Soluciones de laboratorio para aplicaciones sin gluten

Soluciones de laboratorio para aplicaciones sin gluten

Los productos extruidos son los principales impulsores del mercado de snacks sin gluten, especialmente en Norteamérica y, cada vez más, en el Lejano Oriente, con el impulso de Asia Oriental para conseguir nuevas texturas de alimentos. Por lo tanto, los equipos prácticos con dispositivos de extrusión son ahora «herramientas» necesarias para los desarrolladores de productos en la industria alimentaria. Con esta moderna tecnología clave, se pueden preparar a escala de laboratorio nuevos productos de aperitivos, cereales para el desayuno, panes planos, pastas, purés, productos de confitería y alimentos para mascotas».

El mercado mundial de productos sin gluten sigue creciendo; según las estadísticas publicadas recientemente por statista.com, se espera que las ventas mundiales alcancen los 7.600 millones de dólares en 2020, el doble que en 2013 (3.800 millones de dólares). La empresa estadounidense de investigación de mercado Grand View Research pronostica tasas de crecimiento anual de aproximadamente el 10 por ciento para el año 2025, particularmente en los importantes segmentos de productos de panadería, pasta y arroz, y snacks (extruidos).

Según Euromonitor, los productos sin gluten desempeñan un papel importante, sobre todo en los mercados de Europa Occidental, como Italia (con una cuota del 13%), el Reino Unido (9%) y Alemania (8%), así como en el mercado estadounidense (24%).

En Alemania, las ventas de productos sin gluten en el sector de la distribución alimentaria (incluidas las farmacias) se han duplicado en los últimos tres años, pasando de 89 millones en 2015 a 134 millones en 2016, y finalmente a 174 millones en 2017 (Fuente: Statista 2016 y 2018).

Al mismo tiempo, GfK ConsumerScan ha determinado una penetración de mercado relacionada con el hogar del 14% para 2017, siendo los jóvenes en particular «compradores sin gluten» con motivos de compra que van mucho más allá de las necesidades dietéticas médicas.

Los productos sin gluten desempeñan un papel especial en las innovaciones de productos en el contexto de las afirmaciones de «libre competencia», tal y como revela un estudio realizado por la empresa de estudios de mercado Mintel en 2016: En Alemania, el 11% de todos los alimentos y bebidas importados recientemente fueron etiquetados como «sin gluten» (Austria, 11%; Suiza, 6%), casi el doble que en el año de referencia 2011, con una cuota del 6%. Y los desarrolladores de productos están poniendo sus miras en los análisis de laboratorio para el «camino sin gluten» hacia recetas innovadoras.

Desafíos de la reología sin gluten

Cuando se trata de desarrollar productos sin gluten, la reología juega un papel clave en la calidad de los productos finales, desde el pan y los productos horneados hasta las pastas y los aperitivos. Esto se debe a que las masas viscoelásticas no se pueden producir sin gluten y sin sus propiedades estructurales. Por lo tanto, los intentos de imitar la reología de las masas de trigo suelen basarse en harina de arroz, harina de maíz, almidón de maíz o fécula de patata. También existen otros ingredientes sin gluten en el desarrollo de productos, como el mijo, las legumbres (guisantes, lentejas, soja, etc.) o los pseudo-cereales (amaranto, quinua, etc.).

Las propiedades de gelatinización son cruciales en las recetas a base de almidón. El Viscógrafo-E de Brabender, un instrumento estándar que se ha utilizado en todo el mundo durante décadas, proporciona una imagen completa del comportamiento de gelatinización de almidones nativos y modificados de principio a fin, incluyendo el máximo, la temperatura y el tiempo de conservación. El viscograma muestra de forma fiable y reproducible propiedades como el hervido grueso o fino, la eficiencia de espesamiento, la formación de gel, la estabilidad y el comportamiento de hinchamiento. Esto último es de particular importancia, porque los componentes adicionales de las recetas que controlan el comportamiento de flujo de la masa a través de los ingredientes aglutinantes del agua rara vez se pueden prescindir de los productos sin gluten; estos componentes pueden ser fibras vegetales de psyllium, o espesantes como la hidroximetilcelulosa, la goma xantana, la goma guar y muchos más.

La mezcla de estos ingredientes con agua suele producir masas altamente plásticas y viscoinelásticas, que son problemáticos a nivel reológico; el comportamiento de amasado y la estabilidad de la masa, el estrés mecánico y el grado de ablandamiento, la absorción de agua y la inmovilización cambian con el paso del tiempo de una manera completamente diferente a la que los «practicantes de trigo» están familiarizados con ellos en base a su experiencia.

Nueva herramienta de Brabender para «Farinogramas sin gluten»

El Farinógrafo, un instrumento clásico para análisis de laboratorio, proporciona resultados fiables y reproducibles para evaluar las propiedades viscosas de la masa. Sin embargo, en la práctica, la plasticidad extrema de las masas hechas de harinas sin gluten ha significado a menudo que la capacidad de la amasadora del Farinógrafo quedara superada, abriendo la tapa de amasado.

Los ingenieros de Brabender han creado un remedio para ello con su «desarrollo de productos sin gluten». El FarinoAdd-S300 es una nueva herramienta accesoria cuya ingeniosa simplicidad impresionará; puede montarse en una mezcladora Sigma S 300 existente en tres sencillos pasos.

Para masas viscoinelásticas como éstas, que no forman una red de gluten por sí mismas y que deben ser «obligadas a amasar», el nuevo Add-On Farino, un accesorio para las mediciones en el Farinograph-TS, evita que la masa empuje la tapa de amasado para abrirla durante el amasado. Un «sello» con clip y suministro de agua integrado (para Aqua-Inject o bureta) permite que el agua y la harina, que permanecen en la zona de medición en el recipiente mezclador, se mezclen bien en lugar de empujar el material hacia arriba.

De este modo, las mediciones se pueden realizar con éxito de tal manera que los resultados de calidad del Farinógrafo también se generan en este tipo de «masa problemática». La electrónica de medición de alta precisión mide la resistencia de amasado, o torque, que actúa sobre las palas del mezclador de medición en función de la viscosidad de la muestra, y el software lo registra en línea en función del tiempo en un diagrama de color claramente dispuesto. Esto permite evaluar el comportamiento reológico de masas amasables, incluso altamente plásticas, en condiciones constantes y de acuerdo con las normas habituales, siempre teniendo en cuenta, por supuesto, las características de calidad deseadas o buscadas en el producto final.

Debido a las diferentes propiedades típicas de las materias primas, es útil poder establecer el tiempo de prueba y la consistencia deseada individualmente para cada producto. En combinación con el software MetaBridge (estándar en el Farinógrafo-TS) se pueden realizar numerosos diseños experimentales individuales. Esto hace que la nueva herramienta sea interesante para las empresas que están en camino de convertirse en (o quieren ser) libres de gluten, por ejemplo, los fabricantes de productos de panadería y/o mezclas para hornear, la industria de los fideos, o la industria de los snacks y confitería. Además, los centros de enseñanza superior y las instituciones de investigación cooperan cada vez más como proveedores de servicios de investigación y desarrollo en este campo de productos.

Estudio de caso sobre el arroz en el «Laboratorio sin gluten de Brabender»

Cada inspección de calidad comienza con una molienda bien hecha. El molino SM 4 de Brabender para muestras de laboratorio es polifacético: Compacto, robusto y diseñado para procesar una variedad hasta ahora desconocida de materias primas como la sémola. Naturalmente, todos los tipos de grano se muelen de forma fiable hasta alcanzar la finura deseada; además, el nuevo SM 4 está disponible como molino de laboratorio multifuncional para una gran variedad de aplicaciones. Por ejemplo, se puede utilizar para moler granos antiguos como la escanda, el trigo emmer o el trigo einkorn, así como pseudo-cereales, legumbres, productos de pasta, especias, granos de café o nueces. El Quadrumat Junior del programa Brabender también se puede utilizar para moler arroz y obtener harinas similares a las de producción.

Las tres harinas de arroz de los proveedores de materias primas con valores nutricionales casi idénticos presentan curvas claramente diferentes, lo que pone de manifiesto la utilidad de utilizar el Farinógrafo para estudiar este tipo de materias primas en las operaciones de transformación. Ulrike Ito, que está escribiendo su tesis de licenciatura sobre las posibles aplicaciones del Farinógrafo en el laboratorio de Brabender, comentó:

«Estudiar el arroz con leche y la harina de Arborio no planteaba problemas, porque las curvas son similares a las de la harina de trigo. Sin embargo, el resultado para la harina de Basmati fue significativamente diferente. La absorción óptima de agua fue difícil de determinar con esta muestra. Incluso pequeños cambios en la adición de agua causaron grandes diferencias en la consistencia. A largo plazo, no observamos ningún ablandamiento claro de la masa, incluso después de un período de medición de 1,5 horas, y también se produjo un «pandeo» notable después de aproximadamente 45 minutos de tiempo de amasado con la adición de cantidades variables de agua y, por lo tanto, ningún error de medición».

El ejemplo muestra claramente el potencial de la nueva herramienta para el control de calidad de la entrada y salida de mercancías y de la producción, para la optimización del proceso y, por último, pero no por ello menos importante, para el «pre-checking» de materias primas sin gluten para el desarrollo de productos y recetas.

Para ello, se probaron otras harinas sin gluten disponibles en el mercado con el FarinoAdd-S300 en el Farinograph-TS en el laboratorio de Brabender, lo que confirma los potenciales de aplicación realistas.

Las perspectivas de futuro para los productos extruidos del «Laboratorio sin gluten» son los principales impulsores del mercado de snacks sin gluten, especialmente en Norteamérica y, cada vez más, en el Lejano Oriente, con un impulso procedente del Este de Asia para centrarse en las nuevas texturas de los alimentos. Por lo tanto, los equipos prácticos con dispositivos de extrusión son ahora «herramientas» necesarias para los desarrolladores de productos en la industria alimentaria. Con esta moderna tecnología clave, los nuevos productos de snack, cereales para el desayuno, panes planos, pastas, purés, productos de confitería y alimentos para mascotas pueden ser preparados a escala de laboratorio.

Como «modelo básico», Brabender ofrece la extrusora autónoma KE 19, una extrusora monohusillo robusta e independiente para laboratorios y centros técnicos. Basada en una amplia selección de husillos y herramientas, esta máquina es la solución ideal para el desarrollo de nuevos materiales y productos, para probar el comportamiento de procesamiento en el desarrollo de recetas y para el control de producto y calidad.

El modelo estrella actual de la amplia «familia de extrusoras» de Brabender es el TwinLab-F 20/40, que también se puede utilizar como dispositivo independiente: una extrusora de doble husillo de laboratorio de calidad alimentaria para el desarrollo de materiales y la simulación de procesos.

Cuando se trata de texturizar a través de la extrusión a escala de laboratorio, el cabezal de enfriamiento modular de Brabender, introducido como módulo adicional para extrusoras de laboratorio a principios de año, es una inversión en el futuro, incluso una inversión psicológica. Se puede utilizar este cabezal para producir estructuras parecidas a la carne a partir de materias primas de origen vegetal (por ejemplo, soja). Por lo tanto, se pueden probar las texturas innovadoras de los alimentos y someterlas a análisis sensoriales, ya que la sensación en boca de los productos de aperitivos es cada vez más importante para los consumidores.

Por último, pero no por ello menos importante, como todo en el mundo «sin gluten»: No hay contacto cruzado! Porque todo lo que se aplica a la producción también debe ser algo natural en el laboratorio, es decir, un dispositivo de medición específico para las materias primas que contienen gluten y uno diferente para las materias primas sin gluten.

Para obtener información detallada sobre las soluciones de Brabender para aplicaciones sin gluten, HAZ CLICK AQUÍ.

(Fuente: Miller Magazine)