En las próximas décadas, el aumento de las temperaturas globales debido al cambio climático puede obstaculizar la producción de trigo en muchas regiones templadas donde se cultiva actualmente. La materia prima para el pan, uno de los alimentos más consumidos del mundo, puede volverse escasa y más cara como resultado.

La harina de mandioca podría reemplazar parcialmente la harina de trigo en el pan, particularmente en África y América Latina, pero sus propiedades para hornear son pobres en comparación con las de la harina de trigo, según los expertos.

Para superar esta limitación, en años recientes, un grupo de investigación realizó una serie de estudios diseñados para utilizar enzimas para mejorar las propiedades de horneado de la harina de yuca en la panificación. "La harina de yuca contiene más almidón y menos proteínas, incluido el gluten. También, absorbe más agua. Todos estos factores probablemente expliquen sus propiedades de horneado relativamente pobres, "explica el investigador principal Leif Horsfeld Skibsted, profesor del Departamento de Ciencias de los Alimentos de la Universidad de Copenhague.

Durante un evento de agosto en la sede de la FAPESP que celebró los resultados de su cooperación con agencias danesas, Skibsted presentó algunos resultados de los estudios realizados con colegas de la Universidad de Aarhus y las empresas danesas Easy Foods y Novozymes. "El propósito del proyecto era averiguar si la harina de yuca podría utilizarse en la producción sostenible de pan, " él dijo.

Los investigadores comenzaron por estimar hasta qué punto la harina de yuca podría sustituir a la harina de trigo en la composición de una barra de pan sin afectar las propiedades sensoriales como la textura, aroma, sabor y color en comparación con el pan elaborado únicamente con harina de trigo.

Los resultados del análisis, detallado en un artículo publicado en la revista LWT - Ciencia y tecnología de los alimentos , indicó que dependiendo del tipo, La harina de yuca podría reemplazar entre el 20 y el 30 por ciento de la harina de trigo que se usa típicamente para hacer pan sin alterar significativamente sus características sensoriales y sin afectar el proceso de levadura que hace que la masa suba.

"Por encima del límite del 30 por ciento, la apariencia, La textura y el sabor del pan elaborado con una mezcla de harina de trigo y yuca comienzan a mostrar diferencias en comparación con el pan elaborado con harina de trigo sola. "Dijo Skibsted.

Mejora enzimática

Sin embargo, La harina de mandioca sí afectó las propiedades de la masa, como la viscosidad y la retrogradación (cristalización de las moléculas de almidón) después del enfriamiento. ambos aumentaron en comparación con el trigo solamente. Según Skibsted, esto puede deberse a la falta de gluten, diferencias en la composición de la fracción de almidón en la harina de yuca en comparación con la harina de trigo, y actividad limitada de la enzima amilasa en la harina de yuca.

Para ver si estos efectos adversos de la harina de yuca podrían atenuarse, los investigadores probaron si las enzimas que utiliza la industria hoy en día mejorarían las propiedades sensoriales y alterarían las características estructurales del pan elaborado con hasta un 30 por ciento de harina de mandioca. Las panificadoras utilizan enzimas para hornear para aumentar el volumen, color y frescura de la corteza, entre otras cualidades, pero hasta ahora solo se había probado en masa de trigo.

Al fragmentar polisacáridos como el almidón, La alfa-amilasa aumenta el volumen del pan con la misma proporción de ingredientes y enriquece el color del pan. La amilasa también descompone el almidón en cadenas cortas de dextrina (carbohidrato de bajo peso molecular) para catalizar la acción de la levadura.

La xilanasa aumenta el volumen de la hogaza al mejorar la solubilidad de la hemicelulosa (otro polisacárido) en agua. Ayuda a unir el agua y la masa para aumentar el volumen y producir una estructura de la miga más uniforme, Skibsted explicó. “Nuestro objetivo era probar diferentes enzimas para tratar de identificar la mejor solución para la producción de pan con yuca y trigo, " él dijo.

En su primer estudio, los investigadores probaron los efectos de la alfa-amilasa fúngica y maltogénica, xilanasa, lipasa lacasa (polifenol oxidasa) y glucosa oxidasa en pan elaborado con trigo y 30 por ciento de almidón de yuca agria, cuales, sin enzimas, muestra menos volumen, una textura más gruesa y poros de miga más pequeños.

Los resultados del estudio, publicado en la revista Investigación y tecnología alimentaria europea , mostró que la glucosa oxidasa no tenía ningún efecto sobre la calidad del pan, mientras que la alfa-amilasa mejoró claramente las características sensoriales y la estructura física. La lipasa aumentó el volumen de la hogaza al garantizar una mejor retención del gas de dióxido de carbono en la masa, y lacasa ablandaba el pan.

Los mejores resultados sin embargo, se obtuvieron usando xilanasa. "Esta enzima mejoró la estructura y la textura del pan al hacer que la masa sea más maleable, ", Dijo Skibsted. En un estudio posterior, también publicado en Investigación y tecnología alimentaria europea , los investigadores evaluaron los efectos individuales y combinados de la adición de agua con xilanasa y agua con lacasa sobre la calidad del pan elaborado con 70 por ciento de harina de trigo y 30 por ciento de harina de mandioca. Su análisis mostró que un aumento en el agua añadida combinado con xilanasa dio como resultado una barra con más volumen. "El pan también era más suave y su estructura más uniforme, "Dijo Skibsted.

En otro estudio publicado en la misma revista, los investigadores se propusieron ver si los componentes de la harina de trigo podrían activar enzimas para mejorar las características del pan en el que la harina de yuca reemplazó a parte de la harina de trigo. Descubrieron que un elemento resistente al calor desconocido en el trigo aumentaba la actividad de la xilanasa.

"Este hallazgo abre la posibilidad de utilizar enzimas de manera más racional para mejorar la calidad del pan, especialmente cuando se usa una combinación de fuentes de almidón, como en el caso de las mezclas de harina de trigo y yuca, "Dijo Skibsted.