Efectos de los cambios en el procesamiento de un alimento en los aspectos energéticos, sensoriales y nutricionales: el ejemplo del arroz

Alejandra Billiris y Terry SiebenmorgenInnova 2013

Montevideo, Uruguay8 de octubre de 2013

Elaboración de arrozPaddy

Cáscara

Descascarado Blanqueo/pulido

Arroz blanco

Afrechillo/salvado

Arroz integral

Alta calidad nutritiva

Características del afrechillo de arroz

• Alto potencial nutritivo:– Contenido de proteínas– Contenido de lípidos– Contenido de fibras– Vitaminas y minerales

• Baja aceptabilidad por parte de consumidores debido a sus características sensoriales

• Problemas de estabilidad por su contendido de lípidos

Como mejorar la calidad nutricional del arroz mediante la alteración del proceso de elaboración?

Blanqueo/pulido

Afrechillo/salvado

Arroz integral

Arroz blanco

tiempo de pulido

contenido de afrechillo en el arroz

Carbohidratos: 78%Proteínas: 4 a 10%Lípidos: 0.3 a 0.5%

Carbohidratos: 14%Proteínas: 12 a 15%Lípidos: 15 a 20%

Premisa del estudio

Dejar mas afrechillo en el arroz Beneficial desde el punto de vista nutritivoBeneficial desde el punto de vista energético?Calidad sensorial?

Sería posible mejorar los aspectos nutricionales y energéticos del consumo de arroz dejando mas afrechillo en el grano de arroz, sin alterar la calidad sensorial del mismo?

Factores a analizar• Características reológicas y sensoriales del arroz

cocido:- Cinética de cocción - Análisis sensorial

• Consumo energético:

- Durante el pulido - Durante la cocción

• Nutrición:

- Respuesta de glucosa en sangre e índice de saciedad

Objetivos

• Evaluar el efecto del contenido de afrechillo en la cinética de cocción, en las características sensoriales del arroz y en el consumo energético durante la cocción

Tiempo de pulido

Afrechillo

Contenido de lípidos

Lotes de arroz (obtenidos de un molino comercial; Riceland Foods)

No parboiled Parboiled

Integral (2.3% LT) Integral (2.3% LT)

0.55% LS 0.95% LS

0.40% LS 0.70% LS

0.20% LS 0.45% LS

0.15% LS 0.40% LS

LT es contenido de lípidos totales LS es contenido de lípidos superficialesBilliris et al. 2012. Rice degree of milling effects on hydration, texture and energy characteristics. Part 1. Cooking using excess water. Journal of Food Engineering 113: 589-597

0.15% Integral

Ensayos de cocción Ensayos sensoriales(dos réplicas)

Cinética de contenido de humedad (tres réplicas)

Cinética de gelatinización(cinco réplicas)

Cinética de fuerza pico(tres réplicas)

0.20% 0.40% 0.55%

Contenido de lípidos

Textura Sabor

Diseño experimental

Métodos de cocción

Exceso de agua Olla arrocera

Billiris et al. 2012. Rice degree of milling effects on hydration, texture and energy characteristics. Part 2. Cooking using fixed water-to-rice ratio. Journal of Food Engineering 113: 559-568

Cinética de cocción•Gelatinización•Fuerza pico•Contenido de humedad

Gelatinización

5 g de grano entero en 100 mL de agua hirviendo

Después de 12 min de cocción, 10 granos son presionados usando láminas de vidrio.

Cinética de gelatinización para el arroz

0

2

4

6

8

10

12

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

Núm

ero

de g

rano

s ge

latin

izad

os

Tiempo de cocción, min

0.15%

0.55%0.40%

0.20%

Integral

Fuerza pico (Dureza) - Texturómetro

40 g de arroz entero en 350 mL de agua hirviendo

Luego de 12 min de cocción, 5 g de arroz se colocan en un colador

El arroz se coloca en bolsa de plástico (~20°C) por 30 min

Perfil de textura

Peak Force

Area

Contenido de lípidos: 0.15%Tiempo de cocción: 14 minutos

Tiempo, seg

Fuer

za, N

Fuerza pico

Fuerza pico (Dureza)

0

100

200

300

400

500

600

700

0 10 20 30 40 50 60

Fuer

za/u

nida

d de

mas

a, N

/g

Tiempo de cocción, min

0.15%0.55%

0.40%

0.20% Integral

Contenido de humedad

Se colocan ~ 4 g del arroz en una cápsula de aluminio

Las cápsulas se colocan en un desecador por 15 min. Inmediatamente, se toma el peso de la cápsula y el arroz.

Las cápsulas se colocan en una estufa a 130°C por 24 h, se colocan en un desecador por 15 min y se pesan.

Contenido de humedad

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

0 10 20 30 40 50 60

Con

teni

do d

e hu

med

ad, %

bas

e hú

med

a

Tiempo de cocción, min

0.15%

0.55%0.40%

0.20%

Integral

Características sensoriales(Textura y sabor)

Ensayos de textura y sabor realizados por panel sensorial

Contenido de lípidos, % Tiempo de cocción, min0.15 16, 18, 20 y 220.20 16, 18, 20 y 220.40 16, 18, 20 y 220.55 16, 18, 20 y 22Integral 31, 33, 35 y 37

Análisis sensorial

• 11 panelistas• Los panelistas evaluaron la textura y el sabor del arroz

cocido con distinto contenido de lípidos• Preparación de la muestra

– El arroz fué cocinado usando una relación de agua: arroz de 3.5:1.0 para el arroz pulido y de 4.0:1.0 para el arroz integral

– Las muestras fueron presentadas al panel luego de 10 minutos de enfriamiento

Dureza obtenida mediante el panel sensorial

00.20.40.60.8

11.21.41.61.8

2

14 16 18 20 22 24

Dur

eza

Tiempo de coccion, min

0.15%

0.55%

0.40%

0.20%

Sabor obtenido mediante el panel sensorial

0 0.2 0.4 0.60

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5A

tribu

to

Contenido de lípidos, %

Cocido

AnimalAzufrado

Cartón

Frutos secos

A madera

Arroz integral

Consumo energético

Tiempo de cocción?

- Cinética de gelatinización (Prueba de Ranghino)

Cinética de gelatinización

0

2

4

6

8

10

12

5 10 15 20 25

Núm

ero

degr

anos

gela

tiniz

ados

Tiempo de cocción, min

Contenido de lípidos: 0.15%

Tiempo de cocción

0

5

10

15

20

25

30

35

Milled

Tiem

pode

coc

ción

, min

Tipo de arroz

IntegralPulido

Medición de consumo energético

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1

Consumo energético para cocinar arroz en exceso de agua

Integral(31 min)

Pulido(22 min)

Energía para calentar el agua hasta 98°C

Ener

gía

de c

occi

ón, W

h/kg

de

arro

z cr

udo

Lotes de arroz (obtenidos de un molino comercial; Riceland Foods)

No parboiled Parboiled

Integral (2.3% LT) Integral (2.3% LT)

0.55% LS 0.95% LS

0.40% LS 0.70% LS

0.20% LS 0.45% LS

0.15% LS 0.40% LS

LT es contenido de lípidos totales LS es contenido de lípidos superficiales

Conclusiones• El efecto del contenido de afrechillo en la hidratación,

textura y sabor no fué significativo cuando el contenido de lípidos varió entre 0.15 y 0.55%.

• La cinética de cocción fué significativamente más lenta para el arroz integral que para el arroz pulido.

• Las características sensoriales del arroz integral fueron significativamente distintas a las del arroz pulido.

• Se podría dejar una mayor cantidad de afrechillo en el arroz sin afectar el consumo energético durante la cocción y la calidad sensorial del arroz cocido

Gracias

Fuerza pico (Dureza)

0

50

100

150

200

250

300

0 10 20 30 40 50 60

Fuer

za/u

nida

dde

mas

a, N

/g

Tiempo de cocción, min

Producción y cosecha de arroz

Cosecha SecadoProducción