Optimización y estudio del efecto de polifenoles extraídos de vainas rojas de tara (Caesalpinia spinosa) y concentración de sal en el contenido de neocontaminantes, calidad y perfil sensorial en galletas saladas

Abstract

Chile es un gran consumidor de productos amiláceos horneados, en los que se han encontrado neo-contaminantes (NCs) como acrilamida (AA) y 5-hidroximetilfurfural (5-HMF) producto de la reacción de Maillard (RM), responsable también del desarrollo de atributos sensoriales. Varios de estos productos contienen sal de mesa (NaCl) para realzar el sabor y dar estabilidad a las masas. El objetivo de este trabajo consistió en evaluar el efecto de la adición de un extracto de polifenoles de tara y de la sal de mesa en la mitigación de estos NCs en galletas saladas horneadas manteniendo la calidad sensorial. Se utilizaron vainas de tara roja (Caesalpinia spinosa) previamente molidas y tamizadas sometidas a un proceso de extracción sólido-líquido (1:60 p/v) a 60 °C utilizando como solvente agua destilada para la obtención de sus compuestos fenólicos. Se realizó un diseño experimental mediante el método de superficie respuesta (MSR) compuesto central 2^2+estrella, con 3 puntos centrales, con una concentración de extracto de tara de 0 a 3000 ppm y de sal de 0 a 2 g/100 g de harina como factores del diseño. La cuantificación de AA se realizó por cromatografía gaseosa-espectrometría de masas (GC-MS) y la de 5-HMF mediante cromatografía líquida de alta resolución acoplada a detector de arreglo de diodos (HPLC-DAD). La calidad sensorial y perfil descriptivo se midió mediante un panel previamente entrenado compuesto por 9 jueces. El extracto de tara obtenido contó con un contenido de polifenoles totales de 663,14 mg equivalentes de ácido gálico (EAG) por gramo de extracto (b.h.) determinado por el método de Folin-Ciocalteau. La capacidad antioxidante IC50 obtenida correspondió a 8,01 μg/mL de extracto, mediante el método de radical 2,2-difenil-l-picrilhidrazil (DPPH). En el test de calidad sensorial, todas las muestras evaluadas obtuvieron una calidad Grado 1, con diferencias significativas en el atributo sabor. En el perfil descriptivo, las muestras presentaron diferencias significativas en color violetagrisáceo (dado por el extracto fenólico), en sabor salado y en crujencia. Del diseño experimental, se obtuvo un buen ajuste para las respuestas contenido de acrilamida, calidad de color y calidad de sabor. Mediante una optimización conjunta entre ellos se obtuvieron los valores óptimos para la concentración de extracto de tara (903 ppm) y para el contenido de sal (2 g/100 g de harina), minimizando el contenido de AA y maximizando la respuesta sensorial. Para las otras respuestas la influencia de los factores no fue significativa. Si bien la mitigación de 5-HMF no se ajustó a un modelo en el diseño experimental, sí presentó el comportamiento esperado con respecto a la bibliografía, siendo menores las concentraciones de 5-HMF a menor contenido de sal y mayor contenido de extracto de tara, obteniendo una reducción de aproximadamente un 32% en el punto óptimo

Chile is a major consumer of baked starch products, in which neo-contaminants (NCs) such as acrylamide (AA) and 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) have been found, product of the Maillard reaction (MR), also responsible for the development of sensory attributes. Several of these products contain table salt (NaCl) to enhance flavor and give stability to the doughs. The objective of this study was to evaluate the effect of the addition of an extract of tara polyphenols and table salt in the mitigation of these neo-contaminants in baked salty cookies maintaining the sensory quality. Red tara pods (Caesalpinia spinosa), previously milled and sieved, were subjected to a solid-liquid extraction process (1:60 w/v) at 60 °C using distilled water as solvent to obtain their phenolic compounds. Response Surface Methodology (RSM) was applied using a central composite design 2^2 + star with 3 central points, with concentration of tara extract (0 to 3000 ppm) and salt (0 to 2 g/100 g of flour) as design factors. AA quantification was performed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and 5-HMF by high performance liquid chromatography coupled to a diode array detector (HPLC-DAD). Sensory quality and a descriptive profile were obtained by a previously trained panel of 9 assessors. Total polyphenol content of the tara extract was 663.14 mg of gallic acid equivalent (GAE) per gram of extract (wet basis) determined by the Folin-Ciocalteau method. The IC50 antioxidant capacity corresponded to 8.01 μg/mL extract, using the 2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl (DPPH) radical method. All the samples evaluated obtained a Grade 1 sensory quality, with significant differences only in the taste attribute. In the descriptive profile, the samples showed significant differences in violet-gray color (obtained by the addition of tara extract), in salty taste and in crunchiness. According to the experimental design, a good fit was obtained for the responses acrylamide content, color quality and taste quality. The optimum values for the concentration of tara extract (903 ppm) and for the salt content (2 g/100 g of flour) were obtained by minimizing the AA content and maximizing the sensory response. For the other responses, the influence of the factors was not significant. Although the 5-HMF mitigation did not fit to a model in the experimental design, it did present the expected behavior indicated in the literature, with lower 5-HMF concentrations at lower salt content and higher tara extract content, obtaining a reduction of approximately 32% at the optimum point