayor cuanta más consistencia posea la masa. El valor de P se obtiene midiendo la altura en centímetros y multiplicando por 1,1. La extensibilidad (L) es directamente la base del alveograma, también medida en centímetros. Refleja la mayor o menor capacidad de la masa para ser estirada.

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Tema 1. Harinas Tenacidad (P), y extensibilidad (L), tienen cierta importancia, pero lo que tiene una importancia verdaderamente capital es el cociente de dividir ambas magnitudes, al que llamamos P/L. Efectivamente ése es un valor que diferencia y caracteriza profundamente las harinas, reflejando para qué tipo de trabajo panadero es adecuada cada una. Pan francés: 0,4-0,5 Pan de molde: 0,5-0,7 Panecillos: 0,7-0,9 Valores P/L iguales o superiores a la unidad son propios de masas tenaces. Valores inferiores a 0,3 son inadecuados para panificación. El valor W refleja el trabajo de deformación de la masa al ser ensayada en el alveógrafo. Este valor W es directamente proporcional a la fuerza de la harina en cuestión. A más W, mayor fuerza. A menos W, fuerza inferior. Es preciso que las harinas panificables posean una determinada fuerza (capacidad de una harina, para producir una pieza de pan bien crecida y de gran volumen), aunque no es deseable que presenten una fuerza demasiado alta, porque ello acarrearía problemas al panificarla, el período de fermentación es muy largo. En el alveograma, viene dado por la superficie del mismo. Para calcular el valor de W, se multiplica la superficie (medida en cm2) por el valor 6,54. Para panificación basta con disponer de harinas con valores W alrededor de 100 (procesos muy mecanizados). Muchas veces el fabricante atribuye a una presunta falta de fuerza las reclamaciones del panadero, e incrementa en la molienda la proporción de trigos más fuertes, de los trigos más caros, y no siempre es así. Son múltiples las propiedades de las harinas, y por lo tanto, muchos los defectos que puede presentar. No todo puede incluirse en lo que representa el valor W, que siendo una característica importante de los trigos y las harinas, no es la única a considerar.

Alveograma de una harina muy tenaz. Como se puede apreciar el P/L es elevado, lo que provocará problemas durante el amasado, y al menor estiramiento de la masa, ésta se desgarrará. (En estos ejemplos, P y L están en mm)

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Materias Primas y Procesos en Panadería, Pastelería y Repostería

Alveograma de una harina bien equilibrada para la producción de pan común en un obrador mecanizado.

Este alveograma corresponde a una harina de P/L bajo, lo que producirá masas pegajosas, muy extensibles.

Otro parámetro que se obtiene del alveógrafo es el índice de hinchamiento (G) representado por el volumen de aire necesario para provocar la ruptura del globo de masa. Cuanto mayor sea su valor, tanto mejor. Existen otros equipos tales como el Farinógrafo Brabender, que indica el poder de absorción de agua de la harina ensayada.

Clasificación de las harinas de trigo Por desgracia no hay un único sistema de clasificación, lo cual complica, y mucho, la adaptación de las formulaciones. Lo normal es utilizar como parámetro de clasificación la tasa de extracción, el contenido en cenizas o el de proteínas. La tasa de extracción. Mide la cantidad de kilos de harina que obtenemos moliendo 100 kilos de cereal limpio. Por ejemplo: tasa de extracción de 60, hemos obtenido 60 kilos de harina, moliendo 100 kilos de grano. Harina flor: T40. Harina blanca T60-70. Es la harina refinada de uso común. Solo se ha molido la almendra harinosa, exenta de germen y de cubiertas. Harina integral T85, se ha utilizado el grano completo excepto la cascarilla.

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Tema 1. Harinas Por su fuerza, medida en alveógrafo de Chopin podemos distinguir: Gran fuerza: w > 250 Media fuerza: 125